The Effects of Disc Winds on the Spectrum and Black Hole Growth Rate of Active Galactic Nuclei
活动星系核（AGN）的标准α盘模型的一些性质与AGN观测结果并不完全一致。除了这些差异之外，观测结果还显示了来自活动黑洞（BH）附近的高质量外流风的存在。这种风可能来自盘的各个部分，并可能改变局部吸积率，从而改变发射光谱能量分布（SED）并影响全球盘光度和BH增长率。这里提出的新计算显示了几种类型的风对观测和推断的圆盘特性的影响。一些风廓线对观测到的SED有着深远的影响，也许可以解释活动星系核光谱与标准圆盘光谱之间的偏差。我们显示了一个因素~2可能的误差估计光盘光度和较大的偏差估计L/Ledd。在不考虑风的影响的情况下计算的BH增长率可能被显著高估。我们还提出了一个实用的方法来使用所观察到的SED，以使一阶修正BH的增长率和占盘风的影响。
2012-07-30 astro-ph.CO
AGN obscuration from winds: from dusty infrared-driven to warm and X-ray photoionized
我们目前的计算活动星系核风在秒差距尺度，以及相关的遮蔽。我们考虑了红外辐射对尘埃颗粒的压力和来自中心黑洞的X射线与热、冷等离子体的相互作用。红外辐射（IR）被纳入采用通量限制扩散近似的辐射流体动力学模拟。我们发现，在X射线亮度L=0.05 - 0.6 L_edd的范围内，康普顿厚度的流动部分（又称环面）的张角约为72-75度，与亮度无关。当L > 0.1L_edd时，外流的沙尘风提供了遮蔽，而红外气压起主要作用。全球气流由两个阶段组成：倾角θ> 70 °时的冷气流和倾角较低时的低密度热电离风。热风的动力压力在形成密集的红外支持流方面是重要的。在光度<0.1 L_edd的外流事件之后，当风切换到缓慢吸积的延长时期。
2012-11-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the Virialization of Disk Winds: Implications for the Black Hole Mass Estimates in AGN
估算活动星系核中超大质量黑洞的质量通常依赖于宽线区维里化的假设。然而，这种假设似乎是无效的BLR模型，包括一个吸积盘和它的风。圆盘可能是开普勒的，因此维里化了。然而，风的物质，超过一定的点，必须由一个向外的力量，比重力更强。在这里，我们分析了四种不同的磁盘风的流体动力学模拟：等温风，热风从X射线加热磁盘，和两个线驱动的风，一个和其他没有X射线加热和冷却。对于每一个模型，我们检查重力是否支配的流动特性，通过计算和分析的体积积分量，出现在维里定理：内部，动能和引力能，我们发现，在前两个模型中，风是非维里化，而两个线驱动盘风维里化到一个相对较大的距离。线驱动风是维里化的，因为它们加速缓慢，旋转速度占主导地位，风基非常密集。对于两种维里化风，所谓的投影维里因子与倾角成比例，为$1/ \sin^2{i}$。最后，我们证明，从开普勒磁盘流出变得unvirialized更慢，当它保存的气体比角动量-在这里考虑的模型，比当它保存的角速度-在所谓的磁离心风。
2013-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The origin of ultra-fast outflows in AGN: Monte-Carlo simulations of the wind in PDS 456
超快外流（UFO）在许多活动星系核中被发现，这为活动星系核反馈到宿主星系提供了一种可能的模式。然而，这些外流的发射和加速机制目前尚不清楚，紫外线驱动显然非常不利，因为沿着视线的材料高度电离，因此没有紫外线跃迁。我们使用PDS 456的朱雀X射线数据重新讨论了这个问题，PDS 456是本宇宙中最强大的UFO。我们探索在风的条件下，通过开发一个新的3-D蒙特卡罗辐射传输代码。该代码只处理高度电离的离子，但数据显示风的电离状态足够高，这是适当的，这种限制使它足够快地探索参数空间。我们重现了早期工作的结果，证实了风中的质量损失率约为通过外盘推断的流入率的30%。我们第一次表明，紫外线驱动很可能是一个主要的贡献风加速。风中的质量损失率与纯线驱动系统的预测相匹配，并且这种紫外线吸收可以在视线之外发生。连续体驱动也应该发挥作用，因为源是接近爱丁顿。这预示着最极端的外流将产生于最高质量吸积速率流到高质量黑洞上，正如所观察到的那样。
2014-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Simulating AGN wind feedback with variable feedback efficiencies in idealised disc galaxies
Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham（达勒姆大学物理学院宇宙计算研究所）；Department of Astronomy, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院天文学系）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学卡弗里天文与天体物理研究所）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）
本研究通过变量反馈效率模型，探讨了AGN风对理想化盘状星系的反馈效应，发现黑洞质量是影响星系和黑洞演化的主要因素，而反馈效率的变化对黑洞增长和出流行为有显著影响。
2026-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Type Ia supernovae and stellar winds in AGN driven relativistic bubbles
我们分析了演化恒星的星风行为和活动星系核驱动的相对论气泡中Ia超新星爆炸的结果。我们发现，风壳的膨胀是有效地减速的相对论压力，但它们的整体运动被保存，使它们与母星一起穿过气泡。风物质只占气泡体积的一小部分，基本上不影响SN残余物的膨胀。如果包层保持完整并保持球形，估计气泡中SN残留物的最大半径为30-40 pc。由于Rayleigh-Taylor不稳定性导致的SN壳层的破碎可以减轻SN物质的传播，因此喷出物碎片能够穿过相对论气泡。在气泡外，风壳和超新星碎片在气泡边界附近的团内介质中减速。沉积的超新星Ia物质可以在相对论气泡的边界处的薄层中富集具有金属的团内气体。这个过程可能导致增强的线发射的边缘。在相反的极限，当超新星遗迹的碎片是温和的或不存在的，超新星Ia物质平流的相对论等离子体，并可能离开明亮的星系团星系的中心区域，与不情愿地移动的气泡。
2011-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radiative cooling of swept up gas in AGN-driven galactic winds and its implications for molecular outflows
我们最近使用水化学模拟来证明，在发光类星体中观察到的分子流出可以通过活动星系核风中的分子形成来解释。然而，这些模拟覆盖有限的参数空间，由于其计算成本。因此，我们已经开发了一个分析模型来跟踪冷却的活动星系核风的冲击ISM层。我们探讨了不同的环境密度（$1-10^{4} \, \rm{cm}^{-3}$），密度剖面斜率（$0-1.5$），活动星系核光度（$10^{44}-10^{47} \, \rm{erg} \, \rm{s}^{-1}$），和金属丰度（$0.1-3 \rm{Z}_{\odot}$）。被扫起的气体大部分在~1 Myr内冷却。根据我们以前的模拟，我们预测这种气体将产生可观察到的分子流出。瞬时动量增加最初随着外流减速而增加。然而，由于对引力势所做的功，它达到最大值$\approx$ 20。预测的时间平均观测估计的分子外流动量增加达到最大值$\approx1-2$，部分原因是我们假设的分子分数，0.2，但也因为瞬时和观测，时间平均的定义是不等价的。因此，最近观测估计的秩序统一动量提升并不一定排除能量驱动的外流。最后，我们发现，尘埃颗粒很可能重新形成的金属吸积后，冲击ISM层已经冷却，假设一小部分的尘埃颗粒席卷后，这层已经冷却能够混合到冷相，并假设晶粒生长仍然有效的存在下，强AGN辐射场。这将使快速分子形成，正如我们的模型所假设的那样。
2018-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The magnetic filling in magnetically arrested accretion disk simulations and its impact on the jet in M87
University of Würzburg（维尔茨堡大学）；Goethe Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
研究磁填充对M87喷流的影响，通过GRMHD模拟探讨磁能分布与喷流特性，发现高磁填充增强电磁能量和角动量传输，提高极化率，支持低亮度AGN模型。
2026-03-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
The impact of red giant/AGB winds on AGN jet propagation
密集的恒星风可能会给活动星系核的喷流带来大量的物质，尽管目前还不清楚混合发生的时间和空间尺度。我们研究喷流和恒星风之间的相互作用的第一步，以及恒星风可能与喷流和质量负载混合的尺度，我们提出了一个详细的二维模拟，包括热冷却，由恒星风形成的气泡。我们还研究了第一次相互作用的风气泡与射流使用三维模拟中，恒星进入射流。对激波结构进行了稳定性分析，以评估形成尾部的射流拖曳风在不与射流混合的情况下可以传播的距离。二维模拟点在快速风气泡膨胀和破碎后，约一个气泡激波交叉时间。三维模拟和稳定性分析表明，在强扰动和喷流与喷流拖曳风之间相对较小的密度比的情况下，局部混合，以及在最大尾部质量通量阶段可能更稳定的激波结构。分析估计还表明，恒星喷流穿透时间的非常早期阶段也可能与质量负荷有关。这些和以前的结果从文献中的组合建议高度不稳定的相互作用结构和有效的风喷流混合的规模上的射流相互作用的高度，可能产生强烈的不均匀性内的射流。此外，初始风泡被喷流冲击，导致瞬态的，大的相互作用表面。相互作用结构可以是显著的非热发射源。
2017-06-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ultra-fast outflows (aka UFOs) from AGNs and QSOs
在过去的十年中，已经积累了强有力的观测证据，证明在附近的活动星系核和更遥远的类星体中存在大规模的高速风/外流（又名超快外流，UFO）。在这里，我们简要地回顾了这一领域的一些最新进展，并讨论了不明飞行物的相关性，既了解物理学的吸积盘风活动星系核，并为量化全球量的活动星系核反馈周围介质。
2013-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Stellar and Quasar Feedback in Concert: Effects on AGN Accretion, Obscuration, and Outflows
我们研究的反馈活动星系核（AGN）和多相星际介质（ISM）的相互作用，在模拟包括明确的恒星反馈，多相冷却，吸积盘风，康普顿加热。我们研究半径约0.1-100 pc的黑洞（BH），吸积率到BH的确定和活动星系核动力的风和辐射耦合到ISM。结果表明：（1）黑洞吸积速率是由引力不稳定性中气体与恒星之间的角动量交换决定的。这产生的吸积速率约为0.03-1 Msun/yr，足以为活动星系核提供能量。(2)星系核的气体盘经历了恒星形成的初始爆发，随后是几个百万年的恒星反馈抑制了恒星形成率（SFR）。(3)在小半径注入的活动星系核风的动量通量~L/c有效地耦合到ISM，并在~100秒差距内对ISM的性质有显着的影响。活动星系核风抑制核SFR约10-30倍，BH吸积率约3-30倍。它们使从核心流出的速率增加了约10倍，这与星系尺度活动星系核驱动流出的观测证据一致。(4)在活动星系核反馈的情况下，对黑洞柱密度分布的预测与观测结果是一致的。没有活动星系核的反馈，黑洞是各向同性的模糊，没有足够的光学薄的视线来解释I型活动星系核。一个“环面状”的几何形状出现自洽AGN反馈疏散气体在极地地区。
2016-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A structure for quasars under the scope of polarisation I. The UV/optical polarisation dichotomy of type-1 and type-2 AGN
我们介绍了Elvis（2000）提出的类星体唯象结构的紫外/光学偏振光谱模型。在本系列的第一篇论文中，我们探讨了从活动星系核（AGN）吸积盘垂直发射的辐射加速和弯曲风所产生的连续极化。我们模拟的辐射转移发生在汤姆逊散射和尘埃消光介质在一系列的形态参数和光学厚度的风。我们证明，Elvis提出的风几何形状（通过唯象推导出的弯曲角θ = 60度）仍然低估了观察到的1型和2型活动星系核的光学偏振百分比，并且尚未重现预期的偏振位置角的二分法。为了恢复所观察到的偏振特性，应考虑在赤道区域采用较小的弯曲角和一定量的尘埃屏蔽。当风的弯曲角θ = 45 °，锥形壳的半开角为3 ° < delta_theta <10 °时，两相流可产生所观察到的极化二分法和可接受的极化程度。风底处的吸收尘柱应在1 <τ_dust < 4的范围内（τ在2000 - 8000 Angs上积分）。从分光偏振测量和确定不同活动星系核类型的数密度可以进行简单的观测测试，以进一步限制风的几何形状。
2013-10-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Hot and Energetic Universe: Astrophysics of feedback in local AGN
了解活动星系核中反馈的天体物理是理解超大质量黑洞和星系生长和共同演化的关键。活动星系核驱动的风/外流可能是将能量和动量从核尺度输送到宿主星系的最有效方式，通过扫除气体储存来淬灭恒星形成。这个领域的关键问题是：1）黑洞周围的吸积盘如何发射风/外流，这些携带了多少能量？2)在风/外流中加速的能量和金属是如何转移和沉积到环星系介质中的？X射线观测是解决这些问题的独特方法，因为它们探测携带大部分动能的流出物的相位。我们展示了如何像Athena+上的X射线积分场单元（X-IFU）这样的高通量，高光谱分辨率仪器将允许我们通过确定物理参数（电离状态，密度，温度，丰度，速度，几何形状等）来解决这些问题。的外流的动力学时间尺度上，在一个广泛的样本附近明亮的活动星系核。X-IFU还将允许对这些风对本地AGN的宿主星系的影响进行直接光谱成像，形成一个模板，用于理解在风冲击无法解决的更高红移的AGN。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Qwind code release: a non-hydrodynamical approach to modelling line-driven winds in active galactic nuclei
紫外线驱动的风可能是活动星系核反馈过程的重要组成部分，但了解它们的影响是由辐射流体力学的复杂性阻碍。相反，我们采用了Risaliti和Elvis开创的方法，仅根据辐射力和重力计算弹道轨迹，但忽略了气体压力。我们已经完全重写了他们的QWIND代码，使用更强大的算法，现在可以快速模拟这些风的加速阶段的任何AGN光谱能量分布跨越紫外线和X射线波段。我们证明了代码使用活动星系核黑洞质量$10^8\, M_\odot$发射的一半爱丁顿率，并表明，这可以有效地喷出风的速度$\simeq (0.1-0.2)\, c$。质量损失率可以高达每年$\simeq 0.3 M_\odot$，符合更昂贵的计算流体动力学模拟，虽然我们强调的重要性，未来改进辐射传输沿多个不同的视线照亮风。该代码是完全公开的，可以用来快速探索AGN反馈可以由吸积盘风主导的条件。
2020-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The origin of fast molecular outflows in quasars: molecule formation in AGN-driven galactic winds
我们探讨了在活动星系核（AGN）中观察到的快速分子外流的起源。以前的数值研究表明，通过加速宿主星系中现有的分子云来创造这样的外流是困难的，因为云在达到观察到的高速度之前就会被破坏。在这项工作中，我们考虑了另一种情况下，分子在活动星系核外流内原位形成。我们提出了一系列水化学模拟的各向同性AGN风与均匀介质的相互作用。我们遵循157种物质的时间依赖性化学，包括20个分子，以确定分子是否可以足够快地形成，以产生所观察到的分子流出。我们发现H $_2$流出率高达140 M $_\odot$年$^{-1}$，这是敏感的密度，活动星系核光度，和金属丰度。在后处理中，我们从模拟中计算了CO，OH和暖（几百K）H $_2$的发射和吸收线。CO导出的流出率和OH吸收强度在太阳金属量与观测结果一致，虽然从模型CO光谱的视线速度的最大线是一个因素$\approx$ 2低于观察。我们推导出CO（1-0）到H的$_2$转换因子为$α_{\rm{CO} (1-0)}$ = 0.13 M $_\odot$（K km s $^{-1}$ pc $^2$）$^{-1}$，比通常认为的低6倍。我们发现了H $_2$的中红外线的强发射。通过该红外发射追踪的H $_2$的质量在H $_2$总质量的百分之几以内。该H $_2$发射可以通过JWST观察到。
2017-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Supernovae and AGN driven galactic outflows
本文给出了具有NFW暗物质晕的星系风的解析解。我们认为风驱动的能量和质量注入从多个超新星，以及动量注入由于辐射从中央黑洞。我们发现风动力学依赖于三个速度尺度：（a）v_star \sim（\dot{E} / 2 \dot{M}）^{1/2}描述了星暴活动的影响，其中\dot{E}、\dot{M}为半径为R的中心区域的能量和质量注入率;（b）\vbh ~（G \mbh / 2 R）^{1/2}，用于质量为\mbh的中心黑洞对距离R处的气体的影响，以及（c）v_{s} =（GM_h/ 2Cr_s）^{1/2}与星系圆速度密切相关，C是晕浓度参数的函数。我们发现风的终端速度为2（v_star^2 + 1.5（Γ-1）\vbh^2 -v_s^2）^{1/2}，其中Γ是辐射压力与中心黑洞引力的比值。我们还发现：（a）来自静止的恒星形成星系的风不能从10^{11.5} \le M_h \le 10^{12.5}Msun星系逃逸，（b）在这个质量范围内的星系应该存在大距离的环星系气体，（c）对于逃逸风，低到中等质量星系的风速为~ 400- 1000 km/s，与观测到的X射线温度一致;（d）来自活动星系核的大质量星系的风的速度为\gtrsim 1000 km/s。我们还发现，[2 v_star ^2-（1 -Γ）\vbh^2 ]/v_c ^2的比值决定了气体的损失量。结合适当的\mbh和M_h之…
2012-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-energy neutrinos and gamma rays from winds and tori in active galactic nuclei
本文提出活动星系核吸积盘驱动的风中质子经激波加速后通过pp和pγ过程产生中微子与伽马射线，可解释NGC 1068的TeV中微子及多波段辐射，为探测AGN风发射位置提供新途径。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Kinematics from spectral lines for AGN outflows based on time-independent radiation-driven wind theory
建立了Seyfert 1星系NGC3783的热吸收体的体速度依赖的光电离模型。通过采用适合于辐射驱动风的流速及其粒子密度与半径的函数形式，我们计算了电离、温度、线多普勒频移和线光学深度作为距离的函数。通过这样做，我们获得了整个吸收线光谱的详细轮廓。该模型再现了观察到的气体电离和线质心的速度移动之间的关系，以及在NGC 3783的X射线光谱中的吸收线的不对称性。据发现，不对称的分布需要存在两个流出：一个较高的电离分量负责高电离线的蓝色翅膀和低电离氧线的红色翅膀，和一个较低的电离流，弥补了氧线的蓝色翅膀。我们的模型预测了X射线和UV吸收剂之间的关系，其中在X射线光谱中产生长波长线的组分也负责产生至少部分的UV吸收槽。
2011-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The physics of galactic winds driven by active galactic nuclei
活动星系核（AGN）在其宿主星系的星际介质中驱动快速风。一般认为，星系核中的高密度和强辐射场意味着冷却时间短，因此使外流动量守恒。我们发现，在AGN的高速，冲击风的冷却实际上是在很大范围的情况下，包括超亮红外星系（ULIRGs）的相关条件下，在节能外流效率低下。我们进一步表明，快速节能外流可以容忍大量的混合与冷却气体之前，辐射损失变得重要。对于初速度v_in>~ 10，000 km·s^-1的风，正如紫外线和X射线吸收所观察到的那样，激波形成了一种双温结构。虽然大部分的热压支持是由质子提供的，但冷却过程只直接作用于电子。这显著减慢了逆康普顿冷却，而自由冷却可以忽略不计。v_in约为1，000 km s^-1的低速风，例如可能由尘埃上的辐射压力驱动的低速风，也可以经历能量守恒阶段，但条件更为严格。在能量守恒阶段，激波后热气体的做功使外流的动量通量增加了~v_in/2v_s，其中v_s是后掠物质的速度。因此，由快速活动星系核风（v_in~0.1c）驱动的能量守恒外流可以解释最近在亮类星体和ULIRGs中测量到的星系尺度外流的动量通量Pdot>>L_AGN/c。冲击风泡在星系盘的法线方向上膨胀，也可以解释在某些系统中观察到的大规模双极结构，包括银河系中心周围，并且可以产生显著的无线电，X射线和伽马射线发射。[删节]
2012-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
