Radiation-dominated polar emitting region of an accreting X-ray pulsar -- I. Polarization- and spectrum-dependent structure, and the emergent continuum
Sternberg Astronomical Institute, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学列昂尼德·斯特恩伯格天体物理研究所）；Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理学院）
本文通过三维模型研究X射线脉冲星极发射区的辐射主导结构，考虑磁散射、Compton散射等机制，揭示了激波区电子温度及高能区域形成机制。
2026-03-02 astro-ph.HE
Thermal structures of accreting neutron stars with neutrino losses due to strong pion condensations
利用演化计算方法给出了低质量X射线双星的静态X射线光度。计算的光度与观测的时间平均质量吸积率进行了比较。结果表明，强π凝聚的中微子发射可以解释SAXJ1808.4 -3658的静态X射线发光，并且不需要直接的核子和超子Urca过程。
2016-10-28 astro-ph.HE
Characteristic Signatures in the Thermal Emission from Accreting Binary Black Holes
我们提出的计算结果的热谱从二维，移动网格，高精度，粘性流体动力学模拟吸积超大质量黑洞二。我们包括粘性加热，冲击加热和辐射冷却，演化时间超过粘性时间，使我们达到准稳态吸积状态。与以前的工作一致，我们发现，气体被有效地剥离从内边缘的circumbinary磁盘和进入腔沿吸积流，饲料持久的“迷你磁盘”周围的每个黑洞。我们还发现，从冲击加热的迷你盘和吸积流的排放防止任何赤字的高能量排放，可能会预期内的环联腔，而是导致一个特征的亮度开始在软X射线的光谱。
2014-05-30 astro-ph.HE
Simple numerical X-ray polarization models of reflecting axially symmetric structures around accreting compact objects
本文开发xsstokes数值X射线偏振模型，用STOKES模拟轴对称环面和薄盘反射，揭示几何分布与透明度对偏振度及方向的影响。
2024-04-08 astro-ph.HE
Cyclotron line signatures of thermal and magnetic mountains from accreting neutron stars
在吸积中子星的X射线谱中的回旋共振散射特征（CRSFs）被磁和热成分梯度维持的吸积丘不同地修改。它表明，人们可以区分，在原则上，不同的物理起源之间的土墩，通过研究如何的线能量，宽度和深度的CRSF依赖于定向的中子星，吸积质量，表面温度分布，和状态方程。CRSF签名，包括重力光弯曲计算的相位分辨和相位平均光谱的基础上，自洽梯度Shafranov丘平衡满足全球通量冻结约束。简要地讨论了用未来仪器进行多信使X射线和引力波观测的前景。
2014-09-11 astro-ph.HE
X-ray polarization of accreting black holes: Cyg X-1 and Swift J1727.8-1613
利用成像X射线偏振探测器观测天鹅座X-1和Swift J1727.8-1613，发现硬态偏振度高于软态且偏振角与喷流对齐，表明最内层吸积过程与伴星类型无关。
2025-09-24 astro-ph.HE
High-precision optical polarimetry of the accreting black hole V404 Cyg during the June 2015 outburst
我们对低质量黑洞X射线双星V404 Cyg的同步三色（$BVR$）偏振观测显示，在2015年6月的爆发和静止之间，偏振度（$Δp \sim 1$ %）发生了微小但统计学上显著的变化。天鹅座V404在静止状态下的偏振在误差范围内与视觉上接近的（1 \farcs 4）伴星的偏振一致（$p_{R} = 7.3\pm 0.1$ %），表明它主要是星际起源的。周围场星的偏振模式支持这一结论。从观测到的变化的偏振过程中的爆发，我们表明，偏振度的本征成分峰值在$V$ -带，$p_{V} = 1.1\pm 0.1$ %，在偏振位置角的$θ_{V}= -7°\pm 2°$，这是一致的，在所有三个通带。我们发现在爆发峰期间，从$-30°$到$\sim 0°$，$R$带中的本征极化的位置角发生了显著变化。所观察到的波长依赖性的内在偏振不支持非热同步辐射从射流作为一个合理的机制，但在更好的协议与电子（汤姆逊）散射和吸收在一个扁平的等离子体包络或流出周围的照明源的综合效果。或者，偏振信号可以通过在温和的相对论性极流中的圆盘辐射的散射来产生。内禀极化的位置角，几乎平行于喷流方向（即垂直于吸积盘平面），与这些解释一致。
2017-03-27 astro-ph.HE
Analytical ray-tracing of synchrotron emission around accreting black holes
本文利用解析光线追踪技术artpol研究吸积黑洞周围同步辐射的偏振图像畸变，推导了强度和偏振特征从局部到观测者坐标的快速转换表达式，重点关注物质非零高度与非圆周运动，以服务于黑洞附近的静态和动态偏振成像。
2024-12-11 astro-ph.HE
Relaxation by thermal conduction of a magnetically confined mountain on an accreting neutron star
吸积中的中子星表面的磁约束山通过磁掩埋同时降低了全球磁偶极矩，并产生质量四极矩，从而发出引力辐射。以前的山模型已计算理想化的等温和绝热状态方程。在这里，这些模型一般包括非零，有限的热传导。梯度Shafranov平衡的三个代表性的，多方状态方程的演变在许多传导时间尺度与磁流体动力学求解器PLUTO。它示出，传导促进物质流向极点。因此，掩埋的磁场从最初的多方Grad-Shafranov平衡开始部分恢复。向极的质量流使恒星更长，稍微增加了它作为引力波源的可探测性，尽管在某种程度上可能从属于其他山物理学。热气流也会在山中产生永久性的热点$(\gtrsim 10^{8} \text{ K})$，特别是在热通量最大的极点附近，这与I型X射线爆发有关。
2018-12-25 astro-ph.HE
Optical polarimetry of the accreting black hole X-ray binary Swift J1727.8$-$1613 over the state transition and radio ejections
University of Turku（图尔库大学）；Nordita, Stockholm University and KTH Royal Institute of Technology（北欧理论天体物理研究所，斯德哥尔摩大学和皇家理工学院）；Graduate School of Sciences, Tohoku University（东北大学研究院）；Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccó (IRSOL), Faculty of Informatics, Università della Svizzera italiana（瑞士意大利大学信息学院阿尔多和切莱达科太阳能研究所）
研究通过光学偏振观测分析Swift J1727.8$-$1613在状态转换和无线电喷射期间的偏振特性，发现偏振变化与无线电喷射同步，且偏振方向与X射线、亚毫米波和射电偏振方向不同，推测为吸积盘风中的散射导致。
2026-04-07 astro-ph.HE
Thermal evolution and quiescent emission of transiently accreting neutron stars
我们研究了中子星在软X射线瞬变（SXTs）中的长期热演化，同时考虑了与地壳成分变化一致的深部地壳加热。我们收集观测估计的平均吸积率和热光度的中子星和比较的理论与观测。我们进行了吸积中子星的热演化模拟，考虑到原来的非吸积地壳逐渐取代的再加工吸积物质，中微子和光子的能量损失，以及深地壳加热由于核反应在吸积地壳。我们测试和比较不同的现代理论模型的结果。我们更新的汇编的观测估计的热光度在静止和平均吸积率的SXTs和比较的观测估计与理论结果。瞬态吸积中子星的长期热演化是非单调的。静止时的准平衡温度达到最低值，然后向最终稳态升高。在SXT中的中子星的准平衡热光度在最小值时比在最终状态时低得多。这扩大了对这类中子星观测的理论解释的可能性范围。理论和观测的更新保持不变，以前的结论，即直接Urca过程在相对较冷的中子星中运行，吸积的热覆盖包络可能存在于相对较热的中子星中的SXTs在安静。理论与观测的比较结果表明，中子星物质中的核子超流性的三重态配对类型得到了抑制。
2021-08-13 astro-ph.HE
Modelling polarized X-ray pulses from accreting millisecond pulsars with X-PSI, using different hot spot locations and shapes
本文基于升级后的X-PSI代码模拟吸积毫秒脉冲星的极化X射线脉冲，发现亮源和小热区可精确约束中子星参数，且IXPE极化探测结合脉冲建模有助于推断中子星质量与半径。
2025-04-01 astro-ph.HE
The advection-dominated accretion flow for the origin of the thermal soft X-ray component in low-level accreting neutron stars
热软X射线成分经常在低水平吸积的中子星（NS）中检测到，但在低水平吸积的恒星质量黑洞（BH）中检测不到。在本文中，我们调查的框架内的对流为主的吸积流（ADAF）在NS的自相似解的热软X射线分量的起源。假设转移到NS表面上的能量的一部分$f_{\rm th}$在NS表面处被热化为在ADAF中散射的软光子。我们自洽地计算了ADAF的结构和相应的出射光谱，通过考虑来自NS表面的软光子和ADAF本身之间的辐射耦合。我们发现，康普顿$y$参数的ADAF NS系统低于BH。同时，我们发现NS中热软X射线组分的温度随着质量吸积率的降低而降低，这与观测定性一致。我们测试了$f_{\rm th}$对ADAF结构和出射光谱的影响。研究发现，$f_{\rm th}$的变化会显着改变热软X射线分量的温度以及硬X射线的光谱斜率。最后，建议在今后的工作中，可以通过拟合高质量的X射线数据，如0.5-10 keV的$\it XMM$ - $\it Newton$谱，来约束$f_{\rm th}$的取值。
2018-08-23 astro-ph.HE
Light bending scenario for accreting black holes in X-ray polarimetry
讨论了旋转黑洞的吸积盘上方的X射线照射源模型。在所谓的灯柱计划中，我们计算到达观察者的辐射的预期（观察到的）偏振特性。我们探讨模型参数的依赖关系，采用蒙特卡罗辐射传输计算的X射线的吸积盘上的反射，并考虑广义相对论的影响。特别是，我们讨论了黑洞自旋的作用，观察者的视角，和主要的X射线源距离的黑洞。我们给出了两种类型的典型对象-活动星系核和银河系黑洞的偏振度的几个例子。为了评估潜在的可观测性的偏振功能，我们假设的灵敏度建议新硬X射线任务（NHXM）。我们研究的能量范围从几keV到~50 keV，所以铁线复合物和康普顿峰包括在我们的模型光谱。我们发现所得的极化度在所研究的能带的高端，即在>~20 keV处增加。因此，最好的结果，偏振反射光谱应达到康普顿峰能量区。当黑洞自旋较大、主源高度较小、观测者倾角较小时，我们也得到了较高的极化度。
2011-02-21 astro-ph.HE
Thermal conductivity and impurity scattering in the accreting neutron star crust
采用路径积分蒙特卡罗（PIMC）方法计算了中子星壳外层强关联多组分离子等离子体的电子热导率。这使我们能够隔离离子的低能响应，并使用它来计算电子散射率和电子热导率。我们发现，散射率增强了2-4倍的早期计算的基础上更简单的电子杂质散射形式主义。这一发现直接影响了在瞬态吸积中子星中观察到的热弛豫的解释，并对吸积过程中地壳中发生的成分和核反应产生了影响。
2016-05-21 astro-ph.HE nucl-th
The accretion-heated crust of the transiently accreting 11 Hz X-ray pulsar in the globular cluster Terzan 5
我们报告钱德拉主任的任意时间观测的球状星团泰山5，进行了约7周后，2010年爆发的新发现的瞬态吸积11赫兹X射线脉冲星停止。我们探测到一个热光谱，它可以用一个中子星大气模型来拟合，其中观测者在无穷远处的温度为kT~100 eV，静态热辐射光度为Lq~ 2 E33 erg/s，假设距离为5.5 kpc。热辐射高于2003年和2009年测量的静态基准水平，即，在最近的吸积爆发之前。一个可能的解释是，中子星外壳在最近的吸积事件中被显著加热，需要冷却，直到它恢复与核心的热平衡。虽然这已被观察到的中子星低质量X射线二进制经历几年到几十年的吸积事件，这是第一次，地壳加热的证据被检测到一个短暂的系统，定期爆发持续时间为几个星期。这为研究瞬态吸积中子星的加热和冷却打开了一扇新的窗口。
2011-04-05 astro-ph.HE
FRB 121102: A repeatedly combed neutron star by a nearby low-luminosity accreting super-massive black hole
快速射电暴（FRB）的起源至今仍是个谜。最近，唯一的重复FRB源，FRB 121102，据报道，拥有一个非常大的和可变的旋转措施（RM）。在爆发环境中推断的磁场强度与我们银河系超大质量黑洞人马座A* 附近的磁场强度相当。在这里，我们表明FRB 121102的所有观测特性（包括高RM及其演变，高线偏振度，在宇宙梳状模型中，可以解释一个规则的中子星，它的磁层被附近低光度吸积超星系的可变流出物零星地和边缘地梳理。巨大的黑洞。我们提出了该模型的三个可证伪的预测，并在宇宙梳模型的背景下讨论了其他FRB，以及其他重复FRB模型根据新的观测结果所遇到的挑战。
2018-02-07 astro-ph.HE
Electron-ion scattering in dense multi-component plasmas: application to the outer crust of an accreting neutron star
稠密的{ \it多组分}等离子体的热导率对于吸积中子星的模拟是至关重要的。为此，我们进行了大规模的分子动力学模拟计算致密的多组分等离子体在中子星地壳从附近的光球-海洋边界附近的中子滴点附近的静态结构因子。的结构因子被用来验证微观线性混合规则，是有效的任意复杂的等离子体在很宽的范围内的库仑耦合。微观混合规则反过来又暗示和验证状态方程性质的线性混合规则，以及致密多组分等离子体的电导率和热导率的线性混合规则。为了使我们的结果尽可能有用，对于电导率和热导率的特定情况，我们提供了一个简单的解析拟合，该拟合对于任意复杂的多组分等离子体在很宽的库仑耦合范围内是有效的。我们计算了一个有代表性的组成配置文件的外地壳的吸积中子星，其中可以存在数百个核物种的热导率。我们利用我们的研究结果重新审视所谓的杂质参数形式主义，用于表征不纯等离子体。
2009-07-30 astro-ph.HE
Non-thermal processes around accreting galactic black holes
星系X射线源中的吸积黑洞被热等离子体包围。这些系统的最里面的部分可能是一个电晕，离子和电子的温度不同。在所谓的低硬态，热电子康普顿化来自部分穿透日冕的盘的软X射线光子，产生高达$\sim 150$ keV的发射，远远超出最高温度为$\sim 10^{7}$ K的光学厚盘的预期。然而，像天鹅座X-1这样的源产生稳定的发射，最高可达几MeV，这表明光谱能量分布的非热贡献。本文研究了非热粒子（电子和质子）注入黑洞周围的磁化日冕所产生的辐射输出。能量损失和最大能量估计的各种模型中的所有类型的粒子，其特征在于不同种类的平流和相对论质子含量。输运方程求解的初级和次级粒子，和光谱能量分布确定和内部吸收校正。我们发现，非热粒子的局部注入可以解释在某些源中观察到的高能量过剩，我们预测在1 TeV以上的能量存在一个高能量的凸点，和典型的亮度$\sim 10^{33}$尔格的$^{-1}$。像未来的切伦科夫望远镜阵列（CTA）这样的高能仪器可以用来探测银河系黑洞周围日冕的相对论粒子含量。
2010-06-25 astro-ph.HE
Studies of the Origin of High-Frequency Quasi-Periodic Oscillations of Mass Accreting Black Holes in X-ray Binaries with Next-Generation X-ray Telescopes
用RXTE（Rossi X射线定时探测器）进行的观测揭示了几个吸积恒星质量的黑洞X射线通量的高频准周期振荡（HFQPO）的存在。HFQPO（以及它们在较低频率下的对应物）可以让我们在强引力区域研究广义相对论。然而，今天的观测证据还不允许我们区分不同的HFQPO模型。在本文中，我们使用广义相对论射线追迹程序来研究轨道热点模型中HFQPO的X射线时间谱和偏振特性。我们研究了银河系双星GRS 1915+105中166 Hz准周期振荡（QPO）的特殊情况下的观测特征。最后，我们讨论了使用LOFT（X射线定时大型天文台）等定时光谱实验的光谱特征的可观测性，以及使用IXPE（成像X射线偏振探测器）、PolSTAR（偏振光谱望远镜阵列）、PRAXyS（相对论性X射线偏振测量）或XIPE（X射线成像偏振探测器）等星载X射线偏振仪的偏振特征。像LOFT这样的高计数率任务将有可能获得每个光子的QPO相位，从而能够研究QPO相位分辨的光谱形状及其与通量水平之间的相关性。由于HFQPO的周期很短，第一代X射线偏振仪将无法为每个光子分配QPO相位。因此，对QPO相位分辨偏振能谱的研究将需要用第一代X射线偏振仪和LOFT型飞行任务同时进行观测。
2016-05-31 astro-ph.HE
X-ray Polarimetry of Accreting White Dwarfs: A Case Study of EX Hydrae
本研究首次对中介偏振星EX Hya开展X射线偏振测量，仅在2–3 keV能段探测到3σ显著的8%偏振度，证实X射线散射面为白矮星且靠近吸积柱底部，并提出可通过偏振估算吸积激波高度。
2025-09-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Polarimetric Signatures of Bulk Comptonization from within the Plunging Region of Accreting Black Holes
本研究通过广义相对论光线追踪模型，发现吸积黑洞坠入区的体康普顿化可产生显著X射线偏振，为探测事件视界附近等离子体提供新途径。
2025-04-21 astro-ph.HE gr-qc
Short-Term Variability of X-rays from Accreting Neutron Star Vela X-1: II. Monte-Carlo Modeling
我们发展了一个蒙特卡罗康普顿化模型的X射线光谱的吸积动力的恒星。简单的球形热康普顿化模型给出了更高光学深度的光谱，而船帆座X-1的观测数据表明，光谱在更高的光度下更难。这表明一个物理解释的吸积等离子体的光学深度增加与质量吸积率。我们开发了一个详细的Monte Carlo模型的吸积流，包括强磁场（$\sim 10^{12}$ G）的影响，在几何约束的流动到吸积柱，并在减少的截面。我们处理大体积运动康普顿的下落材料以及热康普顿。这些模型的光谱可以匹配所观察到的宽带{ \it朱雀}数据船帆座X-1在广泛的质量吸积率。该模型还可以解释所谓的“低态”，其中光度降低了一个数量级。在这里，热康普顿化应该是可以忽略的，所以光谱反而是由整体运动康普顿化主导的。
2013-11-06 astro-ph.HE
The AstroSat observation of accreting millisecond X-ray pulsar SAX J1808.4-3658 during its 2019 outburst
我们报告了对在2019年爆发期间获得的吸积毫秒X射线脉冲星SAX J1808.4-3658的AstroSat数据集的分析。我们发现相干脉动在$\sim 401$ Hz和轨道的解决方案与以前的研究一致。3-20 keV的脉冲轮廓可以很好地拟合与三个谐波相关的正弦分量与背景校正的分数振幅的$\sim 3.5 \%$，$\sim 1.2 \%$和$\sim 0.37 \%$的基波，二次和三次谐波，分别。我们的能量分辨脉冲轮廓演化研究表明，强烈的能量依赖性。我们还观察到一个软滞后的基本和硬滞后期间，其谐波。SAXJ1808.4 -3658的宽带光谱可以用$kT \sim 1$ keV的热发射分量、来自热电晕的热康普顿化（$Γ\sim 1.67$）和由于Fe引起的宽发射线的组合来很好地描述。
2022-12-20 astro-ph.HE
X-ray Polarization from Black Holes: GEMS Scientific White Paper
我们在这里提出的重力和极磁SMEX（GEMS）的X射线偏振任务的黑洞（BH）观测计划背后的科学目标的摘要。主要目标可以分为两类：吸积双星中的恒星质量星系黑洞和活动星系核（AGN）中心的超大质量黑洞。恒星质量的黑洞又可以分为不同的X射线光谱状态：热主导（盘），硬（无线电喷流）和陡峭的幂律（热日冕）。这些不同的光谱状态被认为是由不同的吸积几何形状和发射机制产生的。X射线偏振是探测这些BH周围几何形状并揭示吸积气体特定性质的理想工具。
2013-01-09 astro-ph.HE
Inelastic scattering effects on polarization predictions for cold and warm atmospheres in the X-rays
Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）；INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali（意大利国家天体物理与行星物理学研究所(INAF)）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学物理与天文系）；Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire Astronomique de Strasbourg, UMR 7550（斯特拉斯堡大学、法国国家科学研究中心、斯特拉斯堡天文台）；Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre（罗马第三大学数学与物理系）；Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天文中心）；Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（北欧理论天体物理中心(Nordita)、瑞典皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）
本文研究X射线冷与暖大气中非弹性康普顿散射对极化预测的影响，采用蒙特卡洛方法，发现其与弹性散射假设存在显著差异，对解释吸积致密天体偏振观测有重要意义。
2026-10-01 astro-ph.HE
Evidence for crust cooling in the transiently accreting 11-Hz X-ray pulsar in the globular cluster Terzan 5
瞬态吸积中子星壳的瞬时加热和随后的冷却携带着关于其结构和各种核反应过程的独特信息。我们报告了一个新的钱德拉主任的任意时间观测的球状星团泰山5，旨在监测瞬态吸积11赫兹X射线脉冲星IGR J 17480 -2446停止后，其最近的10周长的吸积爆发。在观测期间，进行了约125天的静止，源显示的热谱，适合中子星大气模型与观测者在无穷远的kT~92 eV的温度。这比大约75天前发现的低10%，但比最近爆发前测量的静止基准面高20%。这可以解释为吸积加热的中子星地壳的冷却，并意味着地壳冷却后，短期吸积插曲是可观察到的。与中子星热演化模拟的比较表明，大量的热量必须在中子星内部的浅深度释放，这是不占在目前的核加热模型。
2011-11-04 astro-ph.HE
X-ray Polarimetry of the accreting pulsar 1A~0535+262 in the supercritical state with PolarLight
本研究利用 PolarLight 对 2020 年爆发的超临界态吸积脉冲星 1A 0535+262 进行 X 射线偏振测量，未检测到偏振信号，其偏振分数上限低于理论预测，表明吸积脉冲星偏振分数较低可能是普遍特征。
2023-04-26 astro-ph.HE
Continuous gravitational waves from thermal mountains on accreting neutron stars: effect of the nuclear pasta phase
本文研究核意面结构对吸积中子星热山脉四极矩的影响，发现连续引力波辐射四极矩可增大两个数量级，并表明已知源可能被未来探测器探测到。
2024-11-17 astro-ph.HE gr-qc
XMM-Newton observation of the highly magnetised accreting pulsar Swift J045106.8-694803: Evidence of a hot thermal excess
几个持久的、低光度（L_X 10^{34} erg s^{-1}）、长自旋周期（P>100 s）的高质量X射线双星已被报道，其黑体成分的温度大于1 keV。这些过热的热辐射区相应地较小（小于1平方公里），这是由中子星极冠造成的。我们提出了一个最近的XMM牛顿目标的机会观察这个类的最新成员，斯威夫特J045106.8-694803。截至2012年7月17日，周期确定为168.5+/-0.2秒（MJD = 56125.0）。在$L_X 10^{36} erg s^{-1}，Swift J045106.8-694803是这个新类别中最亮的成员，也是周期最短的成员。光谱分析首次揭示了一个温度为kT_{BB} =1.8^{+0.2}-0.3} keV，半径为R_{BB} =0.5+/-0.2 km的黑体的存在。脉冲分数随着能量的增加而减小，并且硬光曲线（> 2keV）和软光曲线（<2keV）之间的比率与脉冲轮廓成反比。光谱的模拟表明，这是由于黑体的脉动与幂律分量的脉动异相。使用一个简单的模型，从热点发射的中子星表面上，我们适合的黑体组件的脉冲轮廓，以获得指示的几何系统。
2013-09-10 astro-ph.HE
Powerful jets from accreting black holes: evidence from the optical and infrared
黑洞吸积的一个常见结果是形成逃离系统的强大的相对论喷流。在星系中心的超大质量黑洞的情况下，这已经知道了几十年，但对于像我们这样的星系中的恒星质量黑洞，最近的进展才得出这个结论。在这里，审查的证据，支持存在的喷流吸积恒星质量的黑洞，从光学和红外波长的观测。特别是它被发现，有时，射流可以支配这些系统在这些波长的发射。此外，喷流与周围物质之间的相互作用通过热和非热过程产生大尺度的光学和红外辐射。在射流物理的背景下的证据，影响和应用进行了讨论。结果表明，许多属性的射流可以从这些研究中受到约束，包括它们所包含的总动能。主要结论是，像超大质量黑洞一样，吸积恒星质量黑洞的喷流动力学功率有时与它们的热辐射光度相当。未来的研究可以测试物体之间喷流特性的普遍性，并试图统一所有可观察到的吸积黑洞（即所有质量的黑洞）的喷流特性。
2010-01-08 astro-ph.HE
Pair-Rich Corona of an Accreting Kerr Black Hole
Department of Physics, McLennan Physical Labs, Toronto, ON M5S 1A7, Canada（多伦多大学物理系）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, 60 St. George St., Toronto, ON M5S 3H8, Canada（加拿大理论天体物理研究所）
本文构建了接近吸积黑洞的温暖散射冠层模型，通过迭代蒙特卡洛方法自洽地考虑了康普顿散射、电子-正电子对产生等效应，并研究了观测角度对X射线光谱和偏振度的影响。
2026-04-27 astro-ph.HE
Broad-band spectral analysis of the accreting millisecond X-ray pulsar SAX J1748.9-2021
我们分析了115 ks XMM-牛顿观测和8天积分观测的叠加，这些观测是在2015年吸积毫秒X射线脉冲星SAX J1748.9-2021爆发期间拍摄的。在XMM-牛顿观测期间，源显示出许多I型爆发事件，因此我们分别研究了持续和爆发时期。我们描述了两个软的热组件，冷的热康普顿化组件（~2 keV）和一个额外的硬X射线发射的组合的持续发射描述的幂律（光子指数~2.3）。连续谱成分可能与吸积盘、中子星（NS）表面和来自光学厚等离子体区域的热康普顿化辐射有关，而高能尾的起源仍在争论中。此外，在XMM-牛顿数据中观察到了一些可能与反射过程相关的宽（~0.1-0.4 keV）发射特征。在1.0-50 keV能量范围内，该源的未吸收光度估计约为5x10^37 erg/s，约为爱丁顿极限的25%（假设太阳质量NS为1.4）。我们认为SAXJ1748.9 -2021的光谱性质与软态一致，不同于许多其他通常在硬态下发现的吸积X射线毫秒双星。此外，没有一个观测到的I型爆发达到爱丁顿光度。假设爆发点火和发射产生于整个NS表面，我们估计一个中子星半径约为7-8 km，与以前的结果一致。
2016-01-20 astro-ph.HE
The soft quiescent spectrum of the transiently accreting 11 Hz X-ray pulsar in the globular cluster Terzan 5
本文报道了最近在球状星团Terzan 5中发现的瞬时吸积11 Hz X射线脉冲星的静态X射线性质。利用两个Chandra观测资料，我们证明了这颗中子星低质量X射线双星的静态光谱是软的，可以拟合到一个温度为kT^inf~73 eV的中子星大气模型。幂律谱分量不是数据所必需的，并且对~ 9 E-14 erg/cm 2/s的总未吸收的0.5-10 keV通量的贡献最多为~20%。这样一个软的静态光谱是不寻常的中子星与相对较高的推断磁场和投下不同的光的硬光谱分量的解释，这往往是由于磁场的影响。对于5.5 kpc的距离，估计的静态热辐射光度为~ 6 E32 erg/s。如果热辐射被解释为中子星的冷却，那么观测到的光度要求系统至少静止了~100年。或者，增强的中微子发射可以将中子星冷却到观测到的静态光度。
2011-01-04 astro-ph.HE
The accretion rate and minimum spin period of accreting pulsars
我们考虑了双星系统中中子星在吸积阶段的旋转、磁性和热演化。一个快速的吸积驱动的磁场衰减大大降低角动量转移的效率。因此，即使吸积时间很长，吸积速率很高，中子星也不可能达到比某个极限值更短的自转周期。该机制可以解释中子星的最短探测周期和最小可能自旋周期之间的差异。
2015-07-13 astro-ph.HE
Pulsed thermal emission from the accreting pulsar XMMU J054134.7-682550
目标。在几个Be/X射线双星中已经检测到软X射线过量，并将其解释为内部吸积盘中硬X射线再处理的特征。位于大麦哲伦星系的XMMU J054134.7-682550系统，在2007年8月有一次巨大的II型爆发。这个系统的几何形状可以通过研究软过量发射对硬X射线脉冲的响应来理解。方法.我们分析了一系列的同时观测获得XMM-牛顿/EPIC-MOS和RXTE/PCA，以获得光谱和时间特性的系统，之前，期间和之后的巨大爆发。进行了光谱拟合，并进行了时序分析。分析了光谱变化、自旋周期演化和能量依赖的脉冲形状。结果爆发（L_X = 3* 10^38 erg/s \approx L_EDD）光谱可以成功地用截止幂律、冷盘发射、热黑体和回旋吸收线来模拟。磁场和磁层半径可以被约束。内吸积盘的厚度加宽到75公里宽。热黑体组件的正弦调制表明，大部分的硬X射线发射优先沿磁赤道发射。脉冲星的自旋周期在爆发期间非常显著地减小。这与各种各样的中子星状态方程是一致的，并表明一个非常高的吸积率。
2009-03-03 astro-ph.HE
Polarization-sensitive Compton scattering by accelerated electrons
我们描述了升级到一个数字代码，计算同步和逆康普顿发射相对论等离子体，包括全极化。引入的升级涉及散射内核，现在能够散射非热电子布居上的偏振和非偏振光子。我们描述的计划来解决这个问题，我们测试的数值代码对已知的解析解。最后，使用升级后的代码，我们预测光的偏振，散射的次相对论热或相对论热和非热自由电子。升级后的代码能够更逼真地模拟与吸积致密物体相关的等离子体射流的排放。
2022-10-03 astro-ph.HE
First detection of X-ray polarization from the accreting neutron star 4U 1820-303
研究利用IXPE并协调多波段观测，首次确认中子星4U 1820-303的X射线偏振，揭示其随能量增强及吸积盘与边界/扩散层成分的正交偏振关系。
2023-08-21 astro-ph.HE
Study of the accreting pulsar 4U 0115+634 with a bulk and thermal Comptonization model
在双星系统中吸积物质的高磁化双星是X射线波段（0.1-100 keV）的亮源。尽管早期的理解的基本发射机制，它们的光谱能量分布通常是描述的现象或简化的模型。本文根据高质量X射线脉冲双星4U 0115+634的物理性质，采用热康普顿化和体康普顿化模型，对这类天体的光谱辐射进行了研究。为此目的，我们分析BeppoSAX数据的能量范围为0.7-100千电子伏的1999年巨大的爆发，12天后的最大值。我们使用两个组件的连续系统的光谱能量分布模型。在较高的能量下，高于~7 keV，发射是由于由吸积柱的回旋冷却产生的种子光子的热和体康普顿化，并且在较低的能量下，发射是由于靠近恒星表面的扩散晕中的黑体源的热康普顿化。从最佳拟合参数，我们认为，回旋辐射产生的1.7公里以上的恒星表面，并逃离其基地附近的柱，在那里的吸收功能所产生的相互作用与周围的磁场晕。我们发现，在4U 0115+634中，观测到的谱主要由再处理的回旋辐射所支配，而在其它具有较强磁场的亮源如Her X-1中，谱主要由再处理的韧致辐射所支配。
2009-02-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Synchrotron Polarization Radiative Transfer: Relativistic Thermal Electrons Contribution
相对论性热电子在大尺度磁场中运动可以产生同步辐射。相对论热电子也可以产生线性同步极化。本文利用热-非热混合电子能量分布计算圆同步辐射偏振。在考虑热电子贡献的情况下，我们进一步计算了同步辐射偏振在光学和无线电波段的辐射转移。我们尝试将极化结果应用于一些天体，如千新星（如AT 2017 gfo/GW 170817）、快速射电暴（FRB）、伽马射线暴（GRB）余辉和超新星遗迹（SNR）。当同步辐射源周围介质对偏振光子产生强吸收时，大的辐射转移光学深度会影响这些粒子的小偏振度。在我们的模型中，我们需要一个强磁场来重现在FRB 140514中观察到的线偏振和圆偏振特性。这表明FRB有一个中子星的起源。
2018-06-11 astro-ph.HE
Prospects for ray-tracing light intensity and polarization in models of accreting compact objects using a GPU
事件视界望远镜（EHT）最近发布了两个超大质量黑洞吸积流的高分辨率图像。我们对这些图像的物理理解取决于致密物体周围等离子体和辐射数值模型的准确性和精度。这项工作的目标是加快辐射传输模拟，用于创建与EHT观测比较的黑洞模拟图像。将强引力下等离子体中广义相对论全极化辐射转移的射线追踪程序移植到图形处理器上。我们描述了我们的GPU实现和进行加速测试，使用模型的光学薄对流为主的吸积流（ADAF）到黑洞实现半解析和三维广义相对论磁流体力学模拟，低和非常高的图像像元分辨率，和两个不同的CPU+ GPU。我们表明，具有高精度计算能力的GPU可以显着减少图像生产的计算时间，加速因子高达约1200。显著的加速有助于，例如，动态模型拟合到EHT数据，包括极化数据。该方法的扩展可能使研究从等离子体发射与非热粒子分布函数的准确近似同步辐射率是不可用的。显著的加速将EHT图像库的生成的碳足迹减少了至少一个数量级。
2023-02-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Synchrotron Polarization of Relativistic Thermal Electrons
在某些同步辐射源中，相对论电子同时被一阶和二阶费米加速，其能量分布呈现出热能和非热能的混合形状。最近的一些数值模拟支持这种粒子加速结果。我们利用这个电子能量分布计算了同步加速器的偏振。以活动星系核（AGN）喷流和伽马射线暴（GRB）为例，给出了偏振度。还提到了Sgr A* 的极化研究的可能应用。最后，我们建议对这些同步辐射源进行高能偏振测量来检验我们的结果。
2018-03-05 astro-ph.HE
Gravitational radiation from thermal mountains on accreting neutron stars: sources of temperature non-axisymmetry
本文研究了吸积中子星内部环形磁场导致温度非对称性从而产生引力波的机制，通过扩展计算域至整个恒星并改进微观物理，发现内壳层温度不对称性较先前估计提升3个数量级，显著增强了连续引力波探测前景。
2023-03-29 astro-ph.HE gr-qc
The X-ray polarimetry view of the accreting pulsar Cen X-3
Cen X-3是50年前发现的第一颗X射线脉冲星。由于在强磁场的存在下与光子传播相关的等离子体和真空的双折射，预期来自这样的物体的辐射是高度偏振的。在这里，我们提出的结果进行的观测与成像X射线偏振探测器的岑X-3。该源表现出显着的通量变化，并观察到在两个国家不同的因素~20通量。在低光度状态下，在脉冲相位平均（3 $σ$上限为12%）或相位分辨数据（3 $σ$上限为20-30%）中均未发现显著的偏振。在明亮状态下，从相位平均数据的光谱偏振分析测量到偏振度为5.8 $\pm$ 0.3%，偏振角为$49.6°\pm1.5°$，显著性为约20 $σ$。相位分辨分析表明，光通量与偏振度之间存在显著的反相关关系，偏振角变化也很大。与旋转矢量模型的拟合表明，脉冲星自旋轴的位置角约为49 $°$，磁饱和度为17 $°$。如果中子星表面的上层被吸积物质过热，并且偏振模式的转换发生在上层热层和较冷的底层大气之间的过渡区域内，则可以解释检测到的相对低的偏振。一部分偏振信号也可以由来自中子星表面和吸积幕的辐射反射产生。
2022-09-06 astro-ph.HE
Discovery of spin modulated circular polarization from IGR J17014-4306, the remnant of Nova Scorpii 1437 A.D
IGR J1401-4306的偏振测量，一个长周期（12.7小时），日食中间极地和天蝎座新星1437年的残余，揭示了光学圆偏振的周期性变化，证实了该系统是已知周期最长的日食中间极。从进化的角度来看，这是一个有趣的系统。圆偏振解释为光学回旋辐射从吸积磁白矮星主要。根据旋光测量，我们提出它是一种圆盘馈电的中间极。主要是负圆极化的检测是一致的，只有一个磁极主导的极化发射，而另一个主要是由吸积盘掩盖。
2017-09-24 astro-ph.HE
Accreting stellar-mass black holes
University of Turku（图尔库大学）；McGill University（麦吉尔大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Texas Tech University（德克萨斯理工大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
综述吸积恒星质量黑洞的观测特征与理论进展，涵盖连续谱、时变、发射线和X射线偏振，强调吸积盘、冕和喷流的相互作用，并指出状态转变、磁场和喷流启动等未解问题。
2026-11-03 astro-ph.HE
ULX spectra revisited: Accreting, highly magnetized neutron stars as the engines of ultraluminous X-ray sources
目的：鉴于最近发现的脉动ULX和最近引入的模型，提出中子星（NS）作为ULX的中央引擎，我们重新审视（XMM牛顿和NuSTAR）光谱的18个著名的ULX，在寻找迹象，有利于这一新的假设。结果如下：我们确认，前面提到的，存在的低能量（<6千电子伏）的光谱翻转，并认为它可以被解释为热发射。光谱很好地描述了由一个“热”（>1千电子伏）和一个“冷”（<0.7千电子伏）的双热模型的黑体（MCB）。在假设“冷”MCD发射起源于NS磁层处截断的盘的情况下，我们发现我们样品中的所有ULX都与吸积到高磁化（B>10^12G）NS上一致。我们注意到磁场的强度、“热”热分量的温度和总的未吸收光度之间有很强的相关性。对NuSTAR数据的检查支持了这一解释，并证实了弱的高能（>15 keV）尾部的存在，最有可能是逆康普顿散射对MCB发射进行修改的结果。我们还注意到，明显的高能量尾部可能仅仅是使用具有固定梯度T~r^-0.75的标准MCD模型对具有非典型温度（T）与半径（r）梯度的MCB发射进行错误建模的结果。结论：我们为ULX的双热谱提供了一种新的物理解释。我们发现，最适合的导出参数，是在最近的预测，有利于超临界吸积NS作为一个大部分的ULXs的引擎非常一致。然而，模型之间的相当大的退化和缺乏明确的证据不能排除其他同样合理的解释。我们的研究结果值得进一步探索这个新的框架。
2017-10-24 astro-ph.HE
Soft gamma rays from low accreting supermassive black holes and connection to energetic neutrinos
宇宙充满了MeV伽马射线和PeV中微子的弥散背景，其起源未知。在这里，我们提出了一个方案，可以同时考虑这两种背景。低光度的活动星系核有热吸积流，热电子自然地通过它们的同步光子的康普顿化发射软伽马射线。那里的质子可以通过湍流或重连加速，通过强子相互作用产生高能中微子。我们证明，我们的模型可以重现的伽马射线和中微子的数据。结合发光活动星系核中热日冕的贡献，这些吸积流可以解释keV-MeV光子和TeV-PeV中微子背景。这种情况可以解释没有非热电子的MeV背景，表明从热宇宙到非热宇宙的跃迁能量比预期的要高。我们的模型与附近天体的X射线数据是一致的，并且可以通过未来MeV伽马射线和高能中微子探测器进行测试。
2021-09-25 astro-ph.HE hep-ph
Modelling spectral and timing properties of accreting black holes: the hybrid hot flow paradigm
到20世纪90年代末，从大量的光学和X射线、光谱和定时数据中得出的总体情况是，X射线产生于吸积流最里面的热部分，而光学/红外（OIR）辐射主要由受照射的外部薄吸积盘产生。最近对银河系黑洞瞬变的多波长观测表明，情况并非如此简单。OIR波段的快速变化，OIR超过热发射，X射线和OIR光变曲线之间复杂的相互作用意味着OIR发射区域更加紧凑。其中一个流行的假设是，喷流有助于OIR发射，甚至是大部分X射线的原因。然而，这种情况在很大程度上是临时性的，与许多先前确定的事实相矛盾。另外，已知与X射线光谱和定时数据一致的热吸积流也是产生OIR辐射的可行候选者。如果热流包含非热电子（即使在能量上可以忽略不计的数量），那么热流方案自然解释了像OIR光谱的幂律，快速OIR变化及其与X射线的复杂关系，这是Cyg X-1中MeV尾巴存在所必需的。非热电子的存在也将热流模型中的平衡电子温度降低到<100 keV，使其与观测更加一致。在这里，我们认为，任何可行的模型应同时解释一个大的光谱和定时数据集，并表明混合（热/非热）热流模型满足大多数的约束。
2013-12-10 astro-ph.HE
Thermal states of neutron stars with a consistent model of interior
我们模拟了孤立的中子星和吸积的中子星在静止期X射线瞬态的热状态，并与观测结果进行了对比。我们使用状态方程和超流重子间隙，这是一贯计算。我们的结论是，直接Urca过程需要与低亮度吸积中子星一致。此外，质子超流性和足够弱的中子超流性对于解释中年中子星的冷却和获得真实的中子星质量分布是必要的。
2017-09-14 astro-ph.HE nucl-th
Experimental constraints on shallow heating in accreting neutron-star crusts
在低质量X射线双星的静止期内观测到的瞬态吸积中子星的热弛豫表明在中子星壳的浅层存在未知的热源。利用现有的实验核数据，我们估计的最大可能的热量，可以沉积在一个吸积中子星的外壳中，由于电子捕获和致密核聚变反应所引发的X射线爆发灰烬的掩埋。
2020-07-03 astro-ph.HE nucl-th
Polarized radiation from an accretion shock in accreting millisecond pulsars using exact Compton scattering formalism
本文为吸积毫秒脉冲星开发了基于吸积激波热康普顿化的新发射模型，发现其偏振度低于汤姆逊散射模型，并利用IXPE模拟数据结合嵌套采样获取参数约束。
2023-09-05 astro-ph.HE
Polarization properties of weakly magnetized Neutron Stars in Low Mass X-ray Binaries
像IXPE这样的X射线偏振测量任务将首次能够测量低质量X射线双星中吸积弱磁化中子星的偏振特性。在这项工作中，我们提出了预期的X射线偏振信号，包括日冕发射不同的几何形状的日冕本身，即板以上的吸积盘和球形壳周围的中子星的模拟。用完全相对论性的MonteCarlo程序Monk计算了中子星、中子盘和日冕的各种物理输入参数下的X射线偏振度和偏振角。不同的冠状面几何形状导致显著不同的X射线偏振特性，因此其可以用于约束系统的几何形状。
2022-06-01 astro-ph.HE
IXPE observations of the quintessential wind-accreting X-ray pulsar Vela X-1
利用IXPE首次观测典型风吸积X射线脉冲星Vela X-1，测得相位平均低偏振度并揭示其随能量和脉冲相位的显著变化。
2023-03-03 astro-ph.HE
