Selected aspects of the analysis of molecular line observation of edge-on circumbinary disks
上下文内腔、吸积臂和密度波是环双星盘密度分布的特征结构。它们是中心双星与周围盘的非轴对称引力的潮汐相互作用的结果，并且在内部区域最突出，其中不对称性最明显。目的。本研究的目的是测试的可行性重建的气体密度分布和量化的结构在边缘上的circumbinary磁盘的内部区域使用多个分子线观测的性能。方法.用二维流体动力学模拟方法计算了环双星盘的密度分布。随后，用三维辐射转移模拟生成分子线发射图。在此基础上，我们研究了空间分辨和未分辨盘的最内层区域的特征环双星结构的可观测性。结果我们发现，从边缘观察的环双星盘的空间分辨多波长分子线观测可以重建其内腔、吸积臂和密度波，对于空间分辨的观测，只能得到从腔到盘内缘过渡区的密度梯度的估计。
2020-08-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Resolved ALMA continuum image of the circumbinary ring and circumstellar disks in the L1551 IRS 5 system
L1551 IRS 5是一个类似于FUor的天体，位于金牛座恒星形成区。我们目前ALMA 1.3毫米连续观测使用广泛的基线。观测恢复了组成该系统的两个环星盘，并首次解析了环双星环。我们使用简单的模型确定了拱星盘的几何形状和估计的质量下限。我们计算了两个拱星盘总质量的下限。从图像中减去两个环星盘模型后，残差显示出清晰的环双星环。使用辐射转移模型，我们表明，几何效应可以解释一些环中发现的亮度不对称性。其余的特征被解释为尘埃密度的增强。
2019-08-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemistry of a newly detected circumbinary disk in Ophiuchus
天文学家最近开始发现双星系统周围的系外行星。因此，了解环双星盘的形成和演化对于完整的行星形成方案至关重要。本文的目的是介绍Oph-IRS 67周围的环双星盘的检测和分析它的结构。利用0.8 mm的ALMA对C17 O、H13 CO+、C34 S、SO2、C2 H和c-C3 H2分子跃迁进行了高角分辨率（0.4”，60 AU）观测。使用RADEX估计分子丰度。连续辐射揭示了在两个源周围存在一个环双星盘。这个圆盘的直径约为620 AU，并通过C17 O和H13 CO+发射进行了很好的跟踪。C2 H和c-C3 H2追踪一个高密度区域，该区域在空间上偏离源（~430 AU）。最后，SO2在其中一个源Oph-IRS 67 B周围显示出紧凑的排放。环双星盘的分子跃迁与盘尺度（< 200 AU）的开普勒轮廓和包络尺度（> 200 AU）的下降轮廓一致。开普勒拟合导致质量为2.2 Msun。推断的CO丰度w.r.t. H2与2.7e-4的典型ISM值相当。这项研究证明了与Oph-IRS 67相关的环双星盘的首次检测。该盘在化学上与附近的高密度区不同。缺乏甲醇的排放表明，在原恒星包层的最内部区域，扩展的盘主导着质量预算，产生了一个平坦的密度分布，其中暴露在高温下的物质较少。因此，复杂的有机分子将与较低的柱密度相关联。最后，Oph-IRS 67是一个很有前途的候选人，可以用更高的角分辨率观测来探测两个…
2018-02-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Tidal disruptions in circumbinary disks. II: Observational signatures in the reverberation spectra
如果两个星系都含有大质量黑洞，那么在星系合并过程中就会形成具有亚pc间距的超大质量双星黑洞。然而，我们仍然无法找到明确的观测证据。我们提出了一种新的方法来识别这些系统的混响映射其circumbinary磁盘后，潮汐中断事件电离it. The潮汐中断的恒星在次级导致强烈的不对称性的磁盘响应。我们模型的形状的速度-延迟映射的各种玩具盘模型和更现实的气体分布SPH模拟获得。用{ \em Cloudy}计算电离盘的发射率。我们发现特殊的不对称性的地图偏离中心的电离源，这可能有助于我们约束的几何参数的circumbinary磁盘，如半长轴和轨道相位的第二，以及帮助加强观测证据sub-parsec SMBBH等。
2014-07-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Insights from Analytical Theory of Eccentric Circumbinary Disks II. Forced Modes and Resonance for Precessing Binaries
Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
通过半解析框架研究偏心不等质量双星在共转盘中激发的强迫偏心率，揭示压力与四极势主导的两种状态，并推导共振条件，提出盘腔尺寸由基态自由偏心模式与双星进动频率共振决定。
2026-05-22 astro-ph.GA
A candidate circumbinary Keplerian disk in G35.20-0.74 N: A study with ALMA
本文报道了ALMA对高质量恒星形成区G35.20- 0.74N的连续谱和分子谱线发射的0.4”分辨率观测。在典型的热核示踪剂中检测到两个致密的核，如CH 3CN，它揭示了速度梯度。在其中一个核心中，速度场可以用一个几乎是边对边的开普勒圆盘来拟合，该圆盘围绕18 Msun的中心质量旋转。这一发现与最近对CO第一泛音带头发射在2.3 μ m处朝向G35.20-0.74 N的研究结果一致。盘的半径和质量均大于2500 au和3 Msun。为了使观测到的热光度（3 × 10^4 Lsun）与估计的恒星质量18 Msun相一致，我们提出后者是双星系统的总质量。
2013-03-18 astro-ph.GA
A new formation scenario of a counter-rotating circumstellar disk: spiral-arm accretion from a circumbinary disk in a triple protostar system
本文用无磁场的湍流分子云核模拟了三重原恒星系统中星周盘的旋转方向演化。我们在这样的三重系统中发现了一个新的反旋环星盘的形成途径。第三系原恒星是通过环双星盘的碎裂形成的，三个环星盘的初始旋转方向几乎与双星系统的轨道运动方向平行。它们之间的引力-流体动力学相互作用对随后的$\sim10^4\thinspace\rm{yr}$产生了很大的扰动，并且由于环双星盘的旋臂吸积作用，第三盘和恒星的旋转方向发生了逆转。第三次星周盘的反向旋转一直持续到模拟结束（形成后的$\sim6.4\times10^4\thinspace\rm{yr}$），这意味着反向旋转的盘是长期存在的。这一新的形成途径可能解释了ALMA最近发现的反向旋转盘。
2021-08-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Radiation-Driven Warping of Circumbinary Disks Around Eccentric Young Star Binaries
本文研究了在偏心轨道上年轻双星周围的非自引力环双星盘的翘曲不稳定性。这样一个盘是受潮汐扭矩由于时间相关的二元潜在的和辐射扭矩由于辐射从每个恒星发出。环双星盘平面和双星轨道平面之间的倾角被假定为非常小。我们发现，有一个半径内/超过该环双星磁盘是不稳定的辐射驱动的翘曲，这取决于磁盘密度和温度梯度指数。这种边缘稳定的翘曲半径对粘度参数、基准盘半径和在那里测量的温度、恒星光度以及盘表面密度非常敏感，在该半径处，盘从光学厚变为薄，用于来自中心恒星的照射。另一方面，它对轨道偏心率和双星辐射参数不敏感，而双星辐射参数是双星质量比和光度的函数。由于潮汐力矩可以抑制环双星盘内部的翘曲，盘的外部开始翘曲。虽然环联星盘最有可能受到辐射驱动的弯曲，但对于亮度大于10^4 Lsun的年轻大质量恒星的联星来说，这种弯曲在天文单位到千天文单位的尺度上都是存在的，而对于那些亮度与太阳亮度相当的年轻联星来说，这种弯曲就不起作用了。
2014-10-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Spiral Arms, Infall, and Misalignment of the Circumbinary Disk from the Circumstellar Disks in the Protostellar Binary System L1551 NE
本文报道了在ALMA第2周期对L1551 NE原恒星系统进行的0.9mm连续谱的观测结果，包括C18 O（3-2），13 CO（3-2），SO（7_8-6_7）和CS（7-6）的辐射。在0.18”（= 25 AU）的分辨率下，比我们的第0周期观测高4倍，在0.9毫米的发射中看到的环双星盘被证明是由一个北旋臂和一个南旋臂组成，南旋臂连接到源B周围的环星盘。旋臂的西部比东部亮，表明存在m=1的螺旋模式。在C18 O辐射中，确定了臂间区域的入流气体运动和臂中的向外气体运动。这些观察到的功能很好地再现与我们的数值模拟，从二进制系统的引力矩赋予角动量的螺旋臂区域和提取角动量的臂间区域。环双星盘的化学分化被认为是在四个分子物种。我们的第二周期观测还分辨出了单个原恒星周围的星周盘，光束解卷积的大小为0.29”X 0.19”（= 40 X 26 AU）（P.A. = 144度）和0.26”X 0.20”（= 36 X 27 AU）（P.A. = 147度）。这些拱星盘的位置和倾角与环双星盘的位置和倾角不一致。C18 O的发射跟踪了围绕源A的未对准盘的开普勒旋转。
2017-02-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Binary Black Hole Accretion Flows From a Misaligned Circumbinary Disk
利用三维光滑粒子流体动力学方法研究了双超大质量黑洞吸积流的基本性质，包括环双星盘与双黑洞轨道平面不重合的情况.我们发现，一个圆形的双星系统与未对准的环双星盘通常会产生双峰的质量吸积率变化的每一个双轨道。这是因为每个黑洞在一个轨道周期内穿过环双星盘平面并捕获气体两次。然而，即使在未对准的系统中，如果轨道偏心率适度大（e \lesssim 0.3），则每个双星轨道产生一个单一的峰值质量吸积率变化。质量吸积率峰值的数量可以简单地理解为每个双星黑洞与其最近的环双星盘内缘之间距离的轨道相位依赖性。在不同质量的偏心双星黑洞的情况下，质量较小的黑洞可以比质量较大的黑洞更接近环双星盘，从而从其内部边缘潮汐地分裂气体，但产生的气体流被两个黑洞以很短的时间延迟捕获。因此，组合光变曲线显示出周期性出现的双峰耀斑与一个很短的时间间隔。这可以解释OJ287的光变化。
2012-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Circumbinary Disks of the Protostellar Binary Systems in the L1551 Region
我们报告ALMA周期4的第一类二元原恒星系统L1551 IRS 5的0.9毫米连续辐射，C18 O（J=3-2），OCS（J=28-27），和其他四个带7线的观测。在0.9 mm发射的~0.07”（= 10 au）分辨率下，从环双星盘（CBD）中分离出两个与双星原恒星有关的环星盘（CSD）。CBD被分解为两个旋臂，一个连接到北部双星源N周围的CSD，另一个连接到源S。与邻近的原双星系统L1551 NE中的CBD相比，L1551 IRS 5中的CBD更紧凑（r ~150 au），L1551 NE中发现的螺旋的m=1模式在L1551 IRS 5中不太明显。L1551 IRS 5中CSD和CBD的尘埃和分子线亮温分别达到>260 K和>100 K，远高于L1551 NE。旋臂中的气体运动以旋转和膨胀为特征。此外，从CBD到CSD旋转在L2和L3拉格朗日点和气体运动在L1点附近的过渡被确定。我们的数值模拟再现所观察到的两个螺旋臂和扩大气体运动的结果，从二进制的重力扭矩，从CBD的CSD旋转的过渡，和气体运动的L1点周围。L1551 IRS 5的较高温度可能反映了推断的FU-Ori事件。
2020-06-10 astro-ph.GA
Mass flow in the circumbinary disk with gap around supermassive binary black holes
本文研究了椭圆轨道上的超大质量双黑洞与其周围带隙圆盘的相互作用。盘中的间隙是由于质量较小的黑洞的潮汐效应而形成的低密度区域。我们所研究的双星具有亚秒差距的距离，并且与圆盘共面。我们发现，在一个轨道周期内，间隙中的面密度的最大变化达到50%。然而，在盘的其他区域，密度变化远小于1%。此外，我们还计算了相应的光谱能量分布在一个周期内的变化，但发现变化不大，这是因为双星半径处盘的粘性时标远大于双星的轨道周期。
2013-07-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Decoupling of Binaries from Their Circumbinary Disks
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理研究所）
研究二元系统在引力辐射作用下逐渐解耦的过程，通过数值模拟揭示解耦机制，并为未来多信使观测提供依据。
2026-04-24 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
On the orbital evolution of binaries with polar circumbinary disks
University of Leeds（利兹大学）；Bishop’s University（主教学院）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Stony Brook University（石溪大学）
研究通过模拟双星与极向circumbinary盘的相互作用，发现双星随时间缩小，且极向盘的衰减率高于对齐或逆行盘。
2026-01-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Circumbinary Disk Spectra Irradiated by Two Central Accretion Disks in a Binary Black Hole System
本研究解析与数值模拟双黑洞系统中两个迷你盘辐照环双星盘的光谱，发现其呈双峰结构，且红外峰下降特征可被近红外观测检验。
2024-07-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Decoupling of a supermassive black hole binary from its magnetically arrested circumbinary accretion disk
该研究首次模拟了磁捕获环双星吸积盘中超大质量黑洞双星的解耦过程，揭示了三阶段演化及磁通量爆发，对多信使瞬变有重要意义。
2024-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Three Dimensional MHD Simulation of Circumbinary Accretion Disks: Disk Structures and Angular Momentum Transport
我们提出了第一个三维磁流体动力学（MHD）模拟的circumbinary磁盘周围的一个等质量的二进制。双星保持着固定的圆形分离轨道$a$。如在先前的流体动力学模拟中，双星的强扭矩可以保持半径为$\simeq 2a$的间隙。流从$r \simeq 2a$向内弯曲到二元体;它们的一些质量穿过内边界，而其余的则荡回盘中。然而，我们也发现，靠近其内边缘的磁盘开发既强大的$m=1$不对称性和日益增长的轨道偏心率。由于MHD应力将更多的物质引入到间隙中，所以每单位圆盘质量的总扭矩比以前发现的大$\simeq 14$倍。内边界吸积率每单位磁盘质量是$\simeq 40$倍以上，从以前的流体动力学计算发现。隐含的双星收缩率是由双星通过吸积获得角动量和通过引力扭矩失去角动量的速率之间的平衡决定的。大的吸积率使这两个速率接近平衡，但在净，我们发现，$\dot a/a < 0$，其大小是约2.7倍，比早期的流体动力学模拟预测。如果双星系统包含两个大质量黑洞，吸积速率可能大到足以使其中一个或两个成为活动星系核，从而影响到盘体和内部间隙中气体的物理状态。
2012-02-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-Keplerian Equatorial Outflows in SS 433. Centrifugal Ejection of the Circumbinary Disk
本文利用VLTI+GRAVITY干涉观测空间分辨SS 433的稳态Brγ发射线，发现垂直于喷流的延展环双星结构具有逆行旋转和超开普勒特征，提出其为环双星盘离心抛射而非稳定开普勒盘，并揭示了包围整个双星的球形风包层。
2018-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Physical Properties of the SVS 13 Protobinary System: Two Circumstellar Disks and a Spiraling Circumbinary Disk in the Making
本文介绍了近距离（0.3”= 90 au）原双星系统SVS 13的VLA和ALMA观测结果。我们探测到两个小的拱星盘（半径$\sim$ 12和$\sim$ 9 au的尘埃，和$\sim$ 30 au的气体）的质量$\sim$ 0.004-0.009 $M_{sun}$的VLA 4A（西部组件）和$\sim$ 0.009-0.030 $M_{sun}$的VLA 4 B（东部组件）。一个环双星盘突出的螺旋臂延伸$\sim$ 500 AU和质量$\sim$ 0.052 $M_{sun}$似乎是在形成的最早阶段。尘埃发射更紧凑，朝向VLA 4 B具有非常高的光学深度，而朝向VLA 4A的尘埃柱密度较低，允许检测更强的分子跃迁。我们推断旋转温度为$\sim$ 140 K，尺度为$\sim$ 30 AU，在整个源，和丰富的化学。热corino典型的分子跃迁被检测到朝向两个原恒星，朝向VLA 4A更强，只有朝向这个源检测到几个乙二醇跃迁。有明显的速度梯度，我们解释的条件下，在下降加上旋转的环双星盘，和纯粹的旋转的拱星盘的VLA 4A。我们测量了轨道自行，并确定了恒星的总质量为1 $M_{sun}$。从分子运动学我们推断系统的几何和取向，以及VLA 4A的$\sim$ 0.26 $M_{sun}$和VLA 4 B的$\sim$ 0.60 $M_{sun}$的恒星质量。
2021-12-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Warping and tearing of misaligned circumbinary disks around eccentric SMBH binaries
研究了偏心轨道上双超大质量黑洞周围非自引力薄盘的翘曲和撕裂。环双星盘与双星轨道平面有明显的错位，并受到随时间变化的潮汐力矩的影响。原则上，这样的盘是翘曲和旋进的，并且在潮汐旋进力矩强于局部粘性力矩的区域中被撕裂成相互错位的环。我们推导出潮汐翘曲和撕裂半径的偏心SMBH双星周围的不对齐的circumbinary磁盘。我们发现，在磁盘的粘度参数，α，大于一个临界值取决于磁盘的纵横比，磁盘翘曲出现撕裂半径之外。对于H/r ~<0.1，该条件表示为alpha > sqrt{H/3r}，其中H是盘刻度高度。如果α < sqrt{H/3r}，则只有盘撕裂发生，因为潮汐翘曲半径在撕裂半径内，其中大多数盘物质可能快速吸积到SMBH上。在翘曲和撕裂的盘中，潮汐翘曲和撕裂半径都强烈地依赖于双星半长轴，尽管它们也轻微地依赖于其他轨道和盘参数。这种强烈的依赖性使我们能够在观测上确定潮汐弯曲或撕裂半径后估计半长轴：对于0.1 pc的潮汐弯曲半径，具有典型轨道和盘参数的10 ^7 Msun黑洞的半长轴估计为~10^{-2} pc。我们还简要讨论了活动星系核中观测到的弯曲脉泽盘的中心天体是超大质量黑洞双星的可能性。
2015-02-01 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Constraints on a Putative Planet Sculpting the V4046 Sagittarii Circumbinary Disk
我们分析了迄今为止最高分辨率的毫米连续光谱和近红外（NIR）散射光图像，这些图像是围绕V4046 Sgr轨道运行的环双星盘，这是一个约2000万年前活跃吸积的近双星金牛座T恒星系统，距离地球仅72.4 pc。我们观察了磁盘与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）在870微米在第4周期，我们分析这些数据与档案NIR（H波段）偏振图像与ESO甚大望远镜上的SPHERE/IRDIS获得。在0.3“（20 au）的分辨率下，870微米的图像显示了一个边缘分辨的环，峰值为~32 au，延伸范围为~ 90 au。我们推断尘埃质量的下限为~ 60.0 M_地球的870微米环内，并确认环是很好地与大规模的气体盘对齐。在ALMA的观测中也初步探测到了第二个内部尘埃环，它的位置似乎与散射光中探测到的内部（~14 au半径）环一致。使用合成的870微米和H-波段的图像从磁盘行星相互作用模拟，我们试图约束质量的推定的行星轨道在20天文单位。我们的试验表明，一个环木星质量的行星可能是产生尘埃环和间隙结构的原因。我们讨论了长寿的富气盘轨道V4046 Sgr的背景下，系统的二进制性质。
2019-04-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Wide twin binaries are extremely eccentric: evidence of twin binary formation in circumbinary disks
盖亚任务最近揭示了一个等质量的“孪生”宽双星的过剩人口，质量比$q\gtrsim 0.95$，延伸到至少1000 AU的分离。这群双星的起源是一个谜：孪生双星被认为是通过环双星盘中的相关吸积形成的，但典型的观测到的原恒星盘的半径为$\sim100$ AU，远小于最宽的孪生双星的间距。这里，我们从宽孪晶的$v$ - $r$角的分布推断宽孪晶的偏心率分布，即，组件的分离和相对速度矢量之间的角度。我们发现，宽双胞胎必须在极端偏心的轨道。对于400-1000 AU的过剩孪星，我们推断出一个高偏心率系统的近δ函数过剩，偏心率为$0.95 \lesssim e \leq 1$。这些高偏心率宽双意味着近心距离的顺序$10$ AU，并建议他们的轨道分散通过动力学相互作用，在他们的出生环境，符合的情况下，双胞胎出生在circumbinary磁盘和随后扩大。这些结果进一步确立了双宽双星作为一个独特的人口和暗示，宽双胞胎可以作为一个探针的恒星星族的动力学历史。
2022-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Mass-ratio and Magnetic Flux-Dependence of Modulated Accretion from Circumbinary Disks
吸积超大质量双黑洞（SMBBH）是潜在的多信使源，因为它们同时发射引力波和电磁辐射。过去的工作表明，它们的电磁输出可能会被环双星盘中的非对称密度分布周期性地调制，通常称为“过密度”或“团块”;这种调制可能被用来识别双星源。我们探讨了过密度对SMBBH质量比和通过吸积盘的磁通量的敏感性。我们发现，相对振幅的过密度和其相关的EM周期性信号都随着质量比的减小而降低，在1：2和1：5之间的某个地方完全消失。更大的磁化强度也会削弱光输出的光团和任何调制。我们开发了一个模型来描述如何形成肿块的结果从内部应力降解速度更快的肿块区域比它可以通过吸积流入恢复活力，并预测在特定的内部应力的阈值低于该肿块的形成应该发生，我们所有的肿块形成模拟满足。因此，这种调制的检测将提供对穿透吸积流的质量比和磁通量的约束。
2021-03-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Circumbinary Ring, Circumstellar disks and accretion in the binary system UY Aurigae
最近的系外行星调查显示，行星可以围绕双星运行并生存。这表明，一些拥有巨大环双星盘（CB）的年轻双星系统可能正处于行星形成的过程中。但是，检测到的CB磁盘非常少。我们重访了已知的CB盘之一UY Aurigae系统，并探测了13 CO2 -1，C18 O2 -1，SO 5（6）-4（5）和12 CO 3-2谱线发射和热尘埃连续体。我们的新结果证实了CB盘的存在。此外，拱星（CS）磁盘清楚地解决在尘埃连续在1.4毫米。0.85毫米和6厘米的波长之间的光谱指数被发现是令人惊讶的低，为1.6 CS磁盘。根据我们的1.4 mm连续体数据，二进制的解投影分离为1.26”。这比早期的研究大0.07”（10 AU）。结合UY Aur B在$R$波段变化的事实，我们认为UY Aur B b的CS盘遮挡了UY Aur Ba。CB盘内部的一个非常复杂的运动学图案，由于混合的CB盘的开普勒旋转，流入和流出的气体观察。从CB环吸积到CS盘的流动气体和可能的外流也被确定和解决。SO发射被认为是在流动冲击的基础。我们的结果表明，UY Aur系统正在经历一个积极的吸积阶段，从CB盘CS盘。UY Aur B也可能是一个二进制系统，使UY Aur成为一个三进制系统。
2014-07-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Analytical and Numerical Analysis of Circumbinary Disk Dynamics -- I: Coplanar Systems
本文通过解析与数值方法研究共面环双星盘动力学，发现环双星间隙由本轮不稳定性而非共振力矩维持，对搜寻超大质量黑洞双星信号具有重要意义。
2023-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
$\textit{BMAD}$-Circumbinary Magnetically Arrested Disks around Stellar or Black Hole Binaries: Hot Accretion Flows, Disk Properties, and Angular Momentum Transfer
本文通过三维磁流体模拟研究等质量双星周围的环双星磁滞盘（BMAD），揭示强磁场下磁通喷发、磁塔外流及角动量转移机制，并发现BMAD状态可能促进双星轨道收缩。
2025-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion into the Central Cavity of a Circumbinary Disk
一个质量接近相等的双黑洞可以清除环二吸积盘的中心空腔;然而，以前的工作已经揭示了吸积流进入这个空腔。在这里，我们使用二维流体动力学模拟研究吸积流和它们的周期性行为。特别是，我们进行了一套模拟，涵盖不同的二元质量比$q=M_2/M_1$的范围$0.01 \leq q \leq 1$。在每一种情况下，我们都跟踪了几千个双星轨道，直到它松弛到一个稳定的吸积模式。我们发现以下结果：（i）虽然双星在维持低密度空腔方面是有效的，但通过窄的相干吸积流进入空腔的时间平均质量吸积速率与具有相同质量的单个BH的盘相比最多被抑制$\sim 5$的一个因子;（ii）最大的抑制发生在$q\approx 0.05$ ;质量比较低或较高的双星都不太显著地抑制吸积;（iii）对于$q \gtrsim 0.05$，吸积率受到双星的强烈调制，并且依赖于$q$的精确值，吸积率的功率谱显示出一个、两个或三个不同的周期;（v）对于$q \lesssim 0.05$，吸积率变得稳定，没有时间变化。大多数在星系合并中产生的双星被认为具有$q\gtrsim 0.05$。如果这些双星的光度跟踪它们的吸积速率，那么它们的光变曲线的周期图可以帮助它们的识别，并限制它们的质量比和盘属性。
2013-10-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiation Magnetohydrodynamic Simulation of sub-Eddington Circumbinary Disk around an Equal-mass Massive Black Hole Binary
本研究通过三维辐射磁流体动力学模拟，揭示了辐射对等质量大质量黑洞双星周围亚爱丁顿环双星盘结构、吸积率及光学/紫外波段观测特征的关键影响。
2025-05-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
A contracting circumbinary molecular ring with an inner cavity of about 140 AU around Ori 139-409
本文介绍了用亚毫米波阵列（SMA）对与年轻多星Ori 139-409有关的热分子环联星环进行的灵敏亚角秒分辨率（$\sim$ 0.7 \arcsec）CH $_3$ OH（7 $_{-2,6}$ $\to$ 6 $_{-2,5}$）谱线和890 $μ$ m连续谱观测。CH $_3$ OH（7 $_{-2,6}$ - 6 $_{-2,5}$）的发射在这个角分辨率下被很好地分辨，揭示了一个大小约为140 AU的内腔。具有相同大小内腔的开普勒圆盘的LTE模型证实了该腔的存在。此外，该模型还表明环联星环以V $_{inf}$ $\sim$ 1.5 km s $^{-1}$的速度向双星中心致密的环星盘收缩，其波长为7 mm。{ \bf内部中心空腔似乎是由环中间年轻恒星的潮汐效应形成的。}戒指似乎不是静止的物体。此外，我们确定的下落速度比对应于动力质量的自由落体速度慢3倍。这相当于大约10 $^{-5}$ M $_\odot$ /年的质量吸积率。我们发现，与猎户座139-409相关的尘埃排放似乎是由星周盘产生的，分子气体环没有很强的贡献。与其他经典分子尘埃环（如GG Tau、UZ Tau和UY Aur）的简单比较表明，Ori 139-409可能是迄今为止报道的最年轻的环双星环之一。最后，我们的研究结果证实，环联星环是积极funtered新鲜气体材料的中央紧凑的二星拱盘，即在其演化的非常早期阶段…
2009-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
FAUST XXVII: The circumbinary disk and the outflow of the L 1551 IRS 5 binary system
本研究利用FAUST项目的ALMA观测数据，解析L1551 IRS5原恒星双星系统多尺度结构，测算各盘质量与运动学参数，构建解析模型区分外流与双星发射贡献，得到自洽的外流模型。
2025-06-12 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Kozai-driven mass loss of the circumbinary disk in D9 in orbit around the supermassive black hole Sgr A*
Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）
研究Sgr A*与D9双星相互作用下circumbinary盘的演化，发现盘质量损失受von Zeipel-Lidov-Kozai机制驱动，盘质量每周期损失约7%，预计盘将在约4Myr后只剩1%质量。
2026-05-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Circumbinary Disks: Accretion and Torque as a Function of Mass Ratio and Disk Viscosity
利用数值流体力学计算和一种新的密集采样参数空间的方法，我们测量了一个双星系统的吸积和扭矩从一个circumbinary盘。与以前的研究一致，我们发现，净扭矩的二进制是积极的质量比接近统一，吸积总是驱动器的二进制走向相等的质量。吸积变化敏感地依赖于数值汇处方，但扭矩和相对吸积到每个组件不依赖于汇的时间尺度。只有当质量比大于$0.05$时，才会出现正扭矩和高度可变的吸积。这意味着当质量比低于$0.05$时，双星会向内迁移，直到第二颗恒星吸积足够的质量，之后它会掉头向外迁移。我们探索了一系列的粘度，从$α= 0.03$到$α= 0.15$，并发现，这个向外的扭矩是成比例的粘性扭矩，简单地成比例的粘度在这个范围内。详细探讨了吸积和扭矩对质量比的依赖性，密集采样$0.01$和单位之间的质量比。对于质量比$q > 0.6$，吸积的变化被发现表现出一个独特的模式，通常与五个轨道周期，提供了一个“吸烟枪”预测可变类星体观察了很长一段时间，作为一个潜在的手段，以确认存在的二进制。
2020-07-31 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetic field in a young circumbinary disk
我们使用偏振观测的一个环双星盘调查如何偏振特性的变化，在不同的频带。我们的目标是通过我们的观测和模型预测之间的比较来辨别负责极化的主要机制。我们使用ALMA在97.5 GHz，233 GHz和343.5 GHz进行全极化观测。目标是I类天体BHB 07 -11，它是巴纳德59原星团中最年轻的天体。在34.5 GHz的补充VLA观测揭示了盘内的二元系统。我们检测到一个扩展的和结构化的偏振模式显着一致的所有三个波段。偏振强度的分布类似于马蹄形，偏振角遵循这种形态。从波段3和7之间的光谱指数，我们得出一个尘埃不透明度指数$β\sim 1$符合最大粒径大于预期产生自散射偏振在每个波段。偏振形态与自散射的预测不匹配。另一方面，我们的地图和假设最亮的双星成分为主要辐射源的辐射场预测之间的边缘对应。来自BHB 07 -11的分子线数据表明盘旋转。我们从一个旋转磁化磁盘模型，假设组合极向和环形磁场组件产生合成极化地图。磁场矢量（即，例如，旋转了90 ° $\degr$的极化矢量）由具有约3倍于环向磁场强度的极向磁场强度的模型更好地表示。我们的偏振模式之间的三个波段的相似性提供了一个强有力的证据，对自散射和辐射场。另一方面，我们的数据是合理的，以及复制的模型，磁盘的环形磁场组件略小于极向的。
2018-08-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dispersing Envelope around the Keplerian Circumbinary Disk in L1551 NE and its Implications for the Binary Growth
利用阿塔卡马亚毫米望远镜实验（ASTE）对I类原恒星双星系统L1551 NE进行了C $^{18}$ O（$J$ = 3 - 2）、$^{13}$ CO（$J$ =3-2）、CS（$J$ =7-6）和SO（$J_N$ =7 $_8$-6 $_7$）谱线的测绘观测。ASTE C $^{18}$ O数据与我们以前的SMA C $^{18}$ O数据相结合，显示了围绕原恒星双星系统的$r \sim$ 300-AU尺度的开普勒盘。C $^{18}$ O图显示了环绕开普勒环双星盘的$\sim$ 20000天文单位的原恒星包层。包络线沿短轴呈现东北（蓝色）-西南（红色）速度梯度，这可以解释为向外速度为0.3 km s $^{-1}$的分散气体运动，而包络线中没有看到旋转运动。除了包层，两个$\lesssim$ 4000 AU规模，高速（$\gtrsim$ 1.3公里秒$^{-1}$）红移$^{13}$ CO和CS的排放组件被发现$\sim$ 40 $^{\prime\prime}$西南和$\sim$ 20 $^{\prime\prime}$西部的原恒星双星。这些红移分量很可能是来自邻近原恒星源L1551 IRS 5的外流分量，并与L1551 NE的包层发生碰撞。L1551 IRS 5外流分量的净动量、动能和内能与L1551 NE包层相当，外流与包层之间的相互作用可能导致包层的耗散，从而抑制L1…
2015-10-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Unequal Mass Binary Evolution Driven by High Mach Circumbinary Disks
Clemson University（克莱姆森大学）
研究环二星盘驱动的不等质量黑洞双星轨道演化，探讨马赫数和粘性对双星演化的影响，发现低粘性环境下低质量比双星倾向于螺旋外流，而高粘性环境下则倾向于内流。
2026-03-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Circumbinary Disk of HD 34700A: I. CO gas kinematics indicate spirals, infall, and vortex motions
Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸天文台）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Max-Planck Institute for Astronomy (MPIA)（马克斯·普朗克天文学研究所）；University of Florida（佛罗里达大学）；University of Victoria（维多利亚大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；Universitá degli Studi di Milano（米兰大学）；Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）
研究通过ALMA观测HD 34700A双星系外盘的CO分子线发射，发现螺旋结构、流入和涡旋运动，揭示盘层可能受扰动和影响。
2026-01-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Quasi-Periodic Behavior of Mini-Disks in Binary Black Holes Approaching Merger
我们提出了第一个磁流体动力学模拟中，一个相对论性的二元黑洞周围的circumbinary磁盘饲料质量的个人吸积盘（“迷你磁盘”）周围的每个黑洞。通过连接环双星盘和微型盘的吸积流的质量流，通过流与环双星盘内边缘的非线性$m=1$密度特征或“块”的相互作用而准周期性地调制：供应每个微型盘的流以$0.74$乘以双星轨道频率的频率与块进入相位。由于双星是相对论性的，迷你盘的潮汐截断半径并不比它们最内层的稳定圆轨道大多少;因此，迷你盘的流入时间比传统的估计要短，并且与流调制周期相当。因此，小圆盘总是处于流入不平衡状态，其质量和螺旋密度波结构响应于流的准周期调制。每个小圆盘的质量波动如此之大，以至于小圆盘总质量的$75\%$可以包含在单个小圆盘中。这种准周期调制的迷你磁盘结构可能会引入独特的时间依赖性的特点，在二进制的电磁辐射。
2018-01-24 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Circumbinary MHD Accretion into Inspiraling Binary Black Holes
当两个紧密结合的黑洞接近并合时，它们的螺旋上升时间变得比周围轨道物质的特征流入时间短。采用一种新的方法，即用2.5PN近似表示轨道物质所占区域的变化时空，用3.5PN近似表示双星轨道演化，模拟了等质量非自旋双星周围的环双星盘的MHD演化。在开始的inspiral，环双星盘的结构预测以及从牛顿的结果外推。双星打开了一个低密度的间隙，其半径大约是两个双星间隔，物质堆积在这个间隙的外缘，因为双星施加的扭矩阻碍了流入;尽管如此，吸积率相对于其在更大半径处的值仅减少了约2倍。在螺旋过程中，盘的内边缘首先向内移动，与收缩的双星协调，但随着轨道演化的加速，内边缘向更小半径移动的速度落后于双星压缩的速度。在这一阶段，从双星到盘的角动量转移速率大大减慢，但净吸积速率仅下降10- 20%。当双星间距为几十个引力半径时，盘辐射的静止质量效率为百分之几，这表明星系核中的超大质量双星黑洞在其演化的这个阶段可能非常明亮。如果光度在光学上是薄的，它将被调制在一个频率上，这个频率是盘表面密度最大值的轨道频率和双星轨道频率之间的拍频。然而，具有足够表面密度的盘也应该是光学厚的，因此，周期性调制可以被抑制。
2012-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
