Rapidly spinning massive black holes in active galactic nuclei: evidence from the black hole mass function
将活动星系核遗迹的黑洞质量函数（BHMF）与星系中大质量黑洞的实测质量函数进行比较，为大质量黑洞的生长受质量吸积控制提供了有力的证据.利用Kollmeier等人给出的Eddington比，我们从一个大的活动星系核样品中导出了作为黑洞质量和红移函数的Eddington比分布.我们发现，即使在低质量端，大多数黑洞的Eddington比约为0.2，这意味着以极高速率吸积的物体应该是罕见的，或者这样的阶段非常短.利用导出的爱丁顿比，我们用活动星系核的热光度函数（LF）研究了大质量黑洞的宇宙学演化。结果表明，对于任何（恒定）辐射效率值，AGN遗迹的BHMF都不能与星系局域BHMF相匹配。受Volonteri，Sikora & Lasota关于大质量黑洞自旋演化研究的启发，我们假设辐射效率与黑洞质量有关，即，对于M<10^8太阳质量的黑洞，它是低的，对于>10^8太阳质量的黑洞，它随着黑洞质量的增加而增加。我们发现，当太阳质量小于10^8的黑洞的辐射效率约为0.08，而太阳质量大于10^9的黑洞的辐射效率约为0.18时，活动星系核遗迹的BHMF可以大致再现星系的局域BHMF，这意味着大多数质量大于10^9的黑洞都在快速旋转.
2008-09-25 astro-ph
Timing an Accreting Millisecond Pulsar: Measuring the Accretion Torque in IGR J00291+5934
我们在这里使用2004年12月爆发期间拍摄的RXTE数据对吸积最快的毫秒脉冲星IGR J00291+5934进行了计时分析。我们校正了所有事件的轨道（多普勒）效应的到达时间，并对所产生的相位延迟进行了时序分析。这样，我们发现一个明确的抛物线趋势的脉冲相位延迟表明，脉冲星旋转的结果，吸积扭矩在X射线爆发。吸积力矩第一次给了我们一个独立的估计质量吸积率到中子星，这可以与观测到的X射线光度。我们还报告了脉冲星自旋周期的修正值。
2005-09-08 astro-ph
On the relevance of the r-mode instability for accreting neutron stars and white dwarfs
我们提出了一个案例研究的r-模式不稳定性吸积致密恒星的相关性。我们的估计是基于近似值，以便于信封背面的计算。我们讨论了两种不同的情况：1）对于再循环毫秒双星，只要核心温度大于约$2\times10^5$ K，r模不稳定性在自转周期大于开普勒周期（开普勒周期提供了自转的动力学极限）时可能是活跃的。我们的估计表明，不稳定性可能发挥了作用，在最快的旋转双星的演变，它可能是目前活跃在最近发现的2.49毫秒的X射线脉冲星SAXJ1808.4 -3658以及快速旋转的中子星中观察到的低质量X射线双星。这提供了一个新的解释非常相似的旋转周期推断kHz准周期振荡的LMXB。再循环中子星的旋转可能受到引力辐射的限制，这一可能性很有趣，因为新一代干涉探测器很可能探测到以不稳定极限旋转的中子星发出的引力波。2)我们还考虑了白矮星，发现在短周期白矮星中可能存在r模不稳定性。我们的数量级估计（对于$M=M_\odot$白矮星和由$C^{12}$组成的$R=0.01 R_\odot$）表明，不稳定性可能在旋转周期短于$P\approx 27-33$ s的情况下运行。这个数字与观测到的快速旋转的武仙座DQ星的周期（$>28$ s）非常吻合。然而，我们发现，不稳定性增长太慢，影响这些恒星的旋转显着。
1998-12-02 astro-ph gr-qc
On the duration of long GRBs: effects of black hole spin
在长伽马射线暴（GRBs）的Bracksar模型的框架下，我们研究了旋转BH周围环面的形成，并检查了祖星必须具有什么样的旋转特性才能在相对较长的活动周期内维持环面吸积。我们还研究了BH自旋参数的时间演化。我们考虑到BH质量之间的耦合，其自旋参数和吸积气体的临界比角动量，需要环面的形成。大的BH自旋降低了临界角动量，这反过来又可以增加GRB持续时间相对于史瓦西BH的情况。我们量化这种影响，并估计在三种情况下的伽玛暴持续时间：当一个超吸积环面操作或BH旋转非常快或两者兼而有之。我们展示了在什么条件下，一个给定的祖星产生一个爆发，可以持续短至几秒钟，长达几百秒。我们的模型表明，一次坍缩可能产生三种射流：（1）一个非常短的，持续几分之一秒到几秒之间的“先驱”喷流，在黑洞旋转之前只由超吸积环面提供动力，（2）一个“早期”喷流，持续几十秒，由超吸积和黑洞旋转提供动力，（3）一个“晚期”喷流，只有旋转的黑洞提供动力
2008-07-14 astro-ph
Accreting neutron star spins and the equation of state
自1996年以来，用RXTE对低质量X射线双星（LMXB）中的中子星进行的X射线计时揭示了几种不同的高频现象。其中包括热核（I型）爆发期间的振荡，这（除了持续的X射线脉动）被认为是追踪中子星自旋。最近的发现使测量到的LMXB自旋速率总数达到22。一个悬而未决的问题是，为什么在LMXB中已知的大约100颗中子星中，大多数既没有脉动，也没有爆发振荡。最近的观察表明，持续的脉动可能比以前认为的更常见，尽管可以间歇地检测到，并且在某些情况下占空比非常低。例如，HETE J1900.1-2455中的377.3 Hz脉动只在爆发的前几个月出现，此后就消失了（尽管X射线活动仍在继续）。此后，在另外两个来源中检测到间歇性（持续性）脉动。在这三个系统中的两个系统中，脉动似乎与热核爆发活动有关，但在第三个系统（Aql X-1）中，它们不是。这种现象为在已知系统中进行自旋测量提供了新的机会。这样的测量可以限制鲜为人知的中子星状态方程，并且LMXB中的中子星提供了比旋转动力的中子星更好的观测优势，这使得更有可能检测到更快速旋转的例子。即便如此，至少比目前最大值快50%的自旋速率似乎是必要的，以给出足够严格的约束，从而区分各种模型。虽然这种快速旋转物体的未来前景似乎并不乐观，但对LMXB有几种额外的观测方法是可能的。
2007-11-28 astro-ph
Perturbation Method for Classical Spinning Particle Motion: II. Vaidya Space-Time
本文将解析微扰形式的Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程应用于Vaidya度规描述的径向吸积或辐射黑洞的圆周运动.基于前面提出的形式主义，本文探讨了质量吸积或损失的中心体的整体动力学的轨道旋转粒子的影响。这包括由于自旋曲率耦合的辐射校正的经典模拟而导致的平方质量和自旋幅度的变化。当考虑黑洞事件视界附近的轨道运动时，各种定量的后果进行了探讨。对自旋-曲率相互作用引起的轨道稳定性进行了简要分析，所得结论与以前对Kerr黑洞作圆周运动的情况所做的工作基本一致.
2008-11-19 astro-ph gr-qc
Neutrino-Cooled Accretion Disks around Spinning Black Hole
计算了Kerr黑洞周围吸积率为0.001 - 10 M_sun/s的吸积盘的结构.这样的圆盘是伽马射线暴中心引擎的可能候选者。我们的磁盘模型是完全相对论性的，并准确地对待吸积物质的微观物理：中微子发射率，不透明度，电子简并，和核成分。中微子冷却的盘状物形成的临界吸积速率取决于黑洞的自旋。该盘具有“点火”半径r_ign，在此中微子通量急剧上升，冷却变得有效，质子与核子之比Y_e下降。其他的特征半径是r_alpha，此时大多数α粒子被分解，r_nu，此时盘变得中微子不透明，r_trap，此时中微子被捕获并平流进入黑洞。我们找到了r_alpha，r_ign，r_nu，r_trap，并给出了它们对吸积率的依赖关系.我们讨论了吸积的定性图片和目前的样品的磁盘结构的数值模型。所有中微子冷却的盘都将自己调节到一个特征状态，使得：（1）电子是轻度简并的，（2）Y_e ~ 0.1，（3）中子在盘中占主导地位。
2006-07-17 astro-ph
Nuclear-Powered Millisecond Pulsars and the Maximum Spin Frequency of Neutron Stars
毫秒中子星是一种中子星（NS），被认为是由恒星伴星的质量吸积而产生的。目前尚不清楚这一过程是否存在自然制动，或者它是否会持续到亚毫秒周期达到离心破碎极限。许多从伴星吸积而来的NS都表现出持续数十秒的热核X射线爆发，这是由其表面不稳定的核燃烧引起的。10个NS爆发期间的毫秒亮度振荡（与其他观察到的快速X射线变化不同）被认为可以测量恒星的自旋，但缺乏旋转起源的直接证据。在这里，我们报告检测到的爆发振荡在已知的自旋频率的吸积毫秒脉冲星，我们表明，这些振荡总是有相同的旋转相位。这坚定地建立了爆发振荡作为核动力脉动跟踪吸积NS的旋转，证实了早期的证据。11颗核动力彗星的自旋频率分布远低于大多数NS模型的分裂频率，这支持了理论预测，即引力辐射损失可以限制毫秒彗星旋转时的吸积力矩。
2003-07-01 astro-ph
Broad Iron Lines in AGN and X-ray Binaries
几个活动星系核和黑洞X射线双星显示出清晰的非常宽的铁谱线，这是黑洞快速旋转的有力证据。对这些物体的详细分析表明，发射线并不受吸收的显著影响，源的变化主要是由于幂律振幅的变化。在此基础上，是一个变化小得多的、相对论性模糊的、反射占主导地位的分量，它在几个引力半径处带有强引力的印记。在这些区域的强引力光弯曲，然后解释了幂律的变化，由于在光盘上方的主要X射线源的高度变化。反射分量，特别是它的可变性和铁线的轮廓，使我们能够研究吸积，旋转，黑洞周围的最内部区域。
2004-12-20 astro-ph
Gravitational Radiation and Rotation of Accreting Neutron Stars
罗西X射线计时探测器最近的发现表明，银河系中大多数快速吸积和弱磁性的中子星都以大于250赫兹的自旋频率旋转。值得注意的是，它们都在一个狭窄的频率范围内旋转。我认为，这些恒星旋转得足够快，以至于平均而言，由吸积增加的角动量被引力辐射所抵消。来自引力辐射的角动量损失率对自旋频率的强烈依赖性为类似的自旋频率提供了一个自然的原因。假设内部温度具有与自旋轴不对准的大尺度不对称性，则在地壳深部中的温度敏感电子捕获可以提供在300 Hz下达到这种极限情况所需的四极。这种四极子只在吸积过程中出现，因此很难通过快速吸积形成旋转速度超过600-800 Hz的射电望远镜。大多数中子星的重力波强度<10^{-26}，Sco X-1的重力波强度>2 × 10^{-26}。关于位置、自旋频率和轨道周期的先验知识将允许用引力波干涉仪（LIGO、VIRGO和双循环GEO 600探测器）深入搜索这些周期性信号，实验者需要考虑这些来源。Sco X-1很可能首先被发现。
1998-04-29 astro-ph gr-qc
Bounds on Neutron-Star Moments of Inertia and the Evidence for General Relativistic Frame Dragging
最近对吸积中子星的X射线变率观测可能为旋转相对论物体周围的标架拖曳效应提供了第一个证据。出于这种可能性及其对中子星结构性质的影响，我们计算了新的最佳界限的质量，半径和惯性矩的缓慢旋转的中子星，显示千赫准周期振荡（QPO）。这些界限是在关于高密度物质性质的最小假设下得出的，因此在很大程度上与未知的状态方程无关。我们进一步推导出了中子星转动惯量的半解析上界，而不对物质在任何密度下的状态方程作任何假设。利用这个上界，我们证明了围绕慢自旋中子星的倾斜圆轨道的最大可能节进频率为nu_{NP} ~45.2（nu_s/300 Hz）Hz，其中nu_s是中子星的自旋频率.我们的结论是，在吸积中子星的低频QPO的旋进解释是不一致的推断的自旋频率或识别的最高频率QPO的圆形开普勒轨道的吸积盘。
1999-05-11 astro-ph gr-qc
Non-dissipative tidal synchronization in accreting binary white dwarf systems
我们研究了一种非耗散的流体动力学机制，它可以稳定超紧凑双白矮星双星中吸积体的自旋。这种新颖的同步机制依赖于背景恒星向下旋转的非线性波相互作用。同步机制的基本物理原理总结如下。由于引力波的发射，致密双星合并，最大的恒星最终充满了它的洛希瓣，吸积开始。然后，由于下落的物质，吸积器旋转起来，最终达到一个旋转频率，其中恒星的正常模式由伴星的引力潮汐场共振驱动。如果共振模式满足一组特定的标准，我们在本文中阐明，它与背景恒星交换角动量的速率，使吸积器的自旋锁定在这个共振频率，即使吸积正在进行中。一些吸积的角动量会通过这种共振潮汐相互作用反馈回轨道，否则这些角动量会使吸积体旋转。能够稳定吸积体自旋的两种模式是l=4，m=2和l=5，m=3 CFS不稳定混合r模式，它们分别将吸积体的自旋稳定在2.6和1.5倍双星轨道频率。由于稳定机制依赖于在谐振时连续驱动模式，因此其寿命有限，因为最终模式振幅由于非线性模式-模式耦合而饱和。粗略估计，这种效应的寿命从几个轨道到数百万年不等。
2007-09-18 astro-ph
Influence of the r-mode instability on hypercritically accreting neutron stars
基于Bethe等人提出的\shortcite{bethe-brown-lee}方案，研究了r模不稳定性对密近双星系统中超临界吸积（$\dot{M}\sim 1M_\odot {y}^{-1}$）中子星共包络相的影响.中子星一方面被恒星表面的吸积物质加热，另一方面又被中微子辐射冷却。同时，吸积物质将其角动量和质量传递给恒星。我们研究了恒星质量、温度和自转频率的演化。引力波驱动的r模振荡的不稳定性强烈抑制了恒星的旋转，其最终的旋转频率远低于质量脱落极限，通常小到质量脱落状态的10%。在很短的时间尺度上，旋转频率趋向于接近某个恒定值，并在那里饱和，只要吸积质量的量不超过某个极限而坍缩成黑洞。这意味着与所谓瓦格纳星类似的引力辐射机制可能在这个过程中发挥作用。恒星通过吸积旋转，直到引力辐射造成的角动量损失与吸积力矩平衡。辐射的引力波的时间积分无量纲应变可能足够大，可以被诸如LIGO II的引力波探测器探测到。
2000-08-15 astro-ph gr-qc
Jet-Driven Disk Accretion in Low Luminosity AGN?
我们探索了一个低光度活动星系核（LLAGN）的吸积模型，该模型将低辐射输出归因于低质量吸积率而不是低辐射效率。在这个模型中，电子被假定为无碰撞等离子体微不稳定性的结果，从离子中消耗能量。因此，吸积气体在小半径处坍缩形成几何上薄的盘，并且能够在到达黑洞之前冷却。然而，吸积盘不是标准盘，因为径向盘的结构被驱动喷流的磁矩改变，并且主要负责角动量传输。我们还包括相对论效应。我们将此模型应用到著名的LLAGN M87，并计算了组合盘喷流稳态宽带谱。预测光谱和观测光谱的比较表明，M87可能是一个旋转最大的黑洞，以每年10^{-3}太阳质量的速度吸积。对于相同的辐射效率，这比爱丁顿速率低大约6个数量级。此外，我们的模型推断的总喷流功率是在非常好的协议独立推导出的值从观测的M87喷流千秒差距尺度。
2007-06-06 astro-ph
Growth of massive black holes during radiatively inefficient accretion phases
大多数微弱的活动星系核甚至正常星系中的大质量黑洞仍然是吸积气体，尽管它们的吸积率很低。辐射低效吸积流（RIAF）被认为是在这些微弱的来源，这应该辐射主要在硬X射线波段。我们计算了明亮的活动星系核和在昏暗的活动星系核/正常星系中的RIAF对X射线背景的贡献。我们的计算表明，如果暗活动星系核/正常星系中的大质量黑洞以~0.9的a快速旋转，并以~1.0-3.0 \times 10^{-4}的速率吸积，那么在不考虑康普顿厚度活动星系核的辐射的情况下，观测到的能量峰值在~30$ keV的XRB的强度和光谱形状都可以很好地再现。这表明，在辐射无效的吸积阶段，只有不到5%的局部大质量黑洞质量密度被吸积，这显然只是一个上限，因为康普顿厚度的活动星系核没有被考虑在内。如果考虑logN_H=23-24的活动星系核和logN_H =24-25的活动星系核的数目相同，则在非有效吸积阶段积累的局部黑洞质量密度的比例应小于~ 2%.
2007-04-27 astro-ph
"Propeller" Regime of Disk Accretion to Rapidly Rotating Stars
我们给出了快速旋转的磁化恒星与吸积盘相互作用的轴对称磁流体动力学模拟结果。磁盘被认为是有一个有限的粘度和磁扩散率。系统的主要参数是恒星的角速度和磁矩，以及盘的粘性和扩散率。我们专注于“螺旋桨”制度的磁盘的内半径大于共转半径。两种类型的磁流体动力学流已被发现作为模拟的结果：“弱”和“强”螺旋桨。强螺旋桨的特征是强大的盘风和来自恒星的准直磁主导外流或喷流。弱螺旋桨只有微弱的外流。我们研究了系统的主要元素，恒星，磁盘，风从磁盘，喷流之间的相互作用的时间平均特性。系统的元素之间的质量和角动量的交换率导出作为主要参数的函数。螺旋桨机制可能是导致经典金牛T星在演化的初始阶段快速自旋下降的原因，也可能是导致吸积毫秒双星自旋下降的原因。
2006-03-30 astro-ph
Pushing the limit on neutron star spin rates
毫秒X射线双星由一颗从低质量伴星吸积而来的快速旋转的中子星组成，是人们长期以来一直在寻找的毫秒射电双星的进化祖先，也是有希望的引力辐射候选源。在过去三年中，这些来源的数量显著增加，发现了六个新的例子，使样本总数达到七个。三个来源是ultracompact二进制与H-耗尽的捐助者和轨道周期约。40分钟，就像185 Hz脉冲星XTE J 0929 -314一样。另外三颗的轨道周期为2小时或更长，类似于IGR J 00291 +5934，在2004年12月的爆发中首次被INTEGRAL发现。在这个2.46 hr的双星中，中子星的自转速度是吸积双星中最快的，为599 Hz。最近发现的脉冲星HETE J1900.1-2455（377 Hz）的中间轨道周期为83.3分钟，活跃时间超过1年，比典型的瞬时爆发时间长得多。脉动只在爆发的最初几个月被探测到;这个源从那以后就像一个微弱的、持续的无脉动的低质量X射线双星，是更广泛的低质量X射线双星群体的典型。
2006-08-25 astro-ph
Strong gravity effects: X-ray spectra, variability and polarimetry
吸积黑洞在其X射线谱中经常显示铁谱线发射。当这条发射线非常宽或可变时，它很可能起源于黑洞附近。本文简要地回顾了这种宽而可变的铁谱线的理论和观测。为了找到一条清晰的宽线，必须出现以下一种或多种情况：高铁丰度，致密的磁盘表面和最小的络合物吸收。从对塞弗特星系和银河系黑洞的观测中发现了几个很好的例子。在某些情况下，有强有力的证据表明黑洞正在快速旋转。随着对XMM-牛顿、钱德拉和朱雀进行更长时间的观测，预计还会有更多的例子。X射线光谱显示了黑洞周围预期的强引力红移和光弯曲的证据。
2006-12-15 astro-ph
Jet enhanced accretion growth of supermassive black holes
研究了盘驱动喷流对宇宙学超大质量黑洞吸积生长的影响。喷流的存在增强了质量增长率，因为对于给定的光度，质量吸积率比标准吸积盘理论预测的要高（或者等价地，对于固定的质量吸积率，辐射效率e_r比标准吸积盘理论预测的要低）。由于喷流带走的吸积物质很少，在喷流活动期间，较大比例的静止质量可以到达黑洞。我们定量地表明，在满足观测约束e_r > 0.1的同时，使一个快速旋转的黑洞通过红移z ~ 6增长到质量约为10^9太阳质量所需的条件，对于喷流增强的盘吸积比标准盘吸积的限制要少得多，标准盘吸积需要高得令人难以置信的超爱丁顿吸积率。此外，喷流增强的吸积增长提供了一个可行的解释观测到的黑洞质量和类星体的射电响度之间的相关性。
2008-02-07 astro-ph
Quasar Jets and their Fields
简要总结了类星体和其他类型吸积黑洞喷流的观测结果。光束和$γ$射线观测的重要性，了解这些喷流的起源强调。有人认为，无论是电源和准直很可能是磁性的起源，虽然细节仍然存在争议。超相对论射流可以由旋转孔形成，并由磁流体盘风准直。由于我们对宇宙条件下磁场的实际行为知之甚少，对喷流的理解进展一直受到阻碍。幸运的是，重要的见解来自太阳观测，数值模拟和实验室等离子体实验。一些可能的，进化的后果进行了简要的讨论，并建议，这是质量的黑洞相对于决定最终的星系形态的星系。
2000-01-28 astro-ph
A search for Very High Energy gamma-ray emission from Passive Super-massive Black Holes
活动星系核（AGN）的喷流是非常高能量（VHE; >100 GeV）伽马射线的发射源。VHE辐射预计也会从超大质量黑洞（SMBH）附近发射，而不管它们的活动状态如何。吸积SMBH旋转并产生偶极磁场。在旋转的黑洞的磁层中，粒子的加速可以在场隙中发生。这些粒子的VHE发射是可行的轻子或强子过程。因此，静态系统，其中缺乏强光子场允许VHE发射逃逸，是发射的候选者。H.E.S.S.实验观测到了附近星系NGC 1399中的被动SMBH。没有VHE伽马射线信号被观察到从星系核。NGC 1399观测的约束条件进行了讨论的背景下，VHE伽马射线发射的生产不同的机制。
2007-09-18 astro-ph
Magnetically Driven Accretion Flows in the Kerr Metric IV: Dynamical Properties of the Inner Disk
本文继续分析了在Kerr度规下不同黑洞自旋的吸积环面的广义相对论三维MHD模拟。我们专注于初始压力最大值内的束缚物质，在那里气体的时间平均运动是向内的，形成一个吸积盘。我们使用的质量，角动量和能量的流动，以了解在这一地区的动态。在本系列论文I中，随着黑洞自旋的增加，吸积率急剧下降，这可以用电磁传递的角动量的强烈自旋依赖性向外通量来解释;当a/M > 0.9时，这种通量可以与物质携带的向内角动量通量相媲美。在所有的情况下，有向外的电磁角动量通量在整个流动;换句话说，相反的主张，传统的吸积盘理论，一般没有“应力边缘”，没有表面内的应力为零。电磁转矩对内盘吸积的阻滞也改变了表面密度的径向分布，这种效应可能会对可观测的性质（如康普顿反射）产生影响。净吸积角动量被电磁效应充分压低，在旋转最快的黑洞中，质量增长会导致自旋下降。旋转的黑洞也会因坡印廷通量而损失能量;这个速率也是黑洞旋转的强烈递增函数，在非常高的旋转下会上升到静止质量吸积速率的10%或更多。当黑洞旋转得更快时，坡印廷通量的路径从主要在吸积盘内变为主要在漏斗流出内。
2004-09-09 astro-ph
Does Sub-millisecond Pulsar XTE J1739-285 Contain a Low Magnetic Neutron Star or Quark Star ?
随着可能探测到旋转速度最快的核动力脉冲星XTE J1739-285，频率为1122 Hz（0.8913 ms），它引起了我们对其中心致密物体的质量和半径的限制，并暗示恒星的物质组成：中子或夸克。被吸积物质旋转到如此高的旋转速度，致密恒星应该有一个小半径或短的最内层稳定圆形轨道。根据上kHz准周期振荡频率与恒星自旋频率之间的经验关系，得到了质量和半径的强约束为1.51太阳质量和10.9 km，排除了大多数正常中子的状态方程，强烈暗示该恒星可能是一颗奇异夸克星.此外，还估算了恒星磁场约为$4\times10^{7} (G) < B < 10^{9} (G) $，与毫秒射电天体的磁场一致，揭示了两类天体演化联系的线索。
2007-09-11 astro-ph
The Accretion Geometry in Radio-Loud Active Galaxies
本文综述了确定射电强活动星系核（AGN）吸积几何的最新尝试。这些天体占活动星系核总数的10-20%，产生强大的准直射电喷流，可以从主星系中心延伸数千秒差距。最近的多波长观测表明，射电响度在低光度活动星系核中比在高光度的塞弗特星系或类星体中更常见。这些低光度活动星系核的吸积速率足够小，它们很可能是通过一个几何厚和辐射效率低的吸积流吸积。相比之下，对三个更高光度的宽线射电星系（3C 120、4C+74.26和PG 1425+267）的X射线光谱观测发现了一个未截断的薄盘延伸到非常接近黑洞的证据。这些试探性的探测表明，对于这类射电强活动星系核，其吸积几何与射电静活动星系核非常相似。这些观测结果表明，喷流的形成必须满足三个条件：一个快速旋转的黑洞的存在，一个大的H/r比的吸积流，以及一个有利的磁场几何形状。
2007-07-20 astro-ph
A Possible Rossby Wave Instability Origin for the Flares in Sagittarius A*
近年来，在银河系中心射电点源人马座A*（Sgr A*）上探测到了近红外和X射线耀斑。人马座A* 被认为是一个质量为3.10^6太阳质量的超大质量黑洞。在某些情况下，瞬态发射似乎是调制的（准）周期振荡（QPO）约17-20分钟。发射体的大小约为3 r_S（其中r_S = 2GM/c^2是史瓦西半径），这表明在缓慢旋转的物体的边缘稳定轨道（MSO）附近存在不稳定性--可能是由吸积引起的。但是Sgr A* 并不是通过一个大的“标准”盘吸积的;相反，它周围的低密度环境显然为黑洞提供了低角动量的等离子体团块，这些团块在~ 10-300 r_S内循环并合并到一个紧凑的热盘上。在这封信中，我们遵循这样一个事件后的磁盘的演变，并表明，罗斯贝波不稳定性，特别是在其磁流体动力学（MHD）的形式，迅速增长，并产生一个时期的增强吸积持续几个小时。这种响应的幅度和持续时间与观测到的耀斑特征相当吻合。
2005-11-17 astro-ph
Hunting for Magnetars in High Mass X-ray Binaries. The Case of SuperGiant Fast X-Ray Transients
本文综述了由磁中子星和超巨星伴星组成的高质量X射线双星的风吸积理论。特别是，我们集中在不同类型的流入风的物质和中子星磁层之间的相互作用是相关的吸积物质到中子星表面在很大程度上被抑制时，这些包括抑制的离心和磁屏障。我们发现，非常大的光度波动（在短至小时的时间尺度上约为10^4或更大）可以由不同区域的跃迁引起。这种情况下，然后应用到超巨星快速X射线瞬变（SFXTs），一个新的类的高质量X射线双星在我们的星系最近发现的INTEGRAL显示的活动。根据这种解释，我们认为，SFXTs显示非常大的光度摆动和主机缓慢旋转的中子星预计将其特征在于类磁星场。因此，超巨星快速X射线瞬变可能为探测和研究双星系统中的吸积磁星提供了一个独特的机会。
2008-11-06 astro-ph
Iron K alpha line profiles and the inner boundary condition of accretion flows
最近的X射线观测已经显示了几个吸积黑洞系统中异常宽和倾斜的铁K α发射线的证据。线被认为是由于荧光的吸积盘周围的日冕照明，并需要一个陡峭的发射率分布增加到最里面的半径。这似乎质疑标准吸积盘理论和零扭矩假设的内边界条件，这两个预测一个极端得多的配置文件。相反，它认为，扭矩可能是由于磁耦合与物质在暴跌区，甚至旋转黑洞本身。到目前为止，讨论的重点是作用在圆盘上的扭矩.然而，决定磁力线轮廓的关键因素是电晕辐射功率的径向变化。在这里，我们研究了不同的内边界条件对日冕发射率和可观察到的Fe K α线的轮廓的影响。我们认为，在极端的情况下，一个突出的高度红移的组成部分的铁线被检测到，需要一个陡峭的发射率分布在最里面的一部分和一个平坦的外部，能量从气体暴跌到黑洞被直接馈送到日冕。
2003-03-06 astro-ph
A Precessing Ring Model for Low-Frequency Quasi-periodic Oscillations
我们开发了一个简单的物理模型来描述最常见的类型的低频准周期振荡（QPO）中看到的一些吸积黑洞系统，以及相对论加宽的铁发射线，往往同时出现在这样的源的形状。该模型基于一个倾斜的热气环，它沿着测地线轨道围绕黑洞运行。对于旋转的黑洞来说，这个环将以兰斯-蒂林（"框架拖曳“）频率围绕黑洞的旋转轴进动。使用相对论射线跟踪代码，我们计算的X射线光变曲线和观察到的能量谱的半径和倾斜角的环，自旋幅度，和倾斜的黑洞的函数。该模型预测高振幅QPO的系统与高倾角，如在越来越多的黑洞二元系统。我们发现Rossi X射线定时探测器对GRS 1915+105中低频QPO的观测与一个半径为R ~ 10 M的环围绕一个自旋为a/M ~ 0. 5、倾角为i ~ 70 °的黑洞旋转是一致的。最后，我们描述了未来的X射线任务可能能够使用同步定时和光谱观测来测量黑洞的自旋和探测的最内区域的吸积盘。
2005-12-23 astro-ph
