Three-dimensional Simulations of AGN Jets: Magnetic Kink Instability versus Conical Shocks
活动星系核（AGN）中的相对论喷流将其能量的一半转化为辐射。为了探索这一转换的过程知之甚少，我们进行了完全三维磁流体动力学（MHD）模拟相对论磁化射流。与在大半径处注入射流的标准方法不同，我们的模拟射流自洽地在源处形成，并在与周围介质相互作用之前向外传播和加速几个数量级的距离。我们发现，这种相互作用可以触发强烈的能量耗散的两种射流内，取决于周围介质的属性。那些在新的爆发中形成并穿过周围介质钻一个新孔的喷流成为3D磁扭结不稳定性的牺牲品，并主要通过由不稳定性形成的电流片中的磁重联来耗散它们的能量。另一方面，在活动星系核活动的重复循环过程中形成的喷流，通过周围介质中预先存在的洞逃逸，主要在MHD准静态冲击中保持稳定并耗散能量。在这两种情况下，耗散区域可以与环境气体的密度分布的变化相关联。活动星系核喷流中的邦迪半径就是这样一个位置。
2017-06-02 astro-ph.HE
Black-hole jets without large-scale net magnetic flux
我们提出了一个方案发射相对论性射流从旋转黑洞，在小规模的磁通量环，维持盘湍流，被迫膨胀和开放的黑洞和吸积流之间的差异旋转。这种机制不需要在吸积等离子体中存在大尺度的净磁通量。估计表明，这一过程可以在许多系统中有效地运作，特别是在吸积流逆行时自然有效。我们提出了广义相对论无力电动力学模拟的结果，证明了黑洞的磁层的时间演化，周期性形成的喷流，和磁重联的效果。喷流在约10-10^3 r_ g/c的时间尺度上变化很大，其中r_g是黑洞的引力半径。在模拟中观察到的重连电流片可能是吸积黑洞发射硬X射线的原因。
2014-10-01 astro-ph.HE
Quantum magnetic collapse of a partially bosonized npe-gas: Implications for astrophysical jets
我们研究了由部分玻色化npe气体组成的中子星产生天体物理喷流的可能机制。我们得到，一个稳定的物质流的驱逐可能是由气体的一个或多个组件的量子磁塌缩触发，而其准直是由于一个强大的自生磁场的形成。
2019-11-20 astro-ph.HE
Spatial growth of current-driven instability in relativistic rotating jets and the search for magnetic reconnection
利用三维相对论磁流体动力学程序RAISHIN，我们研究了径向密度分布对沿磁化旋转相对论喷流的电流驱动扭结不稳定性空间发展的影响。为了我们的研究的目的，我们使用了一个非周期性的计算箱，射流最初是建立在整个计算网格，在入口处的进动扰动触发增长的扭结不稳定性。我们根据密度分布研究了轻喷流和重喷流与环境的关系。还测试了不同的角速度幅度。结果表明，螺旋扭折结构沿射流的传播和相对稳定的配置较轻的射流。射流似乎被磁场准直，并且由于电磁转换成动能，流动被加速。我们还确定了区域的高电流密度的附加电流片，指示磁重联，这是相关的扭结不稳定区域和相关的流动的西格玛参数的减少。我们讨论了我们的研究结果的影响坡印廷磁通主导的喷流与磁重联过程。我们发现快速磁重联可能是由扭结不稳定性湍流驱动的，并控制着磁场向动能的转化，从而为活动星系核和γ射线暴相对论喷流中的粒子提供了一种有效的动力和加速途径。
2016-08-10 astro-ph.HE
A simple analytical model of magnetic jets
本文提出了一个简单的磁射流解析模型，其中主要物理量的径向平均分布是基于守恒定律和已发表的GRMHD射流模拟的一些结果得到的。我们考虑到在旋转黑洞周围形成的喷流的磁能通量到体加速度的转换，假设质量连续性方程和恒定的喷流功率，从而导致伯努利方程。对于假定的体积洛伦兹因子和半径的分布，这给出了沿射流的环形磁场分量的分布。然后，我们考虑的情况下，极向场分量连接到一个旋转的黑洞周围的吸积盘。然后，我们的形式主义恢复了从旋转黑洞中提取的功率的标准公式。我们发现，极向场强度占主导地位的环形一个在大的距离，这意味着射流应该是更稳定的电流驱动的扭结模式的共动框架。由此产生的磁场分布，然后可以用来计算射流同步辐射。
2022-06-01 astro-ph.HE
A Novel Jet Model: Magnetically Collimated, Radiation-Pressure Driven Jet
来自致密天体的相对论喷流是宇宙中普遍存在的现象，但其驱动机制几十年来一直是一个谜。两种基本模型已被广泛讨论：磁流体动力学（MHD）射流和辐射流体动力学（RHD）射流。目前，前者被更广泛地接受，因为磁场被期望提供加速和准直机制，而辐射场不能准直流出。在这里，我们提出了一种新的类型的射流，辐射磁流体动力学（RMHD）的射流，基于我们的全球RMHD模拟发光吸积流到一个黑洞以上的爱丁顿光度闪耀。辐射压力可以将RMHD喷流加速到相对论速度，而磁塔的洛伦兹力可以使RMHD喷流准直，磁塔是由黑洞周围积累的环形磁场线形成的膨胀磁结构，尽管辐射能量大大超过磁能。这个磁塔是由辐射压力支持的几何厚吸积流准直。这种类型的喷流可以解释银河系微类星体的相对论喷流，出现在高光度。
2010-09-01 astro-ph.HE
Constraints on magnetic field and particle content in blazar jets through optical circular polarization
偏振提供了一个独特的观点，在天体物理喷流的物理过程。本文报道了两颗著名的耀变体3C 279和PKS 1510-089的高线偏振光学圆偏振观测结果。这是PKS 1510-089第一次在光学圆偏振下被观测到。虽然只能从我们的观测活动中提取上限，但光学圆偏振的未检测使我们能够对其磁场强度和射流成分提供有意义的约束。我们发现，高能量发射模型需要高磁场强度和低正电子分数可以排除。
2021-10-21 astro-ph.HE
Microscopic Processes in Global Relativistic Jets Containing Helical Magnetic Fields
在相对论喷流的研究中，一个关键的开放问题是它们与环境在微观水平上的相互作用。在这里，我们研究了电子$-$质子（$e^{-}-p^{+}$）和电子$-$正电子（$e^{\pm}$）包含螺旋磁场的相对论性射流的初始演化，专注于它们与周围等离子体的相互作用。我们已经进行了模拟的“全球”射流含有螺旋磁场，以研究如何螺旋磁场影响动力学不稳定性，如韦伯不稳定性，动力学开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KKHI）和蘑菇不稳定性（MI）。在我们最初的模拟研究中，这些动力学不稳定性被抑制，新类型的不稳定性可能会增长。在$e^{-}-p^{+}$喷流模拟中，出现了类似湍流的不稳定性，喷流电子受到强烈扰动。在$e^{\pm}$喷流模拟中，在早期发生类似于湍流的不稳定性，随后是动力学不稳定性，并且一般结构类似于没有螺旋磁场的模拟。为了彻底跟踪包含螺旋磁场的全球喷流的演变，需要使用大得多的系统进行模拟。
2016-09-29 astro-ph.HE
Magnetic Connection Model for Launching Relativistic Jets from a Kerr Black Hole
提出了一个从吸积Kerr黑洞（BH）中发射活动星系核（AGN）中相对论喷流的模型，其中吸积盘的引力能在能层中通过连接BH和吸积盘的闭合磁场线传递到吸积盘，从而增加吸积盘的引力能（BH-盘磁连接），转换为射流能量。黑洞盘磁连接的主要作用是在质量吸积率很低时为喷流提供能量来源。我们假设喷流是从BH能层内部的圆盘发射的，在那里，时空的旋转效应变得更强，被磁过程进一步加速。空间-时间的旋转通道是盘能量的一部分（即，盘的重力能加上BH的旋转能，BH通过磁连接沉积到盘中）变成从盘表面逃逸的粒子群，以射流的形式带走质量、能量和角动量，允许剩余的盘气体吸积。在限制的自旋下的功率制度，这里提出的模型可以被视为一个变种的Blandford-Znajek机制，其中BH的旋转能量被转移到磁盘内的能层，然后用于驱动射流。我们使用广义相对论守恒定律计算的质量流率到射流，射流的发射功率和角动量的射流输送的BH与自旋参数$a_* \geqslant 0.95$。我们发现，如果质量吸积率大于$\dot{m} \sim 0.001$，BH（$a_* = $常数）可以达到一个定态。此外，当使用BH自旋下降功率时，活动星系核的最大寿命可以远长于$\sim 10^{7}$ yr。
2010-10-25 astro-ph.HE
Relativistic MHD simulations of collision-induced magnetic dissipation in Poynting-flux-dominated jets/outflows
我们进行了三维相对论理想MHD模拟研究高$σ$（坡印廷磁通主导）团块之间的碰撞，其中包含极向和环向磁场分量。这是为了模拟一个高度可变的坡印廷通量占主导地位的射流内部的相互作用。我们发现一个显着的电磁场（EMF）的能量耗散与Alfvénic率与效率约35%。详细的分析表明，这种耗散主要是由碰撞引起的磁重联。附加的分辨率和参数的研究表明，一个强大的结果，相对电动势能量耗散效率几乎是独立的数值分辨率或大多数物理参数在相关的参数范围。在我们的模拟中的重联流出可能会形成多方位的相对论性的微型喷流所需要的几个分析模型。我们还发现，主要的电动势能量耗散过程之前和之后的$σ$值之间的线性关系。我们的研究结果支持提出的天体物理模型，调用显着的能量耗散耗散坡印廷通量占主导地位的喷流，如内部碰撞诱导的磁重联和湍流（ICMART）模型的伽玛暴，重联触发的活动星系核的微型喷流模型。
2015-01-29 astro-ph.HE
Episodic Jets as the Central Engine of Gamma-Ray Bursts
大多数伽马射线暴（GRB）具有不稳定的光变曲线，这就要求GRB的中心引擎发射一个偶发的外流。最近的费米观测表明，一些伽玛暴缺乏重子火球模型预测的热光球成分，这表明伽玛暴的磁起源。鉴于在其他天体物理黑洞系统中观测到了强的幕式喷流和连续喷流，本文提出了伽玛暴中心引擎的一个本征幕式磁主导喷流模型。积累和喷发的自由磁能的差异旋转，湍流吸积流的超吸积黑洞周围的日冕导致喷射的情节，磁为主的等离子体斑点。这些团块被磁加速，在大半径处相互碰撞，触发快速的磁重联和湍流，有效的粒子加速和辐射，并为观测到的伽马射线暴的偶发性瞬发伽马射线发射提供动力。
2012-07-26 astro-ph.HE
The internal structure of overpressured, magnetized, relativistic jets
这项工作提出了第一个表征的内部结构的超压稳定的超快磁声相对论射流与其主导类型的能量。为此目的，相对论磁流体动力学模拟不同的射流模型通过螺旋磁场进行了分析，覆盖了磁声马赫数特定的内能平面的广泛区域。这个平面的优点是，模型占主导地位的不同类型的能量（内能：热喷流;静止质量的能量：动力学为主的喷流;磁能：坡印廷通量为主的喷流）占据分离的区域。所分析的模型也涵盖了广泛的磁化。由内能主导的模型（即，热模型，或坡印廷通量占主导地位的喷流，其磁化强度大于但接近于1），具有丰富的内部结构，其特征在于一系列准静态激波，并呈现出流动洛伦兹因子（和内能密度）的最大变化。相反，在动力学主导的模型中，没有太多的内能或磁能被转换为动能，并且喷流没有特征，流动洛伦兹因子变化很小。穿过射流的显著环形磁场的存在在内能密度的横向分布中产生大的梯度。具有高磁化强度（>10）的坡印廷通量主导模型在磁箍缩模式下容易不稳定，这限制了秒差距尺度活动星系核喷流的预期磁化强度{和/或限制了它们的磁场配置}。
2016-09-12 astro-ph.HE
Magnetic Field Effects near the launching region of Astrophysical Jets
天体物理学磁场的基本性质之一是它们通过重联改变拓扑结构的能力，在这样做的过程中，释放磁能，有时是剧烈的。在这项工作中，我们回顾了最近的结果，磁重联和相关的加热和粒子加速喷流/吸积盘系统中的作用，即年轻的恒星天体（YSO），微类星体，和活动星系核（AGN）。
2010-02-23 astro-ph.HE
Microscopic Processes in Global Relativistic Jets Containing Helical Magnetic Fields: Dependence on Jet Radius
在这项研究中，我们调查喷流相互作用在微观水平上的宇宙学环境中，这回答了一个关键的开放问题，在相对论性喷流的研究。在先前的研究中使用小型模拟系统，我们最初研究了电子-质子和电子-正电子相对论射流包含螺旋磁场的演变，通过专注于它们与周围等离子体的相互作用。在这里，使用较大的射流半径，我们已经进行了模拟的全球射流包含螺旋磁场，以研究如何螺旋磁场影响动力学不稳定性，如韦伯不稳定性，动力学开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KKHI）和蘑菇不稳定性（MI）。我们发现，全球急流的演变强烈地依赖于急流半径的大小。例如，喷射电子的相位聚束，特别是在电子-质子喷射中，由于具有激发的动力学不稳定性的磁场的更复杂的结构而与更大的喷射半径混合。在我们的模拟研究中，这些动力学不稳定性导致了全球喷流中新类型的不稳定性。在电子-质子喷流模拟中，发生了修改后的准直，喷流电子受到强烈扰动。在电子-正电子喷流模拟混合动力学不稳定性发生在早期的时间，其次是一个有序的结构。为了彻底研究包含螺旋磁场的全球喷流的演化，还需要使用更大（和更长）的系统进行模拟。
2017-08-23 astro-ph.HE
Relativistic Jets Shine through Shocks or Magnetic Reconnection?
对活动星系核的γ射线暴和喷流的观测表明，喷流具有高辐射效率的特征，耗散机制必须是非热粒子的强大加速器。激波和磁重联一直被认为是为喷流发射提供动力的可能候选者。最近通过完全动力学粒子模拟的进展使我们能够在坚实的物理基础上重新审视这个问题。我们表明，冲击模型是不可能占喷流排放。事实上，当冲击有效地耗散能量时，它们通常不会使粒子加速到远远超过热能，反之亦然。相反，我们表明，磁重联可以沉积超过50%的耗散能量到非热轻子，只要在体流中的磁场的能量密度大于静止质量能量密度。发射区域，即，下游的重联，其特征在于磁场和辐射粒子之间的粗略能量均分，这自然地解释了耀变体喷流的一个通常观察到的性质。
2015-02-03 astro-ph.HE
Jets in Magnetically Arrested Hot Accretion Flows: Geometry, Power and Black Hole Spindown
我们提出了九个模拟的辐射效率低的磁制动盘（MAD）在不同值的黑洞自旋参数$a_*$：$-0.9$，$-0.7$，$-0.5$，$-0.3$，0，0.3，0.5，0.7和0.9的结果。每次模拟都运行到$t \gtrsim 100,000\,GM/c^3$，以确保盘流入平衡到大半径。我们发现，饱和磁通量水平，因此也喷气功率，MAD磁盘强烈依赖于黑洞自旋，证实了以前的结果。顺行盘在更高的相对磁通量下饱和，并且具有比逆行盘更强大的喷流。带有旋转黑洞的MAD自然会发射具有广义抛物线轮廓的喷流，其宽度随与黑洞的距离的幂而变化。当距离达到$100\;GM/c^2$时，幂律指数为$k \approx 0.27-0.42$。有一个很强的相关性之间的磁盘喷流的几何形状和无量纲的磁通量，导致在赤道吸积流附近的黑洞和更广泛的喷流，逆行系统相比，显示薄的系统。顺行和逆行的MAD也表现出不同的趋势，在磁盘的变化：吸积率的变化增加，随着旋转的$a_*>0$和$a_*\lesssim 0$几乎保持不变，而磁通量的变化表现出相反的趋势。处于MAD状态的喷流从黑洞中带走的角动量比吸积的要多，有效地使黑洞向下旋转。如果来自自然界MAD系统的强大喷流持续存在，这种角动量的损失将显著降低宇宙时间内的黑洞旋转。
2022-01-27 astro-ph.HE
On the deceleration of Fanaroff-Riley Class I jets: mass loading of magnetized jets by stellar winds
在本文中，我们提出了稳态RMHD模拟，其中包括一个质量负载项研究射流减速的过程。质量负荷模仿注入质子电子等离子体从恒星风在宿主星系内到最初的对等离子体射流，平均恒星质量损失范围从$10^{-14}$到$10^{-9}\,{M_\odot\,yr^{-1}}$。空间射流演化覆盖了距射流喷嘴10~pc处网格中射流注入的$\sim 500\,{\rm pc}$。我们的模拟使用相对论气体状态方程和周围介质的压力分布。我们比较这些模拟与以前的相对论，非磁化射流的动力学模拟。我们的研究结果表明，环形磁场可以防止快速喷流膨胀和随后的嵌入进一步的恒星通过磁张力。在这个意义上，磁场避免了失控的减速过程。此外，当质量载荷足够大以增加射流密度并产生快速的、有差异的射流膨胀时，磁能通量转化为动能通量（即，磁加速）有助于相对于非磁化射流延迟减速过程。我们的结论是椭圆星系中典型的恒星星族不能解释经典FRI射电星系中的喷流减速。然而，我们观察到一个显着的变化，射流成分，气动参数和能量耗散沿其演变，即使是中等值的质量负荷。
2020-10-20 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
Particle-in-cell Simulations of Global Relativistic Jets with Helical Magnetic Fields
我们研究了相对论喷流与环境的相互作用，使用3维相对论粒子模拟两种情况下的喷流组成：（i）电子-质子（$e^{-}-p^{+}$）和（ii）电子-正电子（$e^{\pm}$）等离子体包含螺旋磁场。我们已经进行了模拟的“全球”射流含有螺旋磁场，以研究如何螺旋磁场影响动力学不稳定性，如韦伯不稳定性，动力学开尔文-亥姆霍兹不稳定性和蘑菇不稳定性。我们已经发现，这些动力学不稳定性被抑制，新类型的不稳定性可以增长。对于$e^{-}-p^{+}$喷流，发生类似湍流的不稳定性，喷流电子受到强烈扰动，而对于$e^{\pm}$喷流，在早期发生类似湍流的不稳定性，随后是动力学不稳定性，一般结构类似于没有螺旋磁场的模拟。我们计划使用更大的系统进行进一步的模拟，以证实这些新发现。
2016-11-09 astro-ph.HE
Classical and relativistic flux of energy conservation in astrophysical jets
在星系际介质中传播的湍流喷流的能流守恒允许推导经典和相对论情况下的运动定律。三种类型的IGM被认为是：常密度，双曲和逆幂律密度下降。利用磁压与静止密度之间的线性关系，导出了磁场沿射电喷流演化的解析规律。天体物理的应用作出的中心线强度的同步辐射在NGC315和磁场的3C273。
2016-01-11 astro-ph.HE
MAD accretion and AGN jets -- an observational perspective
针对吸积功率相近但喷流功率差异巨大的问题，本文提出利用VLBI核移测量估计喷流磁通量，以检验高功率喷流是否源于MAD吸积。
2025-02-10 astro-ph.HE
Particle acceleration and magnetic field amplification in massive young stellar object jets
据报道，由大质量原恒星提供动力的非相对论性喷流的同步辐射表明存在相对论性电子和强度约为0.3-5 mG的磁场。我们研究了速度在300 ~ 1500 km/s的原恒星喷流中的扩散激波加速和磁场放大。我们发现同步辐射源中的磁场可以被宇宙线流激发的非共振混合（Bell）不稳定性放大。结合贝尔不稳定性的基本理论，估算了同步辐射源的磁场和质子的最大能量。质子可以在0.04-0.65 TeV的范围内获得最大能量，并在与物质场的相互作用中发射伽马射线。我们预测IRAS 16547-5247和IRAS 16848-4603中的伽马射线的可检测水平。由于Rayleigh-Taylor不稳定性，气体混合可以显著增强γ射线通量。费米卫星在GeV范围内探测到这种辐射，而切伦科夫望远镜阵列即将在更高的能量下探测到这种辐射，这可能为研究大质量恒星的形成以及速度约为1000公里/秒的激波中的扩散加速和磁场放大打开一个新的窗口。
2021-02-23 astro-ph.HE
Observational signatures of magnetic field structure in relativistic AGN jets
上下文活动星系核（AGN）发射高能喷流，有时会使其宿主星系黯然失色。这些喷流是在银河系中心的一个超大质量黑洞附近加速的准直外流。它们的能量库，实际上是不可或缺的，要么是由于吸积释放的引力能，要么是由于从旋转的超大质量黑洞本身提取的动能。然而，为了将部分能量引导到射流中，磁场的存在是必要的。这些磁场在远离发射区的喷流中的存活程度仍在争论中。然而，偏振辐射和法拉第旋转测量的观测证实了喷流中大尺度磁场的存在。结果射电辐射分布的喷流占主导地位的大规模螺旋领域显示其宽度的不对称性。法拉第旋转不对称性对于具有相反手征（旋向性）的场是相同的。对于朝向观察者倾斜的喷流，同步辐射和分数偏振可以区分场的手征性。当从侧面或Blazar类型的角度观察时，只有分数偏振可以做出这种区分。此外，只有当射流传播速度的方向以及射流起源的位置已知时，才能进行这种区分。由于视线积分和有限的观测分辨率的组合，发现编织场的复杂结构是不可观测的。这就提出了一种可能性，即即使存在不对称的无线电发射特征，场的真实结构可能仍然是模糊的。
2019-01-15 astro-ph.HE
Can MAD accretion disks launching structured jets explain both GRB and AGN engines? Magnetically arrested accretion disks launching structured jets in application to GRB and AGN engines
我们探索相对论性喷流的形成、能量学和几何学，以及它们的中央引擎的可变性。我们研究快速和缓慢旋转的黑洞，并解决我们的模拟活动星系（AGN）中心和伽马射线暴（GRB）引擎。结构喷流被假定为占整个质量尺度的高能量源的发射特性，从恒星质量的黑洞在伽玛暴和活动星系核中的超大质量黑洞发射。它们的活动核心包含磁化的吸积盘，克尔黑洞的旋转提供了喷射发射的机制。如果吸积的模式是磁制动（MAD），这个过程最有效。在这种模式下，调制的喷气发动机发射的吸积流，在最小的时间和空间尺度上操作的内部不稳定性有关。由于这些尺度与光的穿越时间和黑洞的引力半径有关，因此喷流-圆盘连接的普适模型有望与黑洞质量成比例。本文利用克尔度规对MAD吸积过程进行了3D GR MHD模拟，研究了喷流-盘的联系。我们量化的可变性的磁盘通过傅立叶分析。我们发现，演化是由引擎的物理参数，如黑洞的自旋和磁盘的大小，以及它的磁化，我们应用我们的方案，在AGN和GRB类的典型类型的源。我们发现，MAD方案是适用于活动星系核发动机，并支持持久喷流排放。它也可以应用于伽玛暴，因为它给出了与观测大致一致的变化模式。然而，在某些情况下，强磁场可能会导致射流淬火，这种效果被发现是重要的，主要是伽玛射线暴射流。我们推测，这可能与伽玛射线暴发动机产生的磁力驱动风的强度有关。
2022-10-04 astro-ph.HE
The Origin of the Magnetic Flux Driving TDE Jets
Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem（拉卡物理研究所，耶路撒冷希伯来大学）；Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学系）
研究潮汐瓦解事件中高光度相对论性喷流磁通量的起源，探讨恒星磁场、套索机制、吸积盘内磁通量三个候选源，发现吸积盘中黑洞附近预先存在的磁通量是最有可能驱动喷流的来源。
2026-07-24 astro-ph.HE
Structure and Magnetic Fields in the Precessing Jet System SS 433 II. Intrinsic Brightness of the Jets
双星X射线源SS 433（有时被归类为微类星体）的深甚大阵成像已被用于研究其射电喷流的内在亮度分布和演化。通过去除多普勒增强和投影效应，恢复了作为喷射材料τ发射时年龄的函数的喷射的固有亮度。我们发现，当τ相等时，这两股喷流本质上非常相似，并且它们最好用D^{2+alpha}形式的多普勒增强来描述，正如对连续喷流所预期的那样。喷流的固有亮度作为年龄的函数，表现出复杂的方式。在60 <τ < 150天的年龄范围内，喷流衰减最好用τ的指数函数表示，但在统计上不排除线性或幂律函数。这之后是一个区域到τ ~ 250天，在此期间，内在亮度基本上是恒定的。在稍后的时间，射流衰减可以大致拟合为τ的指数或幂律函数。
2010-06-02 astro-ph.HE
Hyper-Resistive Model of Ultra High Energy Cosmic Ray Acceleration by Magnetically Collimated Jets Created by Active Galactic Nuclei
这是一系列配套论文中的第四篇，这些论文表明，当一个有效的发电机可以通过活动星系核（AGN）中超大质量黑洞周围的吸积盘来维持时，它将导致一个强大的，磁准直螺旋，可以解释在非常大的尺度上观察到的喷流/射电叶结构，并最终从观察到的超高能宇宙射线推断出的巨大能量（UHECR），能量> 10^19 eV。这个过程涉及许多时间尺度。我们的超电阻磁流体动力学（MHD）模型提供了一个桥梁之间的一般相对论MHD模拟发电机的形成，在短吸积时间尺度上，和观测证据的磁准直的大尺度喷流的天体物理时间尺度。考虑到最终的磁结构，我们应用超阻动力学理论来说明不稳定性如何导致缓慢演变的磁准直喷流成为宇宙中最强大的相对论加速器。该模型产生了9个观测值与观测值相当一致：同步辐射观测到的喷流长度、射波瓣半径和表观张开角;同步辐射总功率、同步辐射波长和最大电子能量（TeVs）;最大UHECR能量、宇宙射线能谱和地球上的宇宙射线强度。
2019-09-13 astro-ph.HE
Particle acceleration and magnetic field amplification in the jets of 4C74.26
我们模拟了射电类星体4C74.26南部热点的多波长辐射。同步辐射无线电发射附近的冲击与MERLIN无线电干涉仪解决，和快速衰减的这种发射背后的冲击被解释为衰减的放大下游磁场预期的小尺度湍流。电子被加速到只有0.3 TeV，与扩散系数比玻姆制度大许多个数量级相一致。如果相同的扩散系数适用于质子，它们的最大能量只有~100 TeV。
2015-06-07 astro-ph.HE
Rotation and toroidal magnetic field effects on the stability of two-component jets
对天体物理喷流的几次观测显示出在垂直于喷流轴的方向上存在结构的证据，这导致了喷流的“脊柱和鞘”模型的发展。大多数研究集中在一个两个组成部分的射流组成的一个高度相对论性的内部射流和一个较慢的-但仍然相对论-外部射流包围在非磁化环境。这些射流被认为是容易受到相对论瑞利-泰勒型不稳定性，这取决于两个组件的有效惯性比。我们扩展了以前的研究，考虑到存在一个非零的环形磁场。不同的磁化值进行检查，以检测可能的差异的演变和稳定的射流。我们发现，超过一定水平的磁化$σ$，大致等于0.01的环向场，可以稳定的射流对前面提到的不稳定性，并有一个明确的趋势，在行为的平均洛伦兹因子和射流的有效半径，当我们不断增加的磁化。使用相对论MHD模块从开源，并行，网格自适应，MPI-AMRVAC代码进行模拟。
2017-06-21 astro-ph.HE
Mushroom-instability-driven Magnetic Reconnections in Collisionless Relativistic Jets
本文采用粒子模拟方法研究了具有速度剪切的相对论性无碰撞喷流中的等离子体动力学。在相对论速度的剪切流中，蘑菇不稳定性是一种重要的动力学尺度等离子体不稳定性，它驱动着间歇性的磁重联。我们把这一系列的动力学等离子体现象称为“MI驱动的MR”。随着重联点位置从初始速度剪切面附近向射流中心移动，MI驱动的MR间歇性地发生。因此，由MI驱动的MR加速的高能量电子的数密度在初始速度剪切表面内的区域中随着时间的推移而增加，伴随着MI的磁场的产生和随后的放大。电子的最大洛伦兹因子随射流的初始体积洛伦兹因子的增大而增大。本文还讨论了磁共振驱动磁共振与活动星系核喷注脊中明亮同步辐射的可能关系。
2022-02-20 astro-ph.HE
Efficient acceleration of cylindrical jets: effects of radiative cooling and tangled magnetic field
发散的超音速流正在加速，就像拉伐尔喷管的情况一样，同样的概念也被应用于宇宙中磁流体动力学流的加速。在这里，我们研究了“非发散”圆柱形超音速流的动力学，并表明它们可以通过辐射冷却和纠缠磁场的影响来加速。除了喷流物质的辐射冷却（冷却效应）外，根据我们对脉冲星风星云的研究，还提出了有序磁场向湍流磁场的转换（转换效应）和湍流磁场的耗散（耗散效应）。虽然冷却和转换效应都是无效的加速过程，但当冷却、转换和耗散效应同时起作用时，磁化圆柱射流的终极速度达到最大可能值的一半左右。在最大加速度情况下，辐射效率也约为喷流总亮度的一半。非理想MHD效应加速流动的概念可能有助于研究活动星系核中的相对论喷流，其中喷流轴附近的区域预计是圆柱形和扭结不稳定的。
2020-03-13 astro-ph.HE
Accretion into black holes with magnetic fields, and relativistic jets
本文讨论了黑洞周围吸积盘中大尺度磁场的形成问题，考虑了吸积盘的非均匀垂直结构。磁盘外层的高导电性防止了磁场的向外扩散。这意味着在靠近黑洞的吸积盘内部存在一个具有强磁场的静止状态，而在吸积盘表面径向速度为零。本文研究了平流吸积盘的结构，找到了在吸积盘中心形成光学薄区的条件，并考虑了磁扭振荡对喷流的准直问题。
2012-08-06 astro-ph.HE
Rapid Particle Acceleration due to Recollimation Shocks and Turbulent Magnetic Fields in Injected Jets with Helical Magnetic Fields
相对论喷流研究的关键问题之一是磁重联是如何发生的，以及它是否能有效地加速喷流中的电子。我们进行了3D粒子在细胞（PIC）模拟的相对论性电子质子喷流的相对较大的半径，携带螺旋磁场。我们集中我们的调查射流和周围的等离子体之间的相互作用，并探讨如何螺旋磁场影响的动力学不稳定性的激发，如韦伯不稳定性（WI），动力学开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KKHI），蘑菇不稳定性（MI）。在我们的模拟中，这些动力学不稳定性确实被激发，粒子被加速。在线性阶段，我们观察到在喷流中心附近的准定常激波。当电子-质子喷流演化到深度非线性阶段时，螺旋磁场由于类似重联的现象而变得不缠结，并且电子在湍流磁场中遇到磁重联事件时被重复加速。
2020-02-12 astro-ph.HE
Probing Magnetic Fields and Acceleration Mechanisms in Blazar Jets with X-ray Polarimetry
X射线偏振测量使我们能够前所未有地观察磁场的结构，以及相对论喷流中粒子加速到超相对论能量的过程。对耀变体（其特征是存在指向地球附近的喷流）的观测，特别是对由延伸到X射线波段的同步辐射所定义的亚类（所谓的高同步峰值耀变体，HSP）的观测，有望获得关键信息。在这篇评论中，我给一个帐户的一些模型和数值模拟开发来预测的偏振特性HSP在高能量，对比的预测假设粒子加速在冲击波前与那些基于磁重联的情况下，我讨论了即将到来的成像X射线偏振探测器（IXPE）卫星的观测前景。
2021-05-18 astro-ph.HE
Hadronic signatures from magnetically dominated baryon-loaded AGN jets
耀变体是一类罕见的活动星系核（AGN），其相对论喷流指向观测者。喷流被认为是以坡印廷通量为主的外流，以可用的磁能为代价加速到相对论速度。在这项工作中，我们考虑电子质子射流，并假设粒子通过磁重联在射流的磁化强度仍然很高（$σ\ge 1$）的部分通电。磁化强度和体洛仑兹因子$Γ$与每个重子的可用喷注能量有关，表示为$μ=Γ(1+σ)$。我们采用了观测激发的$Γ$和质量吸积率到黑洞$\dot{m}$之间的关系，这也控制了外部辐射场的亮度。我们数值计算了光子和中微子喷流发射作为$μ$和$σ$的函数。我们发现，耀变体SED产生的同步辐射和逆康普顿辐射的加速电子，而强子相关的过程中的排放是次主导的，除了考虑的最高磁化。我们发现，低光度耀变体（$L_γ \lesssim 10^{45}$ erg s $^{-1}$）与较低的功率，较慢的喷流具有较高的磁化在喷流耗散区。它们的宽带光子光谱与BL Lac天体相似，预期的中微子光度为$L_{ν+\barν}\sim (0.3-1)\, L_γ$。高光度耀变体（$L_γ \gg 10^{45}$ erg s $^{-1}$）与更强大、更快的喷流和更低的磁化有关。它们的宽带光子谱类似于平谱射电类星体的宽带光子谱，它们可能是具有$L_{ν+\barν}\ll L_γ$的暗中微子源。
2022-11-03 astro-ph.HE
The Effects of Gas Angular Momentum on the Formation of Magnetically Arrested Disks and the Launching of Powerful Jets
通过3D广义相对论磁流体动力学模拟，研究低角动量Bondi-like吸积流中磁捕获盘的形成与喷流发射，发现角动量阈值决定能否形成稳态强喷流，但低于阈值时仍能产生间歇性喷流，解释了多种低角动量天体系统中的喷流现象。
2023-04-04 astro-ph.HE
Magnetic Reconnection, Cosmic Ray Acceleration, and Gamma-Ray emission around Black Holes and Relativistic Jets
粒子加速的磁重联是目前公认的一个重要过程，在磁主导区的银河系和河外黑洞源。这一过程有助于解决目前的困惑，特别是在这些来源的非常高的能量耀斑发射的起源。在这篇综述中，我们讨论了这种加速机制，并显示最近的分析研究和多维数值SRMHD和GRMHD（特殊和广义相对论磁流体动力学）模拟注入测试粒子，这有助于我们理解这一过程中的相对论射流和这些来源的日冕区域。本文还讨论了重联加速粒子所产生的极高能量和中微子辐射。
2019-03-19 astro-ph.HE
Jets, disc-winds and oscillations in general relativistic, magnetically driven flows around black hole
相对论喷流和盘风是BH-XRB和活动星系核中的典型特征。然而，许多物理细节的喷射发射和驱动盘风从底层吸积盘仍然没有完全理解。在这项研究中，我们进一步调查的磁场强度和结构在发射喷流和盘风的作用。特别是，我们探讨喷流，风和吸积盘周围的中央黑洞之间的联系。我们使用自适应网格加密进行吸积-喷射系统的轴对称GRMHD模拟。从本质上讲，我们的模拟开始与薄吸积盘平衡。通过选择不同的磁场强度和初始磁场倾角的组合进行了广泛的参数研究。我们的研究发现了由Blandford \& Znajek（BZ）机制驱动的相对论喷流和由Blandford \& Payne（BP）机制驱动的盘风。我们还发现，等离子体团的形成是由于重联事件，这些等离子体团平流与盘风。结果，由于极向磁场的张力在吸积盘的内部增强，导致盘截断和振荡。这些振荡导致射流质量流率中的燃烧活动。我们发现模拟运行与较低的等离子体- $β$的值，和较低的倾角参数更容易形成等离子体团和随后的内盘振荡。我们的模型提供了一个可能的模板，以了解BH-XRB的光谱状态转换现象。
2021-05-24 astro-ph.HE
Observational View of Magnetic Fields in Active Galactic Nuclei Jets
根据目前流行的观点，活动星系核（AGN）中的相对论喷流是通过磁场从旋转的黑洞或吸积盘中提取能量而在黑洞附近发射的。在过去的几十年里，人们提出了从激波到磁重联的各种模型作为喷流中的能量耗散机制。本文简要回顾了如何利用线偏振观测来约束活动星系核喷流中的磁场结构，以及如何利用线偏振观测来约束各种辐射模型。
2017-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Magnetic Fields in Astrophysical Jets: From Launch to Termination
从原恒星到银河系致密天体到活动星系核（AGN），在各种各样的系统中都观察到了长寿命的稳定喷流。磁场在通过各种介质发射、加速和准直射流方面起着核心作用。喷流在分子云或星际介质中的终止会沉积大量的机械能和动量，它们与外部介质的相互作用，以及在许多情况下观测到的辐射过程，都与它们携带的磁场密切相关。这篇综述集中于长寿命喷流中磁场的性质和结构，从它们从旋转磁化的年轻恒星、黑洞及其吸积盘发射到终止及以后。我们比较了这些不同系统的理论，数值模拟和观测结果，并解决了原恒星与AGN系统中相对论和非相对论喷流之间的相似性和差异。在观测方面，我们主要集中在喷流驱动的活动星系核，因为强大的观测约束其磁场属性，我们讨论了这些喷流的物理之间的联系在所有尺度上。
2012-05-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observational evidence for a correlation between the magnetic field of jets and star formation rate in host galaxies
本研究基于96个超大质量黑洞宿主星系样本，发现喷流磁场与恒星形成率存在明显相关性，表明AGN宿主星系的恒星形成可能由喷流驱动。
2025-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetic Inhibition of Centrifugal Instability in Astrophysical Jets
近年来的研究表明，离心不稳定性在天体物理喷流的动力学过程中可能是重要的。然而，这些研究仅限于非磁化流的情况。在这里，我们探讨的作用，磁场内的牛顿和相对论的框架。由于喷流问题是相当复杂的，我们专注于更简单的问题，圆柱旋转和轴向磁场，这股显着的相似性，喷流问题，并考虑只有轴对称扰动。所研究的平衡配置涉及一个圆柱形的接口，他们是稳定的非磁离心和磁旋转不稳定性的地方，除了这个接口。我们使用一个启发式的方法来推导出局部稳定性的界面在磁场的情况下和数值模拟，以验证磁场的作用。理论和模拟同意相当不错的牛顿模型，但表明在界面处的旋转运动的高洛伦兹因子的限制相对论模型的潜在差异。通常，磁场设定临界波长，在该临界波长以下离心模式稳定。我们讨论了我们的研究结果的天体物理射流，这表明，离心不稳定性的发展，只有在相对较低的磁化射流的影响。也就是说，磁压力必须低于热压力，并且对于相对论情况，射流必须是动能主导的。
2019-06-20 astro-ph.HE physics.flu-dyn
Magnetic field structure of relativistic jets without current sheets
我们提出了一个分析类的平衡解的结构的相对论剪切和旋转磁化射流不包含边界电流片。我们证明了这些解决方案的整体动力学稳定性，最重要的是，一个更好的数值电阻稳定性比常用的无力结构，不可避免地需要耗散的表面电流的存在。射流的体积受到外部压力的限制，表面上没有压力梯度。我们计算预期观察到的属性，这样的射流。考虑到这些解的简单性，我们建议将它们作为相对论性喷流模拟的有用初始条件。
2011-10-04 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Polarization Observations of AGN Jets: Past and Future
磁场被认为在活动星系核（AGN）中产生的喷流的整体加速和传播中起着关键作用。活动星系核喷流的偏振观测提供了有关其磁场的有价值的信息。由于辐射转移、喷流结构和分层等因素，从观测到的极化确定磁场结构并不总是简单的。我们在本文中回顾了这些效应及其对各种波长的偏振发射的影响，包括无线电，光学和紫外波长。利用甚长基线干涉测量法（VLBI）研究活动星系核喷流发射和加速区的磁场也是可能的，因为这种测量法发生在小的物理尺度上。由于这些区域中的射流的弱极化，探测磁场通常是困难的。然而，最近的VLBI观测已经在附近的一些源中检测到了显著的偏振和法拉第旋转。我们提出了这些观测的结果以及对未来观测的展望。此外，我们简要讨论了最近开发的VLBI数据的偏振校准和成像技术，使更深入的分析磁场结构周围的超大质量黑洞和活动星系核喷流。
2022-10-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Inverse Depolarization: A Potential Probe of Internal Faraday Rotation and Helical Magnetic Fields in Extragalactic Radio Jets
最近的观察表明，随着波长的增加，在一个小数目的光学薄喷流功能，即“逆去极化”的分数线性偏振增加的动机，我们提出了一个物理模型，可以解释这种效果，并可能提供一个新的和互补的探测的低能量粒子人口和可能的螺旋磁场在河外射电喷流。在我们的模型中，结构的不均匀性在射流磁场创建沿视线的极化抵消。内部法拉第旋转，其增加像波长平方，作用是从喷流的远侧和近侧对准偏振，导致在较长波长处增加偏振。正确类型的结构不均匀性在螺旋磁场中自然产生，并且也会出现在随机缠结的磁场中。我们探索这两种选择，并发现，对于随机场，纠缠的长度尺度不能太小的射流直径的一小部分，仍然是一致的，在这些功能中观察到的分数极化的相对较高的水平。我们还发现，螺旋磁场自然产生的横向结构的逆去极化，这可能是可观察到的，即使在部分解决射流。
2012-02-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Are Spine--Sheath Polarization Structures in the Jets of Active Galactic Nuclei Associated with Helical Magnetic Fields?
活动星系核（AGN）喷流的极化结构的一个可能的起源是螺旋喷流磁场的存在，喷流的中心“脊柱”的正交磁场和“鞘”的纵向磁场沿喷流的一个或两个边缘。在4.6、5.0、7.9、8.9、12.9和15.4 GHz频率上，对活动星系核进行了VLBA偏振同步观测，发现了部分或全部脊鞘偏振结构，以寻找螺旋喷流磁场的进一步证据，例如横向法拉第旋转梯度（由于穿过射流的视线磁场分量的系统变化）。给出了8个具有显著性$\geq 3σ$的单调横向法拉第旋转梯度源的结果。在这些活动星系核中的三个中，检测到横向RM梯度的方向与距离的核心或与时间的逆转。这些可以被解释为嵌套的螺旋磁场结构的证据，在螺旋场的内部和外部区域中的方位场分量具有不同的方向。这里提出的结果支持的想法，许多脊柱鞘极化结构反映了螺旋磁场的存在下进行这些射流。
2014-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Impact of disk magnetic fields on the propagation of stellar-scale jets in the magnetically arrested accretion disks of active galactic nuclei
Nanning University（南宁大学）；Xiamen University（厦门大学）；Xiangtan University（湘潭大学）
本研究在磁阻吸积盘框架下，采用喷流-喷流茧模型，发现盘磁场可抑制喷流茧横向膨胀、增强低功率喷流准直性，还能促进双黑洞并合产生的低功率喷流的 breakout。
2026-08-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Using radiative energy losses to constrain the magnetisation and magnetic reconnection rate at the base of black hole jets
我们用相对论流体喷流模型计算了黑洞喷流底部严重的辐射能量损失，包括磁重联对非热轻子的原位加速。我们的研究结果表明，包括辐射能量损失的自洽处理是必要的，以执行精确的MHD模拟强大的射流和射流光谱计算通过后处理容易大大高估的非热发射量。如果不超过95%的初始总射流功率被等离子体沿射流长度传播时的传播所辐射，我们可以在射流底部的射流等离子体的磁化强度上设置一个下限。对于典型的强大喷流，我们发现喷流底部的等离子体需要高度磁化，磁场中包含的能量至少是非热轻子中的10，000倍。使用一个简单的幂律模型的磁重联，激发无碰撞重联的模拟，我们确定了允许的范围内的大规模平均重联率沿射流，通过限制所产生的总辐射能量损失和距离的射流第一次进入均分。我们计算的累积辐射能量损失的解析表达式，由于同步辐射和逆康普顿发射沿射流，并推导出解析公式的约束初始磁化强度。
2016-10-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bipolar jets launched from magnetically diffusive accretion disks. I. Ejection efficiency vs field strength and diffusivity
我们研究了磁扩散吸积盘的喷流和外流的发射。利用PLUTO程序，我们求解了含时的电阻MHD方程，同时考虑了圆盘和喷流的演化。我们要解决的主要问题是，哪种圆盘能发射喷气机，哪种圆盘不能？特别是，我们研究了（湍流）磁扩散率的大小和分布如何影响质量负荷和射流加速。我们应用了基于α处方的湍流磁扩散率，但也研究了扩散率尺度高度大于圆盘气体压力的例子。我们进一步研究了喷射效率是如何由磁场强度。我们的模拟持续了高达5000动力学时间尺度对应于900个轨道周期的内盘。作为一般的结果，我们观察到一个连续的和强大的外流推出的内部部分的磁盘，扩大到一个准直射流的超快磁音速。对于长时间尺度的磁盘内部动力学的变化，由于外流喷射和磁盘吸积的磁盘质量减少。对于磁离心驱动的射流，我们发现，对于i）较少的扩散盘，ii）较强的磁场，iii）低极向扩散率，或iv）较低的数值扩散率（分辨率），流出的质量负载增加-导致具有高质量通量的更强大的射流。对于弱磁化，（弱）流出由磁压梯度驱动。我们进一步研究了不同发射方案下的射流渐近速度和射流旋转速度。我们发现较低程度的喷流准直比以前的研究，最有可能是由于我们修改的流出边界条件。
2012-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-dimensional Relativistic MHD Simulations of Active Galactic Nuclei Jets: Magnetic Kink Instability and Fanaroff-Riley Dichotomy
活动星系核喷流在周围介质中的能量沉积可以影响星系形成和演化、星系团中心气流的冷却以及超大质量黑洞的生长。然而，耦合射流功率的周围介质和确定射流形态的过程知之甚少。例如，有没有著名的Fanaroff-Riley（FR）形态二分法的射流，与FRI喷流更短，更不稳定比FRII喷流的原因达成一致。我们进行全球三维磁流体动力学模拟的相对论射流传播通过周围介质。我们发现，银河系核心的平坦密度分布减缓和准直的喷流，使他们容易受到三维磁扭结不稳定性。我们得到一个临界功率，这取决于星系核心的质量和半径，低于该射流成为扭结不稳定的核心内，失速，并充满相对热等离子体膨胀腔。高于临界功率的射流稳定地逃离核心并形成强大的回流。因此，扭结不稳定性控制射流形态，并可能导致FR二分法。模型预测的临界功率对星系光学光度的依赖关系与观测结果吻合得很好。
2016-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling YSO Jets in 3D I: Highly Variable Asymmetric Magnetic Pressure-Driven Jets in the Polar Cavity from Toroidal Fields Generated by Inner Disk Accretion
本文通过三维非理想MHD模拟揭示YSO喷流由极向空腔中环向磁压而非离心力驱动，并指出传统磁离心模型的速度关系不适用于估算喷流发射半径。
2025-07-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetically-driven jets and winds from weakly magnetized accretion disks
盘流出的半解析模型已经成功地描述了来自开普勒吸积盘附近的磁驱动、自约束的超阿尔夫文喷流。这些喷射发射脉冲可用于高水平的盘磁化$μ$，定义为$μ=2/β$，其中β是通常的等离子体参数。在近均分的JED中，吸积是超音速的，喷流带走了大部分的圆盘角动量。然而，这些解决方案被证明难以与前沿的数值模拟进行比较，因为数值模拟显示出风一样的流出，但在小磁化的域中。在这项工作中，我们首次提出了自相似的等温解决方案的吸积-喷射结构在小磁化水平。我们阐明的作用，磁共振成像的结构在加速过程中，推动这类新的解决方案。磁盘磁化$μ$是主要的控制参数：大量的流出驱动的环形磁场的压力获得高达$μ\sim 10^{-2}$，而更稀薄的离心驱动的流出，在更大的$μ$值。广义参数空间和天体物理后果进行了讨论。我们相信，这些新的解决方案可能是理解天体物理盘驱动风或喷流的方式的垫脚石。定义射流作为自限流出和风作为非准直流出，我们提出了一个简单的分析标准的基础上的流出的初始能量含量，从风中区分射流。我们表明，射流的解决方案，实现在所有的磁化水平，而风只能在弱磁化磁盘功能加热。
2019-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Efficient Generation of Jets from Magnetically Arrested Accretion on a Rapidly Spinning Black Hole
我们描述了全球性的，三维的，时间相关的，非辐射的，广义相对论的，磁流体动力学模拟吸积黑洞（BH）。模拟的目的是将大量的磁通量传输到中心，超过吸积气体可以迫使进入BH。多余的磁通量保持在黑洞之外，阻碍吸积，并导致磁制动盘。我们发现了强大的外流。对于自旋参数a = 0.5的黑洞，吸积系统在喷流和风中产生外流能量的效率约为eta ~ 30%.对于α = 0.99，我们发现eta ~ 140%，这意味着流出BH的能量比流入的能量多。唯一的方法是从BH中提取自旋能量。因此，a = 0.99的模拟代表了一个明确的演示，在天体物理学上合理的情况下，通过Penrose-Blandford-Znajek机制从旋转BH提取净能量。我们认为，磁吸积可能解释观测到的活动星系核与表观eta ~几× 100%。
2011-08-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Magnetized, Relativistic Jets
河外相对论喷流由带电粒子和磁场组成，这是从我们从它们那里接收到的同步辐射中推断出来的。沿着磁场传播的粒子的拉莫尔半径比问题的尺度小得多，为系统提供必要的相干性以将其视为流动。因此，我们可以用相对论磁流体力学来研究它们。作为第一步，我们已经研究了结构的稳态配置的射流通过使用数值模拟。我们已经使用了螺旋场配置，并改变了不同的相关参数，控制的方式，其中的能量通量分布在射流（即，由内部，动能或磁能进行的能量通量的比例）。我们的研究结果表明，不同类型的射流之间的显着差异。最后，我们还报告了基于我们的模拟喷气机的合成图的结果。
2017-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
