Steady-State Solutions for a Geometrically Thin Accretion Disk with Magnetically-Driven Winds
本文提出磁驱动吸积盘风的稳态解，发现风存在时光谱斜率偏离1/3，负斜率可作为磁驱动风的观测标志。
2025-01-22 astro-ph.HE
General Relativistic Radiation Magnetohydrodynamic Simulations of Thin Magnetically Arrested Disks
Novikov和Thorne（NT）的经典的相对论薄盘理论预测，对于围绕最大自旋黑洞（BH）的光学厚的、辐射有效的吸积盘，最大吸积效率为40%。然而，当一个强磁场被引入薄磁盘的数值模拟，观察到的效率大的偏差，部分原因是由于质量和能量所携带的喷气机和风发射的磁盘或BH自旋。吸积的总效率可以显着提高超过NT的预测，但它仍然不清楚如何影响辐射分量。为了研究动力学相关的大尺度磁场对辐射有效吸积的影响，我们利用HARMRAD程序对高径比为$H/R~0.1$的圆盘围绕中等自旋BH（a=0.5）进行了三维广义相对论辐射磁流体动力学（GRRMHD）模拟.我们的模拟是完全全球性的，使我们能够测量喷气，风和磁制动盘（MAD）的辐射特性，该磁制动盘通过使用M1闭合方案的辐射自洽能量传输保持薄。我们的基准盘是MAD的半径为~16R_g，吸积流的总效率为~ 13%，其中大部分是由磁驱动风携带的。我们发现，辐射效率略有抑制NT相比，相反，先前的MAD GRMHD模拟与特设冷却功能，但目前还不清楚有多少的辐射和热能被困在外流最终可以逃脱。
2018-07-31 astro-ph.HE
On Lorentz Variability of Magnetically Dominated Relativistic Outflows
Evgeni Kharadze Georgian National Astrophysical Observatory（叶夫根尼·哈拉泽格鲁吉亚国家天文台）
该研究揭示了磁主导相对论喷流中洛伦兹变换导致的磁场视差效应，通过准周期调制展示时间变异性起源，并提出磁洛伦兹地震学作为推断磁场结构的新方法。
2026-08-28 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Magnetically arrested advective accretion flows and jets/outflows around stellar mass black holes: Explaining hard state ULXs with GRMHD simulations
本研究利用GRMHD模拟恒星质量黑洞周围强磁场下的亚爱丁顿平流吸积系统，揭示磁场对吸积和外流的影响，无需超爱丁顿吸积率或中等质量黑洞即可解释硬态ULXs的高光度特征。
2024-11-27 astro-ph.HE
Efficiency of Super-Eddington Magnetically-Arrested Accretion
研究了磁制动盘中超爱丁顿吸积黑洞的辐射效率，其中磁制动盘附近的磁通量达到饱和。我们的三维广义相对论辐射磁流体动力学（GRRMHD）的自旋BH（自旋$a/M=0.8$）吸积在$\sim 50$倍爱丁顿显示总效率$\sim 50\%$时，时间平均和总效率$\gtrsim 100\%$的时刻。旋转BH附近的磁通量产生的磁压缩导致了一个薄圆盘，其辐射通过磁化风的平流以及通过布兰德福德-兹纳耶克（BZ）喷流创建的低密度通道的传输逸出。由于光学厚辐射对磁力线的惯性加载，BZ效率是次优的，导致BZ效率在地平线上为$\sim 40\%$，BZ效率通过风的吸收为$r\sim 400r_g$（引力半径）为$\sim 5\%$。重要的是，辐射逃逸在$r\sim 400r_g$与效率$η\approx 15\%$（亮度$L\sim 50L_{\rm Edd}$），类似于$η\approx 12\%$的Novikov-Thorne薄盘和超过$η\lesssim 1\%$看到在以前的GRRMHD模拟或薄盘理论。我们的模拟显示如何BH自旋，磁场和喷流质量加载影响辐射和喷流效率的超爱丁顿吸积。
2015-08-10 astro-ph.HE gr-qc
Optical Appearance of the Kerr-Bertotti-Robinson Black Hole with a Magnetically Driven Synchrotron Emissivity Model
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Taiyuan University of Technology（太原理工大学物理与光电工程学院）
研究Kerr-BR黑洞在磁驱动同步辐射发射模型下的光学外观，分析自转参数、磁参数和观测者倾角对射线分类图、红移分布和特定强度图像的影响，揭示磁场依赖的发射率对观测外观的显著影响。
2026-05-10 astro-ph.HE gr-qc
Role of magnetically dominated disc-outflow symbiosis on bright hard-state black hole sources: ultra-luminous X-ray sources to quasars
我们目前的磁化，对流盘流出共生周围黑洞（BH）的光学薄的解决方案。主要目的是解释明亮的，硬态观测吸积系统与恒星质量超大黑洞。根据热力学热力学第一定律，在熵梯度中考虑了磁场和辐射对能量平流的影响。冷却过程包括韧致辐射、同步辐射和逆康普顿化过程。我们的主要任务之一是解释超亮X射线源（ULX）的一些长期存在的问题。现有的物理方案来解释他们不寻常的高光度是存在的失踪类的中等质量BH（IMBH），或超爱丁顿吸积周围的恒星质量BH。然而，大多数具有陡峭幂律谱的ULX可以很好地用超爱丁顿吸积来解释，而IMBH的存在确实存在广泛的争议。然而，对具有硬幂律主导状态的ULX的解释仍然是神秘的。在这里，我们表明，我们的磁占主导地位的磁盘流出的共生体周围快速旋转的恒星质量黑洞可以实现这样大的光度，即使亚爱丁顿吸积率。平流外区的磁场大于相应的爱丁顿极限。由于磁通冻结，这种场在BH附近通过连续的吸积过程而动态地占主导地位，但保持其爱丁顿极限。这种独特的场配置增强了同步加速器和同步加速器自康普顿化过程，以实现非常大的光度。通过同样的机制，我们对超大质量黑洞的解可以解释超亮类星体异常大的光度。
2020-04-22 astro-ph.HE gr-qc
A unified accretion-ejection paradigm for black hole X-ray binaries. II. Observational signatures of jet-emitting disks
我们详细阐述了Ferreira等人（2006）提出的范例，其中增加和减少磁盘吸积率是伴随着磁盘磁化$μ\propto B_z^2/\dot{m}_{in}$，这反过来又决定了主导扭矩允许吸积的修改。对于$μ>0.1$，吸积流产生垂直的喷流，带走盘的角动量（喷流发射盘或JED）。本文的目的是研究JED组态的光谱特征。我们已经开发了一个双温等离子体代码，计算磁盘的局部热平衡，考虑到平流的能量在迭代的方式。我们的代码解决光学薄到厚的过渡，辐射和气体支持的制度，并计算在一个一致的方式从稳态磁盘的发射光谱。光学薄的发射是使用BELM代码，它提供了精确的光谱韧致辐射和同步辐射过程，以及他们的本地康普顿。对于一个范围内的半径和吸积率，JED表现出三个热平衡，一个热不稳定和两个稳定。由于存在两个热稳定的解决方案，一个滞后周期自然得到。然而，标准的爆发X射线双星周期不能被再现。JED的另一个显著特征是它们能够再现发光的硬态。这表明，当角动量和喷流功率的损失是一贯考虑，吸积盘的光谱特征，是一致的硬态，即使到高光度。由于标准吸积盘（SAD）能很好地再现软态，因此本文讨论了混合盘结构JED和SAD的存在。这种混合配置的研究将在即将发表的论文III。
2018-03-19 astro-ph.HE
Ray-tracing GR-MHD-generated Outflows from AGNs Hosting Thin Accretion Disks: An Analysis Approaching Horizon Scales
本研究通过电阻性GR-MHD模拟和射线追踪，分析薄吸积盘AGN在视界尺度上的辐射特性，发现高质量SMBH在230 GHz更光学薄，适合探测广义相对论效应，而低质量系统外流辐射更显著。
2025-05-22 astro-ph.HE
Magnetic Reconnection in Black-Hole Magnetospheres: Lepton Loading into Jets, Superluminal Radio Blobs, and Multi-wavelength Flares
活动星系核中的超大质量黑洞发射相对论喷流，正如观测到的超光速射电斑点所表明的那样。这些喷流的能量来源在Blandford-Znajek过程的理论框架中得到了广泛的讨论，即旋转黑洞（BH）的电磁能量提取，而电磁主导喷流中射电团的形成机制一直是一个长期存在的问题。最近的高分辨率磁流体动力学模拟的磁制动盘表现出磁重联在一个短暂的磁主导的部分赤道盘附近的BH地平线，这导致了一个有前途的方案，有效的MeV的伽马射线生产和随后的电子-正电子对加载到BH磁层。我们发展这个方案，建立一个理论框架的能量，时间尺度和粒子数密度的超光速无线电斑点和讨论可观察到的签名在其他波段。我们分析表明，非热电子发射宽带光子从光学多MeV波段。磁层中产生的电子-正电子对在光学上很厚，便于同步加速器自吸收，因此注入的能量储存在等离子体中。储存的能量足以为在M87中观测到的超光速射电团提供能量。这种情况下，预测相当暗淡的无线电斑点周围的Sgr A*，这是一致的，没有明确的检测到目前的设施。此外，这种情况不可避免地会在短时间内产生强烈的X射线耀斑，未来的X射线卫星将可以检测到。
2022-08-31 astro-ph.HE
Numerical simulations of the Cosmic Battery in accretion flows around astrophysical black holes
我们实现KORAL代码进行两套很长的广义相对论辐射磁流体动力学模拟的轴对称光学薄磁化流周围的非旋转黑洞：一个新的术语，由于辐射压力的等离子体电子感受到的电子-质子等离子体的共动框架的电磁场张量，和一个没有。辐射的来源是吸积流本身。如果没有新的术语，系统的发展，由于磁旋转不稳定性（MRI）的标准吸积流。然而，随着新的术语，该系统最终演变到一个磁制动状态（MAD），其中一个大规模的喷流一样的磁场线程的黑洞视界。我们的结果证实了宇宙电池在天体物理学黑洞周围吸积流中的长期作用。
2017-05-31 astro-ph.HE
Radiation GRMHD Models of Accretion onto Stellar-Mass Black Holes: III. Near-Eddington Accretion
Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（Flatiron Institute 计算天体物理中心）；School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study（高等研究院自然科学学院）；Department of Astronomy, University of Virginia（弗吉尼亚大学天文系）；Virginia Institute for Theoretical Astronomy, University of Virginia（弗吉尼亚大学弗吉尼亚理论天文学研究所）；Michigan SPARC, Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室密歇根SPARC）；Computational Physics and Methods, Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室计算物理与方法部门）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理科学系）
通过求解包含完整辐射输运的GRMHD方程，研究了四个近爱丁顿黑洞吸积模型，揭示了磁场拓扑和黑洞自旋对吸积盘结构及喷流的影响。
2026-09-07 astro-ph.HE
FORGE'd in FIRE II: The Formation of Magnetically-Dominated Quasar Accretion Disks from Cosmological Initial Conditions
本研究通过宇宙初始条件模拟，揭示了磁主导的类星体吸积盘形成机制，其磁性主导压力、强湍流及高效扭矩生成，与传统模型有显著差异。
2024-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence of the Dynamics of Relativistic Jet Launching in Quasars
哈勃太空望远镜（HST）的极紫外（EUV）光谱，从最里面的吸积流到中心超大质量黑洞的光学厚发射，表明RLQ与射电宁静类星体（RQS）相比，EUV往往很弱;然而，光学厚的热连续谱的其余部分是无法区分的。RLQs中EUV辐射的不足有一个简单的解释，即吸积流中局部能量耗散的最内层区域缺失或被抑制。这篇文章是一个磁通量管的分布在最里面的吸积流的结果在磁制动吸积（MAA），并创建EUV赤字的证据检查。这些相同的通量管以及它们所环绕的内部磁通量也是喷射动力的来源。在MAA方案中，大尺度垂直磁通量的岛屿覆盖着RLQ最里面的吸积流。HST数据支持的理论的第一个预测是，在MAA区域的（大尺度极向磁场）喷流的强度是由类星体环境中的吸积流的冲压压力调节。由HST数据支持的第二个预测是，旋转的磁岛从吸积流中移除能量，作为坡印廷通量主导的射流，与由这些岛置换的EUV发射气体的分数的平方成比例。
2015-04-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Thermal instability as a constraint for warm X-ray corona in AGN
本文通过 MRI 驱动盘与辐射转移的自洽建模，证明热不稳定性约束了 AGN 温暖 X 射线冕的形成，所得温度和光学深度与观测相符。
2023-03-30 astro-ph.HE
Radio and Millimeter Monitoring of Sgr A*: Spectrum, Variability, and Constraints on the G2 Encounter
我们报告了新的观测与甚大阵列，阿塔卡马大毫米阵列，亚毫米阵列的频率从1.0到355 GHz的银河系中心黑洞，人马座A*。这些观察在2012年10月至2014年11月期间进行。虽然我们看到整个光谱的变化，在毫米波长处的振幅高达2倍，但我们没有发现Sgr A* 的平均通量密度或光谱变化的证据，这可以归因于与G2源的相互作用。在低频率下没有弓形激波与G2的横截面积小于$2 \times 10^{29}$ cm $^2$是一致的。这一结果符合几个模型的预测，包括一个磁逮捕云，压力限制恒星风，恒星光球的二进制合并。没有证据表明增强吸积到黑洞驱动更大的射流和/或吸积流排放。最后，我们测量Sgr A* 的毫米波长光谱指数是平坦的;结合以前的测量，这表明在230和690 GHz之间没有光谱中断。因此，发射区可能在这些频率下处于光学厚和薄之间的过渡，并且需要具有与分层一致的不同温度的轻子分布的混合。
2015-02-23 astro-ph.HE
Radio Properties of RS Canum Venaticorum Variables in VLASS and RACS
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；Clemson University（克莱姆森大学）；University of Sydney（悉尼大学）；University of Wisconsin-Milwaukee（威斯康星大学密尔沃基分校）；Australian Telescope National Facility, CSIRO Astronomy and Space Science（澳大利亚望远镜国家设施，CSIRO天文学与空间科学）
本研究在VLASS与RACS中搜寻到108个射电发射型猎犬座RS型变星候选体，发现部分系统射电光度极高，且两颗光学明亮的该类变星可产生与宁静黑洞双星相当的持续明亮射电信号，提示两类天体存在误认可能。
2026-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetized 1.5-dimensional advective accretion flows around black holes
我们解决的作用，大规模的磁应力的角动量输运，以及形成不同类型的磁势垒的几何厚，光学薄，垂直平均的1.5维对流吸积流周围的黑洞。外部产生的磁场被吸积过程从环境中捕获，比如伴星或星际介质。这个领域成为动态主导附近的事件视界的黑洞由于连续平流的磁通量。在这种磁主导的吸积流中，吸积物质要么减速，要么在黑洞附近面临磁垒，这取决于磁场的几何形状。我们发现，积累的强极向场与一定的环向场的几何形状有助于磁垒的形成，这可能会敲物质到无穷大。当物质在被屏障击倒后试图回到无限大时，在某些情况下，由于强磁张力和引力的累积作用，因此另一个磁屏障阻止了它的逃逸。我们认为，这种流动可能是形成幕式喷流的原因，其中磁场可以将物质锁定在这两个屏障之间。我们还发现，对于环形主导盘，吸积物质旋转非常快，并减速向中央黑洞。
2019-08-27 astro-ph.HE
Survey of Non-thermal Electron around Supermassive Black Holes through Polarization Flips
本文通过亚毫米波偏振辐射转移计算，研究超大质量黑洞周围非热电子在喷流和光子环中引起的线偏振90度翻转及圆偏振符号翻转，为探测非热电子和喷流磁驱动机制提供观测依据。
2024-08-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Double Compton and Cyclo-Synchrotron in Super-Eddington Disks, Magnetized Coronae, and Jets
我们提出了一个扩展的广义相对论辐射磁流体动力学代码HARMRAD占发射和吸收的热循环同步加速器，双康普顿，韧致辐射，低温OPAL不透明度以及汤姆逊和康普顿散射。我们近似的辐射场作为玻色-爱因斯坦分布，并使用辐射数能量动量守恒方程，以跟踪光子硬化。我们进行各种模拟研究这些扩展如何影响磁逮捕磁盘在爱丁顿吸积超爱丁顿率的辐射特性。我们发现，双康普顿占主导地位的韧致辐射的磁盘半径$r\sim 15r_g$（引力半径）在一百倍的爱丁顿吸积率，并在较小的半径在较低的吸积率。双康普顿和回旋同步加速器调节日冕中的辐射和气体温度，而回旋同步加速器调节喷流中的温度。有趣的是，当吸积率下降到爱丁顿时，光学上薄的日冕发展，其气体温度$T\sim 10^9$ K是盘的黑体温度的$\sim 100$倍。我们的研究结果表明，双康普顿和同步加速器在超爱丁顿磁盘，磁化电晕，和射流的重要性。
2016-09-12 astro-ph.HE gr-qc
FSRQ/BL Lac dichotomy as the magnetized advective accretion process around black holes: a unified classification of blazars
对$Fermi$ blazar的观测表明，在$γ$射线光度和光谱指数之间有很强的相关性。BL Lac天体比平谱射电类星体（FSRQ）的光谱更硬，亮度更低。有趣的是，FSRQs明显表现出开普勒圆盘分量以及强大的喷流。我们计算喷流的本征亮度由不同的冷却机制所决定的光束修正。观测到的$γ$ -射线光度和光谱测量的宽发射线建议的吸积盘光度与喷流内禀光度的相关性。此外，这些喷流源的理论和观测推断表明热平流吸积流和动态主导磁场在喷流足迹的签名。事实上，很难想象强大的喷流从几何上薄的开普勒圆盘发射。我们提出了一个磁化，对流盘流出共生显式冷却，以解决一个统一的分类blazars通过控制质量吸积率和磁场强度。大尺度强磁场影响吸积动力学，从下落物质中去除角动量，有助于形成强流出/喷流，同时导致同步辐射。我们认为BL Lac在喷流足迹处比FSRQs更薄，并且磁性占主导地位，以解释其固有的$γ$射线光度。
2019-04-11 astro-ph.HE gr-qc
The high energy spectrum of Proxima Centauri simultaneously observed at X-ray and FUV wavelengths
M矮星Proxima~Centauri被认为是磁性活跃的，它的宜居带中可能有一颗类似地球的行星。通过了解发射等离子体的性质来了解恒星辐射的特征对于正确评估Proxima~Centauri~b和M矮星周围系外行星的情况至关重要。我们确定的温度结构的日冕和过渡区等离子体的比邻星同时X射线和远紫外（FUV）的观测。通过分析光学细X射线和FUV发射谱线，构造了耀斑和静止期的差分发射测量分布（DEM）。钱德拉X射线天文台上的LETGS仪器对Proxima Centauri进行了四次X射线观测，并使用哈勃STIS摄谱仪进行了四次远紫外观测。从X射线光变曲线，我们确定了由一个因素的2恒星旋转周期内的静态计数率的变化。为了获得DEM，分析了18条光学薄发射线（12条X射线和6条FUV）。耀斑通量与平静通量相差4-20倍（FUV）和1-30倍（X射线）。通过对$\log$ T = 4.25 - 8的DEM（T）进行切比雪夫多项式拟合，确定了恒星静止和耀斑状态下日冕和过渡区的温度结构。与平静期相比，在耀斑期间，当温度低于0.3 ×，MK（FUV主导区）和高于3.6 ×，MK（X射线主导区）时，辐射量增加。重建的DEM形状提供了可接受的线通量预测相比，测量值。我们提供了1-1700 nm的合成光谱，这可以被认为是Proxima~Cen~b在静止和耀斑期间的高能辐照的代表。
2022-04-20 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
