星系团吸积激波区非平衡电离效应的X射线特征

激波作用下粘性吸积盘中粒子加速与相对论外流的形成

Particle Acceleration and the Formation of Relativistic Outflows in Viscous Accretion Disks with Shocks

在这封信中，我们提出了一个新的自洽理论生产的相对论性流出观察到的射电响亮的黑洞候选者和活动星系的粒子加速的结果，在热，粘性的吸积盘包含站立，离心支撑的等温冲击。这是第一个工作，以获得这样的磁盘的结构，一个相对较大的值的Shakura-Sunyaev粘度参数（$α=0.1$），并考虑的影响，在粘性磁盘的相对论粒子的加速冲击。在我们的方法中，流体动力学和粒子加速度耦合和解决方案获得自洽的基础上严格的数学方法。我们发现，在激波附近的粒子加速可以提供足够的能量来驱动观测到的M87中的相对论性喷流。

激波加速理论中原子核的电离和最大能量

Ionization and maximum energy of nuclei in shock acceleration theory

本文研究了考虑电离过程时重核在信噪比冲击下的加速问题。星际介质中启动扩散激波加速（DSA）的重原子（$Z_N >$少）在注入的瞬间从未完全电离。电离发生在加速过程中，当原子已经相对论运动时。在典型的信噪比环境中，背景银河辐射引起的光电离比库仑碰撞占主导地位。电离的主要后果是相对于DSA的标准结果，离子可以达到的最大能量降低。事实上，光电离具有与Sedov-Taylor阶段的开始相当的时间尺度，因此最大能量不再与核电荷成比例，如标准DSA所预测的，而是与加速过程期间的有效离子电荷成比例，其小于总核电荷$Z_N$。这一结果可以在预测宇宙射线谱的膝结构中产生直接的影响。此外，超重元素的加速超过铁的最大能量是很难实现的，使得它们不太可能对银河系和河外成分之间的过渡区的宇宙射线谱做出贡献。

电离在激波加速理论中的作用

The role of ionization in the shock acceleration theory

我们研究了考虑电离过程的重核在信噪比冲击下的加速。在星际介质中，比氢重的原子在注入的瞬间从未完全电离，它们开始了扩散激波加速（DSA）。我们将证明，当原子已经相对论运动时，原子壳层中的电子在加速过程中被剥离。在典型的信噪比环境中，主要的电离过程是由于背景银河辐射引起的光电离。电离有两个有趣的结果。首先，因为总的光电离时间与Sedov-Taylor阶段的开始相当，所以离子可以实现的最大能量小于DSA的标准结果，其预测$E_{\max}\propto Z_N$。因此，在{ \it knee}区域中的CR光谱的结构可能受到影响。第二个结果是，当电子已经相对论运动时，它们被从原子中剥离，因此它们可以在没有任何预加速机制的情况下启动DSA。我们用线性准定态方法计算了离子和电子被剥离后加速的能谱。我们表明，这些次级电子的数量是足够的占从年轻的SNR观察到的同步辐射，如果发生的磁场的放大。

星系团周围吸积激波的硬X射线辐射

Hard X-ray emission from accretion shocks around galaxy clusters

我们发现，从几个星系团观测到的硬X射线（HXR）发射可以用一个简单的模型自然地解释，在这个模型中，非热发射是由在星系团吸积冲击中加速的电子对宇宙微波背景光子的逆康普顿散射产生的：HXR表面亮度对团簇温度的依赖关系与模型预测的一致，观测到的HXR光度与沉积在相对论电子中的冲击热能的分数\lesssim 0.1是一致的。替代模型，其中HXR排放预测与集群的热排放，是不利的数据。讨论了我们的预测对未来HXR观测（例如NuStar，Simbol-X）和（空间/地面）伽马射线观测（例如Fermi，HESS，MAGIC，VERITAS）的影响。

大尺度吸积激波集体射电辐射的约束

Constraining the Collective Radio Emission of Large Scale Accretion Shocks

气体在像星系团这样已经维里化的结构上的吸积应该会引起吸积冲击，这可能会加速宇宙射线。本文利用后发座星系团的射电辐射和宇宙吸积激波的演化模型，讨论了未解星系团对宇宙射电背景的贡献。我们假设后发座是一个典型的星系团，它的全部射电辐射都是由在吸积激波中加速的宇宙射线产生的，这使得我们的预测成为一个上限。我们的模型预测，在较低的频率下，吸积冲击可能对宇宙射电背景有很大的贡献，而在较大的频率下，例如5 GHz，它们的贡献必须低于< 2- 35%，这取决于我们使用的吸积冲击演化模型。

旋转黑洞上磁化平流吸积流中的驻波激波

Standing shocks in magnetized advection accretion flows onto a rotating black hole

本文给出了旋转黑洞周围存在耗散时磁化平流吸积流的全局结构。通过考虑环形磁场对吸积流的穿透作用，并假设同步辐射机制是主要的冷却过程，我们得到了整体跨音速吸积解，这些解分别用粘性（$α_B$）、吸积率（${\dot m}$）和等离子体- $β$等耗散参数表示.在旋转磁化吸积流中，在黑洞附近区域产生离心势垒，触发流变量的不连续激波跃迁。显然，激波特性和激波后气流（下文称为激波后电晕（PSC））的动力学是由气流参数决定的。我们研究了耗散参数在驻波形成中的作用，发现无论是在气压主导的流动中还是在磁压主导的流动中，都存在整体激波吸积解。此外，我们还观察到，在快速旋转的黑洞周围也会继续形成驻波激波。我们确定的范围内的耗散参数，允许冲击吸积的解决方案，并发现，即使在存在高耗散极限的持续冲击继续形成，虽然冲击形成的可能性随着耗散的增加而减少。此外，我们计算临界吸积率（${\dot m}^{\rm cri}$），承认冲击和观察到存在的驻激波在磁占主导地位的吸积流时，吸积率一般位于亚爱丁顿域。最后，我们计算了可能从PSC逃逸的最大耗散能量，并指出其在天体物理背景下的可能含义。

原恒星吸积激波中的Cosmic Ray加速和嵌入原团簇电离率模型的探索

Exploration of Cosmic Ray Acceleration in Protostellar Accretion Shocks and A Model for Ionization Rates in Embedded Protoclusters

我们建立了一个模型，从原恒星吸积冲击宇宙线加速，并计算由此产生的宇宙线电离率在恒星形成的分子云。将原星团模型与解析吸积激波模型耦合，计算了宇宙线从原恒星表面的加速。我们提出了宇宙射线通量谱从keV到GeV的能量为一个典型的低质量原恒星。我们发现，在冲击表面的频谱遵循幂律的趋势，在6个数量级的能量。衰减后，高能量下的光谱变陡，而低能量下的光谱相对平坦。利用相对论质子计算了原恒星表面和核心边缘的宇宙线压力和电离率。我们提出的宇宙射线电离率为个别原恒星作为其瞬时质量和最终质量的函数。在吸积激波表面，原恒星宇宙线电离率为$ζ\approx 0.01 - 1$ s $^{-1}$。然而，在核心的边缘，宇宙射线电离率基本上下降到$ζ\approx 10^{-20}$到$10^{-17}$ s $^{-1}$之间。宇宙射线电离率存在较大的空间梯度，使得内部区域可能经历大于通常假设的基准率$ζ= 3\times10^{-17}$ s $^{-1}$的宇宙射线电离率。最后，我们计算了5个数量级以上的原恒星团的宇宙线电离率。我们发现，超过约200个原恒星的集群产生更高的宇宙射线电离率在其出生的云比基准银河值。

用于从X射线观测直接约束参数的非平衡态冲击加热等离子体自洽模型

A self-consistent model of shock-heated plasma in non-equilibrium states for direct parameter constraints from X-ray observations

本文提出一个同时考虑温度与电离非平衡的冲击加热等离子体自洽X射线辐射模型，并将其集成到XSPEC中，可直接约束冲击波速度和电子加热效率，应用于超新星遗迹N132D得到约800 km/s的冲击波速度。

黑洞周围磁化耗散吸积流中的驻波激波

Standing Shocks in Magnetized Dissipative Accretion Flow around Black Holes

本文研究了在环形磁场作用下的Schwarzschild黑洞周围吸积流的全局结构。吸积流是光学薄和平流为主。同步辐射被认为是流中的主动冷却机制。由此得到了整体跨音速吸积解，并证明了旋转磁化吸积流中的离心势垒引起了流变量以激波形式的不连续跃迁。激波特性和激波后电晕的动力学特性受流场参数如粘性、冷却速率和磁场强度的影响。针对这些流动参数的冲击性能进行了研究。我们进一步表明，对于给定的一组边界参数在盘的外缘，吸积流周围的黑洞承认冲击时，流量参数被调谐为一个相当大的范围。

Study of relativistic accretion flow around KTN black hole with shocks

We present the global solutions of low angular momentum, inviscid, advective accretion flow around Kerr-Taub-NUT (KTN) black hole in presence and absence of shock waves. These solutions are obtained by solving the governing equations that describe the relativistic accretion flow in KTN spacetime which is characterized by the Kerr parameter ($a_{\rm k}$) and NUT parameter ($n$). During accretion, rotating flow experiences centrifugal barrier that eventually triggers the discontinuous shock transition provided the relativistic shock conditions are satisfied. In reality, the viability of shocked …

Reviving the stalled shock by jittering jets in core collapse supernovae: jets from the standing accretion shock instability

I present a scenario by which an accretion flow with alternating angular momentum sense on to a newly born neutron star in core collapse supernovae (CCSNe) efficiently amplifies magnetic fields and by that launches jets. The accretion flow of a collapsing core on to the newly born neutron star suffers the spiral standing accretion shock instability (SASI). This instability leads to a stochastically variable angular momentum of the accreted gas, that in turn forms an accretion flow with alternating directions of the angular momentum, hence alternating shear, at any given time. I study the shear…

辐照吸积盘的电离结构和Fe K $α$能量

Ionization structure and Fe K$α$ energy for irradiated accretion disks

本文研究了X射线照射下吸积盘表面的径向电离结构。我们绘制预期的铁K $α$线能量作为爱丁顿比的函数和距离的发射物质从中心源，一个非旋转和最大旋转的黑洞。我们比较预测的磁盘线能量与{ \it钱德拉}，{ \it XMM-牛顿}和{ \it朱雀}观测到的活动星系核的档案样本中测量的能量，并讨论线能量是否与混响研究推断的径向距离一致。我们还建议用快变铁K $α$线来估计吸积盘的粘性参数。在低爱丁顿比时，在线能量与爱丁顿比的平面上存在一个禁带，在那里吸积盘不能产生高度电离的铁K $α$线。如果在低爱丁顿比源中观察到这种发射，它要么来自高度电离的外流，要么是来自快速移动的中性物质的蓝移成分。

Effect of magnetic flux advection on the dynamics of shock in accretion flow around a rotating black hole

We investigate the dynamical behaviour of a magnetized, dissipative, accretion flow around a rapidly rotating black hole. We solve the magnetohydrodynamic equations and calculate the transonic accretion solutions which may contain discontinuous shock transitions. We investigate the effect of $ζ-$ parameter (parametrizing the radial variation of the toroidal magnetic flux advection rate) on the dynamical behaviour of shocks. For a rapidly rotating black hole and for fixed injection parameters at the outer edge, we show that stationary shocks are sustained in the global magnetized accretion solu…

基于模拟的非旋转黑洞跨声速、亚开普勒吸积流中激波的参数空间

Simulation based parameter space for shock in transonic, sub-Keplerian accretion flow onto non-rotating black holes

通过多维数值模拟，发现非旋转黑洞周围跨声速、亚开普勒吸积流中激波形成的参数空间远大于解析计算结果，且边界层动态产生外流。

粘性吸积盘质量外流率的估算

Estimation of the mass outflow rates from viscous accretion discs

我们研究了黑洞周围的粘性吸积盘，以及所有可能的吸积解，包括激波吸积和无激波吸积分支。本文研究了激波驱动的黑洞粘性吸积盘双极外流。对于每一组边界条件，可以确定两个临界粘度参数$α_{cl}$和$α_{cu}$，在这两个参数内可能发生定常激波。绝热激波已被发现高达粘度参数$α=0.3$，而在耗散和质量损失的存在下，我们已经发现稳定激波高达$α=0.15$。质量流出率可能会随着圆盘参数的变化而增加或减少，通常约为质量流入率的几到10%。结果表明，在相同的外边界条件下，随着$α$的增大，激波阵面的距离减小。我们还表明，耗散的增加减少了热驱动后的冲击盘，因此，质量流出率下降到几个百分点。

QPOs from post-shock accretion column of strongly magnetized accreting white dwarfs

An extended magnetosphere of a strongly magnetized accreting white dwarf (known as a polar) prevents the formation of an accretion disk and the matter is channelled to the magnetic pole(s). A few such sources show quasi-periodic oscillations in their optical light curves. These high-frequency oscillations are thought to be generated from the post-shock accretion column. The kinetic energy of the accretion flow is finally emitted from this post-shock region and the involved radiation processes decide the state of the matter. Here we study the structure and the dynamical properties of such accre…

第谷超新星遗迹中的逆激波

Reverse-Shock in Tycho's Supernova Remnant

来自年轻超新星遗迹（SNRs）的热X射线辐射通常由超新星（SN）喷出物的发射线主导，人们普遍认为这些发射线被向内传播的反向激波（RS）交叉并因此被加热。先前使用成像X射线数据的工作表明，通过定位最近电离物质的峰值发射区域，喷出物被RS加热，该区域被发现与最外边界向内侧分离得很好。在这里，我们报告的硫（S），硅（Si）K $α$线通量比与半径在第谷的SNR系统增加的发现。这使我们能够，第一次，提出连续的径向分布的电离年龄，而且，经过电离时间，因为电离的开始，这告诉传播历史的电离前沿到SNR喷出物。

具有低angular momentum的相对论跨音速吸积中的激波

Shocks in the relativistic transonic accretion with low angular momentum

我们进行了1D/2D/3D相对论流体动力学模拟的吸积流与低角动量，填补了球对称的邦迪吸积和盘状吸积流之间的差距。考虑了下落物质的角动量方向分布不同，中心黑洞的自旋、物质的能量和角动量等关键参数取值不同的情况。在某些情况下，形成了冲击波阵面。我们确定的参数范围，形成后的冲击朝向或向外移动的中央黑洞或长期持续的振荡冲击观察。提取了引起质量吸积率耀斑的激波位置振荡频率。这些结果可以与中心黑洞的质量进行缩放，并且可以与选定的微类星体（如GRS 1915+105，XTE J1550-564或IGR J17091-3624）的准周期振荡进行比较，以及与弱活动星系中心的超大质量黑洞进行比较，如Sgr $A^{*}$。

二维圆柱形黑洞粘性吸积流的模拟

Simulations of Viscous Accretion Flow around Black Holes in Two-Dimensional Cylindrical Geometry

从解析解中选取初始条件，模拟了二维圆柱形黑洞的无激波和激波粘性吸积流。模拟代码使用拉格朗日总变差递减（LTVD）和重映射例程，这使我们能够获得高精度捕获激波和正确处理角动量分布。无粘性激波吸积盘的解决方案产生了一个厚盘结构，而粘性激波的解决方案获得了一个邦迪结构，但在任何一种情况下，没有喷流活动，也没有任何QPO类活动的发展。在无粘性和粘性状态下的稳态冲击解与理论预测吻合得很好。然而，增加粘性使吸积激波不稳定。大振幅冲击振荡伴随着间歇的、瞬态的内部多次冲击。盘内部的这种振荡被解释为微类星体中观测到的硬X射线中QPO的来源。强烈的激波振荡导致强烈的幕式喷流发射。喷流还显示出激波的存在，这是一个炮弹击中前一个炮弹时产生的。射流和激波振荡的周期性相似。粘性参数越大，射流越强，速度越快。

Kerr黑洞盘中的吸积激波不稳定性

The Standing Accretion Shock Instability in the Disk around the Kerr Black Hole

本文是我们以前关于Schwarzschild黑洞吸积和所谓的静止吸积激波不稳定性（SASI）工作的继续，本文研究了Kerr黑洞的非轴对称扰动.通过二维广义相对论流体动力学模拟和线性分析，详细分析了激波演化的线性和非线性阶段。由于定常轴对称吸积流的结构对内部跨音速流动非常敏感，因此，对吸积流稳定性有重要影响的马赫数等性质对Kerr参数有很大的依赖性。虽然不稳定性的基本特征与史瓦西黑洞的结果没有区别，但克尔黑洞特有的标架拖曳效应也很明显。有趣的是，基本不稳定模式的振荡周期只依赖于激波半径，而与注入参数无关。

On the origin of core radio emissions from black hole sources in the realm of relativistic shocked accretion flow

We study the relativistic, inviscid, advective accretion flow around the black holes and investigate a key feature of the accretion flow, namely the shock waves. We observe that the shock-induced accretion solutions are prevalent and such solutions are commonly obtained for a wide range of the flow parameters, such as energy (${\cal E}$) and angular momentum ($λ$), around the black holes of spin value $0\le a_{\rm k} < 1$. When the shock is dissipative in nature, a part of the accretion energy is released through the upper and lower surfaces of the disc at the location of the shock transition.…

超巨星快X射线瞬变的INTEGRAL结果和吸积机制解释：电离效应和瞬变吸积盘的形成

INTEGRAL results on Supergiant Fast X-ray Transients and accretion mechanism interpretation: ionization effect and formation of transient accretion disks

我们对2003年至2009年14个超巨星快X射线瞬变（SFXTs）的所有INTEGRAL观测进行了系统分析，这意味着净曝光时间约为30 Ms。对于每个源，我们获得了光变曲线和光谱（3- 100 keV），发现了几个新的爆发。我们讨论了SFXTs的X射线行为，从我们的分析中出现的cluerous风吸积机制的框架，我们提出的（杜奇等2009）。讨论了X射线光电离对密近双星系统IGRJ 16479 -4514和IGRJ 17544 -2619吸积的影响。我们发现，由于X射线光电离，有一个很高的概率形成的吸积盘从捕获角动量IGRJ 16479 -4514，我们认为，形成瞬态吸积盘可能是负责的部分耀斑活动的SFXTs与窄轨道。我们还提出了另一种方法来解释在我们的分析中观察到的具有特殊形状的耀斑的起源，应用Lamb等人（1977）的模型，该模型基于通过Rayleigh-Taylor不稳定性的吸积，并且最初被提出来解释II型爆发。

低角动量黑洞吸积：驻激波的首个GRMHD证据

Low Angular Momentum Black Hole Accretion: First GRMHD Evidence of Standing Shocks

为探索黑洞周围低角动量吸积流的动力学，本文通过不同黑洞自旋下的GRMHD模拟发现所有情况均处于SANE模式，首次观测到稳定驻激波，为理解相关辐射特征提供新证据。

Possible evidence for shock-cooling in the accretion flow of the luminous Seyfert galaxy PG1211+143

Short-term variability and multiple velocity components in the powerful highly ionized wind of the archetypal UFO PG1211+143 are indicative of inner disc instabilities or short-lived accretion events. The recent detection of a high velocity inflow offered the first direct observational support for the latter scenario, where matter approaching at a high inclination to the black hole spin plane may result in warping and tearing of the inner accretion disc, with subsequent inter-ring collisions producing shocks, loss of rotational support and rapid mass infall. Here we identify a variable continu…

倾斜热黑洞吸积流内激波的物理性质

Physical Properties of the Inner Shocks in Hot, Tilted Black Hole Accretion Flows

热，压力支持，倾斜的黑洞吸积流的模拟，其中的流的角动量与黑洞自旋轴不一致，可以表现出两个非轴对称的激波结构中的内部区域的流。我们分析的强度和意义，这些冲击波结构的模拟与倾斜角为10和15度。通过整合模拟中的流体轨迹，通过冲击，并跟踪沿这些轨迹的流体量的变化，我们表明，这些冲击是强大的，具有相当大的压缩比，与早期的索赔。然而，它们只是适度的相对论。我们还表明，这两个密度增强类似流在其形状，实际上只是后冲击压缩，作为流体轨迹切割，而不是沿着它们流动。与激波有关的耗散是平流进入洞内的静止质量能量的一个重要部分（$\simeq3-12$ %），因此与紊流的耗散相当。因此，冲击应该使秩序统一的变化，在观察到的黑洞吸积流是倾斜的属性。

Cosmic Ray Acceleration and Nonthermal Radiation at Accretion Shocks in the Outer Regions of Galaxy Clusters

Cosmology models predict that external accretion shocks form in the outer region of galaxy clusters due to supersonic gas infall from filaments and voids in the cosmic web. They are characterized by high sonic and Alfvénic Mach numbers, $M_s\sim10-10^2$ and $M_A\sim10^2-10^3$, and propagate into weakly magnetized plasmas of $β\equiv P_g/P_B\gtrsim10^2$. Although strong accretion shocks are expected to be efficient accelerators of cosmic rays (CRs), nonthermal signatures of shock-accelerated CRs around clusters have not been confirmed, and detailed acceleration physics at such shocks has yet to…

核心坍缩超新星的激波不稳定性与包层的非对称吸积之间的联系

Links between the shock instability in core-collapse supernovae and asymmetric accretions of envelopes

核心坍缩超新星的爆炸机制尚未完全了解，但多维流体不稳定性，如静止吸积激波不稳定性（SASI）和对流，现在被认为是至关重要的冲击复苏。另一个多维效应，最近一直争论的是不对称的结构在祖细胞，这是由剧烈的对流在硅/氧层发生之前的崩溃，揭示了最近的大质量恒星演化的最后阶段的数值模拟。此外，它也已经证明了数值吸积的这种非球形信封可以促进激波复苏。因此，这两个多维度可能是成功爆炸的关键。在本文中，我们进行了一个线性稳定性分析的核心坍缩超新星的常设吸积激波，考虑到非球形，不稳定的吸积流的冲击，以澄清这两种效果之间可能存在的联系。我们发现，这种激波前扰动可以有效地激发流体不稳定性，从而有助于在核心坍缩超新星中的激波复活。

由非轴对称驻存吸积激波不稳定性引起的直接时间射电变率：对M87的影响

Direct time radio variability induced by non-axisymmetric standing accretion shock instability: implications for M87

本文首次给出了在流体力学和辐射传递的广义相对论处理下，围绕黑洞的激波吸积流的直接时变射电图像。黑洞周围的非轴对称吸积激波不稳定性（即黑洞SASI）可以引起黑洞周围的时间变化。由于螺旋臂冲击波在冲击后区域产生密度和温度波，因此它们会导致黑洞附近的时间变化。在动力学模拟的基础上，讨论了未来空间望远镜VSOP 2/ASTRO-G卫星探测M87时变射电图像的可能性。对于某些快照，图像中最明亮的部分预计接近15史瓦西半径。我们表明，我们的结果是一致的，与现有的观测数据，如时间平均的无线电频谱，VLBA图像和变化的时间尺度的M87。我们还讨论了M87的毫米和亚毫米干涉仪的观测。

激波吸积流的混合盘几何：揭示黑洞X射线双星中的准周期振荡

Hybrid disc geometry for shocked accretion flows: Unveiling QPOs in black hole X-ray binaries

该研究针对黑洞激波吸积流，提出混合盘几何模型，可匹配模拟的流特性，揭示激波振荡是黑洞X射线双星准周期振荡的起源，能重现观测到的准周期中心频率。

Point-wise Self-similar Solution for Spiral Shocks in Accretion Disk with Mass Outflow in Binary

We examine the properties of spiral shocks from a steady, adiabatic, non-axisymmetric accretion disk around a compact star in binary. We first time incorporate all the possible influences from binary through adopting the Roche potential and Coriolis forces in the basic conservation equations. In this paper, we assume the spiral shocks to be point-wise self-similar, and the flow is in vertical hydrostatic equilibrium to simplify the study. We also investigate the mass outflow due to the shock compression and apply it to the accreting white dwarf in binary. We find that our model will be benefic…

黑洞周围粘性相对论吸积盘的质量流出率的估算

Estimation of mass outflow rates from viscous relativistic accretion discs around black holes

研究了非旋转黑洞周围的Schwarzschild度规流，得到了完全广义相对论下的自洽吸积-抛射解。我们涵盖了整个参数空间中的平流制度，以获得冲击，以及，无激波吸积解决方案。我们用冯-蔡佩尔曲面计算喷流流线，并将喷流运动方程投影到流线上，与吸积盘运动方程同时求解。我们发现，在广义相对论公式中不存在{for $α\gsim0.06$ }的定常激波，但如果考虑质量损失，定常激波会更小。结果表明，对于固定的外边界，激波随着粘性参数的增加而向视界移动。质量流出率随着激波向黑洞靠近而增加，但最终会减小，在激波{位置}的某个中间值处最大。喷流的终端速度随激波强度的增大而增大，从定量上讲，当激波强度为$\rsh < 20 \rg$时，喷流的终端速度为$v_{{\rm j}\infty} > 0.1$.在广义相对论范围内得到的流出速率的最大值小于质量吸积速率的$6\%$。

星系团中的非平衡电离态

Non-equilibrium ionization states in galaxy clusters

X射线成像天文台揭示了星系团中线性尺度约为10 kpc的流体动力学结构，例如1 E0657 -56和A520星系团中的冲击波以及MKW 3s星系团中的热等离子体泡。未来的X射线天文台IXO将首次在这些尺度上解析星系团中的金属分布。激波和活动星系核活动对等离子体的加热会导致金属离子的非平衡电离态。本文研究了星系团中线性尺度<50 kpc的非平衡电离效应。通过比较电离时间尺度与流体动力学结构年龄的关系，导出了非平衡电离的条件。建立了等离子体温度突变时的非平衡电离模型。本文用跃迁矩阵的本征向量分析了FeXXV和FeXXVI离子的弛豫过程。结果表明，当重子过密度δ小于11.0/τ（τ <<1为流体动力学结构年龄与哈勃时间之比）时，星系团中可能发生铁的非平衡电离.我们的模拟表明，铁的类氦发射线的发射率增加的结果偏离电离平衡。分析了类氦离子分数弛豫的缓慢过程。提出了一种确定激波速度的新方法。

核塌缩超新星静止吸积Shock Wave后流型的参数研究

Parametric Study of Flow Patterns behind the Standing Accretion Shock Wave for Core-Collapse Supernovae

在这项研究中，我们进行三维流体动力学模拟系统地调查吸积激波，通常形成在核心坍缩超新星的反弹后阶段后面的流动模式。添加小扰动的球对称，稳定，冲击吸积流，我们计算随后的演变，找到什么样的流型出现的流体动力学不稳定性，如对流和站立吸积激波不稳定性（SASI）的结果，为不同的中微子光度和质量吸积率。根据这两个控制参数，确实实现了各种流型。我们将它们分为三种基本模式和两种中间模式：前者包括晃动运动（SL），螺旋运动（SP）和多浮泡形成（BB）;后者包括螺旋运动与气泡形成（SPB）和螺旋运动与脉动变化的旋转速度（SPP）。虽然冲击后的流动是高度混乱的，但在图案实现中有明显的趋势。晃动和螺旋运动往往是占主导地位的高吸积率和低中微子光度，和多个浮力气泡占主导地位的低吸积率和高中微子光度。有趣的是，在临界光度附近的半非线性和非线性相位之间的主导模式并不总是相同的;在后一种情况下实现了中间情况。运行几个不同的随机扰动的模拟，我们确认，在大多数情况下，流动模式的实现是强大的。

考虑冷却过程的磁化吸积流研究

Study of Magnetized accretion flow with cooling processes

本文研究了中子星磁化吸积流/漏斗流中的激波，分别采用韧致辐射冷却和回旋冷却。所有的吸积解都以靠近中子星表面的激波终止，但是在参数空间的某些区域，它还包含远离恒星表面的第二激波。我们发现，回旋加速器冷却对于匹配表面边界条件的正确吸积解是必要的。

RS Ophiuchi 2021年爆发产生的X射线：处于电离平衡内外的激波

X-rays from RS Ophiuchi's 2021 eruption: shocks in and out of ionization equilibrium

利用NICER X射线监测，研究发现RS Oph 2021年爆发中的激波可用非平衡电离碰撞等离子体加部分覆盖吸收建模，温度第5天达峰值约24 keV，吸收覆盖比例降至约0.4，揭示抛射物先与致密赤道壳层、后与双极区稀疏物质相互作用的几何演化。

Kerr黑洞吸积盘双极喷流的估计

Estimation of bipolar jets from accretion discs around Kerr black holes

本文分析了旋转黑洞的绕流问题，得到了广义相对论条件下自洽的吸积-抛射解。在平流区，研究了整个能量-角动量参数空间，得到了激波和无激波吸积解。喷流的运动方程沿von-Zeipel面求解，同时沿赤道面求解吸积盘方程。对于一个给定的自旋参数，质量流出率增加的冲击运动接近黑洞，但最终减少，最大值在一些中间值的冲击位置。有趣的是，我们得到了所有可能的射流解，例如，多临界点的定常激波解，两个临界点的束缚解和单临界点的光滑解。对于自旋参数$a_s\ge 0.5$，射流解可能存在多个临界点。吸积激波越靠近视界，喷流的终端速度越大，且同转黑洞的喷流终端速度比反转和非转黑洞的喷流终端速度大。从数量上讲，对于自旋参数$a_s>0.6$，喷流中可形成激波，喷流激波在赤道面上方的范围在$6r_g$和$130r_g$之间，而对于$a_s>0.99$，若伯努利参数${\cal E}\geq1.01$，喷流终端速度$v_{{\rm j}\infty} > 0.35{\cm}$。

风对围绕旋转黑洞的受激磁性粘性吸积流的影响

Influence of winds on shocked magnetized viscous accretion flows around rotating black holes

研究了围绕旋转黑洞的相对论性磁化粘性吸积流的全球音速解，考虑了通过风损失质量与角动量的影响。通过自洽模型确定质量损失，发现风显著降低盘光度，并改变激波特性。

经典金牛T星中X射线发射的MHD吸积激波。中等至高血浆β值的病例

X-ray emitting MHD accretion shocks in classical T Tauri stars. Case for moderate to high plasma-beta values

目标。我们研究了CTTS中吸积激波的稳定性和动力学，考虑在激波后区域β>= 1的情况。在这些情况下，一维近似是无效的，多维MHD方法是必要的。方法.通过二维轴对称MHD模拟，我们模拟了一个吸积流在CTTS大气中传播并撞击到其色球层上的过程。该模型考虑了恒星磁场、重力、辐射冷却和热传导（包括热通量饱和效应）。结果吸积激波的动力学和稳定性强烈依赖于等离子体β。在β> 10的激波情况下，激波加热的物质（可能还有MHD波）会在吸积柱底部产生剧烈的外流，并强烈扰动周围的恒星大气和吸积柱本身（因此改变了激波的动力学）。在β ~ 1的冲击中，冲击后区域被磁场有效地限制。冷却不稳定性引起的激波振荡受β的影响很大：当β> 10时，振荡可能被磁场迅速甩出，接近准定态，或者由于激波后等离子体本身引起的流场扰动，振荡可能是无明显周期性的混沌; β ~ 1的振荡是准周期性的，尽管它们的振幅比一维模型预测的要小，频率比一维模型预测的要高。

具有冷却效应的黑洞磁支持耗散吸积流的性质

Properties of magnetically supported dissipative accretion flow around black holes with cooling effects

本文研究了在环形磁场作用下Schwarzschild黑洞吸积盘周围的平流主导吸积流的全局结构。我们认为同步辐射过程是一种有效的冷却机制。在此基础上，通过探索边界条件和耗散参数的变化，即吸积率（${\dot m}$）和粘性（$α_B$），得到了整体跨音速吸积解。依赖于初始参数，稳态吸积流可以具有离心支撑激波。即使在耗散水平相对较高的情况下，这些整体激波解也存在。我们研究了冲击波的性质，并观察到冲击后电晕（以下简称PSC）的动力学是由流动参数。有趣的是，我们发现当耗散参数超过临界值时，激波解完全消失。采用绝热指数的正则值作为$γ=4/3$（超相对论性）和$1.5$（半非相对论性），计算了粘性参数的临界值$α^{\rm cri}_B$，发现在气体压力主导区域，$γ=4/3$的临界值为$α^{\rm cri}_B \sim 0.4$，$γ=1.5$的临界值为$α^{\rm cri}_B \sim 0.27$.我们进一步表明，全球冲击的解决方案是相对更明亮的无冲击的解决方案相比。此外，我们还计算了冲击溶液的同步辐射谱。当冲击被认为是耗散性质时，它将具有重要的含义，因为PSC处的可用能量可以用于为从PSC逃逸的流出物质提供动力。为此，我们计算了最大激波光度，并讨论了我们目前的形式主义的观测意义。

Schwarzschild黑洞轴对称Bondi-Hoyle吸积：激波锥振动

Axisymmetric Bondi-Hoyle accretion onto a Schwarzschild Black Hole: shock cone vibrations

本文数值研究了在视界穿透坐标系下，超声速理想气体在固定Schwarzschild背景时空上的轴对称相对论Bondi-Hoyle吸积。我们验证了一个近稳态的激波锥的形式和激波锥的性质是一致的牛顿引力和以前的相对论研究的结果。气体的演化是在包含黑洞内部一部分的空间域上跟踪的，这一事实避免了像过去那样在类时边界上施加边界条件的需要。因此，我们的方法有助于解决邦迪-霍伊尔吸积问题的吸积物的长度尺度的意义上说，气体是真正进入黑洞。作为天体物理学的应用，我们研究了一组特定的物理参数，冲击锥振动的频谱及其与QPO源的潜在关联。

SGR A*吸积盘上耀斑中磁重联的激波

Shock waves in the magnetic reconnection in the flares on the accretion disk of the SGR~A*

本文通过引入赝牛顿势的磁环模拟，发现Sgr A*吸积盘耀斑中磁重联产生的电流片分叉为两对慢激波并加热等离子体，从而解释了耀斑的瞬时增亮机制。

Spherically Symmetric Accretion onto a Compact Object through a Standing Shock: The Effects of General Relativity in the Schwarzschild Geometry

A core-collapse supernova is generated by the passage of a shockwave through the envelope of a massive star, where the shock wave is initially launched from the ``bounce'' of the neutron star formed during the collapse of the stellar core. Instead of successfully exploding the star, however, numerical investigations of core-collapse supernovae find that this shock tends to ``stall'' at small radii ($\lesssim$ 10 neutron star radii), with stellar material accreting onto the central object through the standing shock. Here, we present time-steady, adiabatic solutions for the density, pressure, an…

Low Frequency Quasi Periodic Oscillations and Shocks in Accretion onto Black Hole

Low-frequency quasi-periodic oscillations (LFQPOs) have been routinely observed in black hole X-ray binaries (BHXRBs). These LFQPOs can be explained by axisymmetric shock oscillation in accretion flow around a rotating black hole. We address the physical origin of Type-C LFQPOs in BHXRBs observed by the Rossi X-ray Timing Explorer satellite considering a minimum number of free parameters, namely, specific energy and specific angular momentum of the infalling matter for a given set of BH mass and spin parameter. We apply the solution for a large number of BH candidates to further strengthen the…

激波加速质子的低能尾是否导致超新星遗迹中的过度电离等离子体？

Is the low-energy tail of shock-accelerated protons responsible for over-ionized plasma in supernova remnants?

本研究通过计算超新星遗迹喷射物中重元素离子的质子撞击电离速率，检验了激波加速质子低能尾导致过度电离等离子体的假说，发现所需质子丰度远超注入比例上限，从而否定该场景。

宇宙吸积激波作为测量星系团暗物质质量的工具

Cosmic accretion shocks as a tool to measure the dark matter mass of galaxy clusters

本文利用模拟星系团发现总质量、激波半径和马赫数存在平面关系，提出通过观测吸积激波间接测量星系团暗物质质量的新方法，误差约30%。

热传导对绕旋转黑洞相对论磁化流中吸积激波的影响

Effect of thermal conduction on accretion shocks in relativistic magnetized flows around rotating black holes

本研究探讨热传导对旋转黑洞周围相对论磁化吸积流中激波的影响，发现热传导和磁场增强可提高黑洞源的辐射光度。

吸积激波锥在黑洞上的翻转行为是坐标的影响吗？

Is the flip-flop behaviour of accretion shock cones on to black holes an effect of coordinates?

本文数值研究了在赤道面上具有s-lab对称性的Kerr固定背景时空上理想气体的相对论性Bondi-Hoyle吸积。我们使用Kerr-Schild（KS）和Boyer-Lindquist（BL）坐标。我们特别关注的触发器运动的激波锥形成时，气体以超音速注入的研究。最近首次报道了激波锥在相对论区的翻转不稳定性的发展。我们重现了触发器的行为，发现在过去的BL坐标时，并使用地平线穿透KS坐标进行类似的数值实验。我们发现，当使用KS坐标的激波锥振荡，但这种振荡不是触发器类型和他们的振幅随分辨率下降。

用变$Γ$状态方程研究磁化吸积流

Study of magnetized accretion flow with variable $Γ$ equation of state

本文给出了磁化吸积流到具有硬表面的致密物体（如中子星）上的解。假设中心恒星的磁场是偶极的，磁轴与恒星的自转轴成一直线。我们已经使用的状态方程的吸积流体中的绝热指数是依赖于温度和成分的流动。我们还包括了冷却过程，如在吸积流中的轫致辐射和回旋过程。我们找到了所有可能的吸积解。所有的吸积解决方案终止于一个冲击非常接近恒星表面和这个主冲击的高度不变化很大的自旋周期或伯努利参数的流量，虽然冲击的强度可能会随周期而变化。对于中等旋转的中心恒星，在气流中可能会形成多个音速点，因此，远离恒星表面的第二次激波也可能形成。然而，在地表附近，第二次冲击比第一次冲击弱得多。我们发现，如果旋转周期是低于一定的值$(\pmin)$，那么多个临界点或多个冲击是不可能的和$\pmin$取决于流的组成。我们还发现，冷却效应占主导地位的冲击后，回旋和韧致辐射冷却过程应考虑到获得一致的吸积解。

部分电离介质中的无碰撞激波：I。中性返回通量及其对试验粒子加速度的影响

Collisionless shocks in a partially ionized medium: I. Neutral return flux and its effects on acceleration of test particles

中性原子的存在可以通过离子与中性原子之间的电荷交换以及中性原子的电离过程来强烈地改变无碰撞激波。这两个过程导致激波上游和下游的带电粒子和中性粒子之间的能量和动量交换。特别是，中性粒子在下游与冲击加热的离子进行电荷交换，产生高速中性粒子，这些中性粒子有有限的概率返回上游。然后，这些中性粒子可能通过电离和电荷交换在上游等离子体中沉积热量，从而降低流体的马赫数。这种现象的一个后果，我们称之为“中性返回通量”，是激波压缩因子的减少和上游激波前兆的形成。前体的标度长度由向上游无穷远移动的快中性粒子的电离和电荷交换相互作用长度决定。在激波在星际介质中传播的情况下，离子-中性相互作用的影响对于激波速度< 3000 km/s特别重要。这种传播速度在超新星遗迹相关的冲击波中很常见，超新星遗迹是银河系宇宙射线加速的主要候选源。然后，我们调查的中性粒子的返回通量的影响，在冲击加速的测试粒子的光谱。我们发现，对于速度小于~3000 km/s的激波，粒子能谱相对于对强激波的朴素期望值（即E^-2）明显变陡。

倾斜黑洞吸积盘中非轴对称涨落与立激波相互作用的变率

Variability from Nonaxisymmetric Fluctuations Interacting with Standing Shocks in Tilted Black Hole Accretion Disks

我们研究了倾斜和非倾斜黑洞吸积流的全三维、广义相对论、磁流体动力学模拟中流体的时空行为。我们发现在倾斜模拟的频率类似于捕获模式的形式主义所预测的频率的特征更大的变化，但最终得出结论，其空间结构是不一致的模态解释。相反，我们发现，以前确定的，短暂的，过于密集的团块轨道上大致开普勒轨迹出现在我们的全球模拟，独立的倾斜。与这些波动相关的是团块轨道内部的声学螺旋波。我们发现，存在于这些倾斜流的内部区域的两个非轴对称的驻激波结构有效地放大了这些螺旋波所造成的变化，比在非倾斜流，缺乏驻激波显着更高的水平。我们的识别团块，螺旋，螺旋激波相互作用在这些完全广义相对论，磁流体动力学模拟表明，这些功能可能是重要的动力学元素的模型，将倾斜作为一种方式来解释观测到的变化黑洞吸积流。

Kerr度规中低angular momentum轴对称吸积中激波形成的滞后效应和诊断

Hysteresis effects and diagnostics of the shock formation in low angular momentum axisymmetric accretion in the Kerr metric

研究了旋转黑洞周围纯广义相对论性低角动量吸积流的长期演化，发现吸积流具有滞后效应。这证实了在克尔度规中，定常激波是这种吸积盘的一个组成部分。描述吸积物质动力学流速空间梯度的方程等价于一阶自治动力系统。固定点分析保证了对于某些天体物理学相关的初始边界条件，这种流动必须是多跨音速的。与文献中已有的共识相反，证明了临界点和声学点一般不是同构的。具有多个临界点的流的同宿轨道选择了具有较高熵吸积率的临界点，证实了熵吸积率是系统中简并的消除剂。然而，在某些特殊情况下，也观察到异宿轨道，其中两个鞍型临界点的流配置具有相同的熵吸积率。拓扑异宿轨道是唯一允许的非可移动的退化解的吸积流与多个临界点，并被证明是结构不稳定。根据适当的初始边界条件，同宿轨道可以通过能量守恒的Rankine-Hugoniot型定常激波与标准的非同宿轨道相结合。本文提出了一个有效的李雅普诺夫指数，用以分析确定为什么某些跨音速流即使产生多个临界点也不能容纳激波解。（节录）

极星激波后吸积柱的准周期振荡

Quasi-periodic oscillations from post-shock accretion column of polars

一组强磁化吸积白矮星（极星）在其光学光度中表现出频率约为赫兹的准周期振荡（QPO）。这些Hz频率QPO被认为是由在后冲击吸积柱发出的辐射强度变化产生的。由底部有效冷却过程引发的激波后区域的热不稳定性被认为是时间变化背后的主要原因。在这里，我们研究了激波后吸积柱的结构和动力学性质，包括韧致辐射和回旋辐射的影响。我们发现，显着的回旋辐射在光学波段的存在下，减少了整体的变化后冲击区。在恒星表面上方有一个较大的激波后区域的情况下，由于恒星引力而产生的分层效应就变得很重要。受强引力影响的吸积柱，其底部热不稳定性的强度减小，其变率减小。另一方面，冷，致密的等离子体，积累在恒星表面上方，可能会增强后冲击的变化，由于传播的磁扰动。冲击后区域的这些特征与V834~Cen的观测特性一致，并且通常与QPO频率约为Hz的激变变星源一致。

金牛座T吸积激波在X射线波段的可观测性

On the observability of T Tauri accretion shocks in the X-ray band

上下文对经典金牛座T星（CTTS）的高分辨率X射线观测表明，由于高密度等离子体（n_e=10^11-10^13 cm^-3），存在软X射线过剩。这种辐射被归因于冲击加热的吸积物质撞击到恒星表面。目标。我们研究了激波加热吸积物质在X射线波段的可观测性，在激波后区等离子体β <<1的情况下，吸积流的性质（速度、密度和金属丰度）对吸积物质的可观测性的影响。方法.我们使用1-D流体动力学模型描述吸积流对色球层的影响，包括辐射冷却，重力和热传导的影响。我们探索了相关参数的空间，并从模型结果中合成了[0.5-8.0] keV波段和O VII（21.60 Ang）和Ne IX（13.45 Ang）共振线中的X射线发射，同时考虑了色球的吸收。结果吸积流的性质影响着激波板的温度和高度以及它在色球层中的下沉，从而决定了激波等离子体的可观测性。我们的模型预测，X射线观测优先检测发射低密度和高速冲击吸积流，由于大量的吸收致密的冲击后等离子体。在所有研究的情况下，激波后区由于热不稳定性表现出准周期振荡，但在非均匀流和β <<1的情况下，激波振荡几乎不可检测。结论.我们认为，如果吸积流是不均匀的，可观察到的等离子体成分的吸收所引入的选择效应可以解释吸积率之间的差异测量的光学和X射线数据，以及不同的密度测量使用不同的氦类三重态在X射线波段。

黑洞周围双温耗散吸积流的性质

Properties of Two-Temperature Dissipative Accretion Flow Around Black Holes

采用伪牛顿势来模拟广义相对论的作用，研究了存在各种耗散过程时非旋转黑洞周围双温吸积流的性质.通过作用于电子的辐射过程，流遇到能量损失，同时，由于对离子有效的粘性加热，流变热。我们假设流暴露在随机磁场中，导致电子的同步辐射，并且这些辐射通过康普顿散射进一步加强。我们得到了用耗散参数即粘性（$α$）和吸积率（${\dot m}$）表示的双温整体吸积解，并在文献中首次发现这样的解可能包含驻激波.这类解在穿越黑洞视界之前同时通过内临界点（$x_{\rm in}$）和外临界点（$x_{\rm out}$），因此具有多跨音速性质。我们计算了激波诱导整体吸积解的性质。我们进一步证明了双温激波吸积流不是离散解，而是在很宽的流动参数范围内存在离散解。我们确定的有效域的参数空间为驻波和观察参数空间收缩的耗散增加。由于激波压缩效应使激波后区域更热，它自然地发射出硬X射线，因此，双温激波吸积解有可能解释黑洞源的光谱性质.