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
Testing the neutrino annihilation model for launching GRB jets
伽玛射线暴（GRB）喷流的发射机制仍然存在争议，导致喷流成分存在很大的不确定性。磁流体动力学模型和中微子湮灭模型已经被提出来研究黑洞/吸积盘中心引擎的能量提取。特别是，对于持续时间为$T\lesssim 100$ ~s的爆发所预期的极端吸积率$\dot M\sim 0.1-1$ ~ M $_\odot$ s $^{-1}$，圆盘可以是有效的中微子发射体。中微子-反中微子湮灭的结果在喷流的能量沉积率，可以在原则上，占爆炸的能量。最近对暴后数小时X射线耀斑和超长伽玛暴的发现表明伽玛暴活动可以持续$\sim 10^4$ ~s或更长时间。这些长寿命事件的影响类似于经典的伽玛暴。鉴于这些发现，我们重新评估中微子湮灭模型。我们推导出中微子动力射流的最大可能能量作为爆发持续时间的函数，并表明可用的能量下降快，较长的爆发。对于一个标准的参数选择，该模型在解释观测到的持续时间超过$\sim 10^3$ ~s的事件的能量学时，差了三到四个数量级。
2014-08-20 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
Jet - counter-jet asymmetry in the jittering jets explosion mechanism of supernovae
本文通过分析超新星遗迹N63A的三对耳朵形态，论证了抖动喷流爆炸机制中喷流与反喷流的不对称性，并提出该不对称性源于吸积盘在喷流发射期间未能完全弛豫为薄盘。
2024-02-14 astro-ph.HE
Launching jets from accretion belts
我们认为，恒星周围的次开普勒吸积带可能会发射喷气式飞机。次开普勒入流并不形成一个旋转支撑的吸积盘，而是从一个宽的立体角到达吸积物体。流动的基本成分是一个湍流区域，其中吸积带通过剪切层与吸积物体相互作用，以及在吸积率非常低的极点上的两个回避区域。在剪切层中产生的发电机将磁场放大到很高的值。放大的磁场很可能形成来自回避区的极性外流。我们的推测性腰带发射喷气机模型对各种各样的天体物理对象都有影响，从普通信封的去除到核心坍缩超新星的爆炸。
2016-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Launching of Poynting Jets from Accretion Disks
观测到的许多致密吸积物体发出的喷流，可能是由于穿过差动旋转的吸积盘的磁场的扭曲而产生的，这种磁场的作用是从吸积盘中磁性地提取角动量和能量。已经讨论了两个主要的制度，磁流体流出，这具有显着的质量通量，并具有能量和角动量进行的物质和电磁场，坡印亭流出，其中的质量通量是可以忽略不计的能量和角动量进行主要由电磁场。我们描述了最近的理论工作的形成相对论坡印亭射流从磁化吸积盘和新的相对论，全电磁，粒子在细胞模拟射流的形成从吸积盘。
2009-01-29 astro-ph.EP astro-ph.HE
Numerical simulations of jet launching and breakout from collapsars
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）；Departamento de Matematica da Universidade de Aveiro（阿威罗大学数学系）；Centre for Research and Development in Mathematics and Applications (CIDMA)（数学及其应用研究与发展中心）
本文通过轴对称GRMHD模拟研究了喷流从黑洞视界到恒星表面的形成过程，发现强磁场所驱动的喷流在传播中能量转化为热能和动能，喷流突破时间与亮度范围被确定。
2026-03-18 astro-ph.HE
Launching proton-dominated jets from accreting Kerr black holes: the case of M87
本文提出了一个关于吸积黑洞系统低质量喷流形成和加速的广义相对论模型。该模型是基于以前的数值结果和理论研究的牛顿制度，但修改，包括时空曲率的影响附近的事件视界的旋转黑洞。认为开普勒吸积盘与事件视界之间的边界层最适合于活动星系核和微类星体中吸积动力喷流的形成和加速。该模型基于匹配三个不同区域的解决方案：i-在外部的弱磁化开普勒吸积盘，其中角动量的传输通过磁旋转不稳定性介导，ii-在外部冷吸积盘和事件视界之间的强磁化的、对流主导的和无粘性的边界层（BL），其中等离子体旋转亚开普勒和iii-BL和上覆电晕之间的过渡区（TZ），其中电子和质子是热解耦的、高度耗散的并且旋转超开普勒。我们的模型预测的洛伦兹因子和BH的自旋参数之间的已知的相关性。结果还表明，随着自旋参数的增加，重子流入TZ的BL有效面收缩，这意味着低质量的喷流很可能来自Kerr黑洞周围.将我们的模型应用于椭圆星系M87中的喷流时，我们发现自旋参数在0.99 - 0.998的范围内，过渡半径约为30个引力半径，质量吸积率的0.05 - 0.1的分数进入TZ，其中等离子体加速其向外定向的运动以在过渡半径处达到2.5 - 5.0的洛伦兹因子。
2011-06-08 astro-ph.HE
Launching and Quenching of Black Hole Relativistic Jets at Low Accretion Rate
相对论喷流是从黑洞（BH）X射线双星和活动星系核中发射的，当盘吸积率低于某个极限时（即，当吸积速率与Eddingtion吸积速率之比$\dot{m}$低于约0.01时），但当高于约0.01时淬灭。我们提出了一个新的范式来解释这种观察到的喷流和吸积盘之间的耦合，通过调查提取的旋转能量的BH时，它被包围在不同类型的吸积盘。在低吸积速率（例如，当$\dot{m}\lesssim0.1$）时，在事件视界附近的吸积是准球形的。吸积等离子体落在大范围纬度的事件视界上，打破了视界附近的无力近似。为了考虑等离子体惯性效应，我们考虑了磁流体动力学（MHD）提取旋转能量从BH的吸积MHD流体，所描述的MHD彭罗斯过程。研究发现，当吸积盘由外部的Shakura-Sunyaev盘（SSD）和内部的对流主导的吸积流组成时，吸积盘的能量提取起作用，从而产生相对论性喷流.当整个吸积盘类型转变为SSD时，由于等离子体带来的静止质量能量大于电磁从空穴中提取的能量，从而停止提取，因此喷流被淬灭。其他几个观察到的BH盘喷流耦合，如为什么无线电光度增加，增加X射线光度，直到无线电发射下降，也得到了解释。
2012-09-21 astro-ph.HE
Modelling MHD accretion-ejection - from the launching area to propagation scales
我们目前的结果轴对称磁流体动力学（MHD）模拟调查发射的喷流和流出的磁扩散吸积盘。自洽地考虑了盘结构的时间演化。与以前的工作相比，我们已经应用{ \em球面}坐标的数值网格，这意味着大量的好处有关的数值分辨率和模拟的稳定性。由于新的设置，我们能够在扩展1500个内盘半径的域上运行超过150，000个动态时间的模拟，分辨率高达内盘中每个盘高度24个单元。根据磁盘磁化，射流发射发生在两个不同的，但互补的制度-射流驱动的离心力或磁力为主。这些制度在质量、能量和角动量方面的喷射效率不同。我们表明，它是{ \em实际}磁盘磁化，而不是这么多的初始磁化，最好地描述磁盘射流的演变。考虑到实际的磁盘磁化，我们还发现，模拟开始与不同的初始磁化演变在一个类似的-典型的-方式，由于平流和扩散的磁通量在磁盘上的时间演变。探索一个新的，修改后的扩散模型，我们确认的自相似结构的全球喷气发射盘，获得的磁盘物理变量，如密度，磁场强度，或吸积速度的径向轮廓的幂律。
2014-07-11 astro-ph.HE
First 3 mm-VLBI imaging of the two-sided jet in Cygnus A. Zooming into the launching region
本文首次给出了射电星系天鹅座A在$86$ $\rm GHz$频率上的甚长基线干涉测量图像。由于只有${\sim}200$史瓦西半径（$R_{\bf S}$）的高空间分辨率，这样的观测提供了一个非常详细的看法，在这个原型对象的核区域，并允许我们推导出重要的限制，理论模型描述发射的相对论性喷流。进行了基于像素的射流分析，在探测的尺度上仍然显示为双侧。通过高斯函数拟合的横向强度分布，我们可以确定在核区的射流宽度。喷流的底部看起来很宽。${\sim} (227\pm98)$ $R_{\bf S}$的最小测量横向宽度明显大于最内稳定圆轨道的半径，表明外部吸积盘对喷流发射有贡献。一个更快的和多普勒去增压的内部部分的存在，供电无论是从旋转的内部区域的吸积盘或旋转的黑洞，建议的运动学性质和观察到的肢体增亮的流量。
2016-03-14 astro-ph.HE
Mass-feeding of jet-launching white dwarfs in grazing and common envelope evolution
本文提出白矮星在共有包层或掠食包层演化中通过质量增长的吸积盘发射超爱丁顿喷流，并基于行星状星云形态和明亮红色新星证据，呼吁在相关模拟建模中纳入喷流。
2025-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The content of astrophysical jets
喷流是粒子和场的准直流出，在各种天体物理系统中被观测到，包括各种类型的活动星系核、微类星体、伽马射线暴和年轻的恒星物体。尽管在几十年的观测和理论研究中付出了巨大的努力，但仍然存在许多不确定性和悬而未决的问题，这些问题与射流如何产生以及它们的组成有关。在这篇评论中，我提供了一个大纲的内容和基本属性的天体物理喷流的一些当前的看法。
2021-06-28 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
Modelling MHD accretion-ejection - episodic ejections of jets triggered by a mean-field disk dynamo
我们目前的MHD模拟探索发射，加速和准直的喷气机和磁盘风。磁盘结构的演变是一贯考虑。扩展我们以前的研究，我们现在考虑的磁场的自我生成的$α^2Ω$平均场发电机。磁盘磁化保持在一个相当低的水平，这有助于发展的$T > 10,000$动态时间步长的域上延伸1500内磁盘半径的模拟。我们发现一个磁场的内部磁盘类似于常见的开放领域的结构，有利于磁离心发射。外盘磁场是高度倾斜的，主要是径向的。在这里，差动旋转诱导一个强大的环形分量，在外流发射中起着关键作用。这些从外盘流出的气流速度更慢，密度更大，准直性更差。如果发电机动作不熄灭，就会不断产生磁通量，并向磁盘外扩散，充满整个磁盘。我们已经发明了一个玩具模型，触发了一个依赖于时间的平均场发电机。这种发电机的占空比导致类似时间尺度上的情节性喷射。当发电机被抑制的磁化下降到临界值以下时，产生的流出和吸积被抑制。一般的结果是，我们可以通过一个{ \em盘-内禀发电机}来控制幕式喷射和{ \em大规模喷流结}，该发电机是时间相关的，并再生喷流发射磁场。
2014-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
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
Jets from Tidal Disruption Events
来自潮汐破裂事件（TDEs）的喷流的发现使由超大质量黑洞吸积提供动力的相对论喷流的旧领域恢复了活力。在这一章中，我们首先回顾了喷注TDEs的广泛的多波长观测。然后，我们表明，这些事件提供了有价值的信息，从一个新的角度来看，在许多方面的喷流物理，包括开和关开关的喷射发射，通过周围介质的喷射传播，$γ/$ X射线辐射机制，喷流成分，和多信使图片。最后，总结了该领域存在的问题和发展前景.
2019-11-04 astro-ph.HE
Numerical simulations of dynamics and emission from relativistic astrophysical jets
活动星系核（AGN）和伽马射线暴（GRB）的相对论性喷流（喷流）的宽带辐射包含了关于喷流本身性质和发射喷流的中心发动机的有价值的信息。模拟喷流的观测特征是使用专门为计算天体物理等离子体的多波长、随时间变化的非热发射而开发的辐射转移代码计算的。我们提出了一系列长期项目的结果，致力于了解的动力学和喷流在秒差距尺度AGN喷流，耀变体和余辉阶段的伽玛暴的排放。
2013-01-20 astro-ph.HE
Investigating launching of black hole jets with the combined power of the EVN and the EHT
利用EVN和EHT的厘米/毫米波VLBI观测，研究3C84中心黑洞的磁场与吸积流，结合模拟分析喷流发射机制及不稳定性对喷流形状的影响。
2025-01-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring jet-launching conditions for SFXTs
在喷流形成的磁离心机制中，假设吸积中子星只有在其表面磁场足够弱时才会产生相对论喷流（$B \sim 10^8$ G）。然而，中子星最常见的表现形式是中子星，其磁场分布在$B \sim 10^{12}$ G处达到峰值。如果中子星的磁场在诞生时至少有这个强度，那么在双星系统中发射出喷流之前，它必须有相当大的衰减。我们研究中子星的磁场演化，从一个高质量的恒星伴星的风吸积物质，以便我们可以限制吸积率和地壳中的杂质，这是必要的条件喷流形成。我们求解了中子星磁场在地壳中的扩散和对流的感应方程，假设球形吸积在一个简化的一维处理。我们结合了最先进的微观物理学，包括一致的热演化曲线，并根据核心的超流性条件假设了两种不同的中子星冷却方案。我们发现，在这种情况下，磁场衰减在长时间尺度主要是由吸积率，而杂质含量和热演化的中子星发挥次要作用。对于吸积率$\dot{M}\gtrsim10^{-10}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，表面磁场在$\sim$ 10 $^7$ yr中衰减达4个数量级，这是这些系统中高质量恒星伴星演化所施加的时间尺度。基于这些结果，我们讨论了在强风吸积的高质量双星系统中，如超巨星快速X射线瞬变，瞬时喷流发射的可能性。
2014-04-29 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
First-Principles Plasma Simulations of Black-Hole Jet Launching
黑洞驱动强大的等离子体射流达到相对论速度。这种等离子体应该是无碰撞的，并且通过视界附近的电子对产生而自洽地供应。我们提出了广义相对论无碰撞等离子体模拟的克尔黑洞磁层，从真空开始，注入电子-正电子对的基础上，当地的非屏蔽电场，并达到稳定状态与电磁供电的Blandford-Znajek喷流和持续电流片。在无穷远处具有负能量的粒子是一个普遍的特征，在彭罗斯过程的一个变体中，它可以对黑洞旋转能量的提取做出重要贡献。所产生的等离子体分布取决于对创建环境，我们描述了两个不同的实现力的电动力学解决方案。这种敏感性表明，等离子体动力学将是有用的，在解释未来的地平线分辨亚毫米波和红外观测。
2018-10-10 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Radiation from matter entrainment in astrophysical jets: the AGN case
喷流存在于各种天体物理来源中，从年轻的恒星到活动星系核。在所有情况下，射流以超音速传播通过外部介质，该外部介质可以是不均匀的，并且不均匀性可以渗透到射流中。射流物质与障碍物的相互作用在射流中产生弓形激波，其中粒子可以被加速到相对论能量并发射高能光子。在这项工作中，我们探讨了活动星系核的情况下，专注于在不同的喷流高度的相互作用的动力学和辐射的后果。我们发现产生的高能辐射可以被目前的伽马射线望远镜探测到。一般来说，喷流-团簇相互作用是许多存在喷流的天体物理源产生（稳定或闪耀）高能辐射的可能机制。
2010-12-04 astro-ph.HE
PIC methods in astrophysics: Simulations of relativistic jets and kinetic physics in astrophysical systems
颗粒池（PIC）方法是由Oscar Buneman、Charles Birdsall、Roger W. Hockney和John Dawson在20世纪50年代提出的，随着计算能力的发展，已经在天体物理、磁层以及太阳等离子体等多个领域得到了进一步的发展，最近还用于大气和激光等离子体物理。目前有超过15个半公开PIC代码，我们在本次审查中讨论。随着世界各地高性能计算设施的计算能力不断提高，其应用也得到了广泛的发展。利用这些系统可以研究天体物理等离子体的各种课题，如磁重联、黑洞和黑洞磁层、非相对论和相对论激波、相对论喷流和激光等离子体物理。我们回顾了大量的天体物理现象，如相对论性喷流，不稳定性，磁重联，磁共振，以及PIC模拟的激光等离子体物理（直到2021年），强调在模拟中涉及的物理。最后，展望了中子星、黑洞及其合并的喷流模拟的未来，并从千万亿次和亿次计算的角度讨论了PIC模拟的未来。
2021-07-09 astro-ph.HE
Enhanced MHD transport in astrophysical accretion flows: turbulence, winds and jets
天体物理吸积可以说是宇宙中最普遍的物理过程;它发生在单个恒星的诞生和死亡期间，并在整个星系的演化中起着关键作用。特别是在黑洞上的吸积，也是自然界中已知的最有效的机制，将高达40%的吸积静止质量能量转化为壮观的形式，如高能（X射线和伽马射线）发射和相对论喷流。虽然磁场被认为是最终负责这些现象，我们的微观物理的吸积流以及大规模的MHD外流的MHD湍流的理解仍然远远没有完成。我们提出了一个新的理论模型的天体物理磁盘吸积，认为增强垂直传输的动量和能量的MHD风和喷流，以及运输造成的MHD湍流。我们还描述了新的全球性的，三维模拟，我们目前正在开发的非理想的MHD效应可以解释如何小规模的，湍流场（产生的磁旋转不稳定性- MRI）可能会演变成大规模的，有序的领域，产生磁化电晕和/或射流的最高能量的现象必然起源的程度。
2009-12-09 astro-ph.HE
Propagation dynamics of successive emissions in laboratory and astrophysical jets and problem of their collimation
本文介绍了在实验室条件下和天体物理环境中数值模拟等离子体结序列传播的结果。模拟的物理和几何参数已被选择接近PF-3设施（库尔恰托夫研究所）和喷流的明星RW Aur的参数。我们发现，低密度区后形成的第一个节点传播起着重要的作用，随后的准直。假设只有热膨胀的后续排放，定性估计所需的时间，以填补这一领域与周围的物质和角度的射流散射。这些估计与我们的观察和建模结果一致。
2021-06-09 astro-ph.HE
Analytical Solution of Magnetically Dominated Astrophysical Jets and Winds: Jet Launching, Acceleration, and Collimation
我们提出了一个解析解的高度磁化喷流/风流。一般无力喷流/风方程（“脉冲星”方程）的左边被分成旋转和非旋转项。这两个方程的任何一项都可以解析求解，并且两个解彼此匹配得很好。因此，我们获得了磁主导喷流/风的一般近似解，该解涵盖了非相对论性到相对论性区域，并且漂移速度与冷等离子体速度很好地匹配。射流的加速包括三个阶段。(1)喷流位于阿尔文临界面（即轻圆柱）内，具有非相对论性速度，并由环形运动主导。(2)喷流超过阿尔文临界面，在那里，流动由极向运动主导，并变得相对论。这两个阶段的总速度遵循相同的规律$vΓ=ΩR$。(3)用$vΓ\approx1/\left(θ\sqrt{2-ν}\right)$代替演化规律，其中$θ$是射流的半张角，$0\leqν\leq2$是由磁场配置确定的自由参数。这是因为早期的有效加速最终打破了射流中不同部分之间的因果关系，阻止了全局解决方案。喷气机必须携带局部电荷和电流，以支持电磁平衡。该近似解与已知的理论结果和数值模拟结果一致，并且更便于直接与观测值进行比较。这个理论可以用来限制天体物理喷流中黑洞的自旋。
2021-01-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Jet launching in resistive GR-MHD black hole - accretion disk systems
我们研究了黑洞源的相对论喷流的发射机制，特别是来自周围吸积盘的强风。盘风发射的数值研究--吸积-喷射转变的模拟--到目前为止几乎只针对非相对论系统进行。从这些模拟中，我们知道电阻率或磁扩散率在发射过程中起着重要作用。在这里，我们将这种治疗广义相对论磁流体力学（GR-MHD）应用电阻GR-MHD代码rHARM。我们的模型设置考虑一个薄的吸积盘线程由一个大规模的开放磁场。我们用不同的克尔参数、场强和扩散率水平进行了一系列的模拟。事实上，我们发现强大的磁盘风，然而，温和的相对论速度，后者最有可能是由于我们有限的计算域。此外，我们发现，磁扩散率降低吸积和喷射的效率，因为它削弱了磁盘风的磁杠杆臂的效率。环形磁场压力梯度是盘风的主要驱动力，但磁离心驱动也可能有贡献。在我们的模拟中，黑洞的旋转抑制了由于增强的环形磁场压力，似乎是由框架拖曳引起的吸积率。通过比较Blandford-Znajek驱动的中心脊和周围盘风的能量通量，我们发现盘风的总电磁能通量受总物质能通量的支配（因子为20）。物质流出的动能通量相对较小，与布兰德福德-兹纳杰克电磁能通量相当。
2018-04-25 astro-ph.HE
On the impact of neutrinos on the launching of relativistic jets from "magnetars" produced in neutron-star mergers
本研究通过广义相对论磁流体动力学模拟发现，双中子星并合遗迹中由磁旋转不稳定性驱动的磁场突破机制能产生准直外流，该机制无需中微子参与且稳健，中微子反而会减少极区重子污染并提升电磁光度。
2024-10-08 astro-ph.HE gr-qc
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
The size of the jet launching region in M87
M87中心的超大质量黑洞候选者驱动着一个在千秒差距尺度上可见的超相对论性喷流，它的大质量和相对接近允许在毫米波长上用甚长基线干涉测量法（毫米VLBI）进行事件视界尺度的成像。最近，相对论磁流体动力学（MHD）模拟的黑洞吸积流已被证明能够发射磁占主导地位的喷流。我们构建的时间依赖的磁盘/喷流模型的最内部的M87核进行相对论辐射转移计算从这样的模拟。我们确定了两种类型的模型，射流为主或光盘/射流，可以解释M87的光谱特性，并使用它们来预测当前和未来的毫米VLBI观测。在目前的毫米VLBI望远镜上，大尺度喷流观测到的有利天空方向和倾角的高斯源大小为33-44微弧秒（约4-6史瓦西半径），与现有的Sgr A* 观测非常相似。黑洞阴影是事件视界的直接证据，在未来的测量中，使用夏威夷和墨西哥之间的基线应该是可见的。这两种模式都表现出在毫米波长的变化与因子的2年的时间尺度上的振幅。对于M87的低倾角，反喷流主导了来自喷流形成区的事件视界尺度毫米波长发射。
2012-02-02 astro-ph.HE
Numerical Simulations of Magnetized Astrophysical Jets and Comparison with Laboratory Laser Experiments
本文给出了磁流体力学数值模拟磁化射流形成和发展的结果。讨论了用于比较天体物理喷流的实验室激光实验和数值模拟结果的相似准则。介绍了Neodim激光装置实验中产生的射流的实验室模拟结果。
2019-03-11 astro-ph.HE physics.plasm-ph
An evolving jet from a strongly-magnetised accreting X-ray pulsar
相对论喷流在整个宇宙中都可以观测到，从银河系双星系统到星系和星系团，它们在所有物理尺度上都强烈地影响着周围的环境。了解这些喷流形成的一个重要途径是描述它们发射的系统和环境。每当黑洞或中子星吸积物质时，它似乎不可避免地导致喷射的发射，唯一的例外是最常见的吸积中子星类型：那些具有强（$B \geq 10^{12}$ G）磁场的中子星。这个例外创造了强磁场抑制喷流形成的范例。在这里，我们报告了一个强磁性的中子星发射的喷流的发现，该中子星的吸积超过爱丁顿极限，反驳了这一长期存在的范式。喷流的射电光度比其他中子星的射电光度要暗两个数量级，这意味着中子星的性质在调节喷流功率方面起着重要作用。这种喷流探测需要对当前的中子星喷流模型进行根本性的修正，并为所有吸积系统的喷流理论开辟了新的检验。它还表明，超亮X射线辐射源的强磁场并不能阻止这些辐射源发射出射流。
2019-03-26 astro-ph.HE
Jet launching from the Kerr black hole magnetosphere: An electrogeodesic approach
Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics（阿诺德·索末菲理论物理中心）；Univ Lyon, CNRS, ENS de Lyon, Laboratoire de Physique (LPENSL)（里昂大学，法国国家科学研究中心，里昂高等师范学院，物理实验室）；Departament de Física, EEBE, Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学，高等工程学院，物理系）；LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天文台，PSL大学，法国国家科学研究中心，索邦大学）；Laboratoire de Mathématiques de Bretagne Atlantique, CNRS UMR 6205, Université de Bretagne Occidentale（布列塔尼西部大学，法国国家科学研究中心）
本文提出了一种基于电几何运动的解析模型，用于描述Kerr黑洞磁层中喷流的发射机制，揭示了粒子加速区域与自转、磁化的关系。
2026-03-02 astro-ph.HE gr-qc
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
Jet Launching Structure Resolved Near the Supermassive Black Hole in M87
大约有10%的活动星系核呈现出相对论性喷流，这种喷流是由物质吸积到超大质量黑洞上而产生的。虽然在大尺度上测得的这种喷流的宽度分布与磁准直理论相一致，但在喷流发射点的吸积盘尺度上的预测结构尚未被检测到。我们报告在1.3毫米波长的椭圆星系M87的射电干涉观测，在空间上解决了这个源的喷流的基础。推导出的5.5 +/- 0.4史瓦西半径的大小明显小于逆行吸积盘的最内边缘，这表明M87喷流是由一个吸积盘在一个旋转的黑洞周围的椭圆轨道上提供动力的。
2012-10-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Astrophysical magnetohydrodynamical outflows in the extragalactic binary system LMC X-1
在这项工作中，我们首先提出了一个基于相对论磁流体力学定律的研究双星系统和微类星体天体物理流动的模型。然后，通过求解与时间无关的传输方程，我们估计了强子天体物理喷流中的初级粒子和次级粒子的分布以及高能中微子和$γ$ -射线的发射率。我们的主要目标之一是通过考虑粒子进入强子喷注的各种能量损失，通过输运方程确定相对论性强子喷注的相应粒子分布。作为一个具体的例子，我们研究河外双星系统LMC X-1位于大麦云，我们的银河系的卫星星系。
2020-09-29 astro-ph.HE
Jet Launching from Merging Magnetized Binary Neutron Stars with Realistic Equations of State
我们进行广义相对论，磁流体动力学（GRMHD）模拟的准圆形轨道上的双中子星合并，并进行延迟或即时崩溃的黑洞（BH）。恒星是无旋的，并使用SLy或H4核物质状态方程建模。为了评估初始磁场配置对喷气发动机的影响，我们赋予恒星一个纯粹的极向磁场，最初是不重要的动态，要么局限于恒星内部或从内部延伸到外部，在典型的恒星。与我们以前的结果相一致，我们发现，只有BH +盘残留物起源于形成超大质量中子星（HMNS）的双星，并经历延迟崩溃可以驱动磁动力射流。我们发现，双星的总质量越接近瞬发坍缩的阈值，从引力波峰值到喷流发射的时间延迟越短。该时间延迟还强烈地依赖于初始磁场配置。我们还发现，种子磁场局限于恒星内部可以推出一个喷流在$\sim 25\,\rm ms$晚于那些脉冲星一样的磁场。喷流的寿命[ $Δt\lesssim 150\,\rm ms$ ]和它的出射坡印廷光度[ $L_{\rm EM}\sim 10^{52\pm 1}\rm erg/s$ ]与典型的短伽马射线暴中心发动机寿命一致，也与用于发射喷流的Blandford-Znajek机制及其相关的坡印廷光度一致。我们的数值结果还表明，物质的动力学喷射可以通过磁场增强。因此，需要GRMHD研究来充分理解来自GW 170818样事件的kilonova信号。
2021-12-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Resistive relativistic MHD simulations of astrophysical jets
本文利用PLUTO开展RRMHD轴对称相对论喷流模拟，比较多种电阻率模型，发现可变电阻率可在保留湍流与电流片的同时更真实地描述耗散和非热粒子加速。
2023-09-12 astro-ph.HE
General relativistic study of astrophysical jets with internal shocks
我们探讨了在黑洞周围的喷流中形成定常内激波的可能性。我们考虑由相对论状态方程描述的流体，在史瓦西度规中绕对称轴（$θ=0$）流动。我们使用两种模型的射流几何形状，（i）一个圆锥形的几何形状和（ii）一个几何形状与非圆锥形的横截面。锥形射流是光滑流。而非锥形截面射流则经历多音速点甚至驻激波。喷流激波变得更强，因为激波的位置位于远离中心黑洞。具有很高能量和很低能量的喷流不窝藏激波，但具有中等能量的喷流确实窝藏激波。与外部介质介导的激波相比，这些激波的一个优点是，这些激波对射流终端速度没有影响，但可以作为粒子加速的可能场所。典型地，具有能量$1.8~c^2$的射流对于具有任何几何形状的射流将实现$v_\infty=0.813c$的终端速度。但对于吸积盘内环长度尺度为$40\rg$的非圆锥截面喷流，则在$\rsh \sim 7.5\rg$和压缩比为$R\sim 2.7$时将形成定常激波。此外，电子-质子喷流似乎是最强的激波。我们讨论了这种情况可能产生的后果。
2017-04-25 astro-ph.HE
Magnetohydrodynamic models of astrophysical jets
在这篇评论中，分析了在紧凑的天体附近的静止轴对称流的广泛的类获得的分析结果，重点是对特定的源的定量预测。近年来，人们对天体物理喷流的形成和性质的认识大大增加。这不仅是由于新的观察，而且是由于分析理论的进步，它产生了相当简单的关系，以及毫无疑问可以被称为数值模拟的突破，它使理论预测得到了证实。当然，我们离完全理解致密源中发生的物理过程还很远。尽管如此，所取得的进展使人们对不久的将来进行试验观测产生了希望，这些观测可以深入了解活跃的天体物理物体中发生的物理过程。
2011-03-17 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Plasma Phenomenology in Astrophysical Systems: Radio-Sources and Jets
本文综述了具有射电辐射的天体物理源中的等离子体现象，即脉冲星、微类星体、类星体和射电星系的射电喷流。首先描述了它们的基本特征，然后详细讨论了它们的形态和导致不同射电辐射的机制之间的联系，特别是研究了致密天体（中子星、黑洞）周围等离子体结构所起的作用。为了完整起见，我们简要地提及观测技术和探测器，其结构使它们与其他天体物理仪器区分开来。本文讨论了角动量在等离子体吸积盘中输运的基本思想（以及盘-源-喷流耦合问题），着重指出了它们的成功和不足。另一种情况下推断，基于天体物理和实验室等离子体配置之间的平行性，在那里可以找到小规模的结构。我们将集中我们的注意力在无线电喷流的形态，对它们的耦合与吸积盘和可能的触发现象，被视为等离子体不稳定性的配置文件。
2014-01-09 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Astrophysical Jets : what can we learn from Solar Ejections?
从太阳的抛射可以以比任何其他天体更高的分辨率观察到：我们能否在太阳结果的基础上将其应用于天体？本工作的目的是建立是否有任何类似的太阳抛射和抛射的微类星体和活动星系核。简要回顾这些物体和太阳的喷气机特性，我们指出了它们共有的一些特征，并指出了天体物理学和太阳研究之间的交叉繁殖可能是富有成效的研究领域。例如，这项研究的初步结果表明，在与太阳日冕物质抛射（CME）相关的电流片（CS）中撕裂不稳定性所产生的斑点与微类星体中与大型射电爆发相关的等离子体准周期性抛射之间可能存在类似之处。
2010-11-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the collimation properties of jets with finite Poynting flux launched from Keplerian accretion discs
University of Cambridge（剑桥大学）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，天体物理学与行星学研究所）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）
研究了磁化凯普勒吸积盘喷流的聚焦机制，发现自相似性并非必要，喷流在远距离产生稳定的再聚焦激波，影响喷流形状和加速效率。
2026-03-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Particle acceleration in astrophysical jets
在这一章中，我们回顾了天体物理喷流中粒子加速的一些特征。我们首先描述四个观测结果有关的主题，特别强调在活动星系核和不同来源之间的平行喷流。然后，我们讨论的方式，粒子可以加速到高能量的磁化等离子体，主要集中在冲击加速，二阶费米和磁重联;在这个过程中，我们试图阐明的基本条件，必须满足任何机制的各种观测约束得到满足。我们描述了最大粒子能量的限制因素，并简要讨论了中微子和高能宇宙射线的多信使信号，然后描述的旅程射流等离子体从喷射发射到茧参考不同的加速机制。最后，我们对未来前景发表一些一般性评论。
2020-03-14 astro-ph.HE physics.plasm-ph
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
Slow-Light Effect in the Jet-Launching Region of M87
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；Center for Computational Sciences, University of Tsukuba（筑波大学计算科学中心）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；Black Hole Initiative at Harvard University（哈佛大学黑洞倡议项目）
M87喷流发射区的慢光效应揭示了喷流形态和变化与黑洞自转的关系，通过慢光成像更准确地反映了观测结果。
2025-12-01 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
Scaling the Yield of Laser-Driven Electron-Positron Jets to Laboratory Astrophysical Applications
我们报告了在三个不同的激光装置上获得的新的实验结果，这些结果显示了定向激光驱动的相对论性电子-正电子喷流，其产额比以前获得的大30倍，正电子产额对激光能量的二次（~ E^2）依赖性。这种有利的缩放源于更高能量的电子的组合，由于增加的激光强度和MeV电子在mm厚的目标中的再循环。基于这种比例，第一性原理模拟预测了使用即将到来的高能激光设施产生的这种电子-正电子喷流在实验室中探测相对论无碰撞冲击物理的可能性。
2015-04-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
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
The collimated propagation causes of astrophysical and laboratory jets
利用Z箍缩设施，可以进行控制良好和可诊断的实验室实验，研究实验室喷流，其标度参数接近年轻恒星喷流的标度参数。这使得观测天文观测无法达到的过程成为可能。这种实验在PF-3设施（库尔恰托夫研究所的“等离子体焦点”）进行，其中发射的等离子体发射沿着漂移室传播通过一米距离的环境。本文介绍了氦的实验结果，其中连续释放两个喷射被观察到。对这些结果的分析表明，在第一超音速喷射通过之后，在其后面形成具有低浓度的区域，即所谓的真空迹线，由于该真空迹线，随后的喷射实际上不经历环境阻力并且被准直地传播。本文中提出的两个喷射的传播的数值模拟证实了这一观点。使用比例律和适当的数值模拟的天体物理喷射，它表明，这种效果也可以是显着的年轻恒星的喷流。
2021-06-09 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Polarization of Astrophysical Events with Precessing Jets
具有吸积盘的中心致密天体（CCO，如黑洞）被认为是各种天体物理现象的共同中心引擎，如伽马射线暴（GRB）、潮汐扰动事件（TDE）和活动星系核（AGN）。由这样一个系统提供动力的喷流可能会由于CCO和吸积盘的角动量不对准而进动。这些现象的光变曲线中观察到的一些准周期行为可以在旋进喷流模型的框架内得到很好的解释。本文研究了旋进射流在这三种现象中的发射偏振。在有旋进喷流的无规磁场和环形磁场中，同步辐射的偏振角都是逐渐变化的，而在无旋进顶帽喷流中，偏振角只能发生$90^\circ$的突变。极化特性是周期性的，由于我们的模型中所作的假设。偏振观测对于确认伽玛暴、时间演化事件和活动星系核中喷注的进动性质是至关重要的。
2019-05-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
