A systematic study of the advection-dominated accretion flow for the origin of the X-ray emission in weakly magnetized low-level accreting neutron star
在观测上，低能级吸积中子星的X射线谱（$0.5-10$ keV）一般可以用热软X射线谱和幂律谱两个分量的模型很好地拟合。同时，幂律光度$η$（$η\equiv L^{\rm power\ law}_{\rm 0.5-10\rm keV}/L_{\rm 0.5-10\rm keV}$）的贡献分数随X射线光度$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$而变化。在本文中，我们系统地研究了这种X射线发射的框架内的对流为主的吸积流（ADAF）的框架内弱磁化NS，其中的热软X射线分量来自表面的NS和幂律分量来自ADAF本身。我们测试的粘度参数$α$在ADAF和热化参数$f_{\rm th}$（描述的ADAF能量释放在NS的表面作为热发射的分数）的$η$与$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$的关系的影响。发现对于不同的$α$和$f_{\rm th}=1$，$η$和$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$几乎是一个常数（$\sim$为零），这与观测结果不一致。同时，发现$f_{\rm th}$的改变可显著改变$η$与$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$的关系。通过与可能由低能级吸积控制的非脉动NS-LMXB样品的比较，发现需要一个小的$f_{\rm th} \lesssim 0.1$值来匹配$η$对$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$图中的$η\gtrsim …
2019-12-12 astro-ph.HE
Viscous-Resistive ADAF with a general Large-Scale Magnetic Field
我们研究了一般大尺度磁场中热吸积流的结构。我们考虑了磁参数$ β_{r,φ,z}[=c^2_{r,φ,z}/(2c^2_{s})] $，其中$ c^2_{r, φ, z} $是柱坐标$ (r,φ,z) $三个方向上的阿尔文声速。能量耗散的主要机制被假定为由于湍流和吸积流中的粘性引起的磁扩散率。此外，我们采用了一个更现实的运动粘度$ (ν=αc_{s} H) $模型，与$ c_{s} $和$ H $作为磁场的函数。因此，在我们的模型中，运动粘度和磁扩散率$ (η=η_{0}c_{s} H) $不是常数。为了求解控制吸积流行为的积分方程，采用了自相似方法。结果表明，磁电阻率的存在将使圆盘的径向入流速度、声速和垂直厚度增大。而磁电阻率的增加则会使圆盘的旋转速度降低。此外，我们还研究了全球磁场的三个分量对盘结构的影响。结果表明，在所有的磁场参数下，径向速度和声速都是亚开普勒速度，但随着环向磁场的增加，旋转速度可以是超开普勒速度。同时，我们的数值计算结果表明，磁场的所有分量都是重要的，并且对盘的速度和垂直厚度有相当大的影响。
2012-05-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling magnetized neutron stars using resistive MHD
本文提出了一个通用代数欧姆定律的电阻MHD方程的实现，其中包括有限电阻率在完整的广义相对论的影响。该实现自然占磁场诱导的各向异性，并通过采用唯象电流，能够准确地描述电磁场在恒星和它的磁层。我们说明了这种方法在具有天体物理学意义的有趣系统中的应用;对齐的旋转子解和磁化旋转的中子星坍缩为黑洞。
2012-12-01 astro-ph.HE gr-qc
The Effect of Large Scale Magnetic Field on Outflow in ADAFs: an Odd Symmetry Configuration
我们构造了具有大尺度磁场的热粘阻吸积流的自相似流入-流出解，该磁场在$B_θ$中关于赤道面具有奇对称性，在$B_r$和$B_ϕ$中具有偶对称性。根据以前的作者，我们也假设极速度$v_θ$是非零的。我们关注四个参数：$β_{r0}$、$β_{\phi0}$（与赤道平面处的磁场分量相关的等离子体β参数）、磁阻率$η_0$和密度指数$n=-d\lnρ/d\ln r$。所得的流动解被分成两部分，包括具有负径向速度（$v_r<0$）的流入区域和具有$v_r>0$的流出区域。我们的研究结果表明，较强的流出出现较小的$β_{r0}$（$\le10^{-2}$的$n>1$）和较大的值的$β_{\phi0}$，$η_0$和$n$。
2015-11-11 astro-ph.HE
A 2.5-dimensional viscous, resistive, advective magnetized accretion-outflow coupling in black hole systems: A higher order polynomial approximation. I
黑洞（BH）周围的吸积和流出的相关和耦合动力学基本上是由基本的守恒定律所支配的，因为流出从吸积区域提取物质、动量和能量。在这里，我们分析了一个强大的形式的2.5维粘性，电阻，对流磁化吸积流出耦合BH系统，在平均场磁流体动力学（MHD）制度。我们解决了完整的耦合MHD守恒方程组自洽，通过调用一个广义的多项式展开在二维。我们进行了一个临界分析的吸积流出区域，并提供了一个完整的准解析解的平流家庭。我们得到的物理合理的外流解决方案在高湍流粘度参数$α\, (\ge 0.3)$，并在一个减少的标度高度，磁应力压缩或挤压的流动区域。我们发现大尺度极向磁场$\bar B_P$的值随着吸积流几何厚度的增加而增强。另一方面，差动磁转矩（$-r^2 \bar B_φ \bar B_z$）随着$\dot M$的增加而增加。随着$α$值的增加，$\bar B_P$、$-r^2 \bar B_φ \bar B_z$以及等离子体β $β_P$得到强烈增强，增强了垂直通量向外的输送。我们的解表明，在中等平流模式中，磁离心加速在径向吸积流中可能起主导作用，而在强平流模式中，热压力梯度可能在等离子体的垂直输运中起更大的作用。
2016-11-08 astro-ph.HE
General-relativistic resistive-magnetohydrodynamics simulations of self-consistent magnetized rotating neutron stars
University of New Hampshire（新罕布什尔大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校超级计算应用国家中心）；Academy of Athens（雅典科学院）；Universitat de Valéncia（瓦伦西亚大学）；Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；University of the Ryukyus（冲绳大学）
研究电阻对中子星动态演化及准平衡态的影响，揭示电阻对磁流体不稳定性发展和引力波幅度的抑制作用。
2025-02-20 astro-ph.HE gr-qc
Effects of Resistivity on Magnetized Core-Collapse Supernovae
我们研究了湍流电阻率在强磁化大质量恒星核坍缩中的作用，进行了二维电阻MHD模拟。研究了不同初始磁场强度和旋转的三种情况：1.强磁化旋转铁芯; 2.中等磁化旋转铁芯; 3.非常强磁化的非旋转磁芯。在每种情况下，理想MHD模型和连续MHD模型计算。作为计算的结果，每个模型都显示了由磁加速（以及旋转情况下的离心加速）帮助的物质爆发。我们发现，电阻率衰减的情况下1和2的爆炸，而它增强的情况下3的爆炸。我们还发现，在旋转的情况下，在反弹后阶段的磁场的放大的主要机制是向外平流的磁场和绕组的极向磁场-线的差分旋转，这是有点阻尼与电阻率的存在。虽然磁旋转不稳定性似乎发生在旋转模型中，但它在磁场放大中只起很小的作用。电阻率的另一个影响是对纵横比的影响。在旋转的情况下，一个大的喷射物质的纵横比，$> 2.5$，在一个理想的MHD模型中获得的电阻模型在一定程度上减少。这些结果表明，电阻率可能在强磁化超新星的动力学中起着重要的作用。
2013-01-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
The advection-dominated accretion flow for the anti-correlation between the X-ray photon index and the X-ray luminosity in neutron star low-mass X-ray binaries
观测发现，在中子星低质量X射线双星（NS-LMXB）中，X射线光子指数$Γ$（用单一幂律拟合0.5 ~ 10 keV的X射线能谱得到）与X射线光度$L_{\rm 0.5-10keV}$在$L_{\rm 0.5-10keV}\sim 10^{34}-10^{36}\ \rm erg\ s^{-1}$范围内存在反相关.在本文中，我们解释了观测到的反相关$Γ$和$L_{\rm 0.5-10keV}$的框架内的对流为主的吸积流（ADAF）的弱磁化NS的自相似解决方案。ADAF模型固有地预测$Γ$和$L_{\rm 0.5-10keV}$之间的反相关性。在ADAF模型中，有一个关键参数，$f_{\rm th}$，它描述了在NS表面释放的ADAF能量的分数，作为在ADAF中散射的热发射。我们测试了$f_{\rm th}$对$Γ$和$L_{\rm 0.5-10keV}$之间的反相关性的影响。发现$f_{\rm th}$的值可以显著影响$Γ$和$L_{\rm 0.5-10keV}$之间的反相关性。具体地，当分别采用$f_{\rm th}=0.1, 0.03, 0.01, 0.005$、$0.003$和$0$时，随着$f_{\rm th}$的减小，$Γ$和$L_{\rm 0.5-10keV}$之间的反相关变得更平坦。通过与具有良好测量的$Γ$和$L_{\rm 0.5-10keV}$的非脉动NS-LMX…
2020-06-09 astro-ph.HE
2-D MHD Configurations for Accretion Disks Around Magnetized Stars
讨论了磁化致密天体周围稳定吸积盘形态的基本特征。比较了基于粘阻MHD的吸积标准模型与由极低电阻率触发的等离子体不稳定性，如气球模式。
2009-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the dynamics of mechanical failures in magnetized neutron-star crusts
本文研究了强磁化中子星壳中剪切应力引起的机械破坏的动力学。我们表明，即使地壳的弹性属性允许创建一个剪切裂纹，强烈剪切磁场周围的裂纹导致从洛伦兹力，不允许大的相对位移的裂纹表面的反作用。相反，裂纹的全局演化在缓慢的电阻时间尺度上进行，并且不能释放任何实质性的机械能。我们的计算表明，对于{ \it some}磁场配置，磁力的原因，有效地，一个塑性形变的地壳时，所产生的弹性剪切应力超过临界值的机械故障。
2012-04-12 astro-ph.HE
The Effect of Toroidal Magnetic Field on Thickness of a Viscose-Resistive Hot Accreting Flow
通过考虑环形磁场的影响及其相应的加热，我们确定了对流主导的吸积流的厚度。我们考虑一个轴对称的，旋转的，稳定的粘性电阻，磁化吸积流下的平流占主导地位的阶段。能量耗散的主要机制被假定为湍流粘性和磁扩散。在径向上采用自相似假设，得到了径向速度、方位速度、声速和阿尔夫文速度等动力学量.结果表明，磁力的垂直分量与重力方向相反，对圆盘产生压缩作用，从而使圆盘的半厚度$Δθ$比无磁情况下明显减小。另一方面，由于磁场的作用和流体的反作用而出现的两个参数影响盘厚度。第一个是$β_0$，表示赤道面的磁场强度，它使$Δθ$减小。另一个参数$η_0$是磁电阻率参数，当它增加时，$Δθ$也增加。
2013-10-22 astro-ph.HE
Magnetic dissipation in short gamma-ray burst jets. I. Resistive relativistic MHD evolution in a model environment
本研究针对短伽马射线暴喷流的磁耗散问题，用PLUTO代码开展二维及三维电阻性相对论MHD模拟，发现有限电导率会显著影响喷流结构、湍流及欧姆耗散，还展示了三维演化中的非轴对称特征。
2024-10-09 astro-ph.HE
Modeling of resistive relativistic astrophysical jets. Semianalytic results following a paraxial formalism
本研究改进相对论喷流半解析模型，构建纳入电阻与可变绝热指数物态方程的近轴形式体系，揭示电阻性喷流中欧姆耗散的局部特性及其对喷流加速、准直和磁场结构的影响。
2025-03-20 astro-ph.HE
Analytical solution for magnetized thin accretion disk in comparison with numerical simulations
本文用渐近近似方法得到了薄磁吸积盘的方程。它们不能用解析的方法来解决--如果没有恒星和圆盘之间的磁层中的磁场的解，只能导出一组关于解的一般条件。为了比较分析结果与数值解，我们发现在磁盘中的物理量的表达式，使用我们的结果从电阻和粘性星盘磁层相互作用模拟。
2018-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Relativistic magnetic reconnection at X-type neutral points
本文研究了二维X点附近磁扰动振荡阻尼的相对论效应。在考虑位移电流的情况下，我们研究了阿尔文速度接近光速的极端磁化系统的新特性。最小阻尼模式的频率计算使用线性化的相对论MHD方程的Lundquist数S和磁化参数$σ$的宽范围。这些时间尺度在大电阻极限中接近恒定值：振荡时间变为光交叉时间的几倍，与$σ$无关，并且衰减时间与$σ$成比例，因此对于高磁化系统而言更长。
2011-04-06 astro-ph.HE
Magnetic accretion flow explains the hysteresis q-diagram seen in outbursts of black hole low-mass X-ray binaries
本文提出磁化吸积盘模型可解释黑洞低质量X射线双星爆发中的滞回q图，通过截断半径对吸积率变化的热平衡响应产生滞回，进而导致光谱硬度在HID中呈现q形轨迹。
2025-05-07 astro-ph.HE
Towards pseudo-Newtonian black hole jets: comparison of forces
本文对超大质量黑洞周围磁化吸积盘的轴向喷流进行了电阻和粘性MHD模拟。我们比较的力量在我们的伪牛顿模拟的Paczyovski-Wiita和Kluovniak-Lee潜力。研究结果将有助于寻找有利于射流发射的磁场结构和物理参数。
2020-05-11 astro-ph.HE
Fluctuation Dynamo in a Collisionless, Weakly Magnetized Plasma
本文给出了无碰撞、弱磁化等离子体中涨落发电机的数值研究结果。这个发电机和它的磁流体动力学（MHD）对应物之间的关键区别是由一个弱种子场的放大磁场对齐的压力各向异性的绝热生产。这反过来又驱动了离子拉莫尔尺度上的动力学不稳定性-也就是消防管和镜子-切断了热压力和磁压力之间的绝热联系，从而允许发电机继续运转。在由这些不稳定性驱动的快速增长的初始阶段之后，磁能呈指数增长，并表现出在电阻标度附近达到峰值的$k^{3/2}$谱，类似于大磁普朗特数（$\mathrm{Pm}\gg{1}$）MHD发电机。磁场自组织成一个折叠的片状拓扑结构，方向反转的电阻规模和磁场线弯曲的平行规模的流动。有效的$\mathrm{Pm}$取决于离子拉莫尔标度是高于还是低于场反转标度：在前一种情况下，粒子经历玻姆样扩散;在后一种情况下，粒子主要散射离开位于磁褶皱末端的消防水管波动，粘度变得各向异性。磁场最终在动力学强度下饱和，其谱峰向更大尺度迁移。这个特征，加上磁场强度和磁力线曲率的反相关性，以及磁片逐渐变薄成带状，类似于大型$\mathrm{Pm}$发电机的饱和状态，主要区别体现在消防水管/镜像不稳定区域。这些结果对磁场在弱碰撞的星系团内介质中的增长具有一定的意义。
2018-07-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Global resistive MHD accretion flows around spinning AGNs: impact of resistivity on MAD state
本研究通过二维和三维电阻磁流体模拟，发现电阻率影响吸积流湍流和喷流功率，且平均等离子体β≤1时进入MAD态。
2025-05-29 astro-ph.HE
Multiwavelength afterglow light curves from magnetized GRB flows
我们使用高分辨率的相对论MHD模拟加上辐射转移代码计算多波长余辉光曲线的磁化喷出物的伽马射线暴与均匀的环暴介质相互作用。我们的研究的目的是确定如何磁化的喷出物在大距离的中央发动机影响余辉发射，并评估是否可以可靠地使用观察来推断的磁场的强度。我们发现，对于典型的参数的喷出物，从反向冲击峰值的流动的磁化$σ_0 \sim 0.01 - 0.1$的发射，它是大大抑制较高的$σ_0$。前向激波的辐射在爆炸结束后不久出现消色差的间断，标志着爆炸波自相似演化的开始。用我们的数值模型拟合GRB 990123和090102的早期余辉，我们推断了这两个爆发的$σ_0 \sim 0.01$和$σ_0 \sim 0.1$各自的磁化强度。我们认为，如果是$σ_0 \simmore 0.1$，则可以理解大多数爆发中缺乏观察到的反向冲击发射，因为我们发现$σ_0 \sim 1$的反向冲击亮度显着降低。对于含有$σ_0 \simmore 0.1$的喷出物，我们的模型预测，如果磁能可以耗散（例如，由于电阻效应）并辐射出去，则至少在约10倍爆发持续时间的间隔期间，磁场中剩余有足够的能量来产生大量发射。
2010-04-15 astro-ph.HE
Thermal solutions of strongly magnetized disks and the hysteresis in X-ray binaries
本研究利用磁阻吸积盘模拟的热平衡双解解释X射线双星的光谱滞后，无需强ADAF或磁化变化，并预测软态存在弱耗散喷流及AGN在更低爱丁顿比发生态变。
2024-10-16 astro-ph.HE
Viscous torque in turbulent magnetized AGN accretion disks and its effects on EMRI's gravitational waves
本研究通过GRMHD模拟磁化吸积盘，量化黏滞力矩，并评估其对极端质量比旋进引力波相位的影响，为未来LISA探测提供理论依据。
2024-03-03 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Structure of Advection-Dominated Accretion Disks with Outflows: Role of Toroidal Magnetic Field
本文的主要目的是研究在粘性和磁场分别引起的湍流粘性和扩散的情况下，环形磁场对平流主导吸积流（ADAF）结构的影响。利用径向自相似假设求解热吸积盘的磁流体动力学方程。我们使用球坐标$ (r, θ, φ) $来求解我们的方程。我们考虑了磁场的环向分量，并给出了速度场$ \mathbf{v}\equiv (v_{r}, v_θ, v_φ) $的三个分量。我们减少了方程组的一组微分方程$ θ$和应用对称边界条件在赤道平面的磁盘。结果表明，在一定的倾角$ θ_{0} $下，径向速度为正值的流出区总是存在的。结果表明，磁场越强，$ θ_{0} $的倾角越小。这意味着与非磁化磁盘相比，磁化磁盘更薄。根据\citealt{jw}的工作，我们可以定义三个区域。第一个区域称为流入区，从圆盘中平面开始到一定倾角$ θ_0 $，其中$ v_{r}(θ_{0}) = 0 $。在这个区域，速度为负值，吸积物质向中心物体移动。流出区域，其中$ v_{r}(θ) > 0 $，被放置在$ θ_{0} $和盘表面$ θ_{0} < θ< θ_{s} $之间。在这个区域，吸积流远离中心物体。第三个区域位于圆盘表面和极轴之间，称为风区。
2013-10-22 astro-ph.HE
Dynamics of rising magnetized cavities and UHECR acceleration in clusters of galaxies
研究了活动星系核喷流在星系团中产生的低密度空洞的膨胀。这些空腔的长期稳定性需要存在链接的磁场。我们发现的解决方案描述的自相似膨胀的结构包含大规模的电磁场。与无力的spheromak状配置不同，这些解决方案没有表面电流，因此不易受电阻衰减的影响。空腔内部受外部压力限制，表面梯度为零。如果腔内等离子体的绝热指数为$Γ>4/3$，则膨胀最终导致大尺度电流片的形成。由此产生的磁场耗散只能部分抵消无线电发射电子的绝热和辐射损失。我们证明，如果大规模的电流片的形成伴随着爆炸重联的磁场，由此产生的重联层可以加速宇宙射线超高能。我们推测，朝向半人马座A的UHECR的增强的通量起源于由于磁重联的空腔。
2011-05-30 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.plasm-ph
Dissipative Magnetohydrodynamics for Non-Resistive Relativistic Plasmas
基于非电阻性（一般）相对论粘性等离子体的14矩封闭，我们描述了一个新的数值方案，能够处理所有的一阶耗散效应（热传导，体和剪切粘度），以及各向异性诱导的存在下的磁场。后者根据热陀螺频率或等效地热拉莫尔半径来参数化，并且允许正确地捕获热霍尔效应。通过求解一个扩展的Israel-Stewart-like系统的耗散量，通过刚性松弛强制执行代数约束，我们能够将所有一阶耗散项转换为通量发散形式。这使我们能够应用传统的高分辨率激波捕捉方法的方程，使该系统适用于高湍流的数值研究。我们提出了几个数值测试，以评估我们的数值方案在平坦时空的鲁棒性。14矩闭合可以无缝地插值于中子星合并中发现的高度碰撞极限和适用于黑洞吸积问题中弱碰撞等离子体的相对论布拉金斯基磁流体力学的高度各向异性极限之间。我们相信，这种新的配方和数值方案将是有用的相对论磁化流的广泛的类。
2021-09-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
General-relativistic resistive-magnetohydrodynamic simulations of binary neutron stars
我们已经研究了一个等质量磁化中子星二进制内的电阻磁流体动力学（RMHD）的方法，在该方法中，高导电的恒星内部是匹配的电真空外部的动力学。因为我们的分析是为了评估合并后的动态二进制的电阻效应，并通过崩溃引入的修改，我们进行了密切的比较与传统的理想磁流体动力学近似内进行的等效模拟。我们发现这两种演化有许多相似之处，但也有一个重要的区别：在RMHD模拟中，超大质量中子星的生存时间增加了。这种差异是由于在电阻机制中效率较低的磁制动机制，其中物质可以穿过磁场线移动，从而减少了角动量的向外传输。本文所进行的RMHD和理想磁流体动力学模拟都是在比我们以前的工作更高的分辨率和不同的网格结构下进行的[L。雷佐拉湾贾科马佐湖Baiotti，J. Granot，C. Kouveliotou和M. A.阿洛伊，太空人。J. Letters 732，L 6（2011）]，但证实了由黑洞-环面系统产生的有序磁场的低密度漏斗的形成。在这两种情况下，磁场在高导电圆环中主要是环形的，而在几乎真空的漏斗中主要是极向的。在漏斗中发生的重连过程或中微子湮灭，我们没有一个模型，可能会增加漏斗中的内能并发射相对论外流，然而，在这些模拟中没有产生。
2015-11-10 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Particle acceleration by turbulent-driven magnetic reconnection and the production of gamma-rays and neutrinos in AGNs
本文回顾了3D湍流磁重联如何高效驱动粒子加速至极高能量，并探讨其在AGN喷流和吸积盘中解释伽马射线与中微子发射的潜力。
2025-04-04 astro-ph.HE
General relativistic resistive magnetohydrodynamics with robust primitive variable recovery for accretion disk simulations
黑洞天体物理学的最新进展，特别是事件视界望远镜（EHT）在星系M87中心发现的第一个超大质量黑洞的视觉证据，以及引力合作组织在银河系中心Sgr A* 的事件视界附近探测到的轨道“热点”，需要开发新的数值方法来理解潜在的等离子体微观物理学。与这种热点有关的非热辐射被证明是源于等离子体团，这些等离子体团是由于最内层吸积区薄电流层中的磁重联而形成的。在黑洞吸积盘和喷流中，电阻率在电流片的形成、磁重联和等离子体团的生长中起着至关重要的作用。在三维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）程序BHAC中加入了电阻率，并提出了一种隐式-显式方案来处理GRMHD方程中的刚性电阻源项。该算法进行了测试，结合自适应网格细化，以解决电阻尺度和约束运输方法，以保持磁场螺线管。原始变量的恢复，相对论磁流体动力学代码的关键部分，提出了几种新的方法，并比较的准确性，鲁棒性和效率。我们提出了一个新的反演策略，允许连续GRMHD模拟低气磁压力比和高磁化制度适用于黑洞吸积盘，喷气机，和中子星磁层。我们应用新的方案来研究电阻率对吸积黑洞的影响，并考虑了重联的耗散效应。
2019-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
General relativistic magnetohydrodynamic dynamo in thick accretion disks: fully nonlinear simulations
最近由事件视界望远镜（EHT）合作在毫米波长下对M87黑洞的成像引发了人们对广义相对论磁流体力学（GRMHD）体系中磁化等离子体吸积数值模型的新兴趣。在这里，非理想的模拟，包括电阻效应，最重要的是，平均场发电机行动由于子尺度，未解决的湍流，第一次应用到这样的系统中的完全非线性制度。结合差分旋转的磁盘，发电机过程是能够产生指数增长的任何初始种子磁场所需的值来解释的意见，当不稳定性趋于饱和，即使在没有人为的淬火效果。在达到最后的饱和阶段之前，我们观察到指数增长的二级区域，其中磁场由于吸积而增加得更慢，这修改了潜在的平衡。通过改变发电机系数，我们得到不同的增长率，虽然该领域似乎饱和在大致相同的水平，至少在这里探讨的参数的有限范围内，提供了大量的值的MAD参数磁化吸积。对于合理的中心质量密度值和常用的相对论热电子同步辐射的配方，我们的模型是能够自然地再现所观察到的通量的Sgr A*，EHT的下一个目标。
2019-11-05 astro-ph.HE
Electric conductivity and flavor diffusion in a viscous, resistive quark-gluon plasma for weak and strong magnetic fields
该研究基于广义Chapman-Enskog方法计算了含三种轻味夸克的粘性电阻性夸克-胶子等离子体的电导率与扩散系数，验证了强场下广义Wiedemann-Franz定律的存在及输运系数的张量结构。
2025-06-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Anchoring polar magnetic field in a stationary thick accretion disk
本文研究了极向磁场中热吸积流的性质。我们考虑定常状态下的轴对称粘性阻力流。我们假设能量耗散的主要机制是由于湍流粘性和磁扩散。其中一部分能量可以被平流输送到中心致密天体。我们在径向上采用自相似方法，在球坐标系下找到了一个只有一个变量的常微分方程组$θ$。对于旋转厚圆盘中纯极向磁场的存在和维持，我们发现其必要条件是沿磁场线的角速度为常数。我们得到了极向磁通量的解析解。我们探讨了均匀对称和非对称磁场的影响下，磁盘的垂直结构可能发生的变化。我们的结果表明，极磁场均匀对称的赤道平面使磁盘垂直薄。此外，当我们考虑强磁场时，吸积率降低。最后，我们注意到热磁化吸积流可以完全平流，即使在一个细长的形状。
2017-07-22 astro-ph.HE
Role of magnetic reconnection in blazar variability using numerical simulation
本研究通过数值模拟探讨磁重联在耀变人快速变化中的作用，发现磁重联可产生高速等离子体片，解释快速爆发机制。
2025-11-24 astro-ph.HE
MHD accretion-ejection: jets launched by a non-isotropic accretion disk dynamo. I. Validation and application of selected dynamo tensorial components
天体物理喷流是从强磁化系统中发射出来的，强磁化系统中有一个围绕着中心物体的吸积盘。喷流发射磁场的来源是吸积-抛射过程模拟中的一个悬而未决的问题。在这里，我们解决的问题，如何产生的吸积盘磁化和喷射发射所需的场结构。应用PLUTO程序，我们提出了第一个电阻MHD模拟喷射发射包括一个非标量吸积盘平均场$α^2Ω$发电机在大规模磁盘射流模拟的背景下。从本质上讲，我们发现$α_ϕ$ -发电机组件确定的极向磁场，这是严格相关的磁盘磁化的放大（并且，因此，影响喷射速度、质量和准直），而$α_R$和$α_θ$ -发电机组件触发在盘中形成多个反对齐的磁环，对盘-喷射系统的稳定性和动力学具有强烈的影响。特别地，这样的环触发发电机低效区的形成，其特征在于弱磁场，因此磁扩散率的值较低。发电机低效区的形成对射流质量、速度和准直性有很大的影响。此外，当与种子磁场的非径向分量相互作用时，$α$发电机的$θ$分量起关键作用。我们还提出了磁盘玩具发电机系数的强度和发动机的动力学参数之间的相关性。
2020-07-30 astro-ph.HE
Exploring nonnormality in magnetohydrodynamic rotating shear flows: application to astrophysical accretion disks
剪切流中湍流的出现是一个研究得很好的领域。然而，主要问题之一是引用流是稳定的线性稳定性分析与从实验和模拟证明它是相反的结果之间的明显矛盾。有一些成功，特别是在天体物理系统，基于磁旋转不稳定性（MRI）。然而，MRI要求系统被弱磁化，这不是一般磁流体动力学（MHD）流的特征。然而，这种流动的线性扰动在本质上是非正态的，这就论证了其中非线性的起源。这个想法是，非正常扰动可能会产生巨大的瞬态能量增长（TEG），这可能会导致非线性和进一步的湍流。然而，到目前为止，剪切流中的非正常效应还没有探讨磁场的存在。在这里，我们考虑扰动粘阻不可压缩的MHD剪切流旋转一般。基本上，我们考虑的磁化版本的Orr-Sommerfeld和Squire方程和它们的磁类似物在科里奥利效应的存在。我们使用伪谱特征值方法求解方程。我们调查可能出现的不稳定性和大TEG在三种不同的流量：开普勒，恒定角动量和平面Couette流。我们发现，超过一定值的磁场，不稳定性和TEG都停止发生。我们还表明，TEG是最大的波数空间中的不稳定区域附近的磁场和雷诺数。旋转剪切流在天体物理学中是普遍存在的，特别是吸积盘，其中分子粘度太低，无法解释观测数据。其中能量-动量输运的主要公认原因是湍流粘性。因此，这些结果将在天体物理学中具有重要意义。
2016-09-07 astro-ph.HE physics.flu-dyn
Fluctuation dynamo in a weakly collisional plasma
宇宙磁场的湍流放大取决于宿主等离子体的材料性质。在许多热的、稀薄的天体物理系统中，如星系团的团内介质（ICM），粒子间碰撞的罕见性使得偏离局部热力学平衡。这些偏离对等离子体运动施加各向异性粘性应力，抑制其拉伸磁场线的能力。本文利用磁流体力学（MHD）方程组，考虑场平行粘性（Braginskii）应力，对弱碰撞等离子体中的涨落发电机进行了数值研究。当应力被限制在与由消防水管和镜像不稳定性调节的压力各向异性相一致的值时，Braginskiii-MHD发电机在很大程度上类似于它的MHD对应物。相反，如果平行的粘性应力保持不变--这种情况与最近波动发电机的动力学模拟和磁化ICM中发电机的早期阶段有关--发电机改变其特性，放大磁场，同时表现出大普朗特数（${\rm Pm}\gtrsim{1}$）MHD发电机饱和状态的许多特性。我们构建了一个分析模型的Braginskiii-MHD发电机在这个政权，成功地匹配磁能谱。这个模型的预测，证实了我们的模拟，是一个Braginskiii-MHD等离子体没有压力各向异性限制器将不支持发电机，如果垂直和平行的粘度的比例太小。该比率反映了场线拉伸和混合的相对允许速率，后者促进了磁场的电阻耗散。在所有的情况下，确实表现出发电机，所产生的磁场被组织成褶皱，坚持到饱和状态和偏置的混沌流，以获得尺度相关的光谱各向异性。
2020-07-13 astro-ph.HE physics.plasm-ph
The impact of resistivity on the variability of black hole accretion flows
本文利用三维电阻性GRMHD模拟研究均匀电阻率对黑洞吸积流变异性和磁通量累积的影响，发现高电阻率阻碍MAD形成，而在多环构型中电阻率会显著降低流动变异性。
2024-11-25 astro-ph.HE gr-qc
