Partial tidal disruptions of spinning eccentric white dwarfs by spinning intermediate mass black holes
本文通过光滑粒子流体动力学模拟，研究旋转白矮星在偏心轨道上被旋转中等质量黑洞部分潮汐瓦解的过程，揭示黑洞与恒星自旋耦合对碎片质量分布和晚期回落率的影响，并指出引力波信号在该参数范围内不受恒星自旋影响。
2025-08-17 astro-ph.HE gr-qc
Testing the disk-corona interplay in radiatively-efficient broad-line AGN
在辐射效率高的活动星系核（AGN）中观测到的单色X射线和紫外光光度之间的相关性尽管被用于许多应用，但缺乏明确的理论解释。这种相关性，其小的内在散射和它的斜率是小于1的日志空间，代表了令人信服的证据，调节之间的能量相互作用的吸积盘和X射线日冕的机制必须到位。这确保了从较暗到较亮的源，日冕发射的增加小于盘发射。我们在这里讨论的自洽耦合盘冠模型，可以确定这种调节机制的修改后的粘度处方的吸积盘。该模型预测了较低的分数吸积功率耗散在日冕较高的吸积状态。然后，我们提出了一个定量的观测测试的模型，使用宽线活动星系核的参考样本和模拟的磁盘电晕发射的$L_X-L_{UV}$平面中的每个源。我们使用斜率、归一化和观测关系的离散度来约束理论模型的参数。对于非自旋黑洞和静态日冕，我们发现，吸积处方相匹配的观测到的斜率的$L_X-L_{UV}$关系产生的X射线是太弱，相对于观测到的关系的归一化。相反，考虑适度流出康普顿化日冕和/或更现实的高速旋转黑洞人口显着放松观测和建模的X射线发射的强度之间的紧张关系，同时还预测$L_X-L_{UV}$关系中的非常低的内在散射。特别是，这后一种情况下跟踪已知的选择效应的通量有限的样品，优先选择高自旋，因此更明亮的源。
2019-07-23 astro-ph.HE
Inspiral of a Spinning Black Hole--Magnetized Neutron Star Binary: Increasing Charge and Electromagnetic Emission
黑洞-中子星双星的并合一直是天体物理学研究的热点之一，因为这类事件可能产生包括引力波和宽带电磁波在内的多信使信号。在本文中，我们研究了自旋BH和磁化NS组成的双星螺旋的电磁辐射。在观测上，BH通常比$\sim7M_\odot$质量更大，NS的质量为$\simeq 1.4M_\odot$。在这样一个双星的螺旋过程中，BH将根据Wald的充电情况积累越来越多的电荷，尽管BH最终将不可避免地吞下NS。通过磁偶极辐射、电偶极辐射和磁重联三种能量耗散机制计算了辐射的亮度和能量。我们发现，磁偶极子辐射由于自旋的越来越多的充电BH和磁重联之间的BH和NS可能是最显着的最后inspiral阶段。我们发现，如果BH快速旋转，NS被强烈磁化，这些机制将导致可检测的EM信号（例如，短持续时间的X射线瞬变）。
2019-03-08 astro-ph.HE
Non-equatorial scalar rings supported by rapidly spinning Gauss-Bonnet black holes
本文揭示了快速旋转的 Kerr 黑洞在 Gauss-Bonnet 引力下能支持一对非赤道大质量标量环，并给出了其存在的临界自旋条件与无量纲泛函关系。
2024-12-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
QPOs from the Viscous Transonic Accretion Flow Around a Spinning Black Hole
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)（阿亚巴塔观测科学研究所）；Department of Applied Physics, Mahatma Jyotiba Phule Rohilkhand University（马哈特玛·乔蒂巴·普尔罗希勒坎德大学应用物理系）；Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）；Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天体物理中心）
通过研究旋转黑洞周围黏性跨音速吸积流中的激波振荡，发现黑洞自旋参数强烈影响准周期振荡（QPO）的频率范围，并得到QPO频率与幂律光子指数之间的相关性。
2026-05-29 astro-ph.HE
A New Approach for Testing Einstein's Theory of Gravity Close to Rapidly Spinning Black Holes
Washington University in St. Louis（华盛顿大学）
本文提出利用X射线双星中高速旋转黑洞的碰撞Penrose过程新光谱特征，通过极化测量验证爱因斯坦引力理论并测量黑洞自转。
2026-07-21 astro-ph.HE
Magnetised relativistic accretion disc around a spinning, electrically charged, accelerating black hole: case of C-metric
本文针对C度规描述的加速运动带电黑洞，研究其周围磁化厚吸积盘的平衡形状，分析大尺度磁场强度等参数影响，证明可通过环面特征区分C度规与克尔度规，为数值模拟提供测试平台。
2022-05-16 astro-ph.HE
Warping of accretion disk and launching of jet by a spinning black hole in NGC 4258
利用Kerr黑洞（BH）周围的吸积-喷流耦合模型拟合了NGC 4258从射电到X射线的最新宽带谱能量分布，其中喷流和扭曲的H2O脉泽盘分别由自旋BH通过Blandford-Znajek机制和Bardeen-Petterson效应触发.吸积流由内部的辐射无效吸积流（RIAF）和外部的截断标准薄盘组成，其中NGC 4258的转捩半径R_tr~3*10^3Rg是基于其窄Fe K $α$线的宽度和可变性确定的。混合射流形成模型是Blandford-Znajek模型的一个变体，用于模拟射流功率。因此，我们可以估计吸积率和BH自旋通过两个观测量-X射线发射和喷流功率，其中观测喷流功率估计从低频无线电发射。通过这种方法，我们发现NGC 4258的BH应该是温和自旋的，其无量纲自旋参数a *=0.7 \pm 0.2。外薄盘主要辐射近红外波段，喷流主要辐射射电波段。利用上述估算的BH自旋和基于H_2O脉泽物理存在而推断的脉泽盘区域的吸积率，我们发现如果由Bardeen-Petterson效应驱动的话，其弯曲半径为~8.6 × 10^4R_g，这与观测结果非常一致。
2013-09-04 astro-ph.HE
Is the black hole in GX 339-4 really spinning rapidly?
对2007年2月在甚高态期间获得的黑洞双星GX 339-4的宽带朱雀光谱进行了重新分析。仔细考虑了事件堆积（在图像中心的~ 3'内显著）和XIS数据的遥测饱和的影响。该源的能量可达300千电子伏，在8千秒差距时，0.5- 200千电子伏的未吸收光度为3.8 × 10^{38}尔格/秒。光谱可以近似为光子指数为2.7的幂律，有一个温和的软过剩和一个硬X射线驼峰。当使用图像中心2'以外的XIS数据时，Fe-K线看起来非常宽，这表明Miller等人（2008年）已经根据朱雀数据和其他CCD数据报道了高黑洞自旋。当XIS数据累积进一步限制在>3'以避免事件堆积时，Fe-K轮廓变得更窄，并且出现稍微更好的解决方案，该解决方案表明内部盘半径为引力半径的5-14倍（1-sigma），尽管在90%的置信水平下数据仍然允许最大旋转的黑洞。同时，光学厚度的吸积盘被推断为在5-32倍引力半径处被截断。因此，朱雀的数据允许另一种解释，而不是引用一个快速旋转的黑洞。先前在高/软状态下测量的盘半径进一步支持该推断。
2009-11-12 astro-ph.HE
On the large apparent black hole spin-orbit misalignment angle in GW200115
GW 200115是最早探测到的两个中子星-黑洞合并引力波事件之一。这种合并的一个有趣的性质是，如果黑洞快速旋转，它的自旋轴与双星轨道角动量矢量负对齐（有一个失准角$> 90^{\circ}$）。虽然这样一个大的自旋-轨道错位角自然指向一个动力学的起源，测量的中子星-黑洞合并率超过理论预测的动力学形成通道。在典型的孤立双星形成假设中，GW 200115的直接祖先可能是一个由黑洞和氦星组成的双星，后者在超新星爆炸过程中形成了一颗中子星。由于黑洞通常被认为是沿着超新星爆发前双星轨道角动量轴旋转的，所以需要一个大的中子星的出生反冲才能产生观测到的失准角。使用简单的运动学参数，我们发现，在GW 200115类系统的错位角$> 90^{\circ}$意味着踢速度$\sim 600\, \text{km/s}$和踢的方向内$\approx 30 ^{\circ}$的前超新星轨道平面。我们讨论了不同的解释大的明显的黑洞自旋轨道失准角，包括一个非自旋黑洞。
2021-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Self-gravitating disks around rapidly spinning, tilted black holes: General relativistic simulations
我们进行广义相对论模拟的自引力黑洞磁盘中的黑洞的自旋显着倾斜（$45^\circ$和$90^\circ$）相对于磁盘的角动量和磁盘的黑洞质量比为$16\%-28\%$。这些黑洞以无量纲的速度快速旋转，旋转速度高达$\sim 0.97$。这些是第一个自洽的流体动力学模拟这样的系统，这可能是多信使天文学的主要来源。特别是倾斜的黑洞-盘系统导致：i）黑洞进动; ii）盘进动和围绕黑洞的翘曲; iii）与对准/反对准系统相比，Papaloizou-Pringle不稳定性的饱和更早，尽管具有更短的模式生长时间尺度; iv）获得小的黑洞反冲速度; v）通过各种模式发出的引力波显著超过典型的$(2,2)$模式，但强度与之相当; vi）圆盘的角动量与黑洞自旋广泛对齐的可能性。该对齐与Bardeen-Petterson效应无关，类似于实体旋转。我们的模拟表明，我们模型中的任何电磁光度都可能为相对论性喷流提供动力，例如那些表征短伽马射线暴的喷流。根据黑洞-盘系统的尺度，引力波可以被LIGO/Virgo、LISA和/或其他激光干涉仪探测到。
2022-09-09 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Disc lines
宽发射线，特别是宽铁-K线，现在在活动星系核和银河系黑洞双星的X射线光谱中很常见。在3-78 keV的能量范围内的灵敏NuSTAR光谱和高频混响光谱现在证实，这些是相对论盘线产生的快速旋转的黑洞周围的最里面的吸积流的日冕照射。广义相对论效应在解释观测结果中是必不可少的。最近的结果简要回顾这里。
2014-05-16 astro-ph.HE
The First X-ray Polarimetry of GRS 1739--278 Reveals Its Rapidly Spinning Black Hole
State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）；Department of Astronomy, University of Geneva（日内瓦大学天文系）；Fluid and Complex Systems Centre, Coventry University（考文垂大学流体与复杂系统中心）；INAF—Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali（意大利国家天体物理研究所空间天体物理学和行星科学研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Southampton（南安普顿大学物理与天文系）；Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre（罗马第三大学数学与物理系）；NASA Marshall Space Flight Center（美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心）
GRS 1739--278的X射线偏振测量揭示其极端高自转黑洞的几何结构和相对论效应。
2025-12-26 astro-ph.HE
NICER/NuSTAR Characterization of 4U 1957+11: A Near Maximally Spinning Black Hole Potentially in the Mass Gap
4U 1957+11是一个黑洞候选系统，自发现以来一直处于软X射线光谱状态。我们目前的分析最近联合NICER和NuSTAR光谱，这是非常好的描述了一个高度倾斜的磁盘吸积到一个接近最大旋转黑洞。由于NuSTAR的广泛的X射线覆盖范围，拟合的自旋和倾角强烈约束我们假设的磁盘模型。最微弱的光谱观察到20千电子伏，即使他们的硬尾组件几乎不存在时，描述了一个简单的电晕。硬尾随光度增加，但表现出明显的双轨道行为，其中一条轨道具有明显更强的尾。圆盘光谱颜色校正因子与硬尾的强度反相关（例如，通过康普顿$y$参数测量）。虽然自旋和倾角参数对我们选择的模型有很强的约束，但质量和距离是简并参数。我们使用我们的光谱拟合，以及颜色校正的理论先验，可能分数爱丁顿光度的观测先验，以及从盖亚研究中获得的距离的观测先验，来呈现这个系统的质量和距离轮廓。最可能的参数，根据我们假定的磁盘模型，建议在7.8千秒差距观测到一个4.6 $\mathrm{M_\odot}$黑洞，光度范围从$\approx 1.7\%$ - $9\%$的爱丁顿。这将使4U 1957+11成为${\approx} 2$ -- $5\,\mathrm{M_\odot}$的“质量间隙”内少数几个活跃的吸积源之一，在那里几乎没有已知的大质量中子星或低质量黑洞。然而，更大的质量和距离仍然可行。
2023-01-22 astro-ph.HE
Weakly broadened iron line in the X-ray spectrum of the Ultra Luminous X-ray source M82 X-1
本文介绍了迄今为止M82 X-1的最高质量的XMM-Newton和Suzaku数据。我们用自洽的方法分析了这个非凡的超亮X射线源的光谱。我们已经从宿主星系中分离出了软X射线发射（E<2.5 keV），这是由多相态热等离子体的双温热发射加上6.7 keV的窄Fe线发射成功描述的。这使我们能够正确地研究M82 X-1的固有连续辐射。朱雀光谱的连续谱是弯曲的，朱雀光谱的高质量数据使我们能够显着检测到弱增宽的Fe K-α发射线。等效宽度在30-80 eV的范围内，并且它不依赖于应用于连续体的模型。假设这条线来自ULX通过盘荧光，数据表明在6-20个引力半径的半径处的盘截断。这个值与非自旋（史瓦西）黑洞的最内层稳定圆轨道相当，甚至更大。未来更长时间的观察可能会测试这种情况。
2011-08-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
An intermediate black hole spin in the NLS1 galaxy SWIFT J2127.4+5654: chaotic accretion or spin energy extraction?
我们用朱雀星对窄线塞弗特1星系SWIFT J2127.4+5654进行了硬X射线选择观测。我们报告了一个广泛的相对论铁发射线的检测从内部吸积盘。通过假设吸积盘的内缘对应于黑洞时空最里面的稳定圆形轨道，线轮廓使我们能够测量一个黑洞的自旋a= 0.6 \pm 0.2。然而，一个非旋转的史瓦西时空在3 σ以上的水平被排除在外，而一个最大旋转的克尔黑洞在~5 σ水平被排除在外。我们测量的中间自旋可能表明，吸积驱动的黑洞增长在这个来源的收益通过短暂的插曲与混乱的角动量对准之间的磁盘和孔，而不是通过长期的吸积。测得的陡峭的发射率指数（q~5）约束的辐射X射线源非常集中。光的弯曲可能有助于将初级辐射聚焦到最里面的吸积盘，从而使辐射轮廓变陡。另一方面，如果磁提取的孔旋转能量是在工作中，也可以达到陡峭的轮廓。如果是这样的话，吸积（使黑洞旋转）和旋转能量提取（使其旋转）之间的相互作用迫使黑洞达到平衡自旋值，在标准假设下，这与我们的测量非常一致。旋转能量提取将能够同时考虑到我们从光谱分析中推断出的中间自旋和陡峭的发射率分布，而不需要调用混沌吸积事件。（节略）
2009-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
AstroSat and Chandra view of the high soft state of 4U 1630-47 (4U 1630-472): evidence of the disk wind and a rapidly spinning black hole
我们介绍了瞬态黑洞X射线双星4U 1630-47的X射线光谱和时序分析，该双星在2016年的软X射线爆发期间由AstroSat，Chandra和MAXI太空任务观测到。从上升阶段到峰值的爆发，既没有被Swift/BAT在硬X射线（15-50 keV）中检测到，也没有在无线电中检测到。这种未探测到的现象以及使用MAXI数据获得的硬度-强度图和颜色-颜色图中的源行为证实，钱德拉和AstroSat观测都是在高软光谱状态下进行的。来自钱德拉高能透射光栅光谱仪（HETGS）的高能光栅（HEG）光谱在6.705 $_{-0.002}^{+0.002}$ keV和6.974 $_{-0.003}^{+0.004}$ keV处显示出两条强的、适度蓝移的吸收线，它们是由Fe XXV和Fe XXVI在低速电离盘风中产生的。相应的外流速度确定为366 $\pm$ 56 km/s。Chandra/HEG、AstroSat/SXT+LAXPC和Chandra/HEG + AstroSat/SXT+LAXPC数据的单独光谱拟合表明，宽带连续谱可以用相对论盘-黑体模型很好地描述，盘通量分数为$\sim 0.97$。基于Chandra、AstroSat和Chandra+AstroSat联合光谱的最佳拟合连续谱模型，利用马尔可夫链蒙特卡罗模拟，在99.7%置信区间内，我们将光谱硬化因子约束在1.56 $^{+0.1…
2018-10-02 astro-ph.HE
General relativistic simulations of binary black hole-neutron stars: Precursor electromagnetic signals
首次对自旋和非自旋黑洞轨道上的中子星磁层进行了广义相对论无力模拟。我们发现有希望的前体电磁发射：典型的坡印廷光度，例如，对于1.4太阳质量的NS和10^{13}G极向磁场，6.6倍NS半径的轨道间隔为L ~ 6 x 10^{42} erg/s。坡印廷通量在方位角方向上约40度的宽光束内以及距轨道平面约60度内达到峰值，建立了可能的灯塔效应。我们的计算虽然是初步的，但我们计划在未来对这些系统进行更详细的模拟。
2013-07-17 astro-ph.HE gr-qc
A clean broad iron line in GS 1354--64 as seen by XRISM
Institut für Astronomie und Astrophysik, Universität Tübingen（蒂宾根大学天文与天体物理研究所）；Nankai University（南开大学）；Cahill Center for Astronomy & Astrophysics, California Institute of Technology（加州理工学院卡希尔天文与天体物理学中心）；University of Warwick（华威大学）；Fudan University（复旦大学）；New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究研究所）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所（加泰罗尼亚高等研究院））
通过XRISM观测发现GS 1354--64中干净的宽铁线，揭示了快速旋转黑洞的特征。
2026-03-06 astro-ph.HE
The detection of Broad Iron K and L line emission in the Narrow-Line Seyfert 1 Galaxy 1H0707-495 using XMM-Newton
自从1995年在塞弗特星系MCG-6 - 30 -15中发现了第一条宽的铁-K线以来，在其他几个塞弗特星系中也发现了宽的铁-K线，它们来自吸积恒星质量的黑洞，甚至来自吸积中子星。铁-K线是突出的硬X射线连续辐射致密吸积物质产生的反射光谱。这条线的相对论性扭曲使它对黑洞的强引力和自旋很敏感。当铁丰度高时，伴随的铁-L线发射应该是可检测的。在这里，我们报告的第一个发现铁K和L的排放，使用XMM牛顿观测的窄线塞弗特1星系1H 0707 -495。明亮的Fe-L发射使我们能够第一次检测到直接X射线连续谱与落入孔中的物质反射之间的30秒混响滞后。观测到的混响时间尺度与超大质量黑洞周围最内层半径的光穿越时间相当。1H 0707 -495的光谱和时间数据的结合提供了强有力的证据，证明我们正在目睹来自引力半径内的物质的发射，或者一个光分的一小部分，来自快速旋转的大质量黑洞的事件视界。
2009-05-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
MAXI J1820+070: A rapidly spinning black hole with a small disk truncation in the soft state and warm corona layers
University of Ioannina（约阿尼纳大学）；University of Western Macedonia（西马其顿大学）；Trumeter Ltd（Trumeter有限公司）
通过NuSTAR观测数据对MAXI J1820+070的自转进行广谱光谱建模，发现其黑洞自转速度快（a>0.75），并揭示软态中期内盘温度下降及可能的盘截断现象，同时发现软X射线过剩辐射可能来自位于10Rg以外的温暖回旋层。
2026-10-14 astro-ph.HE hep-ph
Mildly Super-Eddington Accretion Onto Slowly-Spinning Black Holes Explains the X-Ray Weakness of the Little Red Dots
本研究利用GRRMHD模拟发现，缓慢自转黑洞上的轻度超爱丁顿吸积能自洽地解释小红点（LRDs）的X射线弱性现象。
2024-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray reflection in a sample of X-ray bright Ultraluminous X-ray sources
我们应用基于反射的模型的最佳可用的XMM牛顿光谱的X射线明亮的超发光X射线（ULX）源（NGC 1313 X-1，NGC 1313 X-2，M 81 X-6，Holmberg IX X-1，NGC 5408 X-1和Holmberg II X-1）。在能量为6-7 keV的所有源的数据中，光谱下降是明显的。这里用来自吸积盘的相对论模糊电离反射来解释这种下降。在NGC 5408 X-1和Holmberg II X-1的情况下，从这些源也检测到软过剩（通常在活动星系核的光谱中发现），从O K和Fe L发射，这可以理解为来自盘反射的特征。值得注意的是，电离盘反射和相关的幂律连续谱提供了一个很好的描述宽带光谱，包括软过剩。在光谱的描述中，不需要来自内盘的热发射。这样，这些系统中的黑洞必定是高速旋转的，其旋转速度接近最大旋转黑洞的最大速率。这些结果需要在这些源中的强光弯曲的作用。我们认为，它们可能是强吸积的黑洞，其中大部分能量是从磁流中提取的，并在盘上方释放，从而避免了传统的爱丁顿极限。
2009-11-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evidence for mass-dependent spin subpopulations in GWTC-4
Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理学中心）；Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
利用GWTC-4数据，通过允许自旋幅度随质量变化的多子群模型，发现两个自旋子群的强证据，低质量系统自旋慢，高质量系统自旋快且分布宽。
2026-05-22 astro-ph.HE
Seeking Spinning Subpopulations of Black Hole Binaries via Iterative Density Estimation
IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；IGFAE, University of Santiago de Compostela（圣地亚哥德孔波斯特拉大学 IGFAE）
本文通过迭代密度估计方法，发现高自旋BBH子群体并揭示低质量BBH中χ_eff与质量比的反相关性。
2025-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Critical Emission from a High-Spin Black Hole
我们考虑一个快速旋转的黑洞，它被一个静止的、轴对称的、在赤道附近的、几何上薄的、缓慢吸积的圆盘所包围。我们分析计算电磁线辐射的扩大，从磁盘的最里面的一部分，这驻留在近地平线区域。该结果与磁盘的表面发射率无关，因此具有普遍性。这是天文学中的一个关键行为的例子，可能被当前或未来的望远镜观察到。
2018-03-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Studying Postmerger Outflows from Magnetized Neutrino-cooled Accretion Disks
紧密双星合并产生的自旋黑洞周围的中子冷却吸积流是形成喷流和发射磁驱动外流的一个有希望的方案。基于LIGO和Virgo天文台对GW170817引力波的探测以及电磁观测，该模型可以解释短持续时间伽马射线暴（GRB）和kilonova辐射的中心引擎。利用开放源代码的GRMHD HARM-COOL程序，在固定弯曲时空背景下，发展了几种具有真实状态方程的二维磁化吸积盘-黑洞模型.我们应用粒子示踪技术来测量流出物的性质。选择的磁盘和黑洞的初始参数的方式来表示不同的可能合并后的情况下合并的紧凑对象。我们的模拟显示了黑洞的自旋和喷出的质量之间有很强的相关性。一般来说，合并产生巨大的圆盘和快速旋转的黑洞会产生更强的外流。我们观察到我们的模型产生的风具有中等速度（$v/c \sim 0.1-0.2$）和宽范围的电子分数。我们使用这些结果来估计可能的放射性供电的瞬态发射这样的系统的光度和光变曲线。我们发现亮度峰值范围内的$10^{40}-10^{42}$ erg/s，这与以前的研究盘风外流。
2022-12-11 astro-ph.HE
Modelling the broad Fe Kα reverberation in the AGN NGC 4151
最近对活动星系核（AGN）周围X射线反射滞后的探测，特别是在Fe Kα线区域，为研究超大质量黑洞周围吸积盘对硬X射线的时间分辨响应（反射）提供了可能。在这里，我们使用广义相对论传递函数的反射X射线从一个点源位于一定高度以上的黑洞研究的时间滞后预期作为一个函数的频率和能量的Fe Kα线区域。我们探讨的模型和依赖的滞后的关键参数，如高度的X射线源，吸积盘倾角，黑洞自旋和黑洞质量。然后我们将这些模型与观测到的NGC 4151中Fe Kα线滞后的频率和能量依赖性进行了比较。假设$4.6\times10^7~M_\odot$的光学混响映射质量，我们得到了在频率范围$(1-2)\times10^{-5}$ Hz内，对于位于具有最大旋转黑洞和倾斜度$i < 30^\circ$的高度$h = 7^{+2.9}_{-2.6}~R_G$的X射线源，在Fe Kα线上的滞后轮廓的最佳拟合。
2013-12-13 astro-ph.HE
Hard X-Ray broadband spectroscopy of Mrk 876: characterizing its spectrum
自从启动NuSTAR任务以来，硬X射线范围正在以前所未有的灵敏度覆盖。这个范围编码的反射功能所产生的活动星系核（AGN）。特别是吸积盘对初级辐射的反射具有Kerr度规描述的旋转超大质量黑洞（SMBHs）的广义相对论的特征。我们展示了Mrk 876的宽带分析结果。的光谱表现出的康普顿峰的签名在能量超过10千电子伏和加宽和歪斜的过剩能量~6千电子伏。我们通过蒙特卡罗模拟确定该光谱过量在99.71%（~ 3 sigma）具有统计学显著性，这是试验后概率。基于光谱拟合结果和光谱特征的重要性，相对论反射模型优于远距离反射模型。在~6 keV的过剩具有复杂的形状，我们试图通过自洽的X射线反射模型与康普顿峰一起恢复。这允许推断黑洞自旋的上限a<0.85，而吸积盘的倾角导致i=32.84（+12.22\-8.99）度，这与先前的独立测量（i=15.4（+12.1/-6.8）度）的误差范围内一致。虽然大多数自旋测量都偏向于高自旋值，但Mrk~876（2.4x10^8 Msun < M < 1.3x10^9 Msun）的黑洞质量处于中等自旋SMBH的预期范围内。此外，对12个钱德拉观测数据的分析首次揭示了Mrk 876的X射线变化幅度为40%。
2022-07-26 astro-ph.HE
Photon Rings and Shadow Size for General Integrable Spacetimes
本文提出由四个自由径向函数描述的一般可积旋转黑洞时空新表述，证明极向观测者所见阴影与高阶光子环不依赖能层而直接探测视界函数，并将非微扰、非参数化的近视界测量刻画扩展至旋转时空。
2023-11-02 astro-ph.HE gr-qc
NuSTAR detection of a broad absorption line in IGR J06074+2205
本研究利用NuSTAR观测分析了BeXRB脉冲星IGR J06074+2205的X射线特性，发现其自转减慢速率、双峰脉冲轮廓演化，并探测到55 keV回旋线及10 keV吸收特征，估算磁场强度约4.74×10¹² G。
2024-04-23 astro-ph.HE
An X-ray spectral study of the origin of reflection features in bare Seyfert 1 galaxy ESO 511--G030
活动星系核（AGN）的X射线辐射是研究超大质量黑洞（SMBH）周围物质动力学和几何学的重要诊断工具。利用2012年和2007年的多历元Suzaku和XMM-Newton数据，对裸露的Seyfert 1星系ESO~511--G 030进行了宽带（光紫外到硬X射线）光谱研究。ESO~511-G 030的宽带光谱在2keV以下有明显的软过剩，在6.4keV处有较宽的（$σ=0.08 - 0.14$ keV）Fe发射线，在E > 10 keV处有弱的康普顿峰。ESO~511-G_（030）的软X射线过剩既可以被描述为暖（$0.40^{+0.02}_{-0.02}$ keV）、光厚（$τ= 12.7^{+0.5}_{-0.4}$）和致密（$< 15 \rm r_{g}$）日冕对盘种子光子的热康普顿化，也可以被描述为未截断的中高度电离吸积盘的模糊反射。然而，对于模糊的反射，模型需要一些极端的磁盘和日冕配置。这两种模型都倾向于快速旋转的黑洞（$a>0.78$）和致密的日冕，表明宽Fe发射线的相对论起源。我们发现了一个内部磁盘的$\sim 2-3$ eV的温度，其特征的UV凸点和SMBH吸积在亚爱丁顿率（$λ_{Edd} = 0.004-0.008$）。
2020-12-19 astro-ph.HE
Broadband X-Ray Observations of the 2018 Outburst of the Changing-Look Active Galactic Nucleus NGC 1566
我们研究了2018年6月爆发期间外观变化的活动星系核NGC 1566的性质。在爆发期间，源的X射线强度与其静止状态强度相比上升高达约25-30倍。我们执行的时间和光谱分析的源在爆发前，爆发，和爆发后的时期使用半同时观测与XMM-牛顿，核光谱望远镜阵列（NuSTAR），和尼尔Gehrels斯威夫特天文台。我们计算方差，归一化方差，和分数均方根幅度在不同的能量带研究的变化。宽带0.5-70 keV的光谱拟合唯象模型，以及物理模型。在爆发期间的光谱中检测到强的软X射线过剩。软过剩辐射被认为是复杂的，可能起源于温暖的康普顿化区域内吸积盘。我们发现吸积率的增加是导致光度突然上升的原因。这是由硬度-强度图的q形所支持的，这种图通常在爆发的黑洞X射线双星中发现。从我们的分析中，我们发现NGC 1566很可能拥有一个低自旋的黑洞，自旋参数a* ~ 0.2。我们还讨论了NGC 1566的中央核心可能是一个合并的超大质量黑洞的情况。
2021-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
The jets-accretion relation, mass-luminosity relation in Fermi blazars
我们收集了111个具有射电核光度、宽线光度、辐射光度和黑洞质量的费米耀变体样本，并给出了射电核光度和宽线光度之间的显著相关性，支持了吸积过程与相对论喷流之间的密切联系。分析揭示了$\rm{LogL_{BLR}\sim(0.81\pm0.06)LogL_{R}^{C}}$的关系，该关系与理论预言的系数一致，支持了耀变体喷流是通过吸积盘提供的磁场从快速旋转的Kerr黑洞中提取能量而产生的。通过研究内禀热光度与黑洞质量之间的关系，发现支持本文导出的费米耀变体质光关系的$\rm{{Log}\frac{L_{in}}{L_{\odot}}=(0.95\pm0.26){Log}\frac{M}{M_{\odot}}+(3.53\pm2.24)}$关系是一个类似于主序星的幂律关系。最后讨论了耀变体的演化序列。
2015-04-22 astro-ph.HE
Testing Spin Prior Assumptions of Binary Black Hole Parameter Inference and Their Astrophysical Implications
Lester B. Pearson United World College of the Pacific（莱斯特·B·皮尔逊太平洋联合世界学院）；Nanyang Normal University（南阳师范学院）；Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；Anhui Normal University（安徽师范大学）
本文通过贝叶斯推断检验三种自旋先验，发现主黑洞不自旋先验被高有效旋进自旋系统数据否定，提出公共包层演化及质量比反转通道可解释这些系统。
2026-09-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery and Long-term Broadband X-ray monitoring of Galactic Black Hole Candidate MAXI J1803-298
本文报道了利用MAXI/GSC和Swift/BAT对银河系新的黑洞候选者MAXI J1803 $-$ 298在其爆发期间进行宽带X射线监测的结果。在2021年5月1日发现之后，低于10 keV的软X射线通量迅速增加了$\sim 10$天，然后在5个月内逐渐减少。在最亮相，该源表现出从低/硬态通过中间态到高/软态的状态转变。用盘状黑体及其热或非热康普顿化很好地描述了爆发过程中的宽带X射线谱。在过渡前的源光谱被描述的热康普顿化组件的光子指数为$\sim 1.7$和电子温度为$\sim 30$千电子伏，而一个强大的磁盘黑体组件后，观察到的过渡。在这些期间的光谱特性是一致的低/硬态和高/软态，分别。在中间状态下，发现了一个突然的通量下降，持续几天，与硬度比的显着变化无关。造成这种变化的一个可能原因是在盘的转变处质量吸积率迅速增加，这引起了强烈的康普顿厚度的外流，并散射出X射线通量。假设一个非旋转的黑洞，我们从在高/软状态下获得的内部盘半径估计MAXI J1803 $-$ 298的黑洞质量为$5.8 \pm 0.4~(\cos i/\cos 70^\circ)^{-1/2} (D/8~\mathrm{kpc})~M_\odot$（其中$i$和$D$是倾角和距离）。
2022-02-03 astro-ph.HE
Simultaneous NuSTAR and XMM-Newton 0.5-80 keV spectroscopy of the Narrow Line Seyfert 1 galaxy SWIFT J2127.4+5654
我们提出了一个宽波段的光谱分析的联合XMM牛顿和NuSTAR观测活动的窄线塞弗特1 SWIFT J2127.4+5654，包括300千分之三的XMM牛顿轨道期间进行。我们检测到一个相对论加宽铁K $α$线起源于吸积盘周围的中心黑洞，从中我们推断的中间自旋$a$ = $0.58^{+0.11}_{-0.17}$的最内部的地区。内禀光谱是陡峭的（$Γ=2.08\pm0.01$），通常发现在窄线塞弗特1星系，而截止能量（E $_{\rm c}=108^{+11}_{-10}$ keV）的范围内观察到的宽线塞弗特1星系。我们测量的低频滞后，随着能量的稳定增加，而在高频率下，有一个明显的滞后后的形状广泛的铁钾发射线。有趣的是，在SWIFT J2127.4+5654中观察到的Fe K滞后并不像其他具有最大旋转黑洞的来源那样广泛。滞后幅度表明连续处理器到洗消机的距离约为$ 10-20\ r_{\mathrm{g}}$。这些时间的结果独立地支持一个中间黑洞自旋和一个紧凑的日冕。
2014-02-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Measuring Black Hole Spin using X-ray Reflection Spectroscopy
我回顾了X射线反射的现状（也称为X射线反射）。宽铁线）的黑洞自旋测量。这是一种强大的技术，使我们能够测量整个质量范围内的强大黑洞自旋，从X射线双星中的恒星质量黑洞到活动星系核中的超大质量黑洞。在描述了这种方法的基本假设之后，我列出了详细的方法，重点是“最佳实践”，这些实践是获得稳健结果所必需的。反映我自己的偏见，这篇评论倾向于讨论活动星系核（AGN）中的超大质量黑洞（SMBH）自旋。将文献中所有符合客观质量控制标准的XMM-牛顿和朱雀实验结果汇总在一起，很明显，很大一部分SMBH都是快速旋转的，尽管在高质量（M>5* 10^7 Msun）和低质量（M<2* 10^6 Msun）下有一个旋转较慢的群体的初步暗示。我还简要回顾了X射线双星中恒星质量黑洞的自旋。一般来说，基于反射和基于连续拟合的自旋测量是一致的，尽管仍然有两个对象（GROJ 1655 -40和4U 1543 -475）是不正确的。最后，我讨论了令人兴奋的相对论混响的前沿，特别是发现宽铁线混响的XMM-牛顿数据的塞弗特星系NGC 4151，NGC 7314和MCG-5-23-16。在证实相对论圆盘反射的基本范式的同时，这种混响的探测表明，未来的大面积X射线天文台如LOFT将在利用活动星系核中的相对论混响研究强引力方面取得巨大进展。
2013-02-16 astro-ph.HE gr-qc
Modelling the high mass accretion rate spectra of GX 339-4: Black hole spin from reflection?
我们提取了GX 339-4的所有XMM-牛顿EPIC pn突发模式光谱，以及同时/同期的RXTE数据。这些包括三个光盘为主和两个软中间光谱，宽带通/中等光谱分辨率的组合给出了一些最好的数据，这些明亮的软态在黑洞二进制文件。光盘占主导地位的光谱跨越一个因素三的光度，都表明，光盘发射是更广泛的比最简单的多色光盘模型。这与最新光盘模型中原子特征产生的预期相对论拖尾和色温变化校正一致。然而，这些模型在5%的水平上与数据不匹配，因为预测的原子特征在数据中不存在，这也许表明即使在高能尾部很弱的情况下，辐照也很重要。不管是什么原因，这意味着数据比最好的物理光盘模型具有更小的误差，迫使使用更多的现象学模型来进行光盘发射。我们使用这些软中间状态的数据，其中以前的分析使用一个简单的光盘连续发现了一个非常广泛的残留，确定为红色翅膀的铁线反射周围的一个高度旋转的黑洞。然而，铁线能量接近圆盘和尾部具有相等通量的地方，因此使用更宽的圆盘连续体显著改变了剩余的“铁线”轮廓。在一个更宽的圆盘连续模型中，推断出的线形成在30 ${\rm{R_g}}$之外，因此不能约束黑洞的旋转。我们要注意的是，一个强大的决心黑洞自旋的铁线轮廓是非常困难的磁盘作出重大贡献的铁线能量，即在最明亮的黑洞状态。
2011-08-25 astro-ph.HE
Accretion disk/corona emission from a radio-loud narrow line Seyfert 1 galaxy PKS 0558-504
大约有10-20%的活动星系核会从最里面的区域喷射出强大的喷流。如果喷流是由旋转的黑洞提供动力，如果吸积盘延伸到射电巨响的活动星系核的最内部区域，则几乎没有观测证据。本文利用朱雀和雨燕观测资料研究了射电强窄线塞弗特1星系PKS 0558-504的软X射线过剩、硬X射线谱和光学/紫外辐射。PKS 0558- 504的宽带X射线连续谱由低于2keV的软X射线过量发射组成，这可以用黑体来描述（kTe ~ 0.13 keV）和高能量发射，其由热康普顿化（compps）模型很好地描述，其中kTe ~ 250 keV，光学深度τ ~ 0.05 kTe ~ 90 keV，τ ~ 0.5（板状日冕）。PKS 0558-504的康普顿化日冕可能比无线电宁静的西弗特星（如IC 4329 A和Swift J2127.4+5654）更热。所观察到的软X射线过剩可以模拟为从电离的吸积盘或光学厚的低温等离子体中的热康普顿化的模糊反射。软X射线过量发射（当被解释为模糊反射时）和光学/UV到软X射线发射（被解释为固有盘康普顿发射）都意味着旋转（a > 0.6）黑洞。这些结果表明，在大半径盘截断和逆行黑洞自旋都不太可能是必要的条件发射的喷流。
2015-11-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
