The X-ray outburst of the Galactic Centre magnetar SGR J1745-2900 during the first 1.5 year
2013年4月，一颗新的磁星SGR 1745-2900在进入爆发时被发现，距离银河系中心人马座A* 的超大质量黑洞只有2.4角秒的角距离。SGR 1745-2900的表面偶极磁场约为2 × 10 ^{14} G，是迄今观测到的最接近黑洞的中子星。在射电和X射线波段都探测到了这个新的辐射源，其峰值X射线光度L_X ~ 5 × 10 ^{35} erg·s^{-1}。在这里，我们报告了从2013年4月爆发开始到2014年9月SGR 1745-2900的长期钱德拉（25次观测）和XMM-牛顿（8次观测）X射线监测活动。这个前所未有的数据集使我们能够细化的源的定时特性，以及研究作为时间和旋转相位的函数的爆发光谱演化。我们的时间分析证实了自旋周期导数在2013年6月左右增加了约2倍，并显示在2013年10月30日至2014年2月21日之间进一步增加。我们发现，在1.5年内，周期导数从6.6 × 10 ^{-12} s^{-1}变化到3.3 × 10 ^{-11} s^{-1}。另一方面，与其他磁星相比，这颗磁星显示出缓慢的通量衰减和相当低效的表面冷却。特别是，星震引起的地壳冷却模型很难单独解释其爆发的前200天的高亮度源，和额外的加热的恒星表面从电流流动在扭曲的磁束可能在爆发的演变中发挥了重要作用。
2015-03-04 astro-ph.HE
Sgr A$^*$ envelope explosion and the young stars in the centre of the Milky Way
Sgr A $^*$是位于银河系中心的超大质量黑洞。有大量的观测证据表明，$\sim 6$百万年前，一个巨大的气体云落入银河系的中央秒差距，引发了年轻恒星盘的形成，并激活了Sgr A $^*$。除了星盘之外，还有一群无法解释的年轻恒星在随机定向的轨道上运行。在这里，我们假设这些年轻的恒星是由一个巨大的准球形气体壳层的碎片驱动的Sgr A $^*$位阱的能量外流。为了解释观测到的恒星的性质，壳层必须比$10^5$太阳质量更大，从$\sim 0.01$ ~pc内部发射，并且反馈流出必须是高度超爱丁顿的，尽管时间很短，产生的动能至少为$10^{55}$ ~erg。银河系中央秒差距的年轻恒星可能是由原子而非分子氢形成的恒星的一个独特例子，并由黑洞流出的极端压力锻造而成。
2018-04-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
NuSTAR and XMM-Newton observations of the Arches cluster in 2015: fading hard X-ray emission from the molecular cloud
我们目前的结果，长期NuSTAR（200 ks）和XMM牛顿（100 ks）的观测的拱门星团，一个明亮的热源（kT~ 2keV）X射线，具有显著的Fe XXV K_α 6.7keV谱线发射和附近的分子云，其特征在于扩展的非热硬X射线连续谱和荧光Fe K_α 6.4 keV线的中性或低电离态材料周围的集群。分析表明，拱云的非热辐射发生了剧烈的变化，其形态均匀，由荧光Fe K_α线辐射跟踪，在2012年后消失，显示出三个明亮的团块。云排放的下降趋势，如果线性拟合，是一致的半衰期衰减时间约8年。这种强烈的变化已经在银河系中心的其他几个分子云中观察到，包括巨大的分子云Sgr B2，并指向类似的照明锋面传播，推测是由Sgr A* 过去的耀斑活动引起的。
2016-12-10 astro-ph.HE
Prospects of 3D mapping of the Galactic Centre clouds with X-ray polarimetry
尽管过去对银河系最里面的部分进行了全色观测，但银河系中心（GC）的整体结构在几何学方面仍然是个谜。在本文中，我们的目的是显示如何旋光可以探测的三维位置的分子材料在中央~100 pc的GC。我们研究了一个中心超大质量黑洞Sgr A* 辐射耦合到一个破碎的环核盘（CND），一个代表中心分子区（CMZ）的椭圆扭曲环，以及两个主要的明亮分子云Sgr B2和Sgr C的模型。8 - 35 keV积分偏振映射显示，Sgr B2和Sgr C，位于CMZ的两侧，呈现最高的偏振度（分别为66.5%和47.8%），都与偏振位置角ψ = 90度（垂直于散射平面）。CND显示出较低的偏振度，1.0%，psi =-20.5度，追踪CND相对于银河平面的倾角。CMZ偏振是空间可变的。我们还考虑了一系列的空间位置为Sgr A* 和后处理介质，并调查如何建模的三维几何形状的影响所产生的GC极化。发现这两个反射星云总是产生高偏振度（>> 10%）。我们发现，500 ks的观察与宽带偏振仪可以约束的位置和形态的散射材料相对于发射源，揭示了过去的活动的Sgr A*。
2014-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on the Galactic Centre environment from \textit{Gaia} hypervelocity stars III: Insights on a possible companion to Sgr A*
本研究利用Gaia观测数据首次约束了Sgr A*可能存在的黑洞伴星，通过模拟大质量黑洞双星弹弓机制抛射超高速恒星，发现Gaia Data Release 3中缺乏HVS候选体为伴星质量设定了严格上限，排除了距离Sgr A*一毫秒差距内质量大于1000 M☉的伴星。
2023-04-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting Stars at the Galactic Centre via Synchrotron Emission
众所周知，在银河系中心Sgr A* 的超大质量黑洞1 $\arcsec$范围内运行的恒星由于被气体和尘埃遮蔽而难以探测。我们表明，一些恒星绕这一地区可能是通过同步辐射检测。在这种情况下，弓形激波在恒星周围形成，并加速电子。我们计算出，在10 GHz频段（无线电）和10 $^{14}$ Hz（红外）附近，绕黑洞运行的恒星的光度与Sgr A* 的光度相当。同步辐射的强度取决于许多因素，包括恒星的轨道速度。因此，观测同步辐射通量的理想时间是当恒星位于近心时。恒星S2将是2018年来自Sgr A* 的$\sim 0.015\arcsec$，是测试我们预测的绝佳目标。
2015-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The role of electron heating physics in images and variability of the Galactic Centre black hole Sagittarius A*
银河系中心黑洞人马座A*（Sgr A*）周围的吸积流预计具有不同于离子温度的电子温度，这是由于低密度等离子体中的弱库仑耦合。我们提出了四个两个温度的广义相对论辐射磁流体动力学（GRRMHD）模拟的Sgr A* 与代码KORAL进行。这些模拟使用不同的电子加热处方，由不同的模型的基础等离子体微观物理的动机。我们比较了Landau阻尼湍流级联模型在以前的工作中使用的一个新的处方，我们介绍的基础上的粒子在细胞模拟的结果磁重联。与湍流加热模型，电子被优先加热的极性流出，而与重联模型电子被加热的吸积流中几乎相同的分数无处不在。两个模型的光谱在亚毫米同步辐射峰附近是相似的，但是由磁重联加热的模型产生的变化与从Sgr A* 观察到的水平更一致。所有模型产生的230~GHz的图像与清晰的黑洞阴影，这是一致的图像尺寸测量的事件视界望远镜，但只有湍流加热产生各向异性的“盘喷流”结构，其中的图像是占主导地位的极性流出或喷流频率低于同步峰值。我们的模型都不能再现观测到的射电光谱斜率，大的近红外和X射线耀斑，或近红外光谱指数，所有这些都表明需要非热电子来充分解释Sgr A* 的发射。
2018-05-29 astro-ph.HE
Modelling the flare activity of Sgr A*
最新的观测数据提供的证据表明，从Sgr A* 的排放来自银河系动力中心的10个引力半径内的吸积盘。我们调查的物理过程负责的变量观测到的排放紧凑的射电源Sgr A*。我们研究了可变发射区的演化，分析了光变曲线和时间分辨光谱的排放起源于表面的吸积盘，接近事件视界，附近的边缘稳定轨道的克尔黑洞。
2016-02-05 astro-ph.HE
The X-ray lightcurve of Sgr A* over the past 150 years inferred from Fe-Ka line reverberation in Galactic Centre molecular clouds
我们研究的时间和光谱特性的9个Fe-Ka明亮的分子云约30个PC的Sgr A*，为了了解和约束的主要能源的Fe荧光。检测到显著的Fe-Ka变异性，其空间和时间模式与先前研究中报道的一致。主要的突破，设置我们的论文除了早期的贡献在这个问题上是直接测量的柱密度和铁丰度的MC在我们的样品。我们使用EW测量来推断云内的平均Fe丰度为1.6 $\pm$ 0.1倍太阳能。从光谱分析得出的云柱密度通常为10 $^{23}$ cm $^{-2}$，这明显高于以前的估计。这反过来又对云系统内的推断几何形状和时间延迟产生重大影响。Sgr A* 过去的X射线活动是银河系最内部30 pc分子云内最可能的电离源。在这种情况下，激发这些反射星云所需的X射线光度约为10 $^{37}-10^{38}$尔格·秒$^{-1}$，明显低于对Sgr B2分子云的估计。此外，在过去的150年里，推断的Sgr A* 光曲线显示出一个长期的下降趋势，偶尔会出现至少5年的反趋势增亮事件。最后，我们发现，贡献的Fe荧光的X射线瞬态双星和宇宙射线轰击是非常有可能的，并建议可能的方法来研究后一种现象在不久的将来。
2012-07-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Traces of past activity in the Galactic Centre
银河系中心有一个质量约为4*10^6太阳质量的超大质量黑洞。Sgr A* 是它的电磁对应物，目前看起来是一个光度为L~10^-9 L_Edd的极弱源。已知的最低爱丁顿比BH。然而，它并不总是如此;在周围的介质中可以找到“辉煌”活跃时期的痕迹。在这里，我们回顾我们目前的看法，从银河系中心（GC）及其环境的X射线发射，和预期的签名（如X射线反射）过去的耀斑。我们讨论了Sgr A* 过去活动的历史及其对周围介质的影响。自Sgr A* 的最后一个活动阶段以来，中央分子区（CMZ）的结构没有发生显著变化。这个遗迹环面为我们提供了一个机会，以精美的细节图像的活动星系核环面的结构。
2012-10-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Can we see pulsars around Sgr A*? - The latest searches with the Effelsberg telescope
相对论双星系统中的射电望远镜是研究大质量致密天体周围弯曲时空的独特工具。发现一颗脉冲星紧密地围绕着银河系中心的超大质量黑洞Sgr A* 旋转，这将为引力物理学提供一个极好的试验台。到目前为止，在Sgr A* 的几弧分钟内没有发现任何射电脉冲星的原因是一个主要因素：Sgr A* 周围中央100 pc的星际介质电离成分的不均匀性引起的无线电波的极端散射。导致脉冲时间展宽的散射只能通过在更高频率下观察来减轻。在这里，我们描述了最近的搜索银河系中心区域进行的频率为18.95 GHz的Effelsberg射电望远镜。
2012-10-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling the shadow of Sgr A* through an eclipsing black hole
本文提出用视线方向上的一个掩食Schwarzschild黑洞来解释EHT观测到的Sgr A*明亮热斑图像，并给出双黑洞间距和质量参数。
2025-04-07 astro-ph.HE gr-qc
The first outburst of the new magnetar candidate SGR 0501+4516
我们在这里报告的爆发开始和新的软伽玛重复SGR 0501+4516的演变。我们从2008年8月23日（源变得爆发活跃的第二天）开始使用XMM-Newton对新SGR进行了监测，并继续进行了4次观测，最后一次观测是在2008年9月30日。结合Swift-XRT和朱雀的数据，我们模拟了160天的爆发衰减，我们发现，源通量呈指数下降的时间尺度t_c=23.8天。在第一次XMM-牛顿观测中，观测到了大量的短X射线爆发，其速度在接下来的观测中急剧衰减。我们发现在爆发过程中，源的光谱和定时行为发生了很大的变化，随着通量的衰减，发射变软，非热软X射线光谱分量的衰减速度比热的快。几乎与我们的XMM-牛顿观测同时（2008年8月29日和9月2日），我们用INTEGRAL观测了硬X射线范围内的源，它在第一次指向时清楚地检测到了~ 100 keV的源，而在第二次指向时只给出了上限，发现了一个可变的硬X射线分量在爆发激活后不到10天内衰落。从爆发激活开始，我们在大约160天内进行了相位相干X射线定时分析，发现了强二阶导数周期分量的证据（\ddot{P} = -1.6（4）x10^{-19} s/s^{-2}）。由于相位连接，我们能够非常详细地研究SGR 0501+4516的相位分辨光谱演化。我们还报告了ROSAT静止源数据，在1992年采取的源表现出的流量~80倍低于在爆发期间测量，和一个相当软，热谱。
2009-04-16 astro-ph.HE
Flares from Galactic centre pulsars: a new class of X-ray transients?
尽管进行了密集的搜索，但在我们银河系中央黑洞0.1 pc范围内的唯一脉冲星，Sgr A*，是一颗无线电响亮的磁星。由于磁星在银河系的中子星族群中是罕见的，而且在这个区域已经有大量的大质量恒星，银河系中心（GC）应该有大量的中子星。星族合成表明GC中可能存在数千颗中子星。其中许多可能是高能量的毫秒彗星，也被认为是造成GC伽马射线过剩的原因。我们认为，在距离Sgr~A* 0.03秒差距内，中子星的存在可以通过与中心黑洞周围盘的激波相互作用来揭示.正如我们所证明的，这些相互作用导致可观测到的瞬态非热X射线和伽马射线发射超过几个月的时间尺度，假设中子星的自旋光度为L_{sd} ~10^{35} erg/s。目前GC区域内正常和毫秒双星的数量限制表明，有许多这样的双星存在。
2016-03-17 astro-ph.HE
GRMHD simulations of accretion onto Sgr A*: How important are radiative losses?
本文采用广义相对论磁流体动力学（GRMHD）方法对银河系中心人马座A *（Sgr A *）的超大质量黑洞的吸积流进行了数值模拟。模拟包括第一次辐射冷却过程（同步，韧致辐射，逆康普顿）自洽的动力学，使我们能够测试忽略所有冷却损失的建模中的Sgr A * 的常见简化。我们确认，对于Sgr A *，如果银河系中心的吸积速度低于~10 ^{-8} Msun/yr，即Mdot <10 ^{-7} Mdot_Edd，则忽略冷却损失是合理的近似。但在此极限以上，我们表明，辐射损失应考虑到显着差异出现在动力学和由此产生的光谱时，比较模拟与不冷却。这个极限意味着大多数附近的低光度活动星系核都处于应该考虑冷却的区域。进一步对银河系中心超大质量黑洞周围的轴对称气体吸积进行了参数研究。这种方法使我们能够调查一般的气体吸积的物理学，同时面对我们的结果与良好的研究和观察源，Sgr A *，作为一个测试案例。我们证实，吸积流和外流的性质是强烈依赖于初始几何的磁场。例如，我们发现，即使有非常高的自旋，也很难从带有多个单独的极向场环的圆盘中产生强大的外流。
2012-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Galactic centre gravitational-wave Messenger
我们在宇宙中的存在是由一种罕见的环境组合造成的。任何高度发达的地外文明也必须如此，如果它们曾经存在于银河系中，它们可能会在空间和时间上分散在很远的地方。然而，所有技术先进的物种都必须意识到银河系中心的独特属性：它拥有人马座A*（Sgr A*），这是银河系中最接近任何人的超大质量黑洞。一个拥有足够技术知识的文明可能已经将材料放置在Sgr A* 周围的轨道上，用于研究，能源提取和通信目的。在任何一种情况下，它的轨道运动都必然是引力波的来源。我们表明，一个质量探测器的逆行最里面的稳定的圆形轨道上围绕Sgr A* 发射，取决于黑洞的自旋，在频率为$f_{GW} = 0.63 - 1.07$ mHz和功率为$P_{GW}=2.7 \times\, 10^{36} - 2.0 \times\, 10^{37}$ erg/s。我们讨论了一个单一的恒星的能量输出是足够的稳定的位置的轨道探测器为10亿年的引力波引起的轨道衰减。因此，在人马座A* 附近放置和维持一个装置在天体物理学上是可能的。这样的探测器将发射一个明确的人造连续引力波信号，可以用LISA型探测器观测到。
2020-04-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Sgr B2 hard X-ray emission with INTEGRAL after 2009: still detectable?
分子云Sgr B2是位于中央分子带的天然康普顿镜。观测到的Sgr B2连续X射线发射和Fe K $α$ 6.4 keV谱线的衰减表明，正如所认为的那样，超大质量黑洞Sgr A $^{\star}$过去的X射线耀斑活动。INTEGRAL天文台在2003-2009年对Sgr B2进行了硬X射线研究，显示出其硬X射线发射的明显衰减。在这项工作中，我们提出了一个长期的时间演化的Sgr B2硬X射线连续2009年后，与硬X射线源IGR J17475-2822所观察到的INTEGRAL。2009-2019年获得的30-80 keV天空图显示了与IGR J17475-2822在空间上一致的显著过量。观察到的IGR J17475-2822的2003-2019年光变曲线特征为线性降低$\sim2$因子，直至2011年，之后达到恒定水平的$\sim1$ mCrab。高于17 keV的源谱与具有$Γ=1.4$和在$\sim43$ keV处的高能截止的幂律模型一致。在$\sim2011$之后的Sgr B2剩余发射显示出与由于分子气体被硬X射线和低能宇宙射线离子照射而引起的X射线发射的模型的良好对应。我们讨论了这些模型中2011年后残留的Sgr B2发射的可能来源，包括理论上预测的多重散射发射。
2021-10-14 astro-ph.HE
Multiple accretion events as a trigger for Sgr A* activity
气体云存在于银河系中心，在那里它们围绕着超大质量黑洞运行。这些团块之间的碰撞减少了它们的角动量，因此一些团块被设置在一个暴跌的轨道上。根据目前观察到的分子云的X射线反射，可以对过去吸积事件的性质施加约束。我们讨论吸积的云的背景下，在过去的几百年中增强活动的Sgr A*。我们提出了一种方案，根据这种方案，气体云将物质带到黑洞的视界附近，其尺度小于~0.1秒差距。我们已经模拟了源的固有光度，假设多个事件发生在不同的时刻。这些事件的特点是吸积物质的数量和角动量的分布。我们参数化的离散事件序列的形式的活动，遵循粘性的演变，并计算系统的光度从随时间变化的吸积率跨越内边界。吸积团块在圆化半径附近停留，在粘性时间内扩散，随后在一定时间内为黑洞提供能量。只有当流入的粘性时间尺度非常短时，才能预期亮度的显著增强（十倍）。另一方面，如果后一个时间尺度较长，而且相当大一部分物质没有到达中心，则放射源活动的增加预计将不那么显著。在两个附加假设下得到了一个解：（i）辐射效率是爱丁顿比的递减函数;（ii）光度的粘性衰减比正则L（t）~t^{-5/3}分布稍快。我们应用我们的计划在银河系中心的G2云的情况下，获得无核气体云模型的约束。
2013-06-04 astro-ph.HE
Monitoring the Galactic Centre with Australia Telescope Compact Array
位于银河系中心的超大质量黑洞人马座A*（Sgr A*）经历着有规律的耀斑活动，人们认为这种活动来自吸积流的最内部区域。2010 - 2014年，我们利用澳大利亚望远镜紧凑阵列（ATCA）对银河系中心进行了监测观测，研究了3 mm处的通量密度变化。我们通过减去它周围的扩展发射的贡献，以及望远镜的仰角和时间相关增益来获得Sgr A* 的光变曲线。我们执行结构函数分析和贝叶斯块表示来检测耀斑事件。在三次观测中，观测发现了六个Sgr A* 通量密度显著变化的实例，变化在0.5到1.0 Jy之间，持续1.5 $-$ 3小时。我们使用膨胀等离子体激元模型来解释通量密度的短时间尺度变化。我们推导出模拟的耀斑辐射的物理量，如源扩展速度$v_{\mathrm{exp}}$，源的大小，光谱指数，和周转频率。这些参数意味着，扩展的源组件要么被限制在Sgr A* 附近的日冕或光盘的贡献，或有一个整体运动大于$v_{\mathrm{exp}}$。在尘埃S-星团物体（DSO/G2）的接近和飞越过程中，没有观察到短耀斑时间尺度上的异常通量密度变化。这与它的紧凑性和没有大的弓形激波是一致的。
2016-05-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
First VLF detections of ionospheric disturbances due to Soft Gamma ray Repeater SGR J1550-5418 and Gamma Ray Burst GRB 090424
我们提出的第一份报告的检测突然电离层扰动（SID）由于软γ射线中继站（SGR）SGR J1550-5418和伽马射线暴（GRB）GRB 090424。这些探测是利用印度空间物理中心的接收站进行的，这些接收站正在监测来自位于印度次大陆南端的甚低频发射机的甚低频信号。这些积极的检测增加了世界各地其他伽马射线暴和SGRs的少数类似检测的列表。
2011-04-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
No sign of G2's encounter affecting Sgr A*'s X-ray flaring rate from $Chandra$ observations
2014年夏天，一个不寻常的物体G2在银河系中心的$4\times10^6$ M $_\odot$超大质量黑洞Sgr A* 周围通过。几个研究小组报告的证据表明，在G2的近心遭遇之后，Sgr A* 的明亮X射线耀斑的速率显着增加。我们的分析仔细处理了来自附近磁中子星的不同通量污染，并且没有使用来自具有不同空间分辨率的多个X射线天文台的数据而引起的复杂性。我们测试的情况下，增加明亮的X射线耀斑率使用大量的数据集从\textit{Chandra X-ray Observatory}，唯一的X射线仪器，可以在空间上区分Sgr A* 和附近的银河系中心磁星在整个延长期涵盖G2的遇到与Sgr A*。我们使用来自2012年\textit{Chandra} \textit{X-ray Visionary Program}（XVP）3 Ms观测的X射线数据以及截至2018年的额外1.5 Ms观测数据。我们使用检测到的耀斑，使耀斑性质的分布。使用X射线耀斑的模拟占重要因素，如不同的$Chandra$仪器模式，我们测试的零假设Sgr A* 的明亮（或任何耀斑类别）X射线耀斑率周围不同的电位变化点。与以前的研究相比，我们的结果与零假设是一致的;相同的模型参数产生的分布与观察到的任何合理的变化点周围的分布一致。
2019-09-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling the gamma-ray emission in the Galactic Center with a fading cosmic-ray accelerator
最近HESS对中央分子带（CMZ）的~200 pc尺度弥散伽马射线发射的观测表明，在银河系中心的内部10 pc区域存在PeV宇宙射线加速器（PeVatron）。有趣的是，银河系中心点状源（HESS J1745-290）的伽马射线谱显示截止值约为10 TeV，这意味着宇宙射线质子谱的截止值约为100 TeV。在这里，我们建议，从内部和外部区域的伽马射线发射可以解释自洽的逃逸质子从一个单一的，但衰落的加速器。在这个模型中，来自CMZ区域的伽马射线是由过去注入的质子产生的，而来自内部区域的伽马射线是由最近注入的质子产生的。我们认为由超大质量黑洞（Sgr A*）引起的潮汐破裂事件（TDE）中形成的冲击波可以作为这样一个衰落加速器。利用TDE爆炸波的典型参数，可以同时再现CMZ区和HESS J1745-290区的γ能谱。同时，我们还发现，当粒子注入历史和宇宙射线扩散系数适当组合时，CMZ区的宇宙射线能量密度分布也可以在衰减加速器模型中重现.
2016-12-19 astro-ph.HE
Modelling the flaring emission at the Galactic Centre
银河系中心的大质量黑洞已知在无线电、毫米波、近红外和X射线方面是可变的。我们调查的物理过程负责的变量观测到的排放紧凑的射电源Sgr A*。我们研究的可变发射区的演变和本光变曲线和时间分辨光谱的排放从吸积盘，接近事件视界，附近的边缘稳定轨道的克尔黑洞。
2016-02-03 astro-ph.HE
XMM-Newton observations of the Galactic Centre Region - II: The soft thermal emission
我们已经扩展了我们早期对银河系中央100 pc x 100 pc区域发出的X射线发射的研究（Heard & Warwick 2013，Paper I），以调查软X射线（2-4.5 keV）波段的几个突出特征。我们专注于三个具体的结构：一个假定的双极流出从附近的Sgr A*;一个高表面亮度区域位于大约12弧分的东北Sgr A*;和一个较低的表面亮度扩展环路功能看到南部的Sgr A*。我们表明，所有三种结构是热的性质，并有类似的温度（千吨~ 1千电子伏）。推断出的X射线光度在（2 - 10）x 10^34 erg·s^-1的范围内。在双极特征的情况下，我们认为热等离子体是由来自中央星团内大质量恒星的风的冲击加热产生的，可能是由环核盘准直的。另外，外流可能是由爆发的Sgr A*，这遵循潮汐破坏事件发生在大约每4000年1的速度。东北增强集中在一个候选PWN，它具有相对较硬的非热X射线光谱。我们认为，同时软热辐射痕迹的核心，一个新的热复合超新星遗迹，指定为SNR G0.13-0.12。没有明确的证据表明有一个相关的射电壳层，但这样的特征可能被附近的射电弧和其他附属结构的明亮发射所掩盖。SNR G0.13-0.12很可能与附近的分子云G0.11-0.11相互作用，并与费米源2FGL J1746.4- 2851 c相连。最后，我们探讨了以前的建议，椭圆形的X射线环南部的Sgr A*，最大程度~…
2013-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Three-dimensional Radiative Properties of Hot Accretion Flows onto the Galactic Centre Black Hole
通过求解辐射转移方程，研究了银河系中心超大质量黑洞附近磁流体动力学吸积流模型与观测到的Sgr A* 谱的三维辐射性质.结果表明，射电辐射的中心大于事件视界阴影的大小，其峰值位置偏离引力中心。我们还发现，自吸收同步辐射的热电子的叠加在几十个Schwartzschild半径可以解释低于临界频率$ν_{c}\approx 10^{12}$ Hz的低频光谱。在临界频率以上，热电子的同步自康普顿辐射可以解释最近近红外观测中的可变辐射。与Ohsuga等人（2005）的研究不同，我们发现不同质量吸积速率下的热电子韧致辐射X射线谱与{ \it Chandra}观测到的Sgr A* 的耀斑态和静止态都是一致的。
2009-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the charge of the Galactic centre black hole
在这篇文章中，我们总结了我们的结果有关的观测约束的电荷与银河系中心黑洞- Sgr A*。根据无毛定理，每一个天体物理学上的黑洞，包括超大质量黑洞，最多可以用三个经典的、外部可观测的参数来表征--质量、自旋和电荷。虽然质量和自旋通常通过几种方法测量，但基于天体物理等离子体中有效放电的论点，电荷通常被忽略。从理论的角度来看，由于完全电离的等离子体中质子和电子之间的质量不平衡，黑洞可以获得电荷，这对Sgr A* 产生约$\sim 10^8\,{\rm C}$。第二，感应机制涉及嵌入在外部磁场中的旋转克尔黑洞，这导致由于磁场线的扭曲而产生电场。该电场可以与感应的Wald电荷相关联，为此，我们计算了Sgr A* 的$\sim 10^{15}\,{\rm C}$的上限。虽然$\sim 10^{15}\,{\rm C}$的最大理论极限仍然是12个数量级小于Sgr A* 的极值电荷，我们分析了一些天体物理的后果，有一个黑洞在银河系中心的小电荷。两个最突出的是对X射线韧致辐射轮廓的影响和对最内侧稳定圆轨道位置的影响。
2019-03-26 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Searching for stars ejected from the Galactic Centre in DESI
本研究利用DESI首次数据发布搜寻银河系中心抛射的低速恒星，虽未探测到目标，但给出了不依赖模型的过去约50亿年恒星抛射率上限，可用于约束各类抛射模型。
2025-08-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Clocks around Sgr A*
银河系中心附近的S星和任何可能在类似轨道上的恒星都可以统一地建模为绕黑洞运行的时钟，因此是相对论效应的潜在探测器，包括黑洞自旋。许多S星的高离心率意味着相对论效应在近心点附近达到强烈的峰值;例如，轨道进动不是一个平滑的效应，而是在近心点附近几乎是一个踢。我们认为，当分析红移或脉冲到达数据来测量相对论效应时，近心点周围的浓度将是一个优势，因为累积的岁差将被银河系中心区域其他质量的牛顿扰动所淹没。小波分解可能是从牛顿微扰中解开相对论效应的一种方法。假设一个合理的模型，牛顿扰动的S2，相对论似乎是最强的，在近心点周围的两年时间间隔，在小波模式的时间尺度约6个月。
2014-08-20 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Detection of the magnetar SGR J1745-2900 up to 291 GHz with evidence of polarized millimetre emission
在Torne等人（2015）中，我们发现了高达225 GHz（1.33 mm）的SGR J1745-2900探测;当时脉冲星发射的最高射频探测。在这项工作中，我们提出了新的观测结果，同一磁星的检测高达291 GHz（1.03毫米），连同其毫米发射线偏振的证据。SGR J1745-2900继续显示出变化，平均而言，毫米波段的$\sim$比我们2014年7月的观测明亮$\sim$ 4倍。新测得的光谱略有倒置，其中$\left<α\right> = +0.4\pm0.2$（用于$S_ν \propto ν^α)$。然而，频谱似乎并不能很好地用一个单一的幂律来描述，这可能是由于源的固有变化，或者可能是在8.35和87 GHz之间的某个地方。这些结果可能有助于我们改进我们仍然不完整的脉冲星发射模型，此外，它们还进一步支持使用毫米波长搜索和研究位于银河系中心的脉冲星。
2016-10-24 astro-ph.HE
Modelling the thermal X-ray emission around the Galactic Centre from colliding Wolf-Rayet winds
银河系中心是天体物理活动的温床，从$\sim$ 30颗大质量沃尔夫-拉叶星（WR）注入的风物质在超大质量黑洞（SMBH）的12角秒内运行，发挥了重要作用。这种碰撞和吸积风的流体动力学模拟产生了一个复杂的密度和温度结构的冷风材料与周围介质的冲击，创造了一个大水库的热，X射线发射气体。这项工作的目的是面对3个M的钱德拉X射线有远见的计划，通过计算的X射线发射，从这些碰撞WR风的水动力学模拟，在探索各种SMBH反馈机制的观察。该模型的主要成功之处在于，它再现了SMBH周围2-5角秒环的光谱形状，其中大部分最终被Sgr A* 捕获的恒星风物质都是冲击加热和热化的。这自然解释了热气来自于WR风的碰撞，并且这些恒星的风速通常受到很好的限制。这些光谱的通量水平，以及4-9 keV的12幅$\times$ 12弧秒$^2$图像，表明X射线通量与SMBH反馈强度有关;更强的反馈清除更多的热气体，从而减少热X射线发射。在过去几个世纪中，Sgr A* 产生中等强度外流的模型与观测结果最佳匹配，误差在10%以内，表明需要SMBH反馈来解释该区域的X射线发射。
2017-08-01 astro-ph.HE
The formation and stability of a cold disc made out of stellar winds in the Galactic Centre
本研究针对银河系中心Sgr A*周围观测到的冷盘起源争议，通过流体动力学模拟探究恒星风形成冷盘的条件，发现仅靠恒星风无法复现观测冷盘的属性，指出模型或观测解读存在待修正之处。
2025-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray observations of the hot phase in Sgr~A*
我们分析了134 KS钱德拉ACIS-I观测银河系中心（GC）在2011年7月进行。具有视场$17' \times 17'$的X射线图像包含围绕Sgr~A* 的热等离子体。得到的表面亮度图使我们能够适合邦迪热吸积流的最里面的热等离子体周围的GC。我们用热韧致辐射模型和四个高斯分布拟合了从Sgr~A ~* 到$5"$的谱线，这些分布对应于Fe、S、Ar和Ca的K $_α$发射线。在我们的数据图像中发现的从Sgr~A* 到$3"$的X射线表面亮度轮廓，成功地用Bondi球吸积动力学模型进行了拟合。通过模拟表面亮度分布，我们得到了黑洞附近的温度和数密度分布。球形Bondi吸积的最佳拟合模型表明，这种流只在$3"$以下起作用，并暗示外层等离子体密度和温度分别为：$n_{\rm e}^{\rm out}=18.3 \pm {0.1}$ cm $^{-3}$和$T_{\rm e}^{\rm out}= 3.5 \pm {0.3}$ keV。我们表明，Bondi流可以再现银心Sgr~A* 到$3"$的表面亮度剖面。这一结果有力地说明了驻点半径在GC周围复杂动力学中的位置。从我们的模型计算的法拉第旋转对脉冲星PSR J1745-2900附近的GC同意观察到的，最近报道的。
2015-07-07 astro-ph.HE
Modelling the thermal X-ray emission around the Galactic centre from colliding Wolf-Rayet winds
银河系中心是天体物理活动的温床，从$\sim$ 30颗大质量沃尔夫-拉叶（WR）恒星注入的风物质在超大质量黑洞（SMBH）12”范围内运行发挥了重要作用。这种碰撞和吸积风的流体动力学模拟产生了一个复杂的密度和温度结构的冷风材料与周围介质的冲击，创造了一个大水库的热，X射线发射气体。这项工作的目的是面对3 M的钱德拉X射线远见计划（XVP）的观察，通过计算X射线发射这些碰撞WR风的流体动力学模拟，探索各种SMBH反馈机制。该模型的主要成功之处在于它再现了SMBH周围2”-5”环的光谱形状，其中大部分最终被Sgr A* 捕获的恒星风物质都是冲击加热和热化的。这自然解释了热气来自于WR风的碰撞，并且这些恒星的风速通常受到很好的限制。这些光谱的通量水平，以及12张4- 9 keV的”$\times$ 12”图像，表明X射线通量与SMBH反馈强度有关;更强的反馈清除了更多的热气体，从而减少了热X射线发射。在过去几个世纪中，Sgr A* 产生中等强度外流的模型与观测结果最佳匹配，误差在10%以内，表明需要SMBH反馈来解释该区域的X射线发射。
2016-10-07 astro-ph.HE
Fundamental Physics with Pulsars around Sagittarius A$^\star$
Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学 Kavli天体物理与天文研究所）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Department of Astronomy, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院天文学系）
寻找环绕银河系中心黑洞人马座A*的无线电脉冲星是平方公里阵列等大型射电望远镜的重要目标。通过高精度测时观测此类脉冲星-人马座A*双星系统，可为基础物理提供新的测试，但银河系中心的质量扰动会影响脉冲星-人马座A*系统的引力纯净度。
2025-08-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Molecular clouds: X-ray mirrors of the Galactic nuclear activity
本文介绍了对银河系中心分子云（MC）的X射线辐射的研究结果，MC距人马座A* 15弧分以内。我们使用XMM-牛顿数据跨越约8年。我们观察到一个明显的超光速运动的光前照亮MC。这可能是由于MC外的源（如Sgr A* 或X射线双星的明亮而长的爆发），而不可能是由于低能宇宙射线或位于云内的源。我们还观察到G0.11-0.11的X射线发射减少，其行为类似于Sgr B2的行为。相对于Sgr A* 的谱线强度、云的尺寸、柱密度和位置与由同一Sgr A* 耀斑产生的一致。所需的高光度（约1.5 × 10^39 erg s-1）很难由双星系统产生，而它与大约100年前的Sgr A* 耀斑的衰落相一致。
2010-04-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulating the pericentre passage of the Galactic centre star S2
这颗所谓的S2恒星在2018年5月达到了最接近大质量黑洞（BH）的位置，大约在1500 $R_\mathrm{s}$。有人提出，它的恒星风与高密度吸积流在这个距离的Sgr A* 的相互作用将导致一个可检测的，长达一个月的X射线耀斑。我们的目标是验证S2星风是否可以作为一种诊断工具来推断吸积流的性质对Sgr A* 在其pericentre（未探测的距离制度），把重要的限制BH吸积流模型。我们运行了一系列的三维自适应网格细化模拟的帮助下，拉美西斯代码，其中包括现实的治疗S2的恒星风的相互作用与吸积流沿其轨道和-除了流体动力学和philical效应-包括潮汐相互作用与大规模BH。这些被后处理以导出可观察到的2-10 keV窗口中的X射线发射。对于典型的吸积流模型，没有发现Sgr A* 的X射线发射显著过量。对于显著增加的吸积流密度，产生可测量的过量。然而，这可以排除标准的幂律吸积流模型，因为在这种情况下，没有S2风相互作用的热X射线发射已经超过了观测到的静态光度。只有风参数的显著变化（增加的质量损失率和降低的风速）可能会导致（轻微）可观察到的X射线耀斑事件。即使在S2恒星的近心点通过期间检测到（长达一个月的）X射线耀斑，也不允许对Sgr A* 周围的吸积流施加严格的限制，因为依赖于多个参数（吸积流模型以及恒星风）引起的简并。
2018-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
The very-high-energy gamma-ray view of the Galactic Centre as of early 2010
在成像大气切伦科夫技术的进展，使第一次敏感的观测银河系最里面的几个100 pc的甚高能量（VHE; >100 GeV）的伽马射线。H.E.S.S.的意见该仪器提供了关于这个特殊区域的最精确的数据，并提供了关于银河系中心附近高能粒子加速和传播的有趣视图。除了两个点状源--一个与超大质量黑洞（SMBH）Sgr A* 重合--外，在中心周围1度区域内还发现了弥散VHE辐射。目前的VHE伽马射线视图的区域进行了审查，并讨论了可能的对应的伽马射线源和漫发射的起源。
2011-05-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching Accretion-Enhanced Dark Matter Annihilation Signals in the Galactic Centre
本研究结合Fermi和DAMPE数据，在Sgr A*附近尖峰密度中分析p波、共振和禁戒暗物质湮灭，通过六维积分计算伽马射线通量，并为ALP耦合常数设定上限。
2024-10-24 astro-ph.HE hep-ph
Discovery of a superluminal Fe K echo at the Galactic Center: The glorious past of Sgr A* preserved by molecular clouds
本文介绍了对距Sgr A* 15弧分以内的银河系中心分子云X射线辐射的研究结果。我们使用XMM-牛顿数据（约1.2毫秒的观测时间）跨越约8年。MC光谱显示了反射的所有特征：i）强烈的Fe K α，EW约为0.7-1 keV，以及相关的K β线; ii）平坦的幂律连续体和iii）显著的Fe K边缘（τ ~0.1-0.3）。扩散低电离铁钾发射遵循MC分布，但不是所有的MC是铁钾发射体。长基线监测允许表征MC排放的时间演变。一个复杂的模式的变化所示的不同MC，与一些具有恒定的铁钾发射，一些增加和一些减少。特别是，我们观察到一个明显的超光速运动的光前照亮分子星云。这可能是由于MC外的源（如Sgr A* 或X射线双星的明亮而长的爆发），而不是由于低能宇宙射线或位于云内的源。我们还观察到X射线发射从G0.11-0.11减少，行为类似于Sgr B2。相对于Sgr A* 的谱线强度、云的尺寸、柱密度和位置与由同一Sgr A* 耀斑产生的一致。所需的高光度（约1.5~10^39 erg/s）在双星系统中很难产生，而这与100年前的一次Sgr A* 耀斑的亮度一致。来自50 km/s和20 km/s MC的Fe K辐射强度较低，因此在过去60-90年中，Sgr A* 的平均光度上限为10^36 erg/s。这些MC的Fe K辐射和变化可能是由Sgr A* 的单个耀斑产生的。
2010-03-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
A 149 minute periodicity underlies the X-ray flaring of Sgr A*
在最近的一篇论文（Leibowitz 2017）中，我已经证明了钱德拉天文台在2012年记录的39个Sgr A* 的大X射线耀斑，最好集中在时间轴上等距网格的刻度线周围。在L1中找到的这个网格的周期是0.1033天。在这项工作中，我表明，该效果可以发现在所有的大型X射线耀斑记录的钱德拉和XMM-牛顿沿15年。在2000年至2014年期间记录的所有71次大型耀斑的中点也紧紧围绕着网格的刻度线，该周期或更可能是0.1032天。该结果的置信水平至少为3.27σ，很可能为4.62σ。我还发现一个可能的线索，一个类似的网格是潜在的红外耀斑的对象。我认为，在Sgr A* 的大X射线耀斑发生的起搏器是一个低质量恒星或小行星的顺序，在一个稍微偏心开普勒轨道围绕SMBH在银河系中心的质量。这个轨道的半径大约是BH的6.6史瓦西半径。
2017-11-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Localising the VHE gamma-ray source at the Galactic Centre
我们银河系的内部10 pc包含许多非常高能量（VHE; > 100 GeV）伽马射线点源HESS J1745-290的对应候选者。在H.E.S.S.的点扩散函数内。根据测量，至少有三个物体能够将粒子加速到非常高的能量和更高的能量，并提供观测到的伽马射线通量。以前试图解决这种源混淆的努力受到以下事实的阻碍，即这些物体之间的投影距离大约是发射质心的误差圆半径（34”），主要是由H.E.S.S.的指向不确定性决定的。仪器）。在这里我们介绍H.E.S.S.银河系中心区域的数据，与H.E.S.S.相比，记录了对仪器指向的改进控制。标准定点程序。在伽玛射线观测期间由安装在每个H.E.S.S.上的光学引导照相机观测的恒星。望远镜用于离线指向校准，从而将系统指向不确定性从每轴20”降低到6”。HESS J1745-290的位置是通过将多高斯分布拟合到减去背景的伽马射线计数图来获得的。进行HESS J1745-290的最佳拟合位置与候选对应物的位置和形态的空间比较。在13”的总误差圆半径内，该位置与超大质量黑洞Sgr A* 和最近发现的脉冲星风星云候选者G359.95-0.04的位置一致。它明显偏离超新星遗迹Sgr A的质心，排除了这个物体作为VHE伽马射线发射的主要来源的可能性。
2009-11-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Non-thermal radio emission from O-type stars. V. 9 Sgr
大质量双星系统中的碰撞风产生同步辐射，这是由于在碰撞风区域中的激波周围有一小部分电子被加速到相对论速度。我们研究了周期为9.1年的O型大质量双星9 Sgr = HD 164794的射电光变曲线。我们调查了无线电发射是否与轨道相位一致，我们确定了碰撞风区的一些参数。我们从甚大阵列（VLA）中减少了大量的存档数据，以确定在2，3.6，6和20 cm处的9 Sgr的射电光变曲线。我们还建立了一个简单的模型，解决了辐射转移在碰撞风区和恒星风。2厘米射电通量显示出明显的锁相变化与轨道。其他波长的行为不太清楚，主要是因为缺乏以9 Sgr为中心的观测。射电发射的高通量和几乎平坦的光谱形状表明，在所有轨道阶段，同步辐射在射电光曲线中占主导地位。该模型与2厘米观测值拟合得很好，使我们能够估计出在2厘米碰撞风区发射的同步辐射的亮度温度至少为4 × 10^8 K。这里使用的简单模型已经使我们能够获得关于碰撞风区域的重要信息。我们建议，9 Sgr是一个很好的候选人更详细的建模，碰撞风区域保持绝热在整个轨道，从而简化了流体动力学。
2013-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
AstroSat Soft X-ray observations of the symbiotic recurrent nova V3890 Sgr during its 2019 outburst
两个长的AstroSat软X射线望远镜的观测记录的共生复发新星，V3890 Sgr的第三次爆发。第一次观测运行，爆发后8.1-9.9天，最初显示了一个稳定的强度水平与硬X射线光谱，我们归因于新星喷出物和预先存在的恒星伴星之间的冲击。在第8.57天，第一个微弱的迹象出现了由白矮星表面残余燃烧提供动力的超软源（SSS）发射。观察到SSS发射在小时的时间尺度上变化很大。在第8.9天之后，SSS分量更稳定且更亮。在第二次观测中，在爆发后的第15.9-19.6天，SSS分量甚至更亮，但仍然高度可变。观察到SSS发射在第16.8-17.8天期间显著减弱，随后重新变亮。同时，冲击分量稳定，导致硬度比在衰退期间增加。AstroSat和XMM-牛顿观测已被用于研究V3890 Sgr的光谱特性，以得出定量结论，即使它们的缺点是依赖于模型。我们使用xspec来拟合等离子体发射的光谱模型，并且最佳拟合与第二次观测运行期间的元素丰度低于第一次观测运行期间的元素丰度一致，光谱>1 keV。SSS辐射与用于白矮星的非局域热平衡模型大气有很好的拟合。然而，由此产生的光谱参数，受到系统的不确定性，如原子数据的完整性。
2020-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling the time dependence of the TeV Gamma-ray source at the Galactic Centre
在银河系中心观测到的TeV伽马射线源背后的物理机制仍然未知。一个有趣的可能性是，中心超大质量黑洞的吸积流负责将质子加速到TeV能量，然后向外扩散，与分子气体相互作用，距离约为1 pc。在这里，我们建立在我们以前的详细计算的质子运输考虑的时间和能量依赖的TeV信号后，在Sgr A* 的粒子加速爆发。我们发现，由于质子扩散的强能量依赖性，粒子加速率的任何变化将仅在延迟~ 10年后的TeV信号中可见，并且仅在能量>~ 10 TeV时可见。如果加速器是长寿命的，它必须运行至少10^4年，并且具有α=0.7的硬质子注入谱（其中dn/dE_inj \propto E^{-α}），以便产生正确数量的高能伽马射线通量。这种高能质子的快速扩散也排除了观测到的TeV源与Sgr A* 活动增加的时期直接相关的可能性，该时期结束于约100年前。然而，与观察到的H.E.S.S.对于大约10年前发生的粒子加速的短暂（大约几年）爆发的情况，发现α=2.7的数据。如果这样的爆发是常见的，那么它们将保持TeV源的能量，并可能在<~ 5年的时间尺度上产生>~ 10 TeV的光谱变化。该模型还暗示粒子加速可能是降低弱吸积黑洞辐射效率的一个重要机制。
2010-08-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
XMM-Newton observations of the Galactic Centre Region - I: The distribution of low-luminosity X-ray sources
我们利用XMM-牛顿档案数据来研究银河系中心（GC）区域发出的扩展X射线发射。EPIC-pn和EPIC-MOS观测，总曝光量分别接近0.5和1毫秒，用于创建以Sgr A * 为中心的100 pc x 100 pc区域的镶嵌图像，四个波段覆盖2 - 10 keV的能量范围。我们还构建了一组窄带图像对应的中性铁荧光线在6.4 keV和K壳线在6.7 keV和6.9 keV的类氦和类氢铁。我们使用的空间和光谱信息的组合，分解成三个不同的组成部分的GC排放。这些措施包括：来自硬X射线发射未分辨点源的发射;来自致密分子材料的反射连续谱和荧光线发射;以及来自温度范围kT~0.8 - 1.5 keV的热等离子体的软漫射发射。我们发现，未解析源组件占大部分的6.7千电子伏和6.9千电子伏线发射。我们拟合观测到的X射线表面亮度分布与经验的2-D模型，我们然后比较与3-D质量模型预测的老恒星星族在GC。X射线表面亮度随着与Sgr A * 的角度偏移而比预测的更快地下降。一种解释是，2 - 10 keV的X射线发射率从20 '时的5 x 10^27 erg s ^-1 Msun ^-1增加到2'时的几乎两倍。或者，可能需要对质量模型进行某些细化。未解决的硬X射线发射源的人口，光谱比较的基础上，是最有可能占主导地位的磁CV。我们用X射线观测来限制这些源的数量密度。我们的分析不支持的推测，从GC的硬X射线发…
2012-10-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
