大质量星团、多个恒星星族和球形恒星系统的质量阈值的周期性气体吸积

用浅水实验装置模拟黑洞准球形吸积的可能性

On the possibility of laboratory simulation of quasi-spherical accretion onto black holes with a shallow-water experimental setup

我们描述了一个浅水装置的概念，模拟气体吸积到一个黑洞的准球形吸积模式。浅水容器的底部必须具有漏斗形的曲线凹凸形状。我们计算的配置表面的适当形状的底部，精确地模拟牛顿或伪牛顿引力势。像Schwarzchild度规的空间部分一样，漏斗的表面度规在距离漏斗中心有限的距离处有一个（可移动的）奇点，并放置一定的漏斗深度，我们称之为“引力长度”。引力长度类似于引力半径，并定义了实验室模型中黑洞的质量。对于深至5 cm的漏斗，质量当量对应于$\sim 0.367\cdot 10^{12}$ g。我们更精确地定义了任意底曲率的无粘浅水方程。我们证明了在一般情况下浅水压力服从非正压状态方程。提出了厚吸积盘模吸积和Bondi-Hoyle吸积的实验模拟方案。

A new hydrodynamic spherical accretion exact solution and its quasi-spherical perturbations

We present an exact $γ=5/3$ spherical accretion solution which modifies the Bondi boundary condition of $ρ\to const.$ as $r\to \infty$ to $ρ\to 0$ as $r \to \infty$. This change allows for simple power law solutions on the density and infall velocity fields, ranging from a cold empty free-fall condition where pressure tends to zero, to a hot hydrostatic equilibrium limit with no infall velocity. As in the case of the Bondi solution, a maximum accretion rate appears. As in the $γ=5/3$ case of the Bondi solution, no sonic radius appears, this time however, because the flow is always characterise…

Formal stability analysis for the recent $γ=5/3$ power-law spherical accretion solution

Recently, an exact spherically symmetric analytic accretion solution was presented having simple $ρ\propto R^{-3/2}$ and $V \propto R^{-1/2}$ scalings in Hernandez et al. (2023). In dimensionless variables that solution forms a one-parameter family of solutions ranging from an empty free-fall solution to a hydrostatic equilibrium configuration. This power-law solution is characterised by a constant Mach number for the flow, which can vary from zero to infinity as a function of the one parameter of the solution, and has an accretion density profile which naturally goes to zero at large radii. T…

RS蛇夫座：热核爆炸还是椎间盘不稳定？

RS Ophiuchi: Thermonuclear Explosion or Disc Instability?

Sokoloski等人（2008年）最近报告了证据表明，周期性新星蛇夫座RS在2006年爆发后的几天内产生了一对高度准直的射电喷流。这表明在爆发期间必须存在一个吸积盘。然而，在标准的热核事件中，任何这样的盘都必须从白矮星附近被驱逐出去，因为核能的产量大大超过了它的结合能。相反，我们建议的RS Oph的爆发是热粘性不稳定性的中心吸积白矮星照射盘。RS Oph的显著特征是其吸积盘非常大。有鉴于此，它自然符合具有不稳定吸积盘的系统的一致图像。这张照片解释了喷流的存在和速度，爆发的亮度和持续时间，它的上升时间和线性衰减，以及平静的模糊。相比之下，迄今为止关于反复发生的热核爆炸的标准图景有许多严重的困难。这些包括喷流的存在，静止的模糊，以及吸积盘必须是不稳定的，除非它远小于任何合理的估计。

Impetus: Consistent SPH calculations of 3D spherical Bondi accretion onto a black hole

We present three-dimensional calculations of spherically symmetric Bondi accretion onto a stationary supermassive black hole (SMBH) of mass $10^{8}$ $M_{\odot}$ within a radial range of $0.02-10$ pc, using a modified version of the smoothed particle hydrodynamics (SPH) \gad \sp code, which ensures approximate first-order consistency (i.e., second-order accuracy) for the particle approximation. First-order consistency is restored by allowing the number of neighbours, $n_{\rm neigh}$, and the smoothing length, $h$, to vary with the total number of particles, $N$, such that the asymptotic limits …

坍缩核的非球形几何和吸积的定量化

A quantification of the non-spherical geometry and accretion of collapsing cores

我们提出了第一个详细的分类结构的0类核心在一个巨大的分子云的高分辨率模拟。模拟的云包含10^4个太阳质量，并产生超过350个核心，这允许有意义的统计。根据核偏离球对称的程度，将核分为三类。我们发现，四分之三的核心是更好地描述为不规则的细丝比球体。最近的Herschel结果表明，核心是在细丝网络中形成的，我们发现这对所产生的核心几何形状产生了重大影响。我们发现，柱密度和冲压压力所看到的原恒星是不均匀的，一般峰值沿轴的灯丝。地核中物质的角动量矢量在大小和方向上都是变化的，这将导致中心源的旋转矢量在地核坍缩期间发生波动。对于质量更大的恒星，来自原始核心体积外环境的吸积甚至比来自核心本身的吸积更重要。这种额外的气体主要沿着芯嵌入其中的致密细丝积聚到芯上，并且芯的表面的不与细丝重合的部分具有非常少的额外材料穿过它们。球对称的假设不能适用于大多数坍缩的核心，也不能很好地描述恒星如何从原始核心半径之外吸积气体。这对我们理解坍缩的核心，特别是它们的线轮廓，辐射对它们的影响以及它们的碎裂能力产生了影响。

奇异常微分方程的深度学习解法：从特殊函数到球对称吸积

Deep Learning solutions to singular ordinary differential equations: from special functions to spherical accretion

本文提出用物理信息神经网络（PINNs）求解含奇异点的常微分方程，结合自适应损失加权提升精度，并在勒让德方程、超几何方程、洛伦兹破缺引力黑洞时空及史瓦西球对称吸积等四个问题上验证了方法的有效性。