Constraining the physical properties of large-scale jets from black hole X-ray binaries and their impact on the local environment with blast-wave dynamical models
本文利用爆炸波动力学模型对三个黑洞X射线双星大尺度喷流的运动进行建模，推断出喷流的洛伦兹因子、倾角等参数，严格约束了其最大动能及星际介质密度，支持此类源处于低密度环境的观点。
2024-08-29 astro-ph.HE
Jets, disc-winds and oscillations in general relativistic, magnetically driven flows around black hole
相对论喷流和盘风是BH-XRB和活动星系核中的典型特征。然而，许多物理细节的喷射发射和驱动盘风从底层吸积盘仍然没有完全理解。在这项研究中，我们进一步调查的磁场强度和结构在发射喷流和盘风的作用。特别是，我们探讨喷流，风和吸积盘周围的中央黑洞之间的联系。我们使用自适应网格加密进行吸积-喷射系统的轴对称GRMHD模拟。从本质上讲，我们的模拟开始与薄吸积盘平衡。通过选择不同的磁场强度和初始磁场倾角的组合进行了广泛的参数研究。我们的研究发现了由Blandford \& Znajek（BZ）机制驱动的相对论喷流和由Blandford \& Payne（BP）机制驱动的盘风。我们还发现，等离子体团的形成是由于重联事件，这些等离子体团平流与盘风。结果，由于极向磁场的张力在吸积盘的内部增强，导致盘截断和振荡。这些振荡导致射流质量流率中的燃烧活动。我们发现模拟运行与较低的等离子体- $β$的值，和较低的倾角参数更容易形成等离子体团和随后的内盘振荡。我们的模型提供了一个可能的模板，以了解BH-XRB的光谱状态转换现象。
2021-05-24 astro-ph.HE
Nucleosynthesis in advective disc and outflow: possible explanation for overabundances in winds from X-ray binaries
基于一个带模型，在来自X射线双星（XRB）的风中观察到的不同元素的多条光谱线指示元素的超太阳丰度，例如Mg、Si、S、Ar、Ca、Cr、Mn、Co。为了找到一个可能的起源，这些过剩，我们探讨核合成平流，几何厚，次开普勒，吸积盘XRB和活动星系核（AGN），并进一步在流出盘发射。基于流体力学，采用半隐式欧拉法求解核网络程序，得到了单元丰度的演化。虽然对流盘的密度很低，但由于温度比Keplerian Shakura-Sunyaev盘（SSD）高，因此前者发生了显著的核合成。由于外流底部的温度受圆盘温度的限制，核合成也发生在外流中，取决于它的发射温度。到目前为止，XRB和AGN盘的外部区域被认为是较冷的SSD，内部区域是平流盘，共同形成一个盘风系统。因此，通过外流处理后新演化的丰度可以改变整个盘风系统环境中存在的不同元素的丰度。我们发现Mg、Si、Ar、Cr的丰度是太阳丰度的2-6倍，这与观测结果是一致的。因此，对于大多数XRB，当只有铁线存在时，包括这些演变的丰度预计将大大改变观测分析。
2019-04-02 astro-ph.HE
Jet production in black-hole X-ray binaries and active galactic nuclei: mass feeding and advection of magnetic fields
相对论喷流只在X射线双星（XRB）的低/硬和中间状态下被观察到，并在热状态下被关闭，但它们似乎存在于低光度和发光的活动星系核（AGN）中。人们普遍认为，强大的大规模磁场是产生喷流的关键因素;只有通过有效的外圆盘平流才能获得这种磁场。我们认为，几何薄吸积盘与磁流出存在于发光的射电大声AGN，这可能是因为星际介质提供了质量和足够的磁通量的外盘。这种盘的大部分角动量被流出物移除，并且盘的径向速度与粘性漂移速度相比显著增加。这有利于有效的磁场平流通过光盘，以产生一个强大的领域附近的黑洞在发光活动星系核，这有助于发射相对论喷流。在XRB中，来自伴星的气体的磁场太弱，无法驱动外部圆盘的外流。因此，由于盘中低效的磁场平流，在热状态下关闭射流。
2019-02-25 astro-ph.HE
Rapid jet production and suppression during fast state transitions in the black hole X-ray binary MAXI J1348$-$630
INAF Osservatorio Astronomico di Roma（罗马天文物理研究所）；Key Laboratory for Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室）；School of Physics & Astronomy, University of Southampton（南安普顿大学物理与天文学院）；Université Paris Cité and Université Paris Saclay（巴黎西岱大学和巴黎萨克雷大学）；International Centre for Radio Astronomy Research – Curtin University（柯廷大学国际射电天文研究中心）
研究发现MAXI J1348-630在软状态期间短暂无线电增强与X射线变化增加同时发生，表明喷流与热冠状物的动态耦合。
2026-01-22 astro-ph.HE
Jet Signatures in the Spectra of Accreting Black Holes
喷流在活动星系核和X射线双星（XRB）的低/硬态期间被观察到作为无线电发射，但它们在更高频率下的贡献一直不确定。我们使用广义相对论磁流体动力学代码HARM研究XRB中喷流的动力学。我们用基于grmonty的广义相对论辐射输运程序计算了高能谱和光变性质。我们发现了喷流发射的以下特征：（i）在~10^22 Hz以上有一个显著的伽马射线峰，（ii）在光学/紫外光谱中有一个断裂，亮度从L ~ nu^0变化到L ~ nu^0，随后在更高频率处又有一个断裂，光谱大致回到L ~ nu^0，以及（iii）在~10^14 Hz附近或以下的明显同步加速峰值表明，任何观测到的X射线发射中有相当一部分来自喷流。我们研究了大尺度磁场反转过程中的变化，其中Blandford-Znajek（BZ）喷流被淬灭，一个新的瞬态热重联等离子体团发射的重联场。γ射线与X射线的比值从BZ喷注中的L_gamma / L_X > 1变化到瞬态等离子体团发射过程中的L_gamma / L_X < 1。
2016-01-27 astro-ph.HE
Average spectral properties of galactic X-ray binaries with 3 years of MAXI data
在过去的几十年里，许多天文台在不同的能带和不同的能量分辨率下对X射线双星（XRB）的能谱进行了研究。然而，这些研究是在XRB的选定状态下进行的，如爆发，过渡，静止状态，并且总是在有限的时间窗口内进行定点观测。现在可以用全天空监测仪MAXI研究大量X射线双星的长期平均光谱，它也有一个宽的能带。在这里，我们提出了一些代表性的XRB的平均光谱行为。Cyg X-1的长期平均光谱由具有$Γ_{1}$ ~ 2.8和$Γ_{2}$ ~ 1.2的两个幂律之和以及具有0.5 keV的内部盘温度的多色盘黑体描述，GX 301-2由具有在$E_{c}$ ~ 15 keV处的高能量截止和在0.2 keV处的黑体分量的幂律描述，而Aql X的幂律描述。1是由一个多色盘黑体在2 keV和$Γ$ ~ 2.2的幂律描述。我们还构造了银河系中X射线双星的组合X射线谱，它可以与Chandra和XMM-Newton观测到的其他星系的XRB谱进行比较。这些测量也与研究X射线与ISM的相互作用及其对早期宇宙电离X射线背景的贡献有关。
2013-09-18 astro-ph.HE
Evidence for simultaneous jets and disk winds in luminous low-mass X-ray binaries
最近对低质量X射线双星（LMXB）中的喷流和盘风的研究表明，它们在很大程度上是相互排斥的，在光谱硬态下观察到喷流，而在光谱软态下观察到盘风。在本文中，我们使用现有的文献中的发光中子星（NS）LMXB GX 13+1，结合档案罗西X射线定时探测器的数据，射流和盘风，以表明该源很可能能够同时产生射流和盘风。我们发现，在源的X射线色图中，喷流和盘风发生在源轨迹上的同一位置。对其他发光LMXB文献的进一步研究表明，这种行为更为常见，在黑洞V404 Cyg和GRS 1915+105以及NS LMXB Sco X-1和Cir X-1中同时存在喷流和盘风。对于三个源，我们有必要的光谱信息，我们发现，同时喷流/风都发生在他们的光谱最硬的状态。我们的研究结果表明，在LMXB的光度超过百分之几十的爱丁顿光度，喷流和盘风并不相互排斥，盘风的存在并不一定会导致喷流抑制。
2016-11-01 astro-ph.HE
An apparent positive relation between spin and orbital angular momentum in X-ray binaries
本文汇总黑洞X射线双星自转测量，发现自转呈双峰分布，并在多类X射线双星中揭示自转参数与轨道周期/间距正相关，表明吸积历史共同决定致密星与轨道角动量。
2023-07-07 astro-ph.HE
X-ray Emission from Transient Jet Model in Black Hole Binaries
虽然已知X射线双星（XRB）中至少通过硬态近红外发射的非热射电起源于喷流，但非热X射线成分的来源仍然不确定。我们引入了一个新的模型，考虑到这种排放的瞬态性质的流出，并表明它可以解释所观察到的X射线光谱的属性。电子的快速辐射冷却自然解释了在10 keV以下经常看到的断裂，以及在断裂以下观察到的正则光谱斜率F_v ~ v ^{-1/2}。我们推导出同步加速器和康普顿主导的模型的数据设置的约束。我们表明，对于同步加速器占主导地位的情况下，射流应在半径相当于磁盘的内径（约100 r_s的2000年爆发的XTE J1118+480），与典型的磁场B >~ 10^{6} G。我们讨论的后果，我们的结果上的流入和流出的硬态XRB之间的可能的连接。
2012-05-16 astro-ph.HE
Steady jets from radiatively efficient hard states in GRS 1915+105
最近对不同X射线双星（XRB）的研究表明，射电和X射线发射之间存在明显的相关性。我们提出的证据之间的密切关系，发现无线电和X射线发射在不同的时代GRS 1915 +105，使用赖尔望远镜和罗西X射线定时探测器卫星的观测。最强的相关性被发现在硬态（也被称为“高原”状态），其中一个稳定的AU规模的射流是已知存在的。无线电和X射线发射都被发现从大多数平台状态开始衰减，无线电发射衰减得更快。经验关系的$S_{\rm{radio}}\propto S_{\rm{X-ray}}^ξ$，然后只在平台状态下采取的数据，导致在幂律指数$ξ\sim1.7\pm0.3$，这是显着高于其他黑洞XRB在类似的状态。然后将对流模型与该关系拟合，并与Gallo等人（2003）描述的通用XRB关系进行比较。我们的结论是：（1）这个源中的吸积盘是辐射有效的，即使在致密喷流的连续流出期间，这也可能表明在临界质量吸积率下，所有恒星质量的黑洞都从辐射无效到有效的普遍转变（$\dot{m}_{\rm{c}}\approx10^{18.5}$ g/s）;或（II）在平台状态下的X射线主要来自喷流底部的发射，而不是吸积盘（例如，通过流出的逆康普顿散射）。
2011-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
The X-ray binaries in M83: will any of them form gravitational wave sources for LIGO/VIRGO/KAGRA?
本研究通过孤立双星演化模型重现M83星系中的X射线双星群体，发现仅约1-2%的XRBs能在哈勃时间内演化为可并合双致密天体，为LIGO/Virgo/KAGRA引力波源起源提供线索。
2023-10-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Infrared interferometry to spatially and spectrally resolve jets in X-ray binaries
红外干涉测量是精确地面观测的一个新领域，新仪器对微弱光源的空间分辨率达到毫角秒，天体测量达到10微角秒量级。这项技术已经导致了银河系中心超大质量黑洞及其轨道恒星、活动星系核和系外行星观测的突破，并可用于研究X射线双星（XRB），特别是微类星体。除了使用质心摆动和空间分辨质量尺度上的喷流离散喷射来约束系统的轨道参数之外，我们还提出了一种新的方法来辨别对红外波段有贡献的各种成分：吸积盘、喷流和伴星。我们证明了甚大望远镜干涉仪（VLTI）上的重力仪器应该能够检测到许多源的质心偏移，为未来十年无线电全天巡天中预计将发现的无数瞬变开辟了一条新的探索途径。我们还提出了第一个概念验证的重力观测的低质量X射线二进制瞬态，MAXI J1820+070，寻找扩展的质量尺度上的喷流。我们把最严格的限制，但通过直接成像的紧凑型喷气机的红外发射区域的大小在一个硬状态XRB。
2020-04-26 astro-ph.HE
A comparative study of radio signatures from winds and jets: Modelling synchrotron emission and polarization
本文通过模拟宽角度相对论性磁化风的同步辐射与偏振，对比其与喷流的可观测差异，揭示风呈宽脊或沙漏形亮辐射、喷流呈细脊和热斑，并强调高分辨率对区分二者的关键作用。
2024-07-31 astro-ph.HE
Kinematic links and the co-evolution of MHD winds, jets, and inner disks from a high-resolution optical [OI] survey
我们在光谱分辨率为$\sim7$ km/s的条件下，对65颗金牛座T星在6300 nm处的光学[OI]发射进行了观测。过去的工作确定了一个高度蓝移的速度分量（HVC）跟踪微射流，和一个不太蓝移的低速分量（LVC）归因于风。在这里，我们专注于LVC运动学调查风，喷气机，吸积和磁盘分散之间的联系。我们跟踪四种类型的LVC分量的行为：LVC中的宽分量和窄分量（“BC”和“NC”），其被分解成两个高斯，其通常具有HVC，以及单高斯LVC分布被分离成具有HVC的分布（“SCJ”）和不具有HVC的分布（“SC”）。LVC质心速度和线宽与HVC等效宽度和吸积光度相关，表明LVC/风和HVC/喷流在运动学上与吸积有关。HVC速度与吸积光度相关，表明更快的喷流伴随着更高的吸积。BC和NC运动学相关，并且它们的蓝移在$\sim 35^{\circ}$处最大，表明具有这种半开角的锥形风几何形状。只有SC包括$n_{13-31}$到$\sim3$，它们的性质与这个红外指数相关，表明随着内部尘埃的耗尽，[OI]发射向更大的半径退去，追踪密度较低/热气体和风速的降低。总之，这些研究结果支持这样一种情况，即光学厚，吸积内盘发射径向延伸的MHD盘风，供给射流，以及内盘风后退到更大的半径和射流消失在音乐会与灰尘耗尽。
2018-11-15 astro-ph.HE
A model for high-mass microquasar jets under the influence of a strong stellar wind
高质量微类星体（HMMQs）是一种发射相对论喷流的系统。在数倍于双星系统大小的尺度上，喷流预计将遵循由强烈的恒星风和轨道运动相互作用引起的螺旋路径。这样的轨迹对射流的非热发射有影响，由于多普勒增强效应，这也强烈地依赖于观察角度。我们探讨了在小尺度下，恒星风和轨道运动对喷流传播的影响如何影响HMMQ喷流的预期非热发射。我们研究了宽带非热发射，从无线电到伽马射线，在HMMQ喷气机产生的距离的几个轨道分离，考虑到一个现实的喷气轨迹，不同的模型参数，和轨道调制。喷流的轨迹是通过考虑动量传递与恒星风计算的。电子被注入到由于风的影响而预计喷流中会发生准平激波的位置。它们沿喷流路径的分布是在假设的局部加速在reclimation冲击，并通过绝热，同步加速器，和逆康普顿过程冷却。同步辐射和逆康普顿辐射的计算考虑到同步辐射自吸收内的射流，自由-自由吸收与恒星风，并通过对生产恒星光子的吸收。由于射流的螺旋轨迹，得到了不对称的光变曲线。螺旋形喷流的存在可以从光变曲线中的不对称性推断出来，光变曲线中的不对称性仅在大喷流洛伦兹因子和低磁场时变得明显。模型参数可以约束，如果精确的相位分辨光变曲线从GeV到TeV的能量。
2021-05-05 astro-ph.HE
3D simulations of microquasar jets in clumpy stellar winds
高质量微类星体由一颗大质量恒星和一个致密物体组成，后者产生的喷流将与恒星风相互作用。喷流的演变及其最终的辐射结果可能在很大程度上取决于风的不均匀性，这需要进行详细的研究。本文研究了急流与团风相互作用的流体动力学，着重于全球风和单个团-急流相互作用。我们用程序\textit{Ratpenat}对团簇风与轻度相对论性喷流的相互作用以及单个团簇穿透喷流进行了三维数值模拟。对于典型的风和喷流速度，约> 0.1的填充因子已经足以使风被认为是cloudflux。不均匀的风使急流在穿越系统时更加不稳定。动力学光度的顺序1.e37 erg/s允许喷流到达边界的一个紧凑的二进制与O星，在顺利的风的情况下，虽然有一个显着更高程度的中断。当能够进入射流时，团块在大约其大小除以受冲击团块中的声速的时间内被压缩和加热。然后，团块迅速分裂，大量加载并减慢射流。我们的结论是，中等风的块状已经与均匀风的情况下，加强射流中断，质量加载，弯曲，并可能能量耗散的形式排放的强烈差异。所有这些都可以在高能和大尺度射电喷流中产生观测结果。
2011-12-12 astro-ph.HE
Regulation of Black Hole Winds and Jets Across the Mass Scale
我们提出了一个研究的机械功率产生的风和喷流跨越黑洞质量尺度。我们从电离X射线风的研究开始，并提出了一个统一的分析使用钱德拉光栅光谱。高质量的光栅光谱有助于表征吸收气体的流出速度、电离和柱密度。我们发现，风的动能功率与增加的热光度标度为log（L_wind）\propto（1.58 \pm 0.07）log（L_Bol）。这意味着SMBH可能比恒星质量的黑洞更有效地发射风。此外，缩放的简单性可能表明质量尺度上的共同驱动机制。为了进行比较，我们接下来检查射流产生，根据膨胀局部气泡所需的能量估计射流功率。喷流关系为log（L_Jet）\propto（1.18 \pm 0.24）log（L_Bol）。与天鹅座X-1相关的气泡的能量学特别难以确定，并且气泡可能是背景SNR。如果我们排除天鹅座X-1，那么喷流在误差范围内遵循与风的一致关系，但具有更高的标准化，log（L_Jet）\propto（1.34 \pm 0.50）log（L_Bol）。风和喷流尺度关系的形式一致性表明，一个共同的发射机制可能会驱动这两个流;磁过程是可行的可能性。我们还研究了风速特别高的风，v> 0.01c。这些超快的外流倾向于更像喷气机而不是风，这表明我们可能正在观察一种风变成喷气机的状态。这项研究允许从黑洞吸积，机械和辐射的总功率，以一种简单的方式来表征，并提出风和喷流之间可能的联系。最后，我们发现在低爱丁顿分数，喷…
2012-11-21 astro-ph.HE
Constraining Jet/Disk Geometry and Radiative Processes in Stellar Black Holes XTE J1118+480 and GX 339-4
利用辐射盘+致密喷流模型，对银河系恒星黑洞（BH）瞬态X射线双星（XRB）系统XTE J1118+480和GX 339-4进行了准同步宽带（射电X射线）观测。除了量化的射流的物理特性，我们已经开发出一种新的照射盘模型，它也约束了外部吸积盘的几何形状和温度，通过假设一个盘加热粘性能量释放和X射线照射从内部区域。对于源XTE J1118+480，它具有更好的光谱覆盖范围的两个在光学和近红外（OIR）波长，我们表明，整个宽带连续可以很好地描述由外流为主的模型+照射光盘。盘外缘的最佳拟合半径与系统的罗氏瓣几何形状一致，吸积盘外缘的温度与其他XRB的温度相似。对这个源来说，射流对圆盘的辐照可以忽略不计。对于GX 339-4，整个连续体仅由射流主导模型很好地描述，不需要圆盘组件。对于两个XRB，这两个XRB具有非常不同的物理和轨道参数，并且在观测期间处于不同的吸积状态，喷流底部的大小相似，并且两者似乎都更喜欢加速/冲击区域中的高比例的非热电子和喷流中的磁主导等离子体。这些结果，以及最近从模拟其他星系XRB和活动星系核的类似结果，可能表明一个内在的统一性的多样性的几何和辐射特性的紧凑的喷流吸积黑洞。
2009-04-14 astro-ph.HE
The effects of the stellar wind and orbital motion on the jets of high-mass microquasars
高质量微类星体喷流在伴星风和双星轨道运动的影响下传播。星风和轨道可能是决定双星尺度以外喷流性质的主要因素。分析研究了星风和轨道运动对喷流特性的影响。占风推力转移到喷流，我们得到的分析估计，以表征喷流演化的恒星风的影响下。我们包括科里奥利力效应，引起的轨道运动和增强的风的存在。大规模的演变的喷气素描占风喷气推力转移，总能量守恒，和风射流混合。如果由风引起的射流弯曲的角度大于其半张开角，则预计会出现以下情况：（i）强烈的平行激波;（ii）由科里奥利力引起并因风的存在而增强的逆轨道运动的弯曲;以及（iii）更远的非弹道螺旋传播。即使受到干扰，射流也可以由于环境压力梯度而重新加速，但风的夹带可以削弱这种加速。在大尺度上，螺旋结构的张开角由风-喷流推力关系决定，风载喷流可以相当缓慢。恒星风对高质量微类星体喷流的影响可以产生非弹道螺旋喷流轨迹，喷流部分破裂和风混合，冲击和可能的非热发射。在不同波段的几个观测诊断中，毫角秒尺度上的射电形态学对于风-喷流相互作用特别有见地。
2016-04-21 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
Jets, Disks and Winds from Spinning Black Holes: Nature or Nurture?
本文简要介绍了用事件视界望远镜观测邻近星系M87核中大质量黑洞的另一种解释。有人提出，这种流动主要是由黑洞旋转提供动力，而不是由下落的气体释放引力能。因此，观测到的毫米级辐射是由一个“功磁层”产生的，该层将黑洞视界与一个“喷射盘”连接起来，在遥远的“磁层顶”供应的大部分气体通过磁离心风从该盘中消失。结果表明，磁层顶高纬边界条件对相对论喷流的准直起着决定性的作用。这些想法的其他类型的源的应用进行了简要讨论。
2022-07-12 astro-ph.HE
Are Interactions with Neutron Star Merger Winds Shaping the Jets?
射流在密集环境中传播时会变得平行，理解这种相互作用对于将环境的物理模型与观测联系起来至关重要。在这项工作中，我们使用3D特殊相对论模拟研究如何通过周围的环境中创建的一个中子星合并残留物中微子驱动的风射流传播。我们模拟了四个喷流有两种不同的初始结构，礼帽和高斯，和两个光度。喷流爆发后，我们研究了角喷流结构和由此产生的余辉光变曲线。我们发现，初始的角结构有效地冲洗在传播过程中，尽管只有$\sim 10^{-3}$ M $_\odot$的小风质量。最终的结构取决于喷流的亮度，因为能量较低的喷流被更强地准直，并且重子的夹带导致适度的外流洛伦兹因子（$\approx 40$）。尽管我们的喷流并不是专门用于模拟GW 170817事件的外流，但我们表明它们可以用来产生与GW 170817事件后观察到的余辉一致的光变曲线。使用这个过程，我们展示了如何推断的物理参数，例如，倾斜角，周围的粒子数密度，可以在相同数据集的独立拟合之间变化很大，并且似乎对角射流形状的较小细节敏感，这表明观察推断的参数可能敏感地依赖于所采用的射流模型。
2021-10-13 astro-ph.HE
Global Simulations of the Interaction of Microquasar Jets with a Stellar Wind in High-Mass X-ray Binaries
由高质量X射线双星提供动力的喷流必须穿越伴星的强大风。本文首次对大质量X射线双星中喷流-风相互作用进行了三维数值模拟。我们表明，喷流拦截的风动量通量会导致喷流的显着弯曲，并且通过球形风传播的喷流将被弯曲到渐进角$ψ_{\infty}$。我们推导出$ψ_{\infty}$作为喷气功率和风推力的函数的简单表达式。对于已知的风参数，可以使用$ψ_{\infty}$的测量来约束射流功率。在天鹅座X-1的情况下，VLBA观测到的作为轨道相位函数的喷流进动的缺乏可以用来对$L_{\rm jet} \gtrsim 10^{36}\,{\rm ergs\,s^{-1}}$的喷流功率设定下限。我们进一步讨论的情况下，初始喷流是倾斜的相对于双轨道轴。我们还分析了天鹅座X-3的情况，并表明，射流弯曲可能是可以忽略不计的，除非射流是显着不如目前认为的强大或更广泛。我们的数值研究仅限于各向同性恒星风。我们讨论了风聚集对喷气-风相互作用的可能影响，这可能是显着的，但认为我们对天鹅座X-1喷气功率的限制可能不受聚集的影响，除非全球风质量损失率低于天鹅座X-1通常假设的范围。
2015-01-15 astro-ph.HE
A broadband radio view of transient jet ejecta in the black hole candidate X-ray binary MAXI J1535-571
我们对黑洞候选者X射线双星MAXI J1535-571喷出的瞬态喷流进行了宽带无线电研究，该双星于2017年9月2日开始经历了长时间的爆发。我们使用Murchison宽场阵列（MWA）在2017年9月20日至10月14日的六个时期内以119至186 MHz的频率监测了MAXI J1535-571。UTMOST（升级后的莫隆格洛天文台综合望远镜）、澳大利亚平方公里阵列探路者、澳大利亚望远镜紧凑阵列（ATCA）和澳大利亚长基线阵列（LBA）在0.84-19 GHz的频率范围内准同时观测到该源。使用2017年9月23日的LBA观测，我们测量的源大小为$34\pm1$ mas。在2017年9月21日最明亮的射电耀斑期间，MWA检测到的源频率低至119 MHz，无线电频谱显示在250和500 MHz之间的转换，这很可能是由于同步加速器自吸收（SSA）。通过用SSA模型拟合无线电频谱并使用LBA尺寸测量，我们确定了喷流结的各种物理参数（在ATCA数据中识别），包括喷流张开角（= $4.5\pm1.2^{\circ}$）和磁场强度（= $104^{+80}_{-78}$ mG）。我们拟合的磁场强度与从标准均分方法推断的相当吻合，表明喷流结接近均分。我们的研究强调了澳大利亚射电望远镜套件的能力，通过在宽频率范围内同时观测，并以不同的角分辨率联合探测黑洞X射线双星（BH-XRB）中的无线电喷流。该套…
2021-07-27 astro-ph.HE
On the deceleration of Fanaroff-Riley Class I jets: mass loading of magnetized jets by stellar winds
在本文中，我们提出了稳态RMHD模拟，其中包括一个质量负载项研究射流减速的过程。质量负荷模仿注入质子电子等离子体从恒星风在宿主星系内到最初的对等离子体射流，平均恒星质量损失范围从$10^{-14}$到$10^{-9}\,{M_\odot\,yr^{-1}}$。空间射流演化覆盖了距射流喷嘴10~pc处网格中射流注入的$\sim 500\,{\rm pc}$。我们的模拟使用相对论气体状态方程和周围介质的压力分布。我们比较这些模拟与以前的相对论，非磁化射流的动力学模拟。我们的研究结果表明，环形磁场可以防止快速喷流膨胀和随后的嵌入进一步的恒星通过磁张力。在这个意义上，磁场避免了失控的减速过程。此外，当质量载荷足够大以增加射流密度并产生快速的、有差异的射流膨胀时，磁能通量转化为动能通量（即，磁加速）有助于相对于非磁化射流延迟减速过程。我们的结论是椭圆星系中典型的恒星星族不能解释经典FRI射电星系中的喷流减速。然而，我们观察到一个显着的变化，射流成分，气动参数和能量耗散沿其演变，即使是中等值的质量负荷。
2020-10-20 astro-ph.HE
Signatures of winds and jets in the environment of supermassive black holes
事件视界望远镜合作组织（EHTC）首次展示了M87和Sgr A * 中黑洞阴影的动态范围有限图像。下一代事件视界望远镜（ngEHT）将提供更高的灵敏度和更高的动态范围的图像（和电影），这两个来源加上图像至少十几个其他$\leq$ 100引力半径分辨率。在这里，我们进行了探索性的研究，风和喷流的外观在这样的未来观测。为了做到这一点，我们使用M87和Sgr A * 作为参考系：我们的目标不是精确地再现它们，而是确定它们的观测图像将如何取决于特定的物理假设。即使在类似或相同的动力学的情况下，图像显着依赖于全球参数，如黑洞质量和质量吸积率。我们的研究结果为解释未来的高分辨率图像提供了指导，特别是如果检测到风或射流。
2023-03-12 astro-ph.HE
Mass loading and knot formation in AGN jets by stellar winds
来自活跃星系的喷流以数百千秒差距的尺度从中央黑洞传播到射电瓣。喷流可能会遇到具有强烈恒星风的巨星，并产生可观察到的信号。对于强风和弱急流，相互作用可能会截断急流在其过境期间通过质量负载。对于较弱的射流，相互作用可以在射流中产生结。我们提出了最近的3DMHD数值模拟模拟这种喷风相互作用及其观测后果的演变。我们探讨了（i）射电喷流和星风的相对机械光度（ii）喷流轴与恒星轨道路径之间的碰撞参量（iii）喷流和星风的相对磁场强度。
2013-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Misaligned precessing jets are choked by the accretion disk wind
在潮汐瓦解事件中，解析与数值研究恒星角动量与黑洞自旋错向时的进动喷流传播，发现喷流多被吸积盘风阻塞，仅双重对齐时突破，解释了喷流 TDE 低事件率及晚期射电再增亮。
2023-10-23 astro-ph.HE
Wind-Fed GRMHD Simulations of Sagittarius A*: Tilt and Alignment of Jets and Accretion Discs, Electron Thermodynamics, and Multi-Scale Modeling of the Rotation Measure
风馈模型提供了一种独特的方式来形成人马座A* 周围的吸积流的预测模型。我们提出了3D，风馈MHD和GRMHD模拟跨越整个动态范围的吸积从秒差距尺度的事件视界。我们扩大了以前的工作，包括非零黑洞自旋和动态演化的电子热力学。这些模拟的初始条件是从银河系中心观测到的沃尔夫-拉叶星风模拟产生的。产生的气流倾向于高度磁化（$β\approx 2$），其$\sim$ $r^{-1}$密度分布与风中磁场的强度无关。我们的模拟在某些情况下达到MAD状态，但不是所有情况。在倾斜流中，SANE喷流倾向于在大尺度上与气体的角动量对齐，即使该方向垂直于黑洞自旋轴。相反，MAD喷流倾向于与黑洞的旋转轴对齐。气体角动量表现出类似的行为：SANE流往往只是部分对齐，而MAD流往往完全对齐。随着数量有限的动态自由参数，我们的模型可以产生吸积率，230 GHz的通量，和未解决的线性极化分数大致与观察几个选择的电子加热分数一致。如果没有另一个大规模磁场源，具有更高磁化程度的风（例如，其中磁压力是风中的冲压压力的1/100），以获得具有一致符号的足够大的RM。
2023-03-27 astro-ph.HE
Non-thermal emission from standing relativistic shocks: an application to red giant winds interacting with AGN jets
银河系和河外相对论喷流有着丰富的环境，充满了移动的物体，如恒星和致密的团块。这些物体可以进入射流并产生冲击和非热发射。本文描述了由相对论性喷流与障碍物相互作用形成的驻激波下游区域的发射特性。我们专注于红巨星与河外喷流相互作用的情况。我们进行相对论性轴对称流体动力学模拟的相对论性喷流满足非常大的惯性障碍。结果解释的框架下的红巨星的密集和缓慢的风相互作用的喷流的活动星系核。假设粒子在射流冲击红巨星风时产生的驻激波中加速，我们计算了非热粒子分布、多普勒增强和伽马射线的非热光度。当考虑由障碍物引起的冲击的整个表面而不是仅考虑障碍物部分时，来自射流-障碍物相互作用的可用非热能潜在地增强了$\sim 100$的因子。观测者的伽马射线亮度，包括流速和多普勒增强效应，可以比假设发射流静止且只考虑障碍物截面时高约300（g/10）^2倍，其中g是喷流洛伦兹因子。对于活动星系核喷流内的全部红巨星，预测的持续伽马射线光度可能是指向观测者的喷流潜在可探测的。在研究这些来源的非热辐射时，应考虑到与相对论性外流相互作用的障碍物，例如河外喷流的星云和恒星群，或微类星体喷流中的恒星风不均匀性和双星中类星体风的不均匀性。
2015-02-09 astro-ph.HE
Equatorial outflows driven by jets in Population III microquasars
当其中一颗恒星坍缩成黑洞时，星族III的双星系统可以演化成微类星体。当致密物体以大于爱丁顿速率的速率吸积物质时，由强辐射压力驱动的强大喷流和风应该形成。我们调查的结构，喷风系统的第三族微类星体模型的尺度超出喷风形成区域。使用相对论流体动力学模拟，我们发现，之间的喷流和磁盘风的动能比决定了系统的配置。当动力由风主导时，射流充满一个狭窄的通道，被密集的外流准直。当喷流控制了系统的能量时，它的一部分能量被转移，使风变成准赤道气流，同时喷流变宽。从我们的模拟结果中，我们实现了准赤道风的影响的尺度的顺序的二进制系统的大小的半解析计算。我们的研究结果表明，第三族微类星体可能会注入伽马射线和相对论粒子到早期星系际介质，有助于其再电离在大距离的二元系统。
2020-12-21 astro-ph.HE
The impact of disk outflows on the structure of short GRB jets at large scales
本研究通过二维狭义相对论流体动力学模拟，探究盘风对短伽马射线暴喷流在大尺度传播的影响，发现盘风显著改变喷流准直、茧层结构及能量转换，并可能影响余辉辐射。
2025-03-01 astro-ph.HE
Enhanced MHD transport in astrophysical accretion flows: turbulence, winds and jets
天体物理吸积可以说是宇宙中最普遍的物理过程;它发生在单个恒星的诞生和死亡期间，并在整个星系的演化中起着关键作用。特别是在黑洞上的吸积，也是自然界中已知的最有效的机制，将高达40%的吸积静止质量能量转化为壮观的形式，如高能（X射线和伽马射线）发射和相对论喷流。虽然磁场被认为是最终负责这些现象，我们的微观物理的吸积流以及大规模的MHD外流的MHD湍流的理解仍然远远没有完成。我们提出了一个新的理论模型的天体物理磁盘吸积，认为增强垂直传输的动量和能量的MHD风和喷流，以及运输造成的MHD湍流。我们还描述了新的全球性的，三维模拟，我们目前正在开发的非理想的MHD效应可以解释如何小规模的，湍流场（产生的磁旋转不稳定性- MRI）可能会演变成大规模的，有序的领域，产生磁化电晕和/或射流的最高能量的现象必然起源的程度。
2009-12-09 astro-ph.HE
The collimation of magnetic jets by disk winds
本文用半解析模型计算了吸积流表面产生的风对坡印廷通量主导喷流的准直。注入的盘风被视为边界条件在赤道平面，其演变是通过调用指定的几何形状的流线。获得了广泛的磁盘风参数的解决方案。结果表明，当总风功率超过喷流功率的10倍左右时，喷流准直现象普遍发生。对于中等风力，我们发现逐渐准直。对于强风，我们发现快速准直之后是射流的聚焦，之后它在许多阿尔文穿越时间内保持狭窄，然后变成圆锥形。我们估计，在后一种情况下，喷流的磁场可能会消散的电流驱动的扭结不稳定性超过几百个引力半径的距离。我们将该模型应用于M87，并表明，所观察到的抛物线形状的无线电喷流内的邦迪半径可以复制的风注入区延伸到几百个引力半径，其总功率约为三分之一的喷流功率。无线电频谱可以由围绕内部喷流的鞘流中的相对论热的热电子的同步辐射产生。
2016-04-25 astro-ph.HE
Gamma rays from red giant wind bubbles entering the jets of elliptical host blazars
在椭圆形宿主中的耀变体有一群红巨星围绕着它们的喷流。这些恒星可以携带大的风吹气泡进入喷流，通过气泡-喷流相互作用导致伽马射线发射。研究了椭圆星系中红巨星风形成的气泡穿透耀变体喷流时的相互作用动力学和伽马射线辐射。首先，我们描述了进入喷流的红巨星风泡的质量和穿透率。然后，这些气泡的动力学演化下的射流冲击进行了分析和数值计算，并在相互作用中加速粒子的辐射损失的特点。最后，在不同的喷流磁场，功率和洛伦兹因子下，估计了100 MeV以上的同步加速器和逆康普顿贡献。我们发现，一个分析动力学模型是一个合理的近似红巨星风泡喷流的相互作用。由这些风泡与射流相互作用产生的辐射可以具有高达1的占空比。对于现实的磁场，伽马射线可以从局部宇宙中的源中检测到，优选地从那些具有高洛伦兹因子（大约10）的源中检测到，并且这可能是这些源的相对常见的现象。对于与射流功率均分的磁场和高加速率，即使对于中等的洛伦兹因子（约为3），同步加速器伽马射线也可以被检测到，但是具有低得多的占空比。
2019-02-13 astro-ph.HE
The influence of the optical star on the jets of high-mass microquasars
微类星体是由一个致密天体和一颗恒星组成的双星系统，它们呈现相对论性喷流。当伴星是一颗大质量恒星时，恒星风和喷流之间的相互作用是很明显的。在这项工作中，一个强大的恒星风可能在微类星体喷流的不同影响的概述。分析估计和数值模拟进行了审查，在过去的几年中。在大尺度上的非热排放的这种射流模型的结果也显示和讨论。观测研究的两个高质量的微类星体，天鹅座X-1和天鹅座X-3，模型预测进行了比较。
2018-09-10 astro-ph.HE
Modelling Jets, Tori and Flares in Pulsar Wind Nebulae
本文综述了脉冲星风星云（PWN）模型研究的最新进展。我们首先简要概述了磁层、风区和膨胀的星云泡中的相关物理过程。从三维模拟PWN的辐射签名和粒子输运过程中得到的光学和X射线观测的背景下进行了讨论。然后，我们继续考虑粒子加速PWN和详细说明什么可以了解粒子加速的动态结构称为“小缕”观察到的蟹状星云。我们还讨论了最近的观测和理论结果的伽玛射线耀斑和蟹状星云的内结，这已被提出作为耀斑的发射网站。我们扩展讨论的GeV耀斑的脉冲星风相互作用的恒星风从伴星的双星系统。本章最后讨论了PWN提出的已解决和未解决的问题。
2017-03-15 astro-ph.HE
A wind environment and Lorentz factors of tens explain gamma-ray bursts X-ray plateau
已知伽马射线暴（GRB）具有最强的相对论性喷流，其初始洛伦兹因子约为几百。许多伽玛暴显示出早期的X射线光变曲线平台，这在理论上是没有预料到的，因此多年来一直困扰着社会。在这里，我们表明，这个观察到的信号是自然获得的经典GRB“火球”模型，提供了初始的洛伦兹因子是相当几十，和膨胀发生到中，低密度的“风”。因此，伽玛暴喷流中的洛伦兹因子的范围比以前认为的要宽得多，并弥合了活动星系核中推断的轻度相对论性喷流与少数极端伽玛暴中推断的高度相对论性喷流之间的观测差距。此外，长伽玛暴的祖先要么不是沃尔夫-拉叶星，要么在最后的恒星演化阶段的风的性质是不同的，在早期。我们讨论了这个模型的几个可检验的预测。
2022-07-22 astro-ph.HE
The Physics of Disk Winds, Jets,and X-ray Variability in GRS 1915+105
基于RXTE/Chandra HETGS对GRS 1915+105中快速X射线变化的联合研究，我们提出了关于吸积和喷射物理学的新见解。这是第一次，与快速相位分辨光谱的ρ状态，我们能够表明，在宽带X射线光谱（RXTE）的时间尺度上秒的变化与可测量的变化吸收线（钱德拉HETGS）从吸积盘风。此外，我们直接检测的材料蒸发的辐射压力为主的内盘。因此，我们的X射线数据揭示了黑洞，因为它蒸发了一部分内部吸积流，然后从外盘驱动风，所有这些都在一个奇怪的周期中持续不到60秒，但可以重复数周。我们发现，吸积盘风可能是足够大的发挥积极的作用，在GRS 1915+105，不仅在淬火喷流的长时间尺度上，但也可能产生或促进类之间的过渡X射线的变化。
2010-10-26 astro-ph.HE
The Disk-Wind-Jet Connection in the Black Hole H 1743-322
在恒星质量黑洞爆发的光谱软，盘占主导地位的阶段检测到X射线盘风。相比之下，紧凑的，稳定的，相对论性的喷流被检测到的光谱硬态，主要由非热X射线发射。虽然这些独特的外流看起来几乎是相互排斥的，但盘风有可能持续存在于硬态，但由于非常高的电离，无法通过X射线吸收线检测到。在这里，我们提出了一个深，60千秒的钱德拉/HETGS观测的黑洞候选人H 1743-322在低/硬状态的分析。光谱没有显示盘风的证据，具有严格的限制，并且在先前钱德拉观测中测量的电离通量水平范围内，其中风被清楚地检测到。至少在H 1743-322中，盘风在低/硬状态下实际上是减少的，并且盘风和喷流可能是状态依赖和反相关的。这些结果表明，虽然风和喷流的发射半径可能不同的数量级，它们都可能是绑定到一个基本属性的内部吸积流，如质量吸积率和/或磁盘的磁场拓扑结构。我们讨论了这些结果的背景下，在其他恒星质量的黑洞，和可能的发射机制黑洞流出的盘风和射流。
2012-08-22 astro-ph.HE
Relativistic stellar jets: dynamics and non-thermal radiation
相对论性恒星喷流，产生于被称为微类星体的双星系统中，通过不同空间尺度的介质传播，以功和辐射的形式释放能量，从无线电到伽马射线。这些喷流可能面临几种介质相互作用的情况。特别是，在相对论恒星喷流中，恒星的存在是一个不可避免的因素，其重要性值得研究。在高质量恒星的情况下，它们的强风可能会与喷流动态地相互作用，但在后主序星阶段的低质量恒星也会出现密集的风，这将成为喷流传播的障碍。在这项工作中，我们提出了一个半定性的讨论恒星的相对论恒星喷流的演化的重要性。
2013-12-09 astro-ph.HE
Stratified Magnetically-Driven Accretion-Disk Winds and Their Relations to Jets
我们探讨的极向结构的二维（2D）MHD风的关系，其潜在的关联与X射线温暖的吸收体（WAs）和高度电离的超快外流（UFO）在活动星系核，在一个单一的统一的方法。我们提出的密度$n(r,θ)$，电离参数$ξ(r,θ)$，和速度结构$v(r,θ)$等电离风的典型值的流体磁通量比，$F$，和特定的角动量，$H$，风的解决方案成为超级\Alfvenic。我们探讨了这些参数的不同值的风的几何形状，并描绘了产生这些风的最宽和最窄的张开角的值，这些风的数量在确定活动星系核遮蔽的统计数据中是必要的。我们发现，风较小的$H$显示极向几何较窄的开口角与他们的\Alfven \表面在较低的倾角，因此，他们产生最高的视线（LoS）的观察者在较高纬度的磁盘平面的速度。我们进一步注意到的物理和空间之间的相关性的X射线WAs和不明飞行物，形成沿相同的LoS的观察者，但在不同的半径，$r$，和不同的值$n$，$ξ$和$v$符合最新的光谱数据的无线电安静的塞弗特星系。我们还表明，至少在3C 111的情况下，风的压力足以包含负责其无线电发射的相对论等离子体。因此，分层磁流体磁盘风可以作为一种独特的手段来理解和统一的不同AGN流出。
2013-11-09 astro-ph.HE
Synchrotron-Loss Spectral Breaks in Pulsar-Wind Nebulae and Extragalactic Jets
同步辐射物质的流动可以在几个天体物理环境中找到，包括河外喷流和脉冲风星云（PWNe）。对于X射线同步辐射，流动时间通常比电子辐射寿命长，因此在给定X射线能量下的有效源尺寸是在该能量下辐射的电子在燃烧之前可以对流的距离。由于同步辐射损失随电子能量变化很大，因此源的大小随X射线能量的增加而下降，导致同步辐射光谱变陡。对于均匀源，这种烧蚀产生了众所周知的结果，即源的综合光谱指数陡化0.5。然而，对于不均匀的源，不同的陡化量是可能的。我展示了一个简单的相对论性电子流出的唯象图像，具有整体非相对论性流速，横向流管半径，磁场强度，物质密度和流速都随着距离注入点的不同幂而变化。对于这样一幅图，我计算了作为幂律指数函数的突变点以上的谱指数的值，并给出了可能的陡化范围。我表明，这些简单的计算证实了源光度，其中还包括光谱“凸点”以下的突破，从以前在较高的能量电子积累的完整集成。在许多情况下，河外喷流的X射线同步辐射比射电辐射陡0.5倍以上;许多脉冲风星云也表现出同样的现象。至少在某些情况下，源的不均匀性是可能的，因此谱陡化的量成为源动力学或几何性质的诊断。
2009-07-27 astro-ph.HE
Gamma-ray variability from wind clumping in HMXBs with jets
在被称为“微类星体”的高质量X射线双星的子类中，致密物体发射的喷流中的相对论强子可以与来自恒星辐射驱动风的冷质子相互作用，产生π介子，然后迅速衰变为伽马射线。由于由此产生的伽马射线发射率取决于目标密度，GLAST和新一代切伦科夫成像阵列对微类星体快速变化的探测可用于探测恒星风的聚集结构。我们在这里表明，伽马射线的波动可以使用“孔隙度长度”的形式主义，通常适用于表征聚集效应建模。特别地，对于由h=l/f定义的孔隙长度，即作为团块的特征尺寸l与其体积填充因子f的比率，我们发现在具有轨道间隔a的双星中伽马射线发射的相对波动在“薄喷流”极限中为sqrt（h/pi a），并且对于具有有限开度角φ的射流减小因子1/sqrt（1 + φ a/（2 L））。对于细射流和相当中等的孔隙长度h ~ 0.03a，这意味着约。伽马射线发射的10%变化。此外，个别大团块的照明可能会导致孤立的耀斑，就像最近在一些大质量伽马射线双星中观察到的那样。
2009-02-13 astro-ph.HE
Non-thermal emission in jets and winds: Expected emission and spectral index distributions
Leibniz Institute for Astrophysics（莱布尼茨天体物理研究所）；IUCAA, Post Bag 4 Ganeshkhind, Savitribai Phule Pune University Campus Pune 411007, India（印度天体物理学与宇宙学研究大学中心）；INAF, Osservatorio Astrofisico di Torino, Strada Osservatorio 20, I-10025 Pino Torinese, Italy（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）；School of Mathematics, Statistics and Physics, Newcastle University, Newcastle upon Tyne NE1 7RU, UK（纽卡斯尔大学数学、统计与物理学院）；Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Durham DH1 3LE, UK（杜伦大学系外星系天文学中心）；Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, Durham University, Durham DH1 3LE, UK（杜伦大学计算宇宙学研究所）；National Centre for Radio Astrophysics (NCRA) - Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), S. P. Pune University Campus, Pune 411007, India（塔塔基础研究所国家射电天体物理中心）；Departamento de Astronomía, Universidad de Concepción, Casilla 160-C, Concepción, Chile（孔塞普西翁大学天文学系）
研究致密活动星系核相关射电源中同步辐射起源，通过考察宇宙射线电子原位演化，探究其对射电特性的影响，发现不同区域光谱指数变化规律及马赫盘加速效率等，指出空间分辨光谱指数可作有力诊断。
2026-10-27 astro-ph.HE
Collective non-thermal emission from an extragalactic jet interacting with stars
星系的中心区域是复杂的环境，富含演化和/或大质量恒星。对于拥有一个带有喷流的活动星系核的星系，喷流与内部恒星风的相互作用可以导致粒子加速，并扩大高能发射区。本文在喷流尺度上计算了远离喷流-恒星直接相互作用区的恒星风冲击喷流产生的非热辐射。首先，得到了不同类型星系中相关恒星星族的风的处方。所采用的方案包括星系的中心区域由老的或年轻的恒星星族，并与不同的权力喷流为主。然后，我们估计可用的能量，以加速粒子在射流冲击，并计算运输和能量演化的加速电子，加上他们的同步辐射和逆康普顿发射，在沿射流的冲击流。喷流能量的一个重要部分，$\sim 0.1-10$ \%，可以潜在地提供给在所研究的情况下，喷流风冲击加速的粒子。在喷流尺度上，远离喷流激波区的非热粒子可以产生大部分的高能辐射。由于多普勒增强效应，这种高能发射在与视线对准的喷流中将被强烈增强。相对论喷流与星风的相互作用可能对某些具有喷流的活动星系核的持续高能辐射有重要贡献。然而，在M87的特殊情况下，这个分量似乎太低，无法解释观测到的伽马射线通量。
2017-04-06 astro-ph.HE
Formation of recollimation shocks in jets of high-mass X-ray binaries
本文研究了大质量X射线双星中喷流与星风相互作用时，平行化激波的形成条件。我们表明，存在一个临界射流功率，依赖于风速和速度和射流速度，在此之上，一个reclimationshock不会形成。当喷流功率低于临界值时，我们导出激波的位置。我们表明，表面冲击可能仍然存在以上的临界功率，但只占用一个小的体积的射流，并没有显着改变射流的开口角。我们通过3D数值模拟来测试这些预测，证实了临界功率的存在和值。我们将我们的结果应用到天鹅X-1和天鹅X-3。
2015-12-17 astro-ph.HE
Magnetically-driven jets and winds from weakly magnetized accretion disks
盘流出的半解析模型已经成功地描述了来自开普勒吸积盘附近的磁驱动、自约束的超阿尔夫文喷流。这些喷射发射脉冲可用于高水平的盘磁化$μ$，定义为$μ=2/β$，其中β是通常的等离子体参数。在近均分的JED中，吸积是超音速的，喷流带走了大部分的圆盘角动量。然而，这些解决方案被证明难以与前沿的数值模拟进行比较，因为数值模拟显示出风一样的流出，但在小磁化的域中。在这项工作中，我们首次提出了自相似的等温解决方案的吸积-喷射结构在小磁化水平。我们阐明的作用，磁共振成像的结构在加速过程中，推动这类新的解决方案。磁盘磁化$μ$是主要的控制参数：大量的流出驱动的环形磁场的压力获得高达$μ\sim 10^{-2}$，而更稀薄的离心驱动的流出，在更大的$μ$值。广义参数空间和天体物理后果进行了讨论。我们相信，这些新的解决方案可能是理解天体物理盘驱动风或喷流的方式的垫脚石。定义射流作为自限流出和风作为非准直流出，我们提出了一个简单的分析标准的基础上的流出的初始能量含量，从风中区分射流。我们表明，射流的解决方案，实现在所有的磁化水平，而风只能在弱磁化磁盘功能加热。
2019-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
GR-MHD disk winds and jets from black holes and resistive accretion disks
我们对薄吸积盘的外流进行了GR-MHD模拟。在非相对论的情况下，电阻率是盘风的质量负载所必需的。我们在理想的GR-MHD代码HARM 3D中实现了电阻率，扩展了以前的工作（Qian等人，2017，2018），用于更大的物理网格，更高的空间分辨率和更长的模拟时间。我们考虑一个最初薄，电阻盘围绕黑洞，由一个大规模的磁通量线程。随着系统的演化，外流从黑洞磁层和磁盘表面发射。我们主要关注盘流出，研究它们的MHD结构和能量输出，并与坡印廷主导的黑洞喷流进行比较。盘风包含两个组成部分--一个由环形磁场主导的快速组成部分和一个由极向场主导的较慢组成部分。盘风从亚阿尔夫文速度过渡到超阿尔夫文速度，达到速度$\simeq 0.1c$。我们提供了不同的自旋参数和电阻率水平的参数研究，并测量各自的质量和能量通量。更高的旋转加强了沿内部急流的$B_ϕ$主导的盘风。我们解开一个临界电阻率水平，导致最大的物质和能量输出两者，从重新连接和扩散之间的相互作用，这在组合管理的磁通量和质量负载。对于反向旋转的黑洞，流出结构显示出磁场反转。我们估计最内部的吸积流和它周围的外流结构的不透明度。这个流可能是临界不透明的透镜信号，而轴向喷流漏斗保持光学薄。
2019-07-24 astro-ph.HE
Minimalist model of the W50/SS433 "Extended X-ray Jet": anisotropic wind with recollimation shocks
本研究针对W50星云的延展X射线喷流特征，提出超临界吸积盘各向异性星风的极简模型，指出其由近各向同性外向流与极向星风组成，后者经再准直激波形成喷流结构，且与高速重子喷流无直接关联。
2024-04-15 astro-ph.HE
On the deceleration of FRI jets: mass loading by stellar-winds
低光度射电星系中的喷流已知会从秒差距尺度上的相对论速度减速到千秒差距尺度上的温和或亚相对论速度。已经提出了几种机制来解释这种效应，包括强烈的重新约束激波和不稳定性的增长（两者都导致边界层夹带）以及来自恒星风或分子云的质量负载。我们已经进行了一系列的轴对称模拟的早期演变的喷气机在一个现实的环境介质探测质量负荷的影响，从恒星风使用代码Ratpenat。我们研究了Fanaroff-Riley I类喷流的演化，其动力学功率L_j \sim为1.e41-1.e44 erg/s，在其演化的前2 kpc内，恒星质量加载的减速应该是最有效的。质量夹带率与目前的模型一致的恒星质量损失在椭圆星系产生减速和有效的decallimation弱FRI喷流内的第一千秒差距。然而，强大的FRI喷气机并没有明显减速。在质量载荷很重要的情况下，射流显示出较大的张开角，并且在较小的距离处失准，但是弓形激波的总体结构和动力学与具有相同功率和推力的未加载射流的结构和动力学相似。根据我们的研究结果，在kpc尺度上观察到的耀斑是由较弱的FRI射流中的质量加载和更强大的射流中的约束激波或不稳定性的增长引起的。最终的失准和减速机制总是发展破坏性的捏缩模式。
2014-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Impacts of Jets and Winds From Primordial Black Holes
在早期宇宙中形成的原始黑洞（PBH）构成了暗物质的一个有吸引力的候选者。在星际介质的气体环境中，具有吸积盘的PBH自然会发射出风和喷流等外流。具有显著自旋的PBH可以维持强大的相对论喷流并产生相关的茧。喷流和风可以有效地储存它们的动能，并通过冲击加热周围的气体。聚焦狮子座T矮星系，我们证明，这些考虑可以提供新的测试PBH在一个显着的$\sim 10^{-2} M_{\odot} - 10^6 M_{\odot}$质量范围内，包括参数空间与LIGO和VIRGO合作的引力波观测。观察发射的形态可以区分喷流和风的贡献，从而间接检测旋转的PBH。
2021-11-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Winds Versus Jets in Active Galactic Nuclei
Kennesaw State University（肯尼索州立大学）
研究活动星系核中风与喷流关系，通过检验多种星系排除简单尺度不变性，发现黑洞质量和自旋不能解释二分法，指出盘与黑洞角动量方向是关键参数，至少两种风 - 喷流状态运作，确定了AGN子类中行为细节。
2026-07-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
