Disc atmospheres and winds in X-ray binaries
本文综述了低质量X射线双星盘状大气和风的研究现状。我们讨论了可能的风发射机制，并与现有的观测模型的预测进行了比较。我们的结论是，结合热和辐射压力（后者是相关的高光度）可以解释目前的观测大气和风在中子星和黑洞双星。此外，这些风和大气可能对在这些系统中观察到的宽铁排放线做出重大贡献。
2012-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational Waves from Compact Binaries as Probes of the Universe
未来对引力波的探测迫使我们考虑天体物理学、引力波理论和基础理论将相互作用的多种方式。在本文中，我总结了一些最近的工作，开发这样的接口。特别是，我专注于如何非真空天体物理环境可以修改的引力波信号发射的紧凑的二进制inspirals，以及是否从前者的签名是可检测的当前和未来的引力波探测器。我还描述了引力波建模和基础理论之间的接口，侧重于参数化的后爱因斯坦框架（一个通用框架，以检测偏离广义相对论在未来的引力波数据）及其当前的数据分析实现的状态。
2011-12-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A numerical investigation of wind accretion in persistent Supergiant X-ray Binaries I - Structure of the flow at the orbital scale
经典的超巨星X射线双星拥有一颗围绕超巨星OB星运行的中子星，并显示出持续的X射线光度为10 $^{35}$至10 $^{37}$ erg/s。来自大质量伴星的恒星风被认为是致密天体吸积物质的主要来源。与这第一篇论文，我们引入了一个弹道模型来表征风的结构在轨道尺度上，因为它加速，从恒星表面附近的吸积器。由于我们保留的参数化和我们设计的数值管道，我们可以研究超音速流和随后的可观测量作为一组减少的特征数和尺度的函数。我们表明，永久流的形状是完全由质量比，填充因子，爱丁顿因子和$α$力乘数驱动的恒星风加速。在轨道周期等尺度已知的情况下，我们可以通过回溯观测值来计算质量吸积率、吸积机制、入流切变和恒星参数。我们将我们的模型与三个持久的超巨星X射线双星（船帆座X-1，IGR J18027-2016，XTE J1855-026）进行比较，并讨论在每种情况下，在吸积器周围风形成吸积盘的可能性，在下面的论文中进一步研究。
2016-09-06 astro-ph.HE
The Mass of the Black Hole in the X-ray Binary M33 X-7 and the Evolutionary Status of M33 X-7 and IC 10 X-1
本文在Roche模型中分析了观测到的X射线双星M33 X-7的径向速度曲线。本文分析了光学星洛希瓣各分量质量与填充度的关系，从而得到光学星与致密天体的质量比。对于光学星的最可几质量$m_v=70M_{\odot}$，致密天体的质量是$m_x=15.55\pm3.20 M_{\odot}$。已经证明质量为$m_x=15M_{\odot}$甚至更大的黑洞可以形成双星。我们提出了特征的演化轨道通过一个演化阶段的性质类似于M33 X-7型对象的二元系统。根据星群合成分析，这样的双星应该存在于质量至少为$10^{11}M_{\odot}$的星系中。目前M33中这种系统的数量应该是统一的。我们还研究了具有Wolf-Rayet分量的X射线双星IC 10 X-1的演化状态，它可能包含一个大质量黑洞。M33 X-7和IC 10 X-1系统演化的最后阶段应该伴随着引力波的辐射。
2009-06-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting the observation-theory confrontation in high-frequency QPOs:a new QPO in NGC 5506, intermediate mass black holes, and the crucial role of accretion state
本文通过汇编X射线HFQPO目录并发现NGC 5506中的新候选体，证实特定吸积状态的超大质量黑洞源支持HFQPO模型，将吸积尺度不变性规则扩展至更广尺度。
2025-03-05 astro-ph.HE
Binary Neutron Star Mergers
综述了双中子星系统并合的研究现状。我们首先讨论合并双星的形成渠道，我们讨论了最新的理论预测合并率。接下来，我们转向准平衡形式主义，用于研究二进制合并阶段之前，并产生完全动态模拟的初始数据。准平衡近似在发展我们对双星合并物理学的理解方面发挥了关键作用，特别是在轨道不稳定过程中，可以驱动双星在其寿命结束时合并。然后，我们转向动力学模拟中使用的数值技术，包括相对论形式主义，（磁）流体力学，引力波提取技术，和核微观物理处理。其次是迄今为止在该领域进行的模拟总结，包括完全相对论和微观物理详细模拟的最新结果。最后，我们讨论了该领域的可能方向，因为我们过渡到第二代的引力波干涉仪，而超级计算机达到千万亿次前沿。
2012-04-17 astro-ph.HE gr-qc
Critical Tests Of Leading Gamma Ray Burst Theories
虽然在观测上已经确定Ic型宽线剥离包层超新星（SNe）产生长持续时间的伽马射线暴（GRB），中子星合并产生短持续时间的硬GRB（SHB），以及高质量X射线双星（HMXB）中中子星的相变可能产生无SN GRB，但它们的产生机制仍存在争议。近二十年来，伽玛暴及其余辉的两个主要理论模型--火球模型和炮弹模型，在越来越多的观测数据面前受到了广泛的质疑。两者都声称成功地复制了观测数据，尽管它们的复杂性和多样性。然而，这种宣称的成功可能反映了多种选择和许多自由可调参数的使用，而不是模型的真正有效性。只有将模型的关键可证伪预测与可靠的观测数据进行对抗，才能检验它们的有效性。本报告总结了这些关键测试。结论留给读者。
2019-05-12 astro-ph.HE
On different types of instabilities in black hole accretion discs. Implications for X-ray binaries and AGN
讨论了导致致密天体周围吸积盘光度极限环振荡的两种重要的不稳定性机制：电离不稳定性和辐射压不稳定性。电离不稳定性是黑洞双星系统中X射线新星爆发的一种机制，但它对活动星系核的适用性仍然是个问题。辐射压理论在这些来源中的任何一个都仍然有非常弱的观测背景。在本文中，我们试图面对这些不稳定性的观测数据的参数空间。在这个简单的调查的基础上的源的属性，我们认为，辐射压力不稳定性是可能存在于几个银河系源的爱丁顿比大于0.15，并在活动星系核的爱丁顿比大于0.025。我们的结果有利于通过几何平均的辐射和气体压力在银河系源和活动星系核的粘度参数化。我们还需要更多的例子来证明银河系源在100秒时间尺度内的准规则爆发，以及活动星系核在数百年时间尺度内的准规则爆发。我们还表明，磁盘的大小在X射线新星是一致的电离不稳定性。这种不稳定性也可能对超大质量黑洞环境中的生命周期和整体复杂性产生相当大的影响。
2011-02-16 astro-ph.HE
X-ray emission from black-hole binaries
综述了吸积黑洞的X射线发射特性。在致密天体附近的吸积和X射线辐射的形成的当代观测图像和理论认识的现状同样是本章的重点。重点主要放在共同的属性和趋势，而不是个别对象的特殊性和特定理论模型的细节。本章首先讨论了吸积流的几何结构、X射线发射谱分量和黑洞谱态。着重介绍了X射线偏振测量技术的应用前景和诊断潜力。重点讨论了X射线发射的一般变化和不同光谱成分的变化--吸积盘的发射、康普顿化辐射和反射成分。本文回顾了X射线发射的光谱特性和时间特性之间的关系，并在理论模型的范围内进行了讨论。最后，与吸积中子星作了比较。
2009-09-14 astro-ph.HE
Modified viscosity in accretion disks. Application to Galactic black hole binaries, intermediate mass black holes and AGN
从微类星体到活动星系核（AGN），宇宙中存在着不同质量尺度的被吸积盘包围的黑洞（BH）。由于磁场作用的复杂性，目前的情况仍然是临时的。此外，在高爱丁顿速率下的吸积盘可能是辐射压控制的，并且根据某些加热公式，是热不稳定的。观测验证其产生的变化模式可能揭示辐射压力和磁场的作用。我们计算的结构和时间演化的吸积盘，使用代码GLADIS（模型的全球吸积盘不稳定性）。我们补充这个模型与修改后的粘度处方，它可以在一定程度上描述磁盘的磁化。我们研究了一个大的网格模型的结果，覆盖整个参数空间，我们得出的结论分别为不同尺度的黑洞质量，这是不同类型的宇宙源的特征。我们显示的耀斑或爆发的持续时间，其幅度和周期之间的依赖关系，吸积率和粘度标度。我们指出，如果吸积盘中的加热率随总压和总温的增加而迅速增长，则不稳定性将导致更长和更尖锐的耀斑。总的来说，我们证实了超大质量黑洞周围的盘是辐射压主导的，并呈现出相对较亮的爆发。我们的方法也可以作为一个独立的工具，黑洞质量的测定，我们现在面临的中间黑洞在源HLX-1。
2017-04-21 astro-ph.HE
Magnetic field transport in compact binaries
矮新星（DNe）和低质量X射线双星（LMXB）的爆发被认为是由于其吸积盘中的热粘性不稳定性。这些爆发提供了角动量传输机制的限制。我们探讨了角动量输运可以通过大尺度磁场的动力学演化来控制的观点。我们研究了不同处方的磁场演化对磁盘的动力学的影响。这是将磁场输运理论与观测相对抗的第一步。我们开发了一个版本的磁盘不稳定性模型，发展的密度，温度和大尺度垂直磁通量在一起。我们考虑了由湍流或磁化外流驱动的吸积。为了演化磁通量，我们使用一个玩具模型，该模型具有主要取决于局部磁化的物理激励处方。我们发现，允许磁通量平流向内提供了最好的协议与DNe光变曲线。这导致了一个混合配置与内部磁化磁盘，驱动的角动量损失的MHD流出，急剧过渡到一个外部弱磁化的湍流磁盘，在那里的爆发被触发。动态影响相当于截断一个粘性盘，使其不向下延伸到致密物体，截断半径取决于磁通量，并演变为$\dot{M}^{-2/3}$。DNe和LMXB光变曲线的模型通常需要截断外部粘性盘，以匹配观测结果。对于这种截断没有一般性的解释。我们认为这是DNe和LMXB中存在大尺度磁场的自然结果，磁通量向中心积累，产生具有快速吸积时间尺度的磁化盘。
2020-07-14 astro-ph.HE
Supergiant Fast X-ray Transients: a Review
超巨星快X射线瞬变是双星多波长研究的新热点。我们讨论了被认为是这些瞬变的动力机制，然后强调了Swift对这一领域的独特贡献，以及新技术如何补充并有时改变事物的观点。
2010-01-14 astro-ph.HE
Massive Black Hole Science with eLISA
不断发展的激光干涉仪空间天线（eLISA）将彻底改变我们对大质量黑洞形成和演化的理解，通过探测$10^3-10^7$太阳质量范围内的大质量黑洞双星，以红移$z\gtrsim 10$。每年对$\sim 10-100$双星合并的高信噪比探测将允许精确测量单个双星的参数（如它们的质量，自旋和光度距离），并深入了解潜在的宇宙大质量黑洞母体。这种前所未有的信息财富可以导致物理学许多领域的突破，包括天体物理学，宇宙学和基础物理学。我们回顾了该领域的现状，最近的进展和未来的挑战。
2015-01-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The stellar and wind parameters of six prototypical HMXBs and their evolutionary status
高质量X射线双星（HMXB）是特殊的天体物理实验室，提供了一个难得的一瞥，以物理过程，管理吸积紧凑的物体，恒星风，和恒星演化。在HMXB的一个子集中，致密天体仅从大质量施主恒星的风中吸积物质。根据它们的X射线特性，这些所谓的风馈HMXB被分为持久HMXB和超巨星快速X射线瞬变（SFXTs）。虽然有人认为这种二分法取决于恒星风的特性，但对它们的研究很少。通过这项调查，我们的目标是纠正这种情况，通过系统地分析施主恒星的风馈HMXB的紫外线可观察到的，集中在那些与中子星（NS）的同伴。我们获得了所有目标的Swift X射线数据，HST UV光谱和其他光谱。我们的多波长的方法使我们能够提供恒星和风参数的六个捐助者的恒星（四个风馈系统和两个OBe X射线双星）。风的性质是符合线驱动风理论的预测。其中三颗捐赠恒星处于高级演化阶段，而对于一些恒星，丰度模式表明加工过的物质可能已经被吸积。当它在狭窄的轨道上经过NS时，施主星风还没有达到它的终极速度，但它仍然明显较慢;它的速度与NS伴星的轨道速度相当。有两种类型的风馈HMXB（持久与瞬态）相对于捐助星之间没有系统的差异。对于我们样本中的SFXTs，轨道偏心率对其瞬态X射线性质具有决定性作用。根据这些天体的轨道参数和施主星的进一步演化，推测这些HMXB在未来可能形成Thorne-playytkow天体。
2020-01-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray sources in Galactic old open star clusters
本文综述了银河系老疏散星团中X射线源的研究现状。激变变星（CV）、磁活动双星（AB）和次亚巨星（SSG）主导着老的疏散星团的X射线发射。令人惊讶的是，在Lx >~ 1 e30 erg/s（0.3-7 keV）的半质量半径内检测到的AB的数量似乎与集群质量无关。比较旧的疏散星团和球状星团中每单位质量的CV、AB和SSG的数量，我们发现这些类别在球状星团中的丰度都不足。这表明密集的环境甚至抑制了一些最难的二进制文件的频率。
2012-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolutionary paths of binaries with a neutron star. I. The case of SAX J1808.4-3658
本文模拟了低质量X射线双星SAXJ1808.4 -3658的演化状态，从周期为$\sim$ 6.6 hr开始，通过质量转移跟踪其可能的祖先系统的演化，包括通过磁制动和引力辐射的角动量损失。它还考虑了X射线辐射和脉冲星的自旋亮度对施主的照明效应。该系统经历质量传递阶段和分离阶段，在此期间，只有旋转动力脉冲星照射供体。我们表明，脉冲星照射是一个必要的成分，以达到SAXJ1808.4 -3658轨道周期时，施主质量减少到0.04 - 0.06 M $_\odot$。我们还表明，模型再现系统的重要属性，包括轨道周期导数，这是直接联系到通过传质周期的演变。此外，我们发现，辐射对施主的内部结构的影响是不可忽略的，导致伴星是不完全对流的质量观测系统的值，并显着改变其长期的演变，作为磁制动保持活跃沿整个演变。
2018-06-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
