Positron annihilation signatures associated with the outburst of the microquasar V404 Cygni
微类星体是恒星质量的黑洞,它吸积来自伴星的物质,并以接近光速的速度喷射出等离子体射流。它们类似于包含$10^6$到$10^{10}$太阳质量的超大质量黑洞的类星体。微类星体的吸积变化的时间尺度比类星体短得多,偶尔会产生异常明亮的X射线耀斑。耀斑是如何产生的尚不清楚,发射相对论喷流的机制及其成分也不清楚。在微类星体的发射光谱中,人们一直在寻找一条接近511千电子伏特的发射线,作为预期的电子-正电子等离子体的证据。在两个物体中已经报道了瞬态高能光谱特征,但它们的正电子解释仍然存在争议。在这里,我们报告的观测$γ$射线发射的微类星体V404天鹅座在最近一段时间的强烈耀斑活动。在511千电子伏特附近的发射光谱显示出可变正电子湮灭的清晰特征,这意味着正电子的产生率很高。这支持了先前的猜想,即微类星体可能是负责我们银河系隆起区域湮灭$γ$射线的明亮漫发射的电子-正电子等离子体的主要来源。此外,微类星体可能是银河系内部观测到的兆电子伏连续过剩的起源。
2016-04-15 astro-ph.HE
The Early History of Microquasar Research
微类星体是紧凑的物体(恒星质量的黑洞和中子星),在较小的尺度上模仿了类星体中的许多现象。他们的发现为在宇宙其他地方观察到的相对论性喷流物理学以及吸积-喷流耦合提供了新的见解。微类星体为理解在外部星系中观测到的超亮X射线源、长持续时间的伽马射线暴以及恒星黑洞和中子星的起源开辟了新的视野。微类星体是在最强引力场极限下探测广义相对论的最佳实验室之一,因此,它已成为高能物理和天体物理的热门领域。
2012-06-05 astro-ph.HE
Jet Suppression by Accretion Disk Winds in the Microquasar GRS 1915+105
具有相对论喷流的恒星质量黑洞,也被称为微类星体,模仿类星体和活动星系核的行为。由于恒星质量黑洞周围的时间尺度比更遥远的超大质量黑洞周围的时间尺度小几个数量级,因此微类星体是研究黑洞系统中吸积盘演化和喷流形成的理想"实验室“。尽管对黑洞的研究揭示了一系列复杂的吸积活动,但触发和抑制喷流形成的机制仍然是一个谜。在这里,我们报告发现了一个广泛的发射线期间的强烈的硬X射线通量在微类星体GRS 1915+105,和高度电离的窄吸收线在较软的状态。我们认为,宽发射线时出现的内部吸积盘是由硬X射线照射,可能从喷流。相反,在较软的状态下,当喷流较弱或不存在时,吸收线出现,因为黑洞周围的强大辐射场将热风从吸积盘中驱走。我们的分析强烈地表明,这种风携带了足够的质量远离圆盘,阻止物质流入射电喷流。
2009-03-24 astro-ph.HE
Relativistic hydrodynamical simulations of the effects of the stellar wind and the orbit on high-mass microquasar jets
高质量的微类星体喷流,产生于一个在大质量恒星轨道上吸积的致密物体,必须穿过一个充满恒星风的区域。风和轨道运动的综合效应可以强烈地影响二元尺度及更大尺度上的喷流特性。对这种效应的研究可以揭示高质量微类星体喷流在星际介质中的传播和终止。我们研究的第一次,使用相对论流体动力学模拟,星风和轨道运动的组合影响上的大质量微类星体喷流的属性上的二进制和超越。利用PLUTO程序,对微类星体中来自恒星的强/弱相对论风与双星轨道运动影响下的相对论性喷流相互作用的情形进行了三维相对论流体动力学模拟。轨道参数的选择使得结果可以提供对紧凑系统(例如Cyg~X-1或Cyg~X-3)中喷流-风相互作用的洞察。风和喷流动量率被设定为对这些源可能是现实的值,并导致适度的喷流弯曲,这与近轨道和喷流不稳定性一起可能引发显著的喷流进动和中断。对于轨道尺寸为$a\sim 0.1$ ~AU,喷流功率为$L_j\sim 10^{37}(\dot M_w/10^{-6}\,{\rm M}_\odot\,{\rm yr}^{-1})$ ~erg~ $^{-1}$(其中$\dot M_w$为恒星风质量率)的高质量微类星体,恒星风和轨道运动的联合作用可以诱导$\sim 1$ ~AU尺度的相对论性喷流破裂。
2021-12-08 astro-ph.HE
Observation of microquasars high-energy emission with INTEGRAL
本文利用INTEGRAL/IBIS望远镜测量蟹状星云和黑洞X射线双星Swift J1727.8-1613的软伽马射线偏振,以区分微类星体150 keV以上高能辐射起源于混合康普顿化还是喷流底部同步辐射。
2024-04-16 astro-ph.HE
Ultra-High-Energy Gamma-Ray Bubble around Microquasar V4641 Sgr
本文报道微类星体 V4641 Sgr 的 TeV 伽马射线辐射,揭示其粒子加速距离与 SS 433 相似,能谱极硬且探测至 200 TeV,表明微类星体大尺度喷流可能更普遍并是银河系宇宙线的重要来源。
2024-10-21 astro-ph.HE
Effects of radiative losses on the relativistic jets of high-mass microquasars
上下文相对论性喷流在天体物理学中无处不在。高质量微类星体(HMMQs)是研究这种喷流的有用实验室,因为它们相对较近,并且在可观测的时间尺度上演化。然而,射流传播进入的环境介质远非均匀的。到目前为止,相应的模拟研究考虑了各种形式的风形环境介质,但通常忽略了辐射冷却和相对论效应。目的。我们研究了辐射损失和系统参数对HMMQs中相对论喷流的动力学和结构效应,从喷流发射到其传播经过几十个轨道分离。方法.我们使用3D相对论流体动力学模拟,包括参数化的辐射冷却来自相对论热等离子体分布进行参数研究,围绕两个基准的情况下,天鹅座X-1和天鹅座X-3的启发。结果辐射损失在天鹅座X-3中比天鹅座X-1中更重要。不同的喷流功率、喷流温度或施主星的风在喷流形成和不稳定性最初发展的早期往往比喷流达到湍流状态的后期产生更大的影响。结论.辐射损失至少在天鹅座X-3的情况下可能是动态和结构相关的,因此应该更详细地研究。
2021-11-23 astro-ph.HE
Neutrino emission from magnetized micro-quasar jets
用相对论流体动力学程序PLUTO模拟了微类星体系统中的强子喷流。我们专注于中微子发射的强子喷流内的热的快速质子(非热)碰撞产生的这样的喷流。我们采用半解析近似的描述产生的二次粒子从p-p碰撞和开发适当的算法使用上述注入质子作为输入。作为一个具体的例子,我们考虑的SS-433 X射线双星系统,在过去的几十年中已经进行了几次观测。在我们以前的工作中,我们采用了沿射流的快质子的预先设定的分布相反,在本论文中,我们模拟它通过使用幂律的快质子分布沿PLUTO流体代码。在急流前进通过计算网格的过程中,这种分布逐渐将周围的风扫到一边。作为第一步,在本工作中的中微子能谱提取模型喷流,促进了一系列潜在的动力学模拟在目前有趣的微类星体喷流系统。
2017-06-09 astro-ph.HE
Astrophysical signatures of Kerr-Bertotti-Robinson black holes in a cloud of strings: ISCO, microquasar QPOs, and Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion
The Assam Royal Global University(阿萨姆皇家全球大学);American University of the Middle East(中东美国大学);Al-Hussein Bin Talal University(侯赛因·本·塔拉勒大学);Eastern Mediterranean University(东地中海大学)
研究Kerr-Bertotti-Robinson黑洞在弦云中的测试粒子动力学,计算ISCO、微夸克QPO及BHL吸积的特性,揭示弦云对吸积过程的影响。
2026-05-11 astro-ph.HE
Real-time evolution of a large-scale relativistic jet
上下文天体物理喷流在宇宙中的所有尺度上都是普遍存在的,但它们的大尺度动力学和时间演化很难观察,因为它们通常以非常缓慢的速度发展。目标。我们的目标是获得天体物理喷流中预期的大规模演变及其与环境相互作用的第一个观察证据。只有来自微类星体的喷流才有机会在人类的一生中见证实时的、完整的喷流演化,因为它们结合了“短”的、几秒差距的长度和相对论速度。方法.这项工作的方法是基于一个系统的重新校准的干涉射电观测的微类星体在公共档案。特别是,在不到20年的时间里,对微类星体GRS 1758-258的射电观测提供了最惊人的结果。结果GRS 1758-258的扩展喷流结构的显着形态变化,在这里报告,以前错过了。它的北部射电瓣经历了一次重大的形态变化,使热点在2001年无法检测到,并在随后的几年再次出现。报告的变化证实了来源的银河系性质。我们尝试性地解释他们在射流中的不稳定性的增长。周围也有茧的证据。这些结果可以为解释射流演化及其与环境相互作用的模型提供试验平台。
2015-05-28 astro-ph.HE
An X-ray Shell Reveals the Supernova Explosion for Galactic Microquasar SS 433
本研究在银河系微类星体SS 433北侧发现X射线壳层,证实其由2-3万年前超新星爆发形成,为部分黑洞经标准超新星爆发形成提供观测证据,还为微类星体吸积与γ射线辐射研究提供新方向。
2024-10-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The low or retrograde spin of the first extragalactic microquasar: implications for Blandford-Znajek powering of jets
在黑洞X射线双星中,向高质量吸积率的转变与强大的相对论运动喷流的喷射有关。驱动这些事件的机制被认为与黑洞的角动量(自旋)、通过圆盘的吸积速率或两者的某种组合有关。我们可以通过比较喷流动力的代用指标和尾旋的估计值来尝试区分这些可能性。由于达到爱丁顿速率的源数量很少,因此被建议作为“标准烛光”,最近有很多关于喷流功率和自旋之间是否存在显着相关性的争论。我们进行连续拟合的高品质,光盘占主导地位的XMM牛顿光谱的河外微类星体中发现的M31。假设自旋为π,我们发现,对于合理的约束,自旋总是很低的(在3 σ时a < 0.15)。当结合一个代理射流功率来自最大的5 GHz的无线电光度在明亮的耀斑事件,我们发现,该源位于远高于先前报道的,上升的相关性,这将表明,自旋攻丝是占主导地位的机制为动力的喷气机。值得注意的例外情况要求倾角小得不可思议,或者喷流非常快。我们调查了这是否可能是选择仅逆行自旋的副产品,发现数据在统计上有利于相同约束的基本逆行自旋(3 σ < -0.17)。虽然理论上不太可能,但这一非凡的发现可能证实了逆行自旋可以通过自旋敲击来为这种喷流提供动力,就像某些射电类星体所建议的那样。无论是哪种情况,这项工作都证明了研究当地河外微类星体的价值,这是更好地理解喷气式飞机发射物理学的一种手段。
2014-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Effects of precession versus instabilities on the jets of GRS 1758-258
目标。微类星体GRS 1758-258的原型在射电图上呈现出大规模的形态变化,这是由于不稳定性的增加。在这里,我们调查这些影响是否可以归因于喷流进动。方法:我们使用新的和存档的无线电地图来拟合一个动力学喷流进动模型。分析由此获得的参数的值,以得到对GRS 1758-258系统的物理性质的约束。它们与喷流进动起源的不同理论的一致性,如Lense-Thirring效应和次级恒星引起的潮汐力矩,以前已经研究过。另外,我们还评估了观测结果与最终喷流不稳定性相一致的可能性。结果这里提供的新的无线电数据证实了GRS 1758-258的大尺度无线电形态正在随着时间的推移而变化。我们的研究表明,18.48天的周期可以合理地归因于岁差,从而意味着对迄今为止对轨道周期所做的假设的重新解释。然而,根据我们的分析,射电喷流中观察到的结构变化不能轻易归因于喷流进动。相比之下,不稳定性的增长显然是对这些效应的更现实的解释。
2020-10-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interface instabilities in hydrodynamic relativistic jets
相对论性喷流的动力学和观测性质都取决于它们与周围介质的相互作用。射流边界处的接触不连续性起着至关重要的作用,在存在射流准直的情况下,射流边界处的接触不连续性可能会受到瑞利-泰勒不稳定性(RTI)和里希特迈尔-梅什科夫不稳定性(RMI)的影响。在这里,我们研究这些不稳定性的演化在非磁化相对论射流使用特殊的相对论三维流体动力学模拟。我们表明,初始扰动的增长是一致的相对论RTI在射流准直区操作。与理论预期一致,RMI的贡献在准直激波下游变得重要。这两种不稳定性在激波会聚点以上达到非线性尺度,并引发强湍流,将射流与周围物质混合。我们设计了一个解析解的混合率,并表明它是敏感的外部密度梯度。我们的结果可以应用到不同类型的天体物理对象。特别是,界面不稳定性的不同贡献是一个自然的解释FR-I和FR-II radiogalgesic之间观察到的二分法。M87喷流中的快速慢化现象与观测到的密度分布一致,这与环核物质对重子的卷吸有关。在微类星体中,由界面不稳定性触发的重子负载是观测到的低洛伦兹因子的一个可能原因。我们发现,观察到的变化伽马射线暴不能来自混合驱动的界面不稳定性,可能源于发动机,这表明存在的磁场的射流。
2023-01-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Parallax Distance to the Microquasar GRS 1915+105 and a Revised Estimate of its Black Hole Mass
利用甚长基线阵列,我们测量了微类星体GRS 1915+105的三角视差,它包含一个黑洞和一个K巨星伴星。由此得到的直接距离估计值为8.6(+2.0,-1.6)kpc,修正后的黑洞质量估计值为12.4(+2.0,-1.8)Msun。GRS 1915+105与一些HII区域和水脉泽的距离大致相同,这些区域与银河系人马座旋臂中的高质量恒星形成有关。GRS 1915+105向东和向北的绝对自行分别为-3.19 +/- 0.03 mas/y和-6.24 +/- 0.05 mas/y,这对应于视差距离处22 +/-24 km/s的适度特有速度,表明该双星在黑洞形成时没有受到大的速度反冲。在一个观测时期,GRS 1915+105显示出沿其接近喷流方向的超光速运动。考虑到以前对喷流运动的观测,GRS 1915+105中的喷流可以用60 +/- 5度的喷流倾斜度和0.65 c和0.81 c之间的可变流速来建模,这可能表明喷流在距离黑洞>2000 AU的地方减速。最后,利用我们对距离的测量和对黑洞质量和倾角的估计,我们暂时证实了我们早先的结果,即黑洞旋转得非常快。
2014-09-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Stability of black hole accretion disks
本文讨论了由于两种主要的热粘不稳定性而可能发生极限环振荡的吸积盘的稳定性问题。这些都是由靠近中心黑洞的最里面区域的辐射压的支配引起的,或者是由适当温度区域的氢的部分电离引起的。这些物理过程可能导致活动星系核在数亿年至数百万年的时间尺度上间歇性活动。我们列出了一些观测事实,支持的想法,在高吸积率源的循环活动。然而,我们的结论是,观测到的类星体的特征可能只提供了潜在的不稳定性的间接签名。此外,恒星质量的黑洞源的支持,其变化的时间尺度是观测上可行的,仅限于少数情况下的微类星体。因此,我们考虑了一些合理的机制,稳定的极限环振荡的高吸积率吸积盘。新发现的是随机粘度波动的稳定效果。
2012-12-28 astro-ph.HE
Quasar feedback: accelerated star formation and chaotic accretion
人们认为,不断生长的超大质量黑洞(SMBH)会以负面的方式影响其母星系,在气体变成恒星之前将其喷射出去,从而终止其生长。在这里,我们提出了一些最复杂的SMBH反馈模拟到目前为止,表明类星体的星系的影响并不总是负面的。我们发现,当周围的冲击气体迅速冷却时,冲击气体被压缩成薄冷致密壳,细丝和团块。驱动这些高密度特征比分析模型预测的要困难得多,因为密集的细丝对反馈有弹性。然而,在这种情况下,类星体还有另一种影响宿主星系的方式--通过超压引发冷气中的大规模恒星形成爆发。在这种情况下,SMBH实际上加速了宿主星系中的恒星形成,对宿主星系产生了积极而非消极的影响。因此,SMBH和星系之间的关系比目前认为的更加复杂和共生。我们还认为,这里发现的不稳定性可能会鼓励混沌活动星系核喂养模式。
2012-07-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
A short observational view of black hole X-ray binaries with INTEGRAL
吸积黑洞是理解极端引力下物理学的独特工具。虽然黑洞X射线双星的质量与活动星系核有很大的不同,但它们的吸积和喷射流被认为是基本相似的。然而,黑洞X射线双星或微类星体是不耐烦的类星体,因为变化时间尺度直接与质量成比例。状态变化,即,在黑洞的X射线双星中,辐射特性的强烈变化可以在数小时内发生,整个爆发周期可以在数月至数年内发生。但是我们对这种变化的驱动因素以及单个吸积和喷射成分对整体排放的贡献仍然缺乏了解。在这里,我强调一些积分的独特贡献的理解黑洞X射线二进制通过其覆盖的能量以上的光谱截止,其长期不间断的监测观测和测量硬X射线/软$γ$ -射线偏振。
2019-08-22 astro-ph.HE
Interactions between the jet and disk wind in a nearby radio intermediate quasar III Zw 2
盘风和喷流在活动星系核(AGN)中普遍存在,这两种成分如何相互作用仍然是一个悬而未决的问题。研究了射电中间类星体III Zw 2的射电性质。我们探测到两个喷流结J1和J2秒差距尺度,这在一个温和的表观超光速$1.35\,c$移动。2009 - 2010年在III Zw 2中探测到两次$γ$射线耀斑,对应于2009年底的初级射电耀斑和2010年初的次级射电耀斑。2009年的主耀斑被发现与J2的喷射有关。2010年的第二次耀斑发生在距离中心引擎$\sim$ 0.3秒差距的地方,可能是喷流与吸积盘风碰撞的结果。III Zw 2的变率特征(周期性射电耀斑、不稳定周期性、多个准周期信号以及它们之间可能的谐波关系)可以用吸积盘的全局不稳定性来解释。这些不稳定性起源于翘曲盘的外部向内传播,并可能导致吸积率的调制和随之而来的喷流喷射。同时,外盘的摆动也可能导致盘风和喷流隧道之间的边界振荡,从而导致喷流-风碰撞地点的变化。III Zw 2是少数几个观测到喷流-风相互作用的例子之一,本文的研究对于深入了解活动星系核核区域的动力学过程具有普遍意义。
2022-12-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Jet stability, dynamics and energy transport
相对论喷流携带能量和粒子,从紧凑到非常大的规模相比,他们的初始半径。这是可能的,因为尽管它们具有固有的不稳定性质,但它们具有显著的准直性。在这方面的贡献,我回顾了国家的最先进的知识增长在这些飞机和几个稳定的机制,可能会给一个答案的问题的稳定性射流的不稳定性。特别是,在过去的几年里,我们已经了解到,光速所施加的限制为不稳定性设定了最大幅度,与经典喷流的情况相反。在这种稳定机制之上,具有小波长的不稳定模式的快速增长防止了射流的完全破坏和夹带。我还审查了几个非线性的过程,可以对银河系外和微类星体喷流的准直的影响。在这些,我注意到可能的原因,为decollimation和decelleration的FRI喷气机,而不是准直FRII的。最后,我总结了射流能够传播如此长距离的主要原因。
2011-11-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Coupling between the accreting corona and the relativistic jet in the micro quasar GRS 1915+105
GRS 1915+105是我们银河系中第一个显示超光速射电喷流的恒星质量黑洞,类似于在中心有超大质量黑洞的活动星系核中观察到的射电喷流。有人提出GRS 1915+105的射电辐射是由吸积盘的不稳定性提供的,吸积盘内部的吸积流被喷射到喷流中。在这里,我们表明,有一个显着的相关性:(一)无线电通量,来自喷流,和铁发射线的通量,来自光盘和,(ii)的温度产生的高能量部分的X射线光谱通过逆康普顿散射和振幅的高频变化分量来自吸积流的最里面的一部分。同时,射电通量和铁线通量与X射线日冕的温度和高频变率分量的振幅有很强的反相关。这些相关性持续了约10年,尽管在此期间源的X射线和无线电特性变化很大。我们的发现第一次提供了无可争议的证据,证明为这个黑洞系统提供动力的能量可以直接指向X射线日冕或喷流。当这些能量被用来为日冕提供动力,提高日冕的温度时,剩下的能量就更少了,从而导致射电流量下降,反之亦然。这些事实,加上这个源的可变性的建模,最终表明在GRS 1915+105中,X射线日冕变形为喷流。
2022-03-06 astro-ph.HE
Radiation Pressure and Mass Ejection in Rho-like States of GRS 1915+105
我们提出了一个统一的方案,以解决的物理起源的多样性的X射线光变曲线内的ρ变化类的微类星体GRS 1915+105。这种“心跳”状态的特征是每50-100秒重复出现一次明亮的耀斑,但是耀斑的轮廓和持续时间在不同的观测中有很大的不同。基于RXTE档案中心跳的全面,相位分辨的研究,我们证明了非常不同的X射线光变曲线不需要在不同的吸积过程中的起源。实际上,我们对双峰振荡和单峰振荡的相位分辨光谱的详细比较表明,不同的周期可以具有基本相似的X射线光谱演化。我们认为,所有的心跳振荡可以理解为一个组合的热粘性辐射压力不稳定性,在磁盘中的本地爱丁顿限制,和突然的,辐射压力驱动的蒸发或喷射事件的内部吸积盘的结果。这种喷射似乎是rho态的一个普遍的基本部分,并且在很大程度上负责在所有周期的光变曲线中看到的硬X射线脉冲。我们建议,通过磁盘的质量吸积率的振荡的详细形状是负责不同的ρ型光变曲线之间的现象学差异,我们讨论了如何未来的时间依赖性模拟磁盘的不稳定性可能提供新的见解辐射压力的吸积流中的作用。
2012-03-01 astro-ph.HE
Stellar and Quasar Feedback in Concert: Effects on AGN Accretion, Obscuration, and Outflows
我们研究的反馈活动星系核(AGN)和多相星际介质(ISM)的相互作用,在模拟包括明确的恒星反馈,多相冷却,吸积盘风,康普顿加热。我们研究半径约0.1-100 pc的黑洞(BH),吸积率到BH的确定和活动星系核动力的风和辐射耦合到ISM。结果表明:(1)黑洞吸积速率是由引力不稳定性中气体与恒星之间的角动量交换决定的。这产生的吸积速率约为0.03-1 Msun/yr,足以为活动星系核提供能量。(2)星系核的气体盘经历了恒星形成的初始爆发,随后是几个百万年的恒星反馈抑制了恒星形成率(SFR)。(3)在小半径注入的活动星系核风的动量通量~L/c有效地耦合到ISM,并在~100秒差距内对ISM的性质有显着的影响。活动星系核风抑制核SFR约10-30倍,BH吸积率约3-30倍。它们使从核心流出的速率增加了约10倍,这与星系尺度活动星系核驱动流出的观测证据一致。(4)在活动星系核反馈的情况下,对黑洞柱密度分布的预测与观测结果是一致的。没有活动星系核的反馈,黑洞是各向同性的模糊,没有足够的光学薄的视线来解释I型活动星系核。一个“环面状”的几何形状出现自洽AGN反馈疏散气体在极地地区。
2016-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Nuclear Stellar Disk in Andromeda: A Fossil from the Era of Black Hole Growth
从星系尺度(~10-100 pc)到更小半径的角动量输运物理是我们理解超大质量黑洞(BH)形成和演化的突出问题之一。看似不相关的观测发现,在M31中有一个不明来源的不平衡恒星盘围绕着BH,可能还有许多其他系统。我们表明,这些名义上独立的难题,实际上是密切相关的。从银河系到BH尺度的气体流入的多尺度模拟表明,当足够的气体被推向BH时,引力不稳定性形成一个不平衡的偏心盘,从更大的半径向内传播。不平衡的恒星盘对剩余的气体施加了强大的扭矩,驱动流入,为BH的增长提供燃料,并产生类星体级别的亮度。同一个盘可以产生沿许多视线的显着的模糊,因此可能是假定的'环面'调用来解释模糊的活动星系核和宇宙X射线背景。这个圆盘的恒星遗迹是长寿的,并保留了偏心的图案。模拟产生类星体水平的吸积率产生的遗迹恒星盘的运动学,偏心模式,岁差率和表面密度分布在合理的协议与观测M31。因此,观测到的恒星核盘的性质可以用来限制超大质量黑洞的形成历史。
2010-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Kepler Photometry of Four Radio-Loud AGN in 2010-2012
我们已经使用开普勒测光的特点变化在四个无线电响亮的活动星系核(三个类星体和一个对象暂时确定为塞弗特1.5星系)的时间尺度从几分钟到几个月,可比的光交叉时间的吸积盘周围的中央超大质量黑洞或基地的相对论性喷流。开普勒几乎连续的观测提供了比地面观测更好的时间覆盖范围。我们报告的第一个这样的数据分析类星体。我们已经构建了功率谱密度使用8个开普勒季度的长节奏(30分钟)的数据为三个活动星系核,6季度的活动星系核和2季度的短节奏(1分钟)的数据为所有四个活动星系核。在大于0.2-0.6天的时间尺度上,我们发现红噪声的平均幂律斜率在-1.8到-1.2之间,这与激波后或吸积盘内湍流引起的变化一致。每个活动星系核都有一系列的红噪声斜率,这些斜率在观测的月份和季度略有不同。没有探测到天体物理起源的准周期振荡。当两个天体的亮度增加3% - 7%时,我们探测到了几天的耀斑。没有发现几分钟到几小时的耀斑。我们的观察意味着,占空比增强活动在这些无线电响亮AGN是小的。这些采样良好的活动星系核光变曲线为发展更详细的喷流湍流模型和吸积盘不稳定性模型提供了动力。
2013-03-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Breaking the limit: Super-Eddington accretion onto black holes and neutron stars
随着最近在高红移处发现大质量和高亮度的类星体($z\sim7$ ;例如Mortlock et al. 2011),早期宇宙中黑洞(BH)如何生长的问题已经被赋予了新的意义。为了在宇宙大爆炸后不到10亿年的时间里生长出含有$M_{\rm BH} > 10^9$ M $_{\odot}$的黑洞,低质量种子黑洞的质量吸积需要非常迅速(Volonteri & Rees,2005)。事实上,对于任何恒星遗迹种子来说,所需的速率都需要超过爱丁顿极限。在这一点上,由辐射压力产生的向外的力等于下落物质所受到的引力。原则上,这意味着有一个质量为$M$的物体可以发射的最大光度;假设球形吸积和不透明度由汤普森散射主导,这个爱丁顿光度是$L_{\rm{E}} = 1.38 \times 10^{38} (M/M_{\odot})$ erg s $^{-1}$。实际上,已知由于非球形几何形状或各种不稳定性,可以违反该限制。尽管如此,爱丁顿极限仍然是一个重要的参考点,许多关于超过这个极限的吸积过程的细节仍然不清楚。理解这种所谓的超级爱丁顿吸积是如何发生的,具有明确的宇宙学重要性,因为它可能支配着第一个超大质量黑洞(SMBH)的生长,以及这种生长对它们的宿主星系(“反馈”)和再电离时代的影响,以及更普遍地提高我们对吸积物理学的理解。
2019-03-15 astro-ph.HE
S5 0836+710: An FRII jet disrupted by the growth of a helical instability?
考虑到不稳定性增长的合理可能性,河外喷流的显著稳定性令人惊讶。此外,在文献中的许多工作已经调用这种可能性,以解释所观察到的射流结构,并从这些结构中获得信息。例如,最近的研究表明,在S5 0836+710中观察到的射流中的螺旋结构可能与Kelvin-Helmholtz不稳定性产生的螺旋压力波有关。我们的目标是解决在类星体S5 0836+710喷流的弧秒结构,并确认缺乏一个热点(反向喷流激波)发现目前的观测阵列,因为这种缺乏意味着喷流准直与星系际介质相互作用之前的损失。在这项工作中,我们使用2008年使用EVN和MERLIN进行的观察。组合数据减少提供了一个完整的图像的对象在弧秒尺度。角秒射电结构中热点的缺乏被认为是喷流在VLBI区域和与周围介质相互作用的区域之间失去准直的证据。这一结果,再加上以前的识别的螺旋结构中的射流与螺旋压力波的幅度随距离的增长,使我们得出结论,射流可能被破坏的开尔文-亥姆霍兹不稳定性的增长。这一观测证据证实,射流的物理参数可以使用射流中存在不稳定性的假设来提取,并且可以是许多观测到的结构的原因。有趣的是,观测到的喷流在光度上被归类为FRII天体,但其大尺度形态并不符合这一分类。这一事实的影响进行了讨论。
2012-07-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
How Do Massive Black Holes Get Their Gas?
我们使用多尺度SPH模拟跟踪从星系尺度到<0.1pc的气体流入,在那里气体开始类似于传统的开普勒吸积盘。关键的成分是气体、恒星、黑洞(BH)、自引力、恒星形成和恒星反馈。我们使用~100模拟调查大的参数空间的星系属性和亚网格模型的ISM物理。我们使用星系尺度的模拟,包括主要的合并和孤立的棒(不)稳定盘星系,为我们的星系核(<~ 300 pc)的模拟产生初始条件。对于足够富含气体的盘状系统,一系列的引力不稳定性产生了高达1-10 M_sun/yr的大吸积速率到BH(<<0.1pc);足以为最明亮的类星体提供燃料。在~kpc的固定条件下,BH吸积速率是高度时变的。在>~ 10 pc时,我们的模拟类似于“棒中棒”模型,但气体表现出不同的形态,包括螺旋、环、团块和棒;它们的占空比是适度的,使BH吸积与核形态相关的尝试变得复杂。在~1- 10 pc时,引力势由BH主导,不再存在棒状模。然而,气体变得不稳定的一个常设,偏心盘或单臂螺旋模式(m=1),驱动气体的次pc尺度。正确处理这种模式需要包括恒星的形成和恒星和气体的自引力。我们预测BHAR和SFR之间的相关性在不同的星系核:核SF是更紧密地耦合到AGN活动,但相关性存在于所有尺度。
2010-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE