Influence of Black Holes on Stellar Orbits
我们回顾了目前的状态,能够测量的中心黑洞质量和恒星轨道结构的星系动力学建模。这两种性质都必须充分了解,才能衡量其中任何一种性质。目前的一套动力学模型确实提供了对黑洞质量和恒星轨道分布的准确估计。一般来说,这些模型能够测量黑洞的质量约20%-30%的精度,目前的观测,和恒星的轨道结构,约20%的精度,在径向到切向色散。大多数星系中心附近恒星的轨道结构表现出很强的切向速度各向异性。最符合这一趋势的理论模型是黑洞双星/合并模型。黑洞质量与大半径径向运动的贡献之间也有很强的相关性。这种相关性可能是星系演化的一个重要方面。
2003-06-04 astro-ph
A Short Review of Relativistic Iron Lines from Stellar-Mass Black Holes
在这篇文章中,我简要地回顾了最近的进展,在检测和测量恒星质量的黑洞系统中观察到的相对论性铁线的属性,这些线的方面是最相关的研究在Seyfert-1活动星系核类似的线。特别是,在恒星质量的黑洞中观察到的谱线并不因复杂的低能吸收或中心引擎的部分覆盖而变得复杂,强谱线在很大程度上与用于拟合基础宽带连续通量的模型无关。事实上,相对论性铁谱线是目前观测者所能获得的最可靠的黑洞自旋诊断方法,它比系统论所困扰的圆盘连续体具有特定的优势。如果恒星质量黑洞上的吸积只是与质量成比例,那么恒星质量黑洞中线条的广泛性质可能表明线条在塞弗特-1活动星系核中应该很常见,尽管可能更难检测到。
2006-09-15 astro-ph
A Comparison of Intermediate Mass Black Hole Candidate ULXs and Stellar-Mass Black Holes
最近在邻近星系中发现了少数LX> 1E +40 erg/s的超亮X射线源的X射线谱中存在冷的热辐射成分。这些组件可以很好地拟合吸积盘模型,其温度比在恒星质量的银河系黑洞中观察到的最亮状态时的盘温度低约5 - 10倍。由于磁盘的温度预计将下降与增加黑洞质量,因为这些来源的X射线光度超过爱丁顿极限为10 Msun黑洞(L_Edd = 1.3 E +39 erg/s),这些来源是非常有希望的中间质量黑洞候选人(IMBHC)。在这封信中,我们直接比较了这些ULX的推断盘温度和光度,与一些银河系黑洞的盘温度和光度。恒星质量黑洞的样本被选择为包括不同的轨道周期、伴星类型、倾角和柱密度。这些ULX和恒星质量的黑洞占据了L_X-kT图的不同区域,这表明这些ULX可能拥有IMBH。我们简要地讨论了这种解释的重要优点和缺点。
2004-06-30 astro-ph
Merging between a Central Massive Black Hole and a Compact Stellar System: A Clue to the Origin of M31'S Nucleus
观测到M31的中央隆起有两个明显的亮度峰,峰间距为$\sim$ 2 pc。Tremaine(1995)最近提出了一个新的观点,认为M31的核心实际上是一个围绕着中心超大质量黑洞的厚偏心盘。为了探索偏心盘的起源,我们数值研究了一个中心质量为$\sim$ $10^7$ $M_{\odot}$的大质量黑洞与一个质量为$\sim$ $10^6$ $M_{\odot}$、星系核中央10 pc大小为几pc的致密恒星系统合并的动力学演化.我们发现,恒星系统被大质量黑洞的强潮汐场破坏,从而形成一个旋转的核厚恒星盘。在已发展的盘中,每个恒星的轨道都是相当偏心的,平均偏心率为$\sim$ 0.5。这些结果意味着Tremaine(1995)提出的M31核偏心盘可能是由中心大质量黑洞与致密恒星系统合并形成的。我们进一步讨论了一个紧凑的恒星系统是何时以及如何转移到核区域周围的一个大质量黑洞。
2000-12-16 astro-ph
Stars and singularities: Stellar phenomena near a massive black hole
这是一个教学审查的最近结果的相互作用的中心大质量黑洞与恒星非常接近他们,重点是在银河系中心的黑洞。目录:[1]引言[2]黑洞附近的恒星动力学[2. 1]物理尺度[2. 2] MBH周围的松弛恒星系统[3]银河系中心的恒星对撞机[3. 1]银河系中心的致密恒星尖点的情况[3. 2]潮汐自旋[3. 3]潮汐散射[4]银河系中心的引力望远镜[4. 1]点质量的引力透镜[4.2]用透镜图像精确定位MBH [4.3]引力透镜的检测[4.4]放大率偏差[4.5]超越质点透镜近似[5]总结
2002-02-12 astro-ph
Masses of Stellar Black Holes and Testing Theories of Gravitation
利用近双星系统中光学星的光速和视向速度曲线,分析了恒星黑洞的质量分布。讨论了这种方法所固有的系统误差。这些主要与模型中的不确定性有关,该模型用于考虑气体结构对系统光学亮度的贡献。质量分布在4-15M_sun范围内几乎是平坦的。这与大质量密近双星中黑洞的质量分布进行了比较,后者可以表现为在其他星系中观测到的超亮X射线源(L_x > 10^39 erg/s)。如果这些天体的X射线光度符合爱丁顿极限,那么黑洞的质量分布应该符合幂律,这与我们银河系中密近双星观测动态得出的扁平形状不相容。对这种差异的一种可能解释是,在最近的多维引力模型中,恒星质量的黑洞会迅速蒸发。这一假说可以通过测量恒星黑洞的质量谱或发现质量低于3 M太阳的孤立或双星黑洞来验证。
2004-01-22 astro-ph
Dynamical evolution of rotating dense stellar systems with embedded black holes
研究了具有嵌入黑洞的自引力旋转稠密恒星系统(如球状星团、星系核)的演化。讨论了微分旋转扁平系统中黑洞与恒星分量的相互作用。利用2D+1 Fokker-Planck数值方法研究了弛豫引起的速度扩散与黑洞星吸积以及星系团旋转之间的相互作用。该模型可以再现黑洞影响区内的Bahcall-Wolf解$f \propto E^{1/4}$($n \propto r^{-7/4}$)。重力陀螺和重力热不稳定性有助于系统的更快的演变,导致更短的崩溃时间相对于非旋转系统。角动量输运和恒星吸积支持弛豫时间尺度中心旋转的发展。我们探讨系统溶解由于质量损失的存在下的外部潮汐场(例如,球状星团在星系)。
2010-02-04 astro-ph
Stellar-Mass Black Holes in the Solar Neighborhood
我们寻找附近的、孤立的、吸积的“恒星质量”(3到$100M_\odot$)黑洞。模型表明,同步辐射光谱在可见光波长和一些发射在X射线波长。在斯隆数字巡天早期数据发布的370万个天体中,约有15万个天体的颜色和性质与这种光谱一致,其中87个天体是ROSAT全天巡天的X射线源。其中32个已经被证实不是黑洞使用光谱。我们给出了这55个黑洞候选者的位置和颜色,并根据它们成为黑洞的可能性对其进行了定量排名。我们讨论了不确定性的预期数量的来源,和贡献的黑洞本地暗物质。
2003-06-18 astro-ph
Do radio-loud AGN really follow the same relation between black hole mass and stellar velocity dispersion as normal galaxies?
在研究射电噪活动星系核(AGN)中黑洞质量与恒星速度色散关系的过程中,我们研究了两种可能引起射电噪活动星系核黑洞质量估算不确定性的效应:相对论性聚束效应对观测到的光学连续辐射的影响和方位效应对宽发射谱线宽度的影响。在对这两种效应进行修正后,我们重新检验了射电强和射电静活动星系核样本中由[OIII]谱线宽度导出的黑洞质量与恒星速度色散的关系,发现射电强活动星系核的质量与恒星速度色散的关系仍然偏离了邻近正常星系和射电静活动星系核的质量与恒星速度色散的关系。我们还发现射电喷流功率与[OIII]谱线宽度之间没有显著的相关性,说明射电喷流与[OIII]谱线之间没有强相互作用。这可能是射电强活动星系核的黑洞质量与恒星速度色散关系的偏离是内在的,或者[OIII]谱线宽度不是射电强活动星系核的恒星速度色散的良好指示。
2006-12-11 astro-ph
The effect of stellar-mass black holes on the structural evolution of massive star clusters
我们提出了现实的N-体建模的大规模星团的麦哲伦星云,旨在调查在这些系统中观察到的半径年龄趋势的动力学起源的结果。我们发现,恒星质量的黑洞,形成于超新星爆炸的最大质量的星团恒星,可以构成一个动态的重要人口。如果有相当数量的黑洞被保留下来(这里我们假设完全保留),这些物体会迅速形成一个致密的核心,在那里相互作用是常见的,导致黑洞散射到星系团晕中,并将黑洞从星系团中弹射出来。这两个过程加热了恒星成分,导致了与观测结果相匹配的长期核心膨胀。在早期的麦哲伦星系团中也观察到了显著的核心演化。我们发现,这并不是由于黑洞的作用,但可以再现的质量损失的影响,由于快速恒星演化在一个原始的质量分离的集群。
2007-04-19 astro-ph
Probing Post-Newtonian Gravity near the Galactic Black Hole with Stellar Doppler Measurements
接近银河系中心大质量黑洞的恒星提供了一个独特的机会,可以在尚未探索的天体力学领域探索后牛顿物理学。红外恒星光谱学的最新进展允许精确测量恒星的多普勒频移曲线,从而检测β平方后牛顿效应(黑洞势的引力红移和横向多普勒频移)。我们制定了一个检测过程中的一个简化的后牛顿参数化。然后,我们使用模拟来表明,经过大约十年的观察,这些影响可以用现有的仪器来确定地检测到。我们发现,忽略这些影响可能会导致统计上显着的系统误差推导出的黑洞的质量和距离。
2005-09-05 astro-ph
The Relationship Between Stellar and Black-Hole Mass in Submillimeter Galaxies
我们分析了深X射线,光学和中红外斯皮策观测的CDF-N/GOODS-N区域研究13个亚毫米探测星系(SMG)的光谱红移(中位数z=2.2)。我们发现估计的恒星和X射线光度之间的相关性,这意味着质量的黑洞可能与其宿主星系的恒星质量。虽然亚毫米波的辐射意味着这些星系正在经历一个激烈的恒星形成时期,但斯皮策的数据显示,大量的恒星星族已经就位。这些恒星的质量,然后比较先前公布的黑洞质量估计来自X射线光度的假设下,爱丁顿极限吸积。我们发现,我们的高红移样本的黑洞质量大约是1-2个数量级小于可比的恒星质量的星系在本地宇宙。虽然我们估计的黑洞质量会增加,如果吸积是次爱丁顿,我们的恒星质量会减少,如果我们假设一个更年轻的恒星星族或不同的初始质量函数,我们发现,只有通过组合的影响是有可能的移动高红移星系,使它们躺在本地关系。这表明黑洞需要在z=2.2和现在之间大量增长,其中大部分黑洞增长发生在当前模糊的远红外发光活动阶段之后,这可能与球体的形成有关。这种解释支持SMG通过随后的吸积占主导地位的阶段,在那里它们将出现光学明亮的类星体的情况。(简略)
2005-07-26 astro-ph
Microlensing by Stellar Black Holes Around Sgr A*
我们表明,在任何给定的时间,银心黑洞Sgr A* 预计是微透镜N(镜头)=1.7凸星,如果较暗的图像的可检测性阈值是K(thr)=21,和约N(镜头)=8源,如果K(thr)=23。然后,透镜图像提供了一种独特的方法来检测预测聚集在Sgr A* 周围的恒星质量黑洞。如果一个黑洞靠近微透镜图像,它将引起一个短(数周长)的微透镜事件。我们表明,质量和投影速度的恒星质量的黑洞都可以明确地测量从这样的事件,只要观察到一个焦散交叉或天体测量位移。对于K(thr)=23和中等放大倍率的Sgr A*,微透镜事件率从20000个黑洞在半径为0.7 pc的集群只有0.06事件每年,但是,如果高度放大的图像的恒星被发现,由恒星黑洞的事件率会高得多。此外,由Sgr A* 透镜化的N(透镜)源提供了一个独特的探测银河系中心后面沿着2N(透镜)视线的消光。
2002-01-15 astro-ph
Tidal spin-up of stars in dense stellar cusps around massive black holes
我们表明,主序星在密集的恒星尖周围的大规模黑洞可能会旋转的离心分裂速度的一个显着的分数,由于自旋的双曲线潮汐遇到。我们使用现实的恒星结构模型来计算分析的潮汐自旋在软遭遇,并推断这些结果,以关闭和穿透碰撞使用平滑粒子流体动力学模拟。我们发现,自旋只下降缓慢与距离的黑洞,因为增加的潮汐耦合在更大的距离较慢的碰撞补偿了恒星密度的下降。我们将我们的结果应用于银河系中心大质量黑洞附近的恒星。在它们的一生中,银心内0.3pc的~1 Msol主序星平均自旋到离心破裂极限的~10%-30%。这样的旋转比通常的恒星高20- 60倍,可能会影响它们随后的演化和观测到的性质。
2000-04-17 astro-ph
Stellar black hole mass function: determination and possible implications for fundamental gravity
我们讨论了在双星系统中发现的恒星黑洞的质量及其测定中的误差。观察到的质量分布在$4-16 M_\odot$范围内具有宽的形状,没有可见的浓度到一些优选值。另一方面,黑洞的质量函数,从其他星系的发光X射线源的观测推断,表现出幂律形式。我们表明,无论是动态获得的黑洞质量函数和来自X射线观测可以一致的框架内增强黑洞蒸发的RSII膜的反德西特体空间的翘曲因子的合理值的假设。
2003-07-10 astro-ph
Weighing stellar - mass black holes with Gaia
恒星质量的黑洞已经被恒星/黑洞双星的径向速度观测发现。这些只允许确定质量函数。跟踪恒星/黑洞双星可见组分的天体测量轨道将允许充分确定黑洞质量,这将具有很大的天体物理学意义。我们研究了用盖亚做这件事的可能性。天鹅座X-1似乎是一个非常有希望的天体。施主星是一颗质量为25太阳质量的O9.7Iab超巨星,而黑洞的质量估计至少为13太阳质量。5.6天的周期意味着双星轨道的半长轴为1.01微秒差距。在天鹅座X-1(2.5kpc)的距离上,这转换为半长轴约28微弧秒的可见光分量,可以被盖亚探测到。我们讨论其他候选人。
2004-10-28 astro-ph
The black hole mass of BL Lacs from stellar velocity dispersion of the host galaxy
我们目前的第一个结果,从我们正在进行的计划,估计黑洞质量[M(BH)]附近的BL Lac对象。的估计是基于恒星速度色散(西格玛)的BL Lac宿主星系的光学光谱,最近发现M{BH}和西格玛附近的早型星系之间的紧密相关性。对于前三个BL Lac,我们发现log M(BH)= 7.5 - 8.7和M(BH)/M(宿主)= 0.03 - 0.1。
2001-12-18 astro-ph
The radio spectrum of a quiescent stellar mass black hole
用韦斯特博克综合射电望远镜在1.4-8.4千兆赫的四个频率上对天鹅座V404进行观测,为我们提供了“静止”恒星质量黑洞的第一个宽带射电频谱。测得的平均通量密度为0.35 mJy,光谱指数α =+0.09 \pm 0.19$(因此S_nu \propto nu^{alpha})。等离子体的不均匀部分自吸收流出的同步辐射解释了平坦/倒置的射电频谱,与硬态黑洞X射线双星类似,表明在爱丁顿X射线光度的几个10^{-6}和几个百分比之间产生了稳定的喷流。
2004-10-15 astro-ph
Dynamics of a Massive Black Hole at the Center of a Dense Stellar System
我们发展了一个简单的物理模型来描述一个大质量的点状物体的动力学,如一个黑洞,靠近一个致密的恒星系统的中心。结果表明,该机构上的总的力可以分为两个独立的部分,其中之一是缓慢变化的影响的聚合恒星系统,另一个是快速波动的随机力,由于离散遇到个别恒星。对于特定的例子,恒星系统分布根据普卢默模型,它表明,黑洞的运动,然后类似于布朗粒子的谐波电位,我们分析其动态使用的方法类似于朗之万的解决方案的布朗运动问题。解此方程可得到黑洞位置和速度的平均值、时间自相关函数和概率分布。通过比较这些结果的N体模拟,我们表明,该模型提供了一个很好的统计描述的实际黑洞动力学。作为我们的模型的应用,我们使用我们的结果来推导银河系中心的黑洞Sgr A* 的质量下限。
2002-02-13 astro-ph
A 20 Thousand Solar Mass Black Hole in the Stellar Cluster G1
我们提出了一个2.0(+1.4,-0.8)× 10^4太阳质量的黑洞(BH)的检测在星团G1(Mayall II)的基础上所采取的数据与哈勃太空望远镜上的太空望远镜成像光谱仪。G1是M31中质量最大的星团之一。中心的速度色散(25公里)和测量的BH质量的G1的地方,它的BH质量和隆起的速度色散建立附近的星系之间的相关性的线性外推。在这个低质量恒星系统中检测到黑洞表明:(1)种子大质量黑洞最可能的候选者来自星团;(2)大质量星团与正常星系之间存在直接联系;(3)由于在M_BH/sigma关系中的一致性,核球和大质量星团的形成过程是相似的。我们应该在银河系的球状星团中寻找中心黑洞。
2002-09-16 astro-ph
Bridging the gap between stellar-mass black holes and ultraluminous X-ray sources
超亮X射线源(ULX)的X射线光谱和时间特性与恒星质量黑洞的非常高的状态(幂律占主导地位,吸积率大于爱丁顿率)有许多相似之处。另一方面,它们的冷盘成分,大的特征内盘半径和低的特征时标已被解释为黑洞质量~ 1000 Msun(中等质量黑洞)的证据。在这里,我们重新审视冷盘模型的物理解释,在恒星质量的黑洞吸积状态的背景下。特别是,XTE J1550-564可以被认为是ULX和恒星质量黑洞之间缺失的环节,因为它表现出高吸积率,低盘温度状态(超铝分支)。在超铝分支上,吸积率与盘截断半径和辐射光度正相关,而与峰值温度和准周期振荡频率反相关。两个原型ULX(NGC 1313 X-1和X-2)似乎也沿着该分支移动。我们使用一个唯象模型,以显示不同的范围内的光谱和时间参数发现在两类吸积黑洞取决于它们的质量和吸积率。我们认为ULX与质量约为50-100 Msun的黑洞一致,在约20倍爱丁顿时适度低效地吸积。
2007-07-13 astro-ph
A look at disk-jet connections in stellar-mass black holes
从理论上预测了吸积盘与吸积黑洞喷流之间的联系。近年来,这种联系的潜在证据已经出现,最生动的是恒星质量黑洞的方便机制。在这方面的贡献,各种线的证据盘喷流连接进行了简要的审查,从观察员的角度专注于磁盘的作用。虽然许多研究方向在未来可能是有希望的,但获得多波长光变曲线和将无线电波段的喷流通量与X射线中与吸积盘有关的物理参数和现象联系起来可能是最直接的。
2006-08-25 astro-ph
Estimating the Spins of Stellar-Mass Black Holes
我们描述了一个程序,我们已经开始估计旋转的恒星质量黑洞的X射线双星。我们用标准薄盘模型拟合了吸积盘辐射的连续X射线谱,并提取了黑洞的无量纲自旋参数a* = a/M作为拟合参数。我们已经获得了三个系统的结果,4U 1543-47(a* = 0.7-0.85),GRO J1655-40(0.65-0.8),和GRS 1915+105(0.98-1),并已接近完成的两个额外的系统的分析。我们预计在未来几年内将旋转估计的样本扩大到大约十几个。
2007-07-30 astro-ph
Microquasars: disk-jet coupling in stellar-mass black holes
微类星体提供了新的见解:1)从黑洞的相对论喷流的物理学,2)吸积和喷射之间的联系,和3)形成恒星质量的黑洞的物理机制。此外,对银河系微类星体的研究还可以为以下几个方面提供新的认识:(1)邻近星系中的大部分超亮X射线源;(2)遥远星系中的长持续时间的伽马射线暴(GRB);(3)耀变体喷流的物理学。如果伽玛暴、微类星体和活动星系核(AGN)中的喷流是由于独特的普遍磁流体动力学机制,那么对这三类不同宇宙天体的协同研究将导致黑洞物理和天体物理的进一步发展。
2007-01-25 astro-ph
The origin of the relativistic wind in gamma-ray bursts: MHD flow from a disk orbiting a stellar mass black hole ?
我们计算了质量损失率从一个磁盘轨道恒星质量的黑洞假设流被引导沿磁场线连接到磁盘。然后,我们估计风在无穷远处的洛伦兹因子。我们发现,洛伦兹因子可以达到很高的值,只有严格的约束,满足的领域的几何形状和能量注入的条件。我们讨论我们的结果在不同的情况下,伽马射线暴。我们提到的风险'污染'的布兰德福德-Znajek过程中的风从磁盘发出的材料。
1999-07-21 astro-ph
Searching for stellar mass black holes in the solar neighborhood
我们提出了一个战略,寻找孤立的恒星质量黑洞在太阳附近的斯隆数字巡天。由于星际介质的球形吸积和周围的磁场,一个孤立的黑洞预计将发出一个混合的,热同步辐射光谱,从光学到远红外大致平坦的峰值。我们发现,斯隆巡天将能够检测孤立的黑洞,在1- 100 $M_{\odot}$的质量范围内,到几百秒差距,这取决于ISM的当地条件。我们还发现,黑洞是光度区别于场星,他们有一个类似的类星体的光度。它们可以从类星体搜索中进一步挑选出来,因为它们的光谱没有特征,没有发射线。斯隆巡天可能会找到数百个符合这些标准的物体,为了进一步减少候选物体的数量,我们建议使用其他选择标准,如红外搜索和自行测量。据估计,几十个黑洞可能存在几百秒差距。如果在这次调查中没有发现黑洞候选者,则可以对黑洞的局部密度和黑洞中的晕分数进行重要的限制,特别是对于大于约$20 M_{\odot}$的质量。
1996-05-31 astro-ph
A New Secular Instability of Eccentric Stellar Disks Around Supermassive Black Holes, with Application to the Galactic Center
我们发现了一种新的围绕超大质量黑洞的偏心恒星盘的长期不稳定性。我们发现,逆行岁差的恒星轨道,由于存在一个恒星尖点,诱导相干扭矩,放大偏差的个人轨道偏心率的平均值,从而驱动所有偏心率远离其初始值。我们调查的不稳定性,使用N体模拟,并表明,它可以驱动个人的轨道偏心率显着更高或更低的值的顺序上的岁差时间尺度。这种物理学与银河系中心有关,那里的大质量恒星很可能在SgrA* 黑洞周围的偏心盘中形成。我们发现,所观察到的双峰偏心率分布的盘星在银河系中心的分布是由偏心率不稳定性,并演示了如何在这样的磁盘的动力学演化的结果,它的几个恒星获得高(1-e < 0.1)的轨道偏心率。在这种高度偏心轨道上的双星会被SgrA* 黑洞潮汐干扰,可能会在黑洞附近产生S星,并在星系晕中产生高速星。
2009-04-17 astro-ph
An unusually massive stellar black hole in the Galaxy
在这里,我们报告的GRS 1915+105的轨道周期和质量函数的测量,使我们能够推导出14 +-4太阳质量的黑洞的质量。这个巨大的质量为双星系统中黑洞的形成提供了一个挑战,因为质量超过5-7个太阳质量的黑洞很难解释。此外,质量估计使我们能够理解GRS 1915+105独特的X射线变异性是由于辐射压力主导的磁盘在爱丁顿极限附近辐射的不稳定性。最后,几个模型的约束,可观察到的X射线性质的自旋微类星体的黑洞。一旦进一步校准,这些关系可能很快就会成为研究强引力场中相对论效应的有价值的工具。
2001-11-28 astro-ph
X-ray reflection in accreting stellar-mass black hole systems
吸积恒星质量黑洞系统的X射线谱具有反射谱特征,特别是宽的铁K α发射线。我们调查的吸积盘,可以预期在这样一个系统的高/软状态的反射。首先,我们执行一个自洽的计算结果的反射,从照明的热,内部部分的光盘与其大气在流体静力平衡。然后,我们提出的反射光谱的范围内的照明强度和光盘温度的假设下,一个恒定的密度的大气。热吸积盘的反射与冷得多的吸积盘的反射有重要的不同,例如在活动星系核中的反射。
2007-09-03 astro-ph
Dynamical Comptonization in spherical flows: black hole accretion and stellar winds
研究了光子在稳定的球形散射流中的输运。充分考虑相对论效应,解析求解了Schwarzschild黑洞吸积的矩方程。我们表明,出射辐射谱是一个幂律在高频率的光谱指数小于(硬谱)比在非相对论的情况下。本文还分析了膨胀包层中的辐射转移。我们发现,绝热膨胀产生的漂移注入单色光子向较低的频率和形成的幂律,低能量的尾巴与光谱指数$-3$。
1996-08-27 astro-ph
Estimating the Spins of Stellar-Mass Black Holes by Fitting Their Continuum Spectra
本文用Novikov-Thorne薄盘模型拟合了三个瞬态黑洞X射线双星在热态下的连续谱。根据拟合,我们估计黑洞的无量纲自旋参数为:4U 1543-47,a* = a/M = 0.7-0.85; GRO J1655-40,a* = 0.65-0.8; GRS 1915+105,a* = 0.98-1。我们计划在未来几年内将自旋估计的样本扩大到十几个。对一些尚未解决的理论问题进行了简要的讨论。
2007-10-22 astro-ph
Spin of Stellar-Mass Black Holes Estimated by a Model of Quasi-Periodic Oscillations
我们在以前的论文中提出,在频率比为3:2的黑洞双星中观察到的高频对QPO是惯性声学振荡(几乎水平振荡,在垂直方向上没有节点)或g模式振荡,它们在翘曲的相对论盘上共振激发。共振通过水平运动发生。在这个模型中,当中心源的质量已知时,可以估计中心源的无量纲自旋参数$a_*$。对三个源(GRO J1665-40、XTE J1550-564、GRS 1915+105)进行了估算。我们有$a_*\leq 0.45$。
2006-08-27 astro-ph
Brownian motion of black holes in stellar systems with non-Maxwellian distribution for the stars field
一个位于致密恒星系统(如球状星团或星系核)中心的大质量黑洞,由于与附近恒星的引力相遇,会经历随机游走。它表现得像一个布朗粒子,因为它比周围的恒星质量大得多,运动速度也慢得多。如果恒星速度的分布函数是麦克斯韦分布,则在静止状态下,黑洞和恒星之间存在精确的动能均分。然而,如果分布函数偏离麦克斯韦形式,则不能实现严格均分。在这项工作中,从均分的偏差量化应用Tsallis q分布的恒星速度在一个q-等温恒星系统和广义国王模型。
2007-03-14 astro-ph cond-mat.stat-mech
First Stellar Binary Black Holes: Strongest Gravitational Wave Burst Sources
大质量无金属双星的第一个人口的演化。由于金属丰度较低,恒星可以形成较大的初始质量,并且在没有显著质量损失的情况下演化。因此,在金属丰度为零时的演化可能导致大规模遗迹的形成。特别是,中等质量(100-500 Msun)的黑洞预计在早期宇宙中形成,与目前形成的低得多的质量恒星黑洞(10 Msun)形成对比。遵循一个自然的假设,即这些第三族恒星中的一些形成的双星,第一恒星双星黑洞的物理性质。我们发现,这样的二元黑洞合并的哈勃时间内的一个显着的部分。我们指出,在干涉探测器中可以观测到来自最终合并的引力波的爆发和随后的双星黑洞合并的振铃。我们估计,先进的LIGO探测率,这样的合并至少有几个事件,每年与高信噪比(>10)。
2004-03-15 astro-ph gr-qc
Black Holes: Physics and Astrophysics - Stellar-mass, supermassive and primordial black holes
我介绍了一个黑洞物理学的初级读本,包括它的广义相对论基础,所有的天体物理学插图。在简要回顾了恒星坍缩成黑洞的过程之后,我讨论了引力红移,粒子在引力场中的运动轨迹,爱因斯坦方程的Schwarzschild和Kerr解,Schwarzschild和Kerr几何中的轨道,以及惯性系的拖曳。接下来,我简要回顾了银河X射线双星系统与已知的黑洞,特别强调QPO现象。然后,我讨论的证据,从活动星系核的超大质量黑洞的存在,以及在普通的星系核这样的黑洞的证据。我用气体包的自由运动来说明黑洞周围的吸积盘方面,显示如何计算能量效率和表面辐射率的磁盘,和黑洞自旋的速度。我回顾了黑洞质量测定的主要方法,黑洞质量与其邻域恒星速度色散的相关性,以及对超大质量黑洞起源的影响。最后,在尺度不变的原初不均匀性的情况下,考虑了原初黑洞的形成和目前的质量谱计算。
2004-07-27 astro-ph gr-qc hep-th
Computing gravitational waves from slightly nonspherical stellar collapse to black hole: Odd-parity perturbation
非球形恒星坍缩成黑洞是引力波探测器最有希望的引力波源之一。在线性化的爱因斯坦理论中,我们数值研究了从一个稍微非球形的恒星坍缩到一个黑洞的引力波。我们采用球形坍缩星作为零级解,并利用微扰理论计算了球形背景下的引力波。本文主要研究奇宇称模的微扰。利用多方指数为$n_p=1$和3的多方状态方程,定性地研究了中子星和超大质量恒星从一个边缘稳定的平衡位形坍缩到黑洞过程中发射的引力波.由于物质微扰廓线可以任意选择,我们给出了几种不同的微扰廓线。对于$n_p=1$,引力波形的主要特征是黑洞准正规模振铃,而不考虑最初给出的扰动轮廓。然而,对于$n_p=3$,波形强烈地依赖于初始扰动轮廓。换句话说,引力波形强烈地依赖于恒星的构型,反过来,在超大质量恒星的情况下,对扰动的函数形式的特别选择。
2003-06-06 astro-ph gr-qc
"Are Black Holes in Brans-Dicke Theory precisely the same as in General Relativity?"
本文研究了Brans-Dicke场方程的三参数解族。它们是静态的,球对称的。我们发现的参数范围内,这种解决方案代表一个黑洞不同的史瓦西之一。我们找到了一个与太阳系中的实验和观测结果相一致的解族。我们讨论了一些天体物理的应用和后果的“无毛”定理的黑洞。
1993-01-25 astro-ph gr-qc hep-th