Extending the "Energetic Scaling of Relativistic Jets From Black Hole Systems" to Include $γ$-ray-loud X-ray Binaries
我们表明，喷流功率$P_j$和几何校正$γ$射线光度$L_γ$的X射线双星（XRB）天鹅座X-1，天鹅座X-3，和V404天鹅座，和$γ$射线上限GRS 1915+105和GX 339 -4，遵循Nemmen et al.（2012）为耀变体和GRB发现的黑洞（BH）系统相对论喷流能量学的普适标度。对观测到的XRB峰值$γ$射线亮度进行了几何校正，并根据射电耀斑峰值通量密度和耀斑上升时间估算了最小喷流功率。$L_γ-P_j$相关性在整个$\sim 17$数量级上都成立。这种关联表明了X射线双星高能辐射的喷流起源，并指出了所有相对论BH系统0.1-100 GeV高能辐射的共同机制或效率。
2017-07-27 astro-ph.HE
Formation and destruction of jets in X-ray binaries
中子星和黑洞X射线双星（XRB）表现出射电喷流，其性质取决于源的X射线光谱状态和历史。特别是，当黑洞XRB处于所谓的硬态时，它们会发射出紧凑、稳定的射电喷流，当源向软态移动时，喷流会爆发，在软态消失，当源返回硬态时，喷流会重新出现。另一方面，在相同的X射线光度下，中子星X射线双星的喷流通常比黑洞的射电发射器弱，在某些情况下，在软状态下可以检测到射电发射。到目前为止，关于中子星和黑洞XRB的光谱状态已经积累了大量的现象学，并且关于在各种光谱状态下致密物体周围的吸积盘的类型已经达成了普遍的一致。我们的目的是调查是否有关的现象X射线发射一方面和喷流的出现和消失，另一方面可以放在一起，在一个一致的物理图片。已有研究表明，所谓的Poynting-Robertson宇宙电池（PRCB）以一种自然的方式解释了活动星系核盘中磁场的形成和喷流的喷射。我们调查是否PRCB也可以解释的形成，破坏，和XRB的射流的变化。我们发现PRCB有效的条件（即，吸积盘的类型）和射电喷流的发射或毁灭。使用PRCB以自然的方式解释XRB中的磁盘-喷射连接。
2011-12-20 astro-ph.HE
Dark jets in the soft X-ray state of black hole binaries?
X射线二进制观测导致的解释，强大的紧凑的射流，在硬状态下产生的，淬火时，源过渡到其软状态。本文的目的是讨论一个强大的暗喷流仍然存在于软状态的可能性。以黑洞X射线双星GX 339 -4和H 1743 -322为例，将观测到的软态X射线功率密度谱输入到一个内激波喷流模型中。值得注意的是，预测的无线电发射与目前的上限一致。我们的研究结果表明，对于这两个源，一个紧凑的暗喷流可以坚持在软状态下，其动力学功率相比，硬状态没有重大修改。
2016-12-20 astro-ph.HE
Clumpy jets from black hole-massive star binaries as engines of Fast Radio Bursts
提出了一个基于恒星质量黑洞-大质量双星的快速射电暴模型。我们认为，星周物质的不均匀性或/和随时间变化的恒星伴星的风活动将导致黑洞的吸积在一个短暂的超爱丁顿率。在所产生的射流中，撞击物之间的碰撞会触发等离子体不稳定性。结果，射流中的等离子体将发射相干曲率辐射。当喷流锥指向观测者时，视光度可以是$10^{41}-10^{42}$ \，erg/s。产生的耀斑持续时间为$\sim$毫秒。可以解释观察到的非重复FRB的高事件率。在超大质量黑洞附近的一个类似的情况可以用来定性地解释重复源FRB 121102的间隔分布。
2018-11-27 astro-ph.HE
Multi-messenger Emission by Magnetically Arrested Disks and Relativistic Jets of Black Hole X-ray Binaries
针对黑洞X射线双星多波长辐射起源与机制的争议，提出磁囚禁盘相对论粒子产生超高能伽马射线、喷流电子产生GeV伽马射线的场景，讨论亚PeV多信使信号观测前景并发现其或贡献银河系100 TeV以上弥漫辐射。
2025-04-16 astro-ph.HE
Galactic Electron-Positron Annihilation Emission from X-Ray Binaries with Transient and Persistent Jets
Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）
本研究指出X射线双星无法单独贡献银河正负电子对湮灭通量，通过格林函数求解粒子输运方程得到相关辐射的形态与热点，为观测研究X射线双星对银河正电子的贡献提供了依据。
2026-08-25 astro-ph.HE
Jets in the soft state in Cyg X-3 caused by advection of the donor magnetic field and unification with low-mass X-ray binaries
高质量吸积双星Cyg X-3与低质量X射线双星（LMXB）的显著不同之处在于其在软光谱状态下具有强大的射电和$γ$射线发射喷流。然而，从硬态到软态的转变首先与硬态无线电发射的淬灭相关联，如在LMXB中。天鹅座X-3中强大的软态喷流平均在50天后形成$\sim$。我们解释初始射流淬火是由于硬态垂直磁场迅速扩散离开薄盘延伸到最里面的稳定的圆形轨道在软态，或者，如果该领域是在原地产生，也停止其生成。由于来自供体的磁场的平流，随后形成强大的射流。我们发现，这只发生在一定的阈值吸积率与磁驱动外流的外观。的$\sim$ 50 d滞后的顺序的粘性时标在外盘，而外地平流快得多。这个过程不会发生在LMXB中，因为它们的施主所提供的磁通量低于天鹅座X-3的沃尔夫-拉叶施主的风吸积。在我们的模型中，在硬态下的垂直磁场，需要在天鹅座X-3和LMXB形成射流，是在原位形成的，而不是从施主平流。我们的研究结果提供了一个统一的方案，在天鹅X-3和LMXB的软，硬状态。
2019-12-04 astro-ph.HE
Formation and evolution of transient jets and their cavities in black-hole X-ray binaries
本文提出黑洞X射线双星中瞬态喷流源于准直磁化喷流向非准直外流转变的模型，解释离散抛射、低密度空腔形成及抛射物减速微弱等观测现象。
2023-08-12 astro-ph.HE
Global Simulations of the Interaction of Microquasar Jets with a Stellar Wind in High-Mass X-ray Binaries
由高质量X射线双星提供动力的喷流必须穿越伴星的强大风。本文首次对大质量X射线双星中喷流-风相互作用进行了三维数值模拟。我们表明，喷流拦截的风动量通量会导致喷流的显着弯曲，并且通过球形风传播的喷流将被弯曲到渐进角$ψ_{\infty}$。我们推导出$ψ_{\infty}$作为喷气功率和风推力的函数的简单表达式。对于已知的风参数，可以使用$ψ_{\infty}$的测量来约束射流功率。在天鹅座X-1的情况下，VLBA观测到的作为轨道相位函数的喷流进动的缺乏可以用来对$L_{\rm jet} \gtrsim 10^{36}\,{\rm ergs\,s^{-1}}$的喷流功率设定下限。我们进一步讨论的情况下，初始喷流是倾斜的相对于双轨道轴。我们还分析了天鹅座X-3的情况，并表明，射流弯曲可能是可以忽略不计的，除非射流是显着不如目前认为的强大或更广泛。我们的数值研究仅限于各向同性恒星风。我们讨论了风聚集对喷气-风相互作用的可能影响，这可能是显着的，但认为我们对天鹅座X-1喷气功率的限制可能不受聚集的影响，除非全球风质量损失率低于天鹅座X-1通常假设的范围。
2015-01-15 astro-ph.HE
The cause of the difference in the propagation distances between compact and transient jets in black-hole X-ray binaries
本文研究黑洞X射线双星中喷流传播距离差异的成因，提出瞬变抛射物由电子-离子等离子体组成而硬态致密喷流由电子-正电子对组成，导致前者惯性更高且更难被周围介质阻挡，从而解释了传播距离的巨大差异。
2024-04-30 astro-ph.HE
Infrared interferometry to spatially and spectrally resolve jets in X-ray binaries
红外干涉测量是精确地面观测的一个新领域，新仪器对微弱光源的空间分辨率达到毫角秒，天体测量达到10微角秒量级。这项技术已经导致了银河系中心超大质量黑洞及其轨道恒星、活动星系核和系外行星观测的突破，并可用于研究X射线双星（XRB），特别是微类星体。除了使用质心摆动和空间分辨质量尺度上的喷流离散喷射来约束系统的轨道参数之外，我们还提出了一种新的方法来辨别对红外波段有贡献的各种成分：吸积盘、喷流和伴星。我们证明了甚大望远镜干涉仪（VLTI）上的重力仪器应该能够检测到许多源的质心偏移，为未来十年无线电全天巡天中预计将发现的无数瞬变开辟了一条新的探索途径。我们还提出了第一个概念验证的重力观测的低质量X射线二进制瞬态，MAXI J1820+070，寻找扩展的质量尺度上的喷流。我们把最严格的限制，但通过直接成像的紧凑型喷气机的红外发射区域的大小在一个硬状态XRB。
2020-04-26 astro-ph.HE
Lorentz Factors of compact jets in Black hole X-ray binaries
黑洞X射线双星（BHXB）中紧凑的连续发射的喷流产生无线电到光红外同步辐射。在大多数BHXB中，当射流处于硬光谱状态时，观察到红外（IR）过量（高于盘组件）。我们调查为什么一些BHXB有突出的IR过剩，有些没有，量化的IR淬火或恢复的幅度从/到硬态的过渡。我们发现，红外过剩的振幅可以解释由倾斜依赖的喷流同步辐射的光束，和吸积盘的投影面积。此外，我们没有看到预期的和观察到的IR过量之间的相关性为洛伦兹因子1，这是强烈支持的相对论光束的IR发射，确认IR过量是由同步辐射产生的相对论流出。使用的喷流衰落和恢复的振幅状态转换和已知的轨道参数，我们约束的第一次在几个BHXB的紧凑型喷流的体积洛伦兹因子范围（与所有良好的约束洛伦兹因子躺在$Γ$ = 1.3 - 3.5的范围内）。在BHXB喷流的洛伦兹因子服从幂律分布的假设下，我们发现N（$Γ$）$\propto Γ^{ -1.88^{+0.27}_{-0.34}}$。我们还发现，在BHXB GX 339-4中反复观察到的非常高幅度的红外衰减/恢复有利于喷流的低倾角（$< 15^\circ$）。
2019-10-02 astro-ph.HE
Relationship Between the Kinetic Power and Bolometric Luminosity of Jets: limitation from black hole X-ray binaries, active galactic nuclei, and gamma-ray bursts
喷流的动力学功率$P_{\rm jet}$和内禀热光度$L_{\rm jet}$之间的相关性可以揭示各种黑洞系统中的喷流物理。基于Nemmen等人（2012）的最新工作，我们重新研究了这种相关性与硬/静态黑洞X射线双星（BXB）和低光度活动星系核（LLAGN）的其他来源。新样本包括来自7个BXB和20个LLAGN的29组数据，其中$P_{\rm jet}$和$L_{\rm jet}$来自吸积喷流情景下准同时多波段光谱的光谱模拟。与以前的工作相比，光度的范围现在被扩大到超过$20$十年，即从$10^{31}{\rm erg/s}$到$10^{52}{\rm erg/s}$，这允许更好地约束相关性。一个值得注意的结果是，BXB和LLAGN中的喷流几乎遵循从耀变体和伽马射线暴（GRB）获得的相同$P_{\rm jet} - L_{\rm jet}$相关性。我们推导出的斜率指数分别是全样本的$1.03\pm0.01$、BXB子样本的$0.85\pm0.06$、LLAGN子样本的$0.71\pm0.11$和LLAGN-blazar子样本的$1.01\pm0.05$。单位附近的相关指数表明喷流效率与光度或动能无关。我们的研究结果可能进一步支持类似的物理过程存在于各种黑洞系统的喷流的假设。
2013-12-08 astro-ph.HE
Toward a Larger Sample of Radio Jets from Quiescent Black Hole X-ray Binaries
静止的黑洞X射线双星（X射线亮度<1 e34 erg/s）被认为是由热吸积流发射的紧凑的相对论喷流提供的。然而，由于它们的低光度，到目前为止，只有五个系统在无线电波段中检测到静止喷流。在这里，我们提出的无线电观测两个静态黑洞X射线双星与澳大利亚望远镜紧凑阵列。一个系统GS 1124-684未检测到。另一个系统BW Cir在2018年和2020年的两个不同时期被探测到，我们还获得了Chandra和Swift的准同步X射线探测。BW Cir现在是第六个被证实具有射电喷流的静止X射线双星。然而，距离BW Cir是不确定的，我们发现，BW Cir显示不同的行为在无线电/X射线光度平面取决于正确的距离。根据它的G型次巨星施主星BW Cir的估计值大于25 kpc，而盖亚数据发布2的初始光学天体测量结果表明距离可能只有几kpc。在这里，我们使用来自盖亚早期数据发布3的最新测量结果，发现距离d=7.1（+4.8/-3.9）kpc，潜在的反冲速度PKV=165（+81/-17）km/s，根据视差和自行，距离可能高达~20 kpc。尽管现在视差和施主星距离测量之间的紧张关系有所减少，但这仍然是一个悬而未决的问题，我们最后提出了如何协调这两种测量的建议。
2021-03-03 astro-ph.HE
FRII RGs: jet dynamics and episodic behaviour
射电星系在本质上是偶发性的。在我们最近的工作中，我们对不同活动时期喷流特性及其动力学的研究揭示了河外喷流的各种迄今未知的方面。我们发现，在我们的样本中，大多数幕式射电星系的注入光谱指数在两个不同的情节是相似的。我们认为，为了在两个事件中产生相似的喷射指数，（i）不同事件中的射流功率必须相似，（ii）射流脊的洛伦兹因子应> 10。我们进一步从粒子加速物理学的角度论证了：（iii）喷流流体是由电子-正电子等离子体组成的;（iv）双双射电星系的内部喷流即使在没有任何热物质的情况下穿过外层茧的稀薄的、非热的电子-正电子等离子体传播时也能够形成热点。我们研究的II射电星系似乎与活动星系核对周围介质的反馈无关。
2014-05-25 astro-ph.HE
Electron transport with re-acceleration and radiation in the jets of X-ray binaries
本文研究了X射线二元射流中背景热电子通过湍流随机相互作用和激波碰撞的加速过程。通过考虑湍流磁化射流与起伏磁场和有序大尺度磁场的混合，数值求解沿射流轴向的输运方程，探讨了磁场湍流、电子注入、加速区位置和不同冷却速率等因素对加速效率的影响.结果表明：（1）喷流中主导湍流磁场的存在是背景热电子加速到相对论能量的必要条件; (2)电子的加速率取决于磁流体动力学湍流类型，其中具有硬斜率的湍流类型可以更有效地加速电子。(3)一个有效的加速区域应该位于距离中心黑洞$>10^3R_{\rm g}$处（$R_{\rm g}$是引力半径）。由于加速率与各种冷却率的竞争，背景热电子不仅获得了它们的能量的增加，而且它们的光谱被加宽超过给定的初始分布，形成类热分布。(4)本文所探讨的加速机制可以合理地提供解释微类星体高能$γ$射线观测所需的电子最大能量，但需要采用一些极端的参数来预测可能的极高能$γ$射线信号。
2017-10-02 astro-ph.HE
Spectral differences between the jets in `radio loud' and `radio quiet' hard state black hole binaries
我们已经编制了一个大的无线电测量的黑洞二进制的硬X射线状态的千兆赫兹频率的无线电频谱指数的测量是可能的。我们将样本分为“无线电响亮”和“无线电安静”的子集，根据它们在无线电-X射线平面的分布，并调查每个子集内的无线电频谱指数的分布。“无线电大声”子集的频谱指数的分布可由具有平均频谱指数$α= +0.2$和标准差$0.2$的高斯分布很好地描述（此处频谱指数的定义是，正的频谱指数意味着较高频率处的通量较多）。“无线电静默”子集的较稀疏样本可通过具有平均值$α= -0.2$和标准差$0.3$的高斯近似，但不太好;或者，无线电静默子集的分布的简单平均值为$-0.3$。两种光谱指数分布在统计显著性上是不同的。重复以前的工作在文献中，我们测试，看看所观察到的光谱的差异可能会导致不同的分布射流视角，但没有发现证据。因此，我们的结论是，在这两个群体中的喷流在物理上是不同的，在某种程度上，并简要讨论可能的起源和进一步可能的诊断。最后，我们注意到，外推到较低的频率，这两个子集在无线电-X射线平面中移动得更近，并且在400 MHz左右近似合并成一个单一的分布。
2017-09-21 astro-ph.HE
Optical/infrared polarised emission in X-ray binaries
最近，黑洞和中子星X射线双星的同步辐射的证据已经安装，从光学/红外光谱，偏振，快速定时签名。喷流的同步辐射可以是高度线性偏振的，这取决于磁场的配置。本文简要介绍了X射线双星的光学和红外偏振观测。相对论喷流的OIR偏振特征在~ 1- 10%的水平上被检测到，类似于活动星系核。这表明，在紧凑的喷流的磁几何形状可能是类似的超大质量和恒星质量的黑洞。在大多数这些系统中，喷流底部附近的磁场似乎是湍流的，可变的，平均而言，与喷流轴对齐，尽管也有一些例外。这些测量探测吸积（出）流的物理条件，并展示了一种新的方式连接流入和流出，使用快速计时和极化。偏振的变化可能是由于发射区域内磁场的顺序发生了快速变化，或者在一种情况下，是由于单个喷射或喷射物之间的碰撞而产生的耀斑。据预测，在某些情况下，可变水平的X射线偏振从同步辐射发射起源于喷流将检测到星系黑洞吸积与即将到来的星载X射线偏振计。
2018-01-20 astro-ph.HE
Kink instability as a particle acceleration mechanism in X-ray binaries and the connection to the outburst cycle
University of Oxford（牛津大学）；McGill University（麦吉尔大学）；University of Cape Town（开普敦大学）
本研究探讨扭折不稳定性作为X射线双星硬态致密喷流中粒子加速的机制，通过一维模型和模拟估算，发现喷流在加速区可能不稳定，并随参数变化影响辐射尺度及爆发周期演化。
2026-09-23 astro-ph.HE
Astro2020 Science White Paper: Compact Stellar Jets
本文概述了了解喷流的重要性，从紧凑的双星的问题，了解更广泛的现象学的喷流生产。由于X射线双星是附近和明亮的，有良好的测量系统参数，并在$\sim$年的时间尺度上以$\sim 10^6$的因子变化，它们提供了一个独特的机会来了解喷流物理学的各个方面如何响应吸积流的变化，从而有可能寻找单个系统内的趋势并测试它们与其他系统的通用性，而不是试图在统计学的基础上解释大样本的对象。
2019-04-26 astro-ph.HE
Eclipses of jets and discs of X-ray binaries as a powerful tool for understanding jet physics and binary parameters
计算了施主星对食双星X射线喷流的光谱能量分布和光变曲线的影响。喷流在所有的倾角下都会被日食，而日食发生的高度由轨道参数决定。通常，日食将导致喷流发射在波长的几个因子的范围内减少5- 10%，具有周期性调制。在具有高倾角、相对均匀的质量比和适度喷流速度的理想系统中，日食可能更深。我们将讨论如何日食可以用来测量双星系统的参数，以及高度的基础上的喷流。我们还讨论了如何，与数据集，将可能需要未来的设施，更详细的测试模型的射流物理可以通过建立偏离标准配方紧凑的圆锥形平谱射流，并通过确定的入口和出口的持续时间的日食和测量的横向大小的射流。我们提供了代表性的计算的期望不同类别的系统，表明最有前途的目标，在无线电波段显示这种效果是较长的周期“环礁”类中子星X射线二进制，而在光学和红外波段，最好的候选人可能是最边缘的黑洞X射线二进制。我们还讨论了外吸积盘遮蔽内喷流的影响。
2020-09-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
What Powers the Most Relativistic Jets? II: Flat Spectrum Radio Quasars
平谱射电类星体（FSRQs）是从超大质量黑洞（BH）中观测到的最强的相对论喷流，它们通过一个辐射效率高的薄圆盘吸积。它们的高能量发射很好地模拟了射流康普顿向上散射种子光子的外部源，主要是从宽线区域的高度相对论电子。强烈的多普勒助推喷流的整体运动，使这些FSRQ容易检测到的费米大面积望远镜。我们结合喷流光谱模型与喷流物理参数作为质量和吸积率的函数的标度关系。这与伽马射线强窄线塞弗特1s并不匹配，假设它们的低BH质量是可靠的，但能够预测沿着Blazar序列观察到的大部分光谱演化。我们使用这些模型与宇宙学模拟的有效吸积BH数密度，并发现，他们高估了2个数量级的FSRQ观测到的数量，如果所有这些对象产生FSRQ喷流。我们可以更好地再现所观察到的数字，如果喷流只产生高自旋黑洞和黑洞自旋是建立从混乱对齐的吸积情节，使高自旋黑洞是罕见的。然而，这并不能再现观测到的红移和质量吸积率分布的FSRQs。这可能表明在吸积模式的红移依赖，与持续的对准吸积情节更普遍的高红移，或者有一些其他触发FSRQ喷流。
2017-10-01 astro-ph.HE
Fast multiwavelength variability from jets in X-ray binaries
虽然喷流似乎是X射线双星中致密天体吸积过程的基本结果，但其基本物理学还没有标准模型。所观察到的磁盘射流耦合的起源也仍然在很大程度上未知。X射线变异性研究揭示了恒星质量黑洞和中子星上吸积流的复杂变异性，其时间尺度短至毫秒。相关的宽带快速时间变化的射流排放的检测将提供有价值的信息，如何沿射流的可变性转移，并在这些射流中的物理过程的时间尺度，最终有助于约束内部射流物理，探测盘射流耦合和推断吸积几何形状。近年来，光学快速变率的间接证据来自一个强大的喷流。然而，在可见光中，来自外盘的发射会强烈地污染喷射信号，导致对可变性来源的模糊识别。另一方面，在更长的波长下，来自喷流远处的可变性将随着时间的推移而模糊。因此，红外可变性研究是在尽可能快的时间尺度上观察射流可变性的理想方法。得益于新推出的探测器和快速读出模式，快速红外和中红外测光现在成为可能。这为研究相对论喷流的几何和物理以及它们与吸积流的联系打开了一扇令人兴奋的新窗口。在这里，我们提出的第一个结果，从一个大的正在进行的快速定时多波长项目，显示了第一个明确的证据，亚秒射流可变排放。我们展示了这种类型的数据如何使我们能够对喷流速度，几何和物理进行定量约束，并讨论了在不久的将来新观测的巨大潜力。
2011-04-01 astro-ph.HE
Supernova 1987A's keyhole: A long-lived jet-pair in the final explosion phase of core-collapse supernovae
本文用平面抖动喷流玩具模型解释SN 1987A钥匙孔结构，提出晚期持续吸积可产生长寿命喷流对，并支持JJEM解释核心坍缩超新星爆发。
2024-05-20 astro-ph.HE
Constraining the physical properties of large-scale jets from black hole X-ray binaries and their impact on the local environment with blast-wave dynamical models
本文利用爆炸波动力学模型对三个黑洞X射线双星大尺度喷流的运动进行建模，推断出喷流的洛伦兹因子、倾角等参数，严格约束了其最大动能及星际介质密度，支持此类源处于低密度环境的观点。
2024-08-29 astro-ph.HE
Identifying heating processes in simulations with an entropy-based scheme: A single jet episode in a galaxy cluster
Leibniz Institute for Astrophysics（莱布尼茨天体物理研究所）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所）
本文通过跟踪磁流体动力学模拟中的被动熵标量，研究AGN喷流如何向星团内介质注入热量，并验证了该方法在不同加热机制中的有效性。
2026-10-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Blazar Jets Perturbed by Magneto-Gravitational Stresses in Supermassive Binaries
我们研究了在超大质量双星系统引力扰动下，Blazar喷流中的粒子加速和辐射过程。本文研究了伴黑洞对主黑洞$\sim 10^8 \, M_{\odot}$的扰动作用，并讨论了伴黑洞对主黑洞相对论性喷流的扰动。我们讨论了这样的条件如何诱导重复磁流体动力学应力沿射流，并影响其内部的电子加速和辐射过程。具体来说，我们研究如何宏观扰动有关的增加射流“磁化”最终成为更高的辐射输出的光学，X射线和伽马射线波段。我们首先发现增加磁场强度的测量在光学波段从同步辐射的电子加速的动力学过程中刺激重新连接磁力线。高能电子然后继续向上散射同步加速器光子的GeV能量后，规范的同步-自康普顿辐射过程。我们的模型暗示了一个特定的，反复出现的模式，在光学伽马射线的排放，由高峰值和宽槽。由扩散重联引起的加速将产生额外的同步加速器keV分量。这样的爆发提供了一个诊断增强加速的电子，可以向上散射光子到TeV的范围。我们讨论了我们的模型如何适用于BL Lac对象PG 1553+113，可以说是最好的候选人，现在的高振幅，反复调制的伽马射线发射。我们还考虑了其他BL Lac显示相关keV-TeV辐射，如Mrk 421。
2017-02-16 astro-ph.HE
Jet production in black-hole X-ray binaries and active galactic nuclei: mass feeding and advection of magnetic fields
相对论喷流只在X射线双星（XRB）的低/硬和中间状态下被观察到，并在热状态下被关闭，但它们似乎存在于低光度和发光的活动星系核（AGN）中。人们普遍认为，强大的大规模磁场是产生喷流的关键因素;只有通过有效的外圆盘平流才能获得这种磁场。我们认为，几何薄吸积盘与磁流出存在于发光的射电大声AGN，这可能是因为星际介质提供了质量和足够的磁通量的外盘。这种盘的大部分角动量被流出物移除，并且盘的径向速度与粘性漂移速度相比显著增加。这有利于有效的磁场平流通过光盘，以产生一个强大的领域附近的黑洞在发光活动星系核，这有助于发射相对论喷流。在XRB中，来自伴星的气体的磁场太弱，无法驱动外部圆盘的外流。因此，由于盘中低效的磁场平流，在热状态下关闭射流。
2019-02-25 astro-ph.HE
The jet-disk symbiosis without maximal jets: 1-D hydrodynamical jets revisited
本文讨论了Zdziarski最近对Falcke & Biermann（1995）导出的最大喷流模型的批评。我们同意Zdziarski的观点，即一般来说，喷流的内能不受其静止质量能量密度的限制。我们描述的错误的影响，已取得的结论，使用最大射流模型，并显示当最大射流是一个适当的假设。最大喷流模型被用来推导一个一维流体动力学模型的喷流在agnjet，一个模型，静态/硬态X射线双星和低光度活动星系核的多波长拟合。我们纠正了在推导1-D欧拉方程时所犯的代数错误，并放宽了最大喷流假设。我们表明，修正引起微小的差异，只要射流有一个小的开口角和一个小的终端洛伦兹因子。我们发现，最大喷流模型的主要结论，喷流-盘共生，可以普遍适用于天体物理喷流。我们还表明，等温射流需要匹配的低光度X射线双星和活动星系核，在协议与其他作品中看到的平坦的无线电频谱。
2017-03-08 astro-ph.HE
Accreting Compact Object Binaries with the SKA
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；University of Oxford（牛津大学）；University of Cape Town（开普敦大学）；Curtin University（科廷大学）；Institute of Space Science（空间科学研究所）；Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学安东·范·纽文克研究所）
本文综述了SKA如何通过高灵敏度和高分辨率观测，推动从恒星级到超大质量黑洞的吸积双星系统研究，特别是喷流与吸积流的耦合机制。
2026-06-25 astro-ph.HE
Constraints on Relativistic Jets in Quiescent Black Hole X-ray Binaries from Broadband Spectral Modeling
黑洞喷流在最低可探测光度下的性质仍然是一个悬而未决的问题，主要是由于缺乏观测约束。本文给出了黑洞X射线双星（BHXB）XTE J1118+480在极低爱丁顿比（Lx ~ 1 e-8.5 LEdd）下的一个新的、近同时的宽带谱。我们新的光谱能量分布（SED）包括无线电，近红外，光学，紫外和X射线波段。XTE J1118现在是第二个BHXB在这样一个低爱丁顿比与良好的采样SED，提供了新的限制高度亚爱丁顿吸积流和射流，并打开了比较研究的大门。我们应用多区域射流模型的新的宽带SED，我们比较我们的结果与以前的适合相同的源使用相同的模型在4-5年的高光度。我们发现，BHXB过渡到所谓的静态光谱状态后，喷流基地变得更加紧凑（高达一个数量级）和稍微冷却（至少是两个因素）。我们的首选模型拟合表明，射流粒子加速较弱的过渡到静止后。也就是说，加速的非热粒子不再达到足够高的洛伦兹因子来贡献大量的同步加速器X射线发射。相反，X射线波段主要是同步辐射自康普顿发射从人口温和的相对论性电子与准热速度分布与射流基地。相应的（热）同步加速器组件主要发射红外线到紫外线波段。我们在XTE J1118上的结果与A0620-00和Sgr A* 的宽带建模一致。因此，上述的情形可以代表静态吸积黑洞的标准基线几何。最后，我们对未来的研究提出了建议，以进一步研究上述情况。
2014-11-11 astro-ph.HE
Post-explosion positive jet-feedback activity in inner ejecta of core collapse supernovae
我们进行三维流体动力学模拟弱喷流，我们发射到一个核心坍缩超新星（CCSNe）喷出物爆炸后半小时，发现快速喷流与CCSN喷出物的相互作用产生高压区，诱导回流，导致质量吸积到新诞生的中子星。在总能量为10^45-10^46 erg的弱喷流中，回流质量吸积的能量可能比高能喷流高出一个数量级。总的来说，两个爆炸后喷射喷射事件的射流有足够的能量来影响最内部的喷出物的形态，质量为0.1 M_O。我们的研究结果意味着，在一些，可能是少数，CCSN残留物的内部区域可能会显示一个双极结构，结果从爆炸后的弱射流。这部分以外的区域可能会显示抖动射流的形态。
2022-03-24 astro-ph.HE
Cherenkov Telescope results on gamma-ray binaries
在过去十年的常规运行中，新一代切伦科夫望远镜已经建立了作为新一类甚高能伽马射线（VHE）发射器的双星系统。这些系统中的粒子加速可能发生在吸积动力喷流（微类星体）或脉冲星风和恒星风之间的激波（风-风）中。本文描述了三颗VHE双星PSR~B1259-63、LS 5039和LS I +61303的唯象。其他两个对象可能属于这个新的类：HESS J 0632 +057是一个点状可变VHE源，其多波长行为类似于其他双星，而天鹅座X-1是一个众所周知的吸积系统，可能已被发现在VHE在一个耀斑插曲。本文最后回顾了切伦科夫望远镜对其他双星的最新搜索，特别强调了天鹅座X-3。
2010-07-15 astro-ph.HE
A Tale of Two Jets: Double Relativistic Outflows from Close Binary GRB Progenitors
Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究院）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
研究提出双喷流模型，探讨紧密双星GRB前身中第二喷流的动力学及其观测特征，通过洛伦兹因子比、对齐角和时间延迟影响观测信号，预测SKA、eXTP等观测手段可验证该模型。
2026-03-29 astro-ph.HE
Non-thermal radiation from dual jet interactions in supermassive black hole binaries
本研究针对区分单个活动星系核与超大质量黑洞双星的观测需求，提出密近黑洞双星的双喷流相互作用触发磁重联产生非热辐射的新型电磁特征，建模得到能谱与光变时标并对比普通活动星系核辐射。
2024-06-25 astro-ph.HE
Steady jets and transient jets: observational characteristics and models
在喷流X射线双星中观测到两种射电辐射。它们具有完全不同的特征，并与不同类型的喷射有关。一种发射具有平坦或倒置的光谱，表明光学厚的自吸收同步辐射;第二种发射对应于光学薄的“瞬态”爆发。平坦或倒置的频谱覆盖整个无线电波段，并且已经在毫米和红外波长处建立。当这种射电辐射被空间分辨时，它表现为连续的喷流，即所谓的“定常喷流”。相反，与光学薄事件相关的瞬态射流被解析为以相对论速度远离系统中心移动的“等离子体团”。最重要的一点是，这两种无线电发射及其相应类型的喷射似乎是相互关联的;光学薄的爆发，其特征是瞬态喷流发生后，一段时间的发射与平坦/倒置的频谱。两种不同的模型成功地描述了两个射流：锥形流和冲击。锥形外流描述了连续射流，而在连续的预先存在的外流中的内激波描述了瞬态射流的“等离子体团”。外流中的内部冲击被认为是来自一个新的非常快的粒子群。讨论了三个悬而未决的问题：磁重联是产生新的极快粒子群的物理过程吗？被称为“核心”的那部分连续喷流是否被瞬变喷流及其相关的冲击所破坏？我们能否将这些结果从X射线双星中的稳定和瞬态喷流外推到射电噪声较大的活动星系核？
2010-10-19 astro-ph.HE
Establishing a Connection Between the Jet and the Corona in Black Hole Low Mass X-Ray Binaries
本研究针对黑洞低质量X射线双星爆发期间喷流与日冕的联系问题，通过光谱建模追踪三个源的X射线日冕演化，发现日冕与黑洞距离增加和喷流从致密向瞬态过渡存在明确关联。
2025-11-14 astro-ph.HE
Energetic and Broad Band Spectral Distribution of Emission from Astronomical Jets
天文喷流的辐射覆盖了整个光谱带：从射电到TeV伽马射线。这意味着在沿喷流的不同区域发生着各种辐射过程。了解发射的起源对于理解射流内部的物理条件以及基本的物理问题，如射流发射机制，粒子加速和射流成分至关重要。在这一章中，我讨论了各种辐射机制，重点是喷流在活动星系核（AGN）和X射线双星（XRB）的环境。我讨论了在解释数据时使用的各种模型，以及它们提供的见解。
2013-06-20 astro-ph.HE
Internal shocks at the origin of the flat spectral energy distribution of compact jets
提出了一个解释X射线双星硬谱态致密喷流的射电-红外辐射的内激波模型。假设喷流底部的比体积洛伦兹因子随闪烁噪声功率谱（即P（f）~1/f）变化，估算了沿喷流的能量耗散分布和由此产生的部分自吸收同步辐射。对于这种类型的速度波动和锥形喷流几何形状，激波耗散在大距离的黑洞正好平衡绝热损失。这导致了一个平坦的无线电到红外光谱能量分布类似于紧凑的射流中观察到的。
2012-10-16 astro-ph.HE
Circumstellar structures around high-mass X-ray binaries
许多高质量X射线双星（HMXB）都是失控的。HMXB中的恒星风和施主星的辐射，以及吸积物的外流和喷流，与当地的星际介质相互作用，产生奇怪的星周结构。几个这样的结构，并在这方面的贡献进行了讨论。
2018-11-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-energy Cosmic Ray production in X-ray Binary Jets
作为活动星系核（AGN）的较小类似物，X射线双星（XRB）也能够发射将粒子加速到高能量的喷流。在这项工作中，我们重新审视XRB喷流作为高能宇宙射线（CR）的潜在来源，并探讨它们是否可以提供一个显着的第二银河组成部分的CR光谱。在最有趣的情况下，XRB-CRs可以在$\sim 3 \times 10^{15}$ eV的所谓“膝盖”特征上方的观测光谱中占据主导地位，这为从银河系到河外CRs过渡区的几个关键问题提供了解释。我们将讨论如何在不久的将来通过多信使观测XRB喷气机，以及弥漫的银河中微子通量测量，这样的情况下可以探测。
2020-02-04 astro-ph.HE
Jet models for black-hole binaries in the hard spectral state
这是我们研究具有分布电子加速的喷流模型的第一部分。我们在这里提出我们的假设，基本方程，和他们的解决方案的稳态电子分布。我们假设的形状的电子加速率和依赖性的归一化和磁场强度的高度沿射流。我们的重点是黑洞双星的硬光谱状态，为此我们考虑到它们典型的射电光谱是平坦的。这似乎需要每单位对数长度的恒定耗散率和磁能通量守恒。我们的电子动力学方程包括绝热和辐射损失和平流，和我们的光子辐射转移方程包括同步辐射吸收和发射和康普顿发射。除了自康普顿过程，我们考虑到康普顿散射的恒星和吸积光子和吸收的极高能量的伽马射线对生产软光子。我们提出了一个一般的解决方案的动力学方程的平流和辐射和绝热损失和解析解的情况下，占主导地位的同步辐射损失在锥形射流。在下面的论文中，我们提出了详细的光谱结果，从我们的方程适用于天鹅座X-1。
2014-03-03 astro-ph.HE
Observational constraints on the powering mechanism of transient relativistic jets
我们重新审视了吸积黑洞系统中喷流功率对黑洞自旋的依赖性。在以前的论文中，我们表明，由于吸积到X射线双星中的黑洞上而连续发射的致密喷流的光度（类似于那些主导活动星系核动力学反馈的喷流）似乎与报道的黑洞自旋测量无关。因此，目前还不清楚黑洞自旋能量的提取是否是从吸积黑洞中驱动紧凑喷流的主要驱动力。偶尔，黑洞X射线双星产生离散的，短暂的（弹道）喷流超过吸积状态的变化。在这里，我们量化这些瞬态喷流的功率（采用两种方法来推断喷流功率）对黑洞自旋的依赖性，利用现有文献中的所有可用数据，其中包括12个黑洞的测量自旋参数和无线电耀斑在状态转换。在几个来源中，定期的、采样良好的无线电监测表明，峰值无线电通量根据爆发的不同而有很大的不同（高达1000倍），而激发耀斑所需的总功率在爆发之间可能只相差~<4倍。峰值通量取决于耀斑的总能量和辐射时间（在爆发之间可能会有很大变化）。使用贝叶斯拟合例程，我们排除了统计上显着的正相关关系，使用这些方法测量的瞬态喷流功率，和当前的估计黑洞自旋。即使在选择子样本的数据，忽略了黑洞自旋测量或喷流功率测量的一些方法，没有相关性被发现在所有情况下。
2013-01-28 astro-ph.HE
3D simulations of wind-jet interaction in massive X-ray binaries
高质量微类星体可能会产生喷流，在双星系统空间尺度上与周围的恒星风发生强烈的相互作用。我们研究了一个温和的相对论性流体动力学喷流的超音速性质和OB星的风之间的碰撞动力学。我们用Ratpenat代码对穿越恒星风的喷流进行了数值3D模拟。喷射头在风中产生强烈的冲击，并且由于喷射与其环境的初始超压而发生强烈的再准直冲击。这些冲击可以将粒子加速到TeV能量并产生伽马射线。平流激波也加强了在风/喷流接触间断处产生的喷流非对称Kelvin-Helmholtz不稳定性。这可能导致喷射中断，即使喷射功率是$10^{36}$ erg/$^{-1}$的几倍。高质量的微类星体喷流可能会遭受强烈的准平激波，这可能是粒子加速到非常高能量的地方，但最终也会导致喷流的破坏。
2010-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectral energy distribution of gamma-ray binaries: Sources and Processes
伽马射线双星是研究喷流和外流中高能过程的合适来源。在过去的几年里，在伽马射线双星领域有很多活动，以确定形成其非热光谱的不同因素，从射电到非常高的能量，以及它们的光变曲线。在这项工作中，我讨论了这类物体非热发射的主要方面，目前包括高质量微类星体、承载非吸积脉冲星的高质量双星，可能还有大质量恒星双星;还提出了一些潜在的伽马射线双星候选者。最后，讨论了伽玛射线吸收的重要性，并简要讨论了伽玛射线双星中可能涉及非热辐射的主要物理成分。
2010-08-03 astro-ph.HE
The Case for Massive, Evolving Winds in Black Hole X-ray Binaries
在过去的十年中，高分辨率X射线光谱学已经彻底改变了我们对黑洞X射线双星中吸积盘风作用的理解。在这里，我提出了一个简短的回顾状态风的研究黑洞X射线双星，集中在最近的争论，盘风不仅是极其巨大的，而且高度可变。我展示了如何在高时间和光谱分辨率的新的和档案观测继续突出内部吸积流，相对论喷流，和吸积盘风之间的错综复杂的联系。最后，我讨论的方法来推断所观察到的磁盘风的驱动机制和它们之间的连接质量吸积和喷射过程的影响。
2013-04-22 astro-ph.HE
Magnetically driven winds from accretion disks in post-asymptotic giant branch binaries
本研究将自相似磁驱动喷流模型引入渐近巨星分支后双星研究框架，模拟喷流遮挡主星的高分辨率动态光谱，验证了MHD模型的适用性，同时指出吸积盘温度、旋转特征方面的差异及后续研究方向。
2024-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
No evidence for black hole spin powering of jets in X-ray binaries
本文对黑洞X射线双星的黑洞自旋进行了测量，并与这些系统中所有吸积态的喷流功率和速度的测量结果进行了比较。我们没有发现任何证据之间的相关性的喷气机的属性和报告的自旋测量。这些约束在硬X射线状态下是最强的，这与连续的强大射流有关。我们得出结论，以下一个或多个是正确的：（i）计算的喷流功率和速度的测量是错误的，（ii）报告的自旋测量是错误的，（iii）有没有强烈的依赖性喷流的属性对黑洞自旋。除了缺乏恒星质量黑洞中黑洞自旋和喷流性质之间关系的观测证据之外，我们强调了这样一个事实，即黑洞X射线双星的喷流功率和/或辐射效率可能至少有三种不同的变化方式，其中两种肯定与自旋无关，因为它们发生在同一个源中，时间尺度相对较短，第三个与任何报道的黑洞自旋测量结果都不相关。我们简要地讨论了这些发现可能会影响解释的背景下，黑洞自旋和合并的历史活动星系核的人口。
2010-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra-compact X-ray binaries with high luminosity: a key for a new scenario
超致密X射线双星（UCXB）是周期小于1小时的吸积系统，这使得它们有资格包含一个简并的施主伴星。与其他类型的X射线双星相比，人们会认为这样的系统有最简单的理论解释。尽管如此，目前的理论无法解释高传质（MT）率在最近观察到的长周期UCXB。我们发现，这个范围内的MT率可以保持，如果捐助者是一个巨大的，这是在最近一集的一个共同的信封（CE）事件揭示了一个热平衡裸露的核心的残余。
2012-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
3D RMHD simulations of jet-wind interactions in High Mass X-ray Binaries
高质量X射线双星（HMXB）中喷流与致密天体附近热伴星驱动的强风的相互作用是理解喷流动力学、非热辐射和长期稳定性的基础。然而，射流磁场在这一过程中的作用尚不清楚。我们研究的动力学作用，弱和中等到强的环形磁场在头几百秒的射流传播，集中在磁化流动力学和能量转换的机制。我们已经开发了代码Lóstrego v1.0，一个新的三维RMHD代码来模拟笛卡尔坐标系中的天体物理等离子体。利用这个工具，我们进行了第一个三维RMHD数值模拟的相对论磁化喷流通过cluerous恒星风中的HMXB传播。弱磁化喷流模型的整体形态和动力学与以前的流体动力学模拟相似，其中喷流头在环境介质中产生强烈的冲击，并且相对于恒星风的初始过压驱动一个或多个再准直冲击。在我们模拟的时间尺度中，这些射流是弹道式的，并且似乎比没有场的情况下具有相同功率的射流更稳定地对抗内部不稳定性。然而，中等到强的环形磁场有利于电流驱动的不稳定性的发展和二元内的射流的破坏。对相对论外流和周围介质中的能量分布的详细分析表明，磁能和内能都有助于射流的有效加速。我们证明，喷射反馈到周围介质是高度依赖于喷射能量分布在注射，更热，更稀和/或更磁化的射流是更有效的，如预期的反馈研究的情况下，在活跃的星系中的射流。
2022-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
The simultaneity of emission from approaching and receding jets
我们证明了紧凑锥形相对论喷流的标准Blandford-Königl模型具有一个特殊的功能：：在给定的辐射频率下，对于所有有限的倾角，来自接近喷流的辐射与来自反喷流的辐射同时到达远处观察者的位置。我们表明，这一结果可以用来确定是否喷流是真正对称的，如果无线电和X射线时间序列之间的交叉相干性可以测量在高傅立叶频率的一个样本的中子星X射线双星的倾角范围。我们还讨论了回波映射技术，可用于寻找偏离标准模型在高节奏的时间序列数据的X射线二元射流，并得出结论，这些可以合理地适用于某些系统。
2022-09-21 astro-ph.HE
Observational Signatures of Mass-Loading in Jets Launched by Rotating Black Holes
人们普遍认为，X射线双星和活动星系核中的相对论喷流是由黑洞的旋转能量驱动的。这一想法得到了广义相对论磁流体动力学（GRMHD）吸积黑洞，这表明通过布兰德福德Znajek机制有效的能量提取模拟的支持。然而，由于质量加载的物理学的不确定性，以及GRMHD数值方案在高磁化漏斗区域的失败，射流的物质含量仍然受到很差的约束。通过对一系列吸积黑洞的三维GRMHD模拟进行广义相对论辐射转移计算，我们研究了漏斗中质量负载的观测特征。我们发现显着的观察漏斗是空的情况下，漏斗充满等离子体的情况下，特别是在光学和X射线波段之间的差异。在Sgr A* 的上下文中，当前的光谱数据仅在黑洞随着$a\gtrsim0.9$快速旋转时约束喷流填充。在这种情况下，对红外通量的限制不利于漏斗中物质的强贡献。我们评论我们的模型解释未来的事件视界望远镜观测的影响。我们还将我们的模型扩展到恒星质量的黑洞，并讨论了它们对X射线双星低光度状态的适用性。
2017-12-07 astro-ph.HE
The energy distribution of electrons in radio jets
当黑洞和中子星X射线双星处于所谓的静止、硬或硬中间态时，它们会表现出紧凑的射电喷流。这些状态下的无线电频谱是平坦的，甚至略有倒置。人们普遍认为，电子的能量分布，在射流的休息帧，是一个幂律指数p.一个幂律的电子在射流中的能量分布是足以解释的平面略有倒置的频谱发射的射流从无线电到近红外波长，但它是必要的吗？与我们几十年前的想法相反，现在我们知道喷流起源于黑洞和中子星周围的热内部流。因此，我们已经调查的光谱，是由一个热射流与kT在100-250千电子伏的范围内发射。我们已经计算了发射光谱从无线电到近红外线使用电子的热分布或幂律之一。我们已经发现，抛物线射流与热分布的电子给出倒置光谱与α在0-0.4的范围内，而射流与幂律分布的电子给出倒置光谱与α在0-0.2的范围内。其余参数在两种情况下保持相同。的中断频率，这标志着从光学厚到光学薄同步辐射的过渡，是可比的两个电子能量分布。我们的结论是，与通常的看法相反，没有必要援引喷流中电子的幂律能量分布来解释它的平坦或略微倒置的无线电频谱。相对论性麦克斯韦产生类似的光谱。因此，在X射线双星中，被广泛引用的围绕黑洞的日冕可能实际上是喷流。
2017-06-16 astro-ph.HE
Amplifying magnetic fields of a newly born neutron star by stochastic angular momentum accretion in core collapse supernovae
我提出了一个新的机制，以提高磁场放大新诞生的中子星在核心坍缩超新星。在这种机制中，它在抖动喷流爆炸机制中运行，并在湍流对规则磁场的放大之上，核心坍缩超新星中随机角动量的吸积形成了具有强初始磁场但旋转缓慢的中子星。吸积气体的角动量变化是抖动喷流爆炸机制所特有的，它对中子星表面附近的吸积质量的磁场施加了一个变化的方位角切变。我认为，这可以形成一种放大效应，我称之为随机欧米茄（S $ω$）效应。在普通的$αω$发电机中，旋转具有恒定的方向和值，因此提供恒定的方位角剪切，而对流具有随机行为。在S $ω$发电机中，随机角动量不同于湍流，因为它在大尺度上运行，并且它不同于规则的旋转剪切，因为它是随机的。基本的假设是，由于角动量轴的方向从一个吸积插曲到下一个，吸积插曲的旋转流拉伸磁场，在前一个插曲放大。我估计单独的S $ω$发电机的放大因子为$\approx 10$。我推测，S $ω$效应解释了最近的一项发现，即许多中子星生来就具有强磁场。
2019-08-22 astro-ph.HE
