Polarization properties of weakly magnetized Neutron Stars in Low Mass X-ray Binaries
像IXPE这样的X射线偏振测量任务将首次能够测量低质量X射线双星中吸积弱磁化中子星的偏振特性。在这项工作中，我们提出了预期的X射线偏振信号，包括日冕发射不同的几何形状的日冕本身，即板以上的吸积盘和球形壳周围的中子星的模拟。用完全相对论性的MonteCarlo程序Monk计算了中子星、中子盘和日冕的各种物理输入参数下的X射线偏振度和偏振角。不同的冠状面几何形状导致显著不同的X射线偏振特性，因此其可以用于约束系统的几何形状。
2022-06-01 astro-ph.HE
Non-isotropic feedback from accreting spinning black holes
活动星系核（AGN）是大质量的黑洞（BH），它们在宿主星系的中心吸积气体。一部分吸积的物质被转换成能量并释放到周围的介质中，这个过程被称为活动星系核反馈。大多数数值模拟包括AGN反馈作为子网格模型，其中能量或动量（或两者）耦合到附近的气体。在这项工作中，我们实现了一个新的动量驱动的模型中的流体动力学代码GIZMO，其中吸积从大尺度介导的亚网格吸积盘模型，和气体粒子的stocherous踢过一个双锥区域，模仿观察到的动能风。反馈锥的轴既可以平行于黑洞周围气体的角动量，也可以平行于黑洞的自旋方向，这在吸积盘模型中是自洽演化的。以环核圆盘（CND）为实验平台，我们发现：（1）流出的圆锥形状总是可见的，并且对发射方向和孔径的依赖性很弱，导致相当的质量流入和流出;（ii）在我们的测试中，圆锥体的方向也是相似的，并且它并不总是与初始值相同，由于与CND的相互作用在形成流出物中起着至关重要的作用;以及（iii）流出物的速度相反地不同并且强烈地取决于与CND的相互作用。
2022-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing Einstein-dilaton-Gauss-Bonnet gravity from the reflection spectrum of accreting black holes
Einstein-Stronon-Gauss-Bonnet引力是一个从杂化弦论发展而来的低能四维引力理论。它的旋转黑洞解在数值上是已知的，并且可能与爱因斯坦引力的克尔黑洞有宏观偏差。因此，爱因斯坦-爱因斯坦-高斯-邦纳引力可以通过观测天体物理学上的黑洞来检验。本文利用现有和未来的X射线装置模拟了薄吸积盘的反射谱观测，以了解X射线反射谱能否区分Einstein-Stronon-Gauss-Bonnet引力中的黑洞和Einstein引力中的黑洞。我们发现，这对于目前的X射线任务来说肯定是遥不可及的，但它可以通过下一代设施来实现。
2017-05-30 astro-ph.HE gr-qc
On the potential of probing the neutron star composition in accreting X-ray binaries
本文通过统计评估深地壳加热情景及各类不确定性，表明低质量 X 射线双星观测数据有望区分中子星的强子物质、直接 Urca 和夸克物质等核心成分。
2024-06-11 astro-ph.HE nucl-th
X-ray Polarization from Accreting Black Holes: Coronal Emission
利用完全广义相对论中的Monte-Carlo射线追迹程序，对吸积黑洞的X射线偏振进行了新的计算。在我们的模型中，在BH赤道平面的光学厚盘产生热种子光子与偏振取向平行的磁盘表面。这些种子光子然后通过热（但热）日冕逆康普顿散射，产生硬X射线幂律谱。我们考虑了三种不同的日冕几何模型：一种是具有纵横比H/R和垂直积分光学厚度τ_0恒定的楔形日冕;一种是具有有限个热云随机分布在楔形日冕上方的非均匀日冕;和一个均匀密度的球形日冕，中心在BH上，周围是一个内半径为R_edge的截断热盘。在所有的情况下，我们发现一个特征的过渡，从低能量的水平极化垂直极化以上的热峰，垂直方向被定义为BH自旋轴的天空平面上的投影。我们展示了如何的spectropolarization信号的细节可以用来区分这些模型，并推断各种属性的日冕和BH。虽然本文的大部分集中在恒星质量的黑洞，我们也考虑日冕散射的X射线偏振信号的影响，从超大质量黑洞在活动星系核。
2009-12-04 astro-ph.HE
New possible class of neutron stars: hot and fast non-accreting rotators
提出了一类新的中子星--热快速旋转非吸积中子星，我们称之为HOFNARs（HOt and Fast Non-Accreting Rotators）或“热寡妇”（与“黑寡妇”中子星类似）。我们认为，这样的恒星应该起源于低质量的X射线双星（LMXB），提供他们是不稳定的相对于$r$ -模式的激发吸积时代结束时（当他们的低质量的同伴停止填充罗氏瓣）。“热窗”/HOFNAR的高温是通过$r$模耗散而不是吸积来维持的。我们分析了“热窗”/HOFNAR的观测特性，并证明这些对象形成了一个特定的单独的类中子星。特别是，在静止LMXB系统（qLMXB）的候选者中，一些最稳定的X射线源实际上可以属于这个新类别。我们制定的观测标准，允许区分“热窗”/HOFNAR从qLMXB系统，并认为，现有的X射线源47 Tuc X5和X7的观测满足（或至少不矛盾）这些标准。此外，我们讨论了支持“热寡妇”/HOFNAR存在的间接证据，以下的观察和预测的人口合成理论的分析。如果这类新的NS确实存在，它将证明通过质量流多极发射引力波的可能性。我们的结果的各种应用，如约束超致密物质的性质与热窗口/HOFNAR的前景进行了分析。
2014-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Identification of twenty-three accreting binaries in the Galactic Bulge Survey
（摘要：）我们提出了23个银河系膨胀巡天X射线源的光学对应物的识别。我们报告他们的准确坐标和光谱获得的VLT和麦哲伦。根据它们的发射线特征，所有的源都被归类为吸积双星。为了区分吸积双星色球活动的对象，我们开发和解释标准的基础上，Halpha和HeI 5786，6678发射线的性能在文献中。所有的对象的光谱特性和光度变化进行了讨论，并在可能的情况下给出了源的分类。在这23个系统中，至少有9个系统具有吸积主导的光谱（CX 28，CX 63，CX 70，CX 128，CX 142，CX 207，CX 522，CX 794，CX 1011）和另外6个除了吸积盘发射外，还显示了晚型施主星的光球线（CX 44、CX 93、CX 137、CX 154、CX 377和CX 1004）表明它们可能是处于静止或低吸积速率状态的吸积双星。有两个源被确认为食源：CX 207和CX 794。CX 207显示出宽的不对称Halpha剖面，蓝移>300 km/s。这种谱线轮廓特征与磁性（极坐标）CV一致。CX 794是一颗在周期间隙中的食新星状CV。时间分辨测光和CX 446中的H α发射线的大幅增宽（2100 km/s FWHM）表明这也是一个食或高倾角吸积双星。最后，低吸积率源CX 1004显示出双峰的Halpha剖面，半高宽为2100 km/s。这支持了一个高倾角甚至日食系统。这个致密天体究竟是食CV中的…
2013-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Young Accreting Compact Objects in M31: The Combined Power of NuSTAR, Chandra, and Hubble
我们提出了15个高质量的X射线二进制（HMXB）的候选人在磁盘的M31，我们能够推断紧凑的对象类型，光谱类型的捐助者的明星，年龄使用多波长观测NuSTAR，钱德拉，哈勃太空望远镜（HST）。来自NuSTAR的硬X射线颜色和光度允许通过紧凑物体类型对吸积X射线双星系统进行初步分类，将黑洞与中子星系统区分开来。我们发现硬态黑洞，中子星和非磁化中子星与光学点源具有类似的频率。我们还发现了9个非磁化中子星与球状星团和相同数量的有和没有点源光学对应物的中子星。我们进行光谱能量分布（SED）拟合最有可能的光学对应的HMXB候选人，发现7个可能的高质量恒星和1个可能的红色氦燃烧星。剩下的7颗HMXB光学对应星的SED拟合较差，因此它们的伴星仍然未分类。利用已发表的恒星形成历史，我们发现大多数HMXB候选者-X射线源与紫外亮点源光学对应物候选者-发现于恒星形成爆发的区域小于5000万年前，其中3个与年轻恒星年龄（<1000万年）有关。这与麦哲伦星云、M33、NGC 300和NGC 2403中HMXB种群的类似研究一致。
2018-06-08 astro-ph.HE
Modelling polarized X-ray pulses from accreting millisecond pulsars with X-PSI, using different hot spot locations and shapes
本文基于升级后的X-PSI代码模拟吸积毫秒脉冲星的极化X射线脉冲，发现亮源和小热区可精确约束中子星参数，且IXPE极化探测结合脉冲建模有助于推断中子星质量与半径。
2025-04-01 astro-ph.HE
Fluorescent Fe K line emission of gamma Cas stars II. Predictions for magnetic interactions and white-dwarf accretion scenarios
Space sciences, Technologies；Astrophysics Research (STAR) Institute, Universit\'e de Li\`ege, All\'ee du 6 Ao\ ut, 19c, B\ at B5c, 4000 Li\`ege, Belgium
本研究针对γ Cas星异常X射线发射的成因问题，通过构建磁相互作用与白矮星吸积（含磁性/非磁性WD）场景的Fe Kα线系合成模型，发现不同场景谱线宽度、质心运动特征存在显著差异，为未来高分辨率观测区分成因提供关键预测。
2025-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
GRMHD Simulations of Accreting Proto-Magnetars I. Implications for Gamma-Ray Burst Jets and Energetic Explosions
Columbia University（哥伦比亚大学）；Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理学中心，西蒙斯数据科学研究所）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（加拿大理论天体物理研究所，多伦多大学）
通过GRMHD模拟吸积原磁星，揭示其可产生对应长GRB等的喷流与外流，磁层-盘相互作用及偶极场强度会影响喷流特性与自旋演化。
2026-09-02 astro-ph.HE
Studies of the Origin of High-Frequency Quasi-Periodic Oscillations of Mass Accreting Black Holes in X-ray Binaries with Next-Generation X-ray Telescopes
用RXTE（Rossi X射线定时探测器）进行的观测揭示了几个吸积恒星质量的黑洞X射线通量的高频准周期振荡（HFQPO）的存在。HFQPO（以及它们在较低频率下的对应物）可以让我们在强引力区域研究广义相对论。然而，今天的观测证据还不允许我们区分不同的HFQPO模型。在本文中，我们使用广义相对论射线追迹程序来研究轨道热点模型中HFQPO的X射线时间谱和偏振特性。我们研究了银河系双星GRS 1915+105中166 Hz准周期振荡（QPO）的特殊情况下的观测特征。最后，我们讨论了使用LOFT（X射线定时大型天文台）等定时光谱实验的光谱特征的可观测性，以及使用IXPE（成像X射线偏振探测器）、PolSTAR（偏振光谱望远镜阵列）、PRAXyS（相对论性X射线偏振测量）或XIPE（X射线成像偏振探测器）等星载X射线偏振仪的偏振特征。像LOFT这样的高计数率任务将有可能获得每个光子的QPO相位，从而能够研究QPO相位分辨的光谱形状及其与通量水平之间的相关性。由于HFQPO的周期很短，第一代X射线偏振仪将无法为每个光子分配QPO相位。因此，对QPO相位分辨偏振能谱的研究将需要用第一代X射线偏振仪和LOFT型飞行任务同时进行观测。
2016-05-31 astro-ph.HE
Distinguishing black holes from horizonless objects through the excitation of resonances during inspiral
真空克尔几何能很好地描述我们宇宙中的黑暗致密物体吗？对深红外线中吸积物质的精确测量和对聚结物体的引力波测量最终为这个问题提供了答案。在这里，我们研究的可能性共振激发的模式的中心对象-采取非常紧凑，但horizonless -在一个极端的质量比inspiral。我们表明，非常紧凑的对象共振确实激发。然而，这种激发对引力波信号相位的影响可以忽略不计，因为共振在螺旋过程中非常快地交叉。
2020-03-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Launching proton-dominated jets from accreting Kerr black holes: the case of M87
本文提出了一个关于吸积黑洞系统低质量喷流形成和加速的广义相对论模型。该模型是基于以前的数值结果和理论研究的牛顿制度，但修改，包括时空曲率的影响附近的事件视界的旋转黑洞。认为开普勒吸积盘与事件视界之间的边界层最适合于活动星系核和微类星体中吸积动力喷流的形成和加速。该模型基于匹配三个不同区域的解决方案：i-在外部的弱磁化开普勒吸积盘，其中角动量的传输通过磁旋转不稳定性介导，ii-在外部冷吸积盘和事件视界之间的强磁化的、对流主导的和无粘性的边界层（BL），其中等离子体旋转亚开普勒和iii-BL和上覆电晕之间的过渡区（TZ），其中电子和质子是热解耦的、高度耗散的并且旋转超开普勒。我们的模型预测的洛伦兹因子和BH的自旋参数之间的已知的相关性。结果还表明，随着自旋参数的增加，重子流入TZ的BL有效面收缩，这意味着低质量的喷流很可能来自Kerr黑洞周围.将我们的模型应用于椭圆星系M87中的喷流时，我们发现自旋参数在0.99 - 0.998的范围内，过渡半径约为30个引力半径，质量吸积率的0.05 - 0.1的分数进入TZ，其中等离子体加速其向外定向的运动以在过渡半径处达到2.5 - 5.0的洛伦兹因子。
2011-06-08 astro-ph.HE
Modeling fast X-ray variability around an accreting black hole
本研究针对黑洞X射线双星爆发中的X射线波段间频率相关滞后现象，通过喷流基底日冕几何下的蒙特卡罗模拟，结合吸积率涨落与回响延迟，自洽重现软硬滞后及演化，并指出偏振观测对确定日冕几何的关键作用。
2025-04-21 astro-ph.HE
Multiwavelength characterisation of the accreting millisecond X-ray pulsar and ultra-compact binary IGR J17062-6143
IGR J 17062 -6143是一颗轨道周期为37.96分钟的超紧凑X射线双星（UCXB），拥有一颗毫秒X射线脉冲星，旋转频率为163 Hz，自2006年以来一直在从伴星吸积。确定UCXB中吸积物质的组成对于研究双星演化和中子星表面热核燃烧具有重要意义。在这里，我们提出了一个多波长的研究IGR J17062-6143旨在确定其吸积盘和伴星的详细属性。多历元光度紫外近红外光谱能量分布（SED）是一致的吸积盘$F_ν\proptoν^{1/3}$。的SED模型的吸积盘使我们能够估计外光盘半径$R_{out}=2.2^{+0.9}_{-0.4} \times 10^{10}$厘米和质量转移率$\dot{m}=1.8^{+1.8}_{-0.5}\times10^{-10}$ M $_{\odot}$年$^{-1}$。将其与从其X射线发射推断出的估计质量吸积率进行比较，表明$\gtrsim$ 90%的转移质量从系统中丢失。此外，我们的SED模型表明，在X射线光谱中看到的热发射分量是极不可能从吸积盘，因此必须代表从中子星表面的发射。我们的低分辨率光谱显示出蓝色连续谱，没有发射线，即缺乏H和He特征。根据目前的数据，我们不能最终确定伴星的性质，但我们提出了建议，为未来的研究，可以区分不同的可能演化历史的X射线二进制。最后，我们演示了如何多波长观测可以有效地用来找到更多的UCXB之间的LMXB…
2019-07-16 astro-ph.HE
A new radio census of neutron star X-ray binaries
我们报告了对36个中子星（NS）X射线双星样本的新射电观测，比文献中以当前灵敏度观测到的样本增加了一倍多。这些源包括13个弱磁化（$B<10^{10}$ G）和23个强磁化（$B\geq10^{10}$ G）NS。后一类中的16个存在于高质量X射线双星中，其中只有两个系统以前被无线电探测到。我们探测到四个弱磁化的NS和九个强磁化的NS;后者系统地比前者无线电微弱，并且不超过$L_R \approx 3\times10^{28}$ erg/s。反过来，我们证实了早期的发现，弱磁化NS通常比吸积恒星质量的黑洞更微弱。虽然一个明确的识别起源的无线电发射的高质量X射线双星是具有挑战性的，我们发现，在所有的，但两个检测到的来源（船帆座X-1和4U 1700-37）的无线电发射似乎更可能归因于喷流比捐助星风。强磁化NS样品没有揭示X射线和射电光度之间的全局相关性，这可能是灵敏度限制的结果。此外，我们还讨论了NS自旋和磁场对样品射电光度和喷注功率的影响。目前没有一个模型可以解释所有观测到的特性，因此需要开发和改进NS喷流模型，以包括高达$10^{13}$ G的磁场强度。最后，我们讨论了NS低质量X射线二进制的软状态下的喷流淬灭，在我们的样本中观察到的所有非常微弱的X射线二进制的无线电非检测，和未来的吸积NS的无线电运动。
2021-07-12 astro-ph.HE
NuSTAR reveals the extreme properties of the super-Eddington accreting SMBH in PG 1247+267
PG 1247 +267是$z\sim2$上已知最明亮的类星体之一，是一个强超爱丁顿吸积SMBH候选者。我们在2014年12月获得了这个有趣来源的NuSTAR数据，目的是利用新NuSTAR和存档XMM-牛顿数据覆盖的宽带来研究其高能发射。几个测量结果与PG 1247 +267的超爱丁顿方案一致：软功率定律（$Γ=2.3\pm0.1$）;弱电离Fe发射线和SMBH周围存在外流电离气体的暗示。极端反射分量的存在反而与为这个类星体提出的高吸积率不一致。这可以用三种不同的情况来解释;所有这些情况都与现有的数据很好地吻合，但意味着非常不同的结论：i）在低状态下观察到的可变初级幂律，叠加在反射分量上，反射过去，更高的通量状态; ii）被电离的，康普顿厚的，部分覆盖的吸收体遮蔽的幂律连续体;和iii）一个灯柱几何的相对论盘反射器，具有低日冕高度和高BH自旋。第一个模型是能够解释的变化方面的高反射分量。第二个不需要任何反射来再现硬发射，而相当低的高能量截止$\sim100$ keV是第一次在这样的高红移源检测。第三个模型需要一个正面的几何形状，这可能会影响SMBH质量和爱丁顿比测量。为了区分这些可能性，需要更深的X射线宽带数据。
2016-04-08 astro-ph.HE
GRBs from Weakly-Magnetized, Slowly-Rotating Stars in Binaries
利用Case-C质量转移的双星恒星演化模型，对X射线双星中的一些黑洞的自旋进行了预测（至少在三种情况下得到了观测的证实）。这种黑洞的旋转能量足以激发（长）伽马射线暴和超新星（GRB/HNe），并且仍然留下克尔黑洞。然而，BH-祖星内部的强磁场（B场）和/或发电机效应可能会迅速耗尽恒星核心的角动量，从而阻止了黑洞的形成。因此，即使双星可以产生克尔黑洞，它们的大部分旋转都是通过吸积恒星地幔获得的，在黑洞的形成和旋转之间有很长的延迟。因此，不是伽玛射线暴的好来源。我们研究了由这类黑洞的祖先产生伽玛暴的必要条件。潮汐同步和阿尔文时标进行了比较不同强度的B场穿过He星。我们寻找一个B-场范围，它允许潮汐自旋所有的方式进入恒星核心，但防止其慢下来在差分旋转阶段。能量学产生一个强大的B场在核心崩溃，这使得伽玛射线暴中央引擎，也估计。一个观察合理的选择参数。
2014-02-05 astro-ph.HE
Can accretion disk properties distinguish gravastars from black holes?
引力星是一种假想的天体，由暗能量凝聚体和各向异性物质的强关联薄壳层组成，被认为是广义相对论标准黑洞图像的替代。从观测上区分天体物理学上的黑洞和引力星是后一种理论模型的主要挑战。在静止和轴对称几何的背景下，区分引力星和黑洞的可能性是通过分别对旋转引力星和克尔型黑洞周围的薄吸积盘进行比较研究。在本文中，我们考虑吸积盘周围缓慢旋转引力星，所有的度规张量分量估计到二阶的角速度。由于外部几何形状的差异，这两类致密天体的盘的热力学和电磁特性（能流、温度分布和平衡辐射谱）是不同的，因此给出了明确的观测特征。除此之外，还表明吸积质量到辐射的转换效率总是小于黑洞的转换效率，即，重力星体提供了一种比黑洞更低效的将质量转换为辐射的机制。因此，这些观测特征提供了明确区分旋转引力星和克尔型黑洞的可能性。
2009-09-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Distinguishability of a naked singularity from a black hole in dynamics and radiative signatures
本文通过GRMHD模拟和GRRT计算对比裸奇点与黑洞的吸积流，发现裸奇点因有效势排斥物质形成准球对称分布，其喷流质量通量更高、风更强，并在视界尺度图像中呈现光子弧而非光子环，从而为观测区分两类天体提供依据。
2024-10-17 astro-ph.HE gr-qc
Accretion disks around binary black holes of unequal mass: GRMHD simulations of postdecoupling and merger
我们报告的结果，从放松磁盘初始数据开始，在广义相对论的磁化磁盘吸积合并黑洞二进制的模拟。模拟的特点是一个有效的，快速的辐射冷却计划作为未来治疗的限制情况下，辐射转移。在这里，我们通过螺旋和合并来演化双星-盘解耦后的系统，并用$q\equiv m_{\rm bh}/M_{\rm BH}=1,1/2,$和$1/4$来分析双星质量比对系统演化的依赖性。我们发现与局部冷却相关的光度大于与物质动力学流出相关的光度，而与磁场能量的整体传输相关的电磁（坡印廷）光度最小。合并时冷却的光度只比单个非旋转黑洞的光度小一点点。初始喷流的发射与质量比无关，而同一初始盘在单个非旋转黑洞上吸积并不像预期的那样导致喷流。对于所有的质量比，我们看到一个短暂的行为，在准直，磁化流出持续$2-5 ( M/10^8M_\odot ) \rm days$合并后：流出变得越来越磁主导和加速到更高的速度，提高坡印廷光度。这些突然的变化可以改变整个喷流的电磁辐射，并可能有助于区分活动星系核中的黑洞合并，从单吸积黑洞喷流形态的基础上。
2014-12-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
An Extended Magnetohydrodynamics Model for Relativistic Weakly Collisional Plasmas
在爱丁顿极限以下吸积的黑洞被认为是通过一个几何上厚的、光学上薄的、旋转支撑的等离子体吸积的，我们将其称为辐射低效吸积流（RIAF）。RIAF通常是无碰撞的，因为库仑平均自由程比$GM/c^2$大，并且在事件视界附近相对热。在本文中，我们开发了一个唯象模型RIAF等离子体，激励源，如Sgr A* 和M87的应用程序。该模型是使用Israel-Stewart理论，它认为偏差高达二阶热平衡，但修改为磁化等离子体。这导致沿着磁场线的热传导和平行于和垂直于场线的压力差（其等效于各向异性粘度）。在非相对论性的限制，我们的模型减少到广泛使用的Braginskii理论的磁化，弱碰撞等离子体。我们比较我们的模型与现有的文献中耗散相对论流体，描述的线性理论的等离子体，并阐明模型中的自由参数的物理意义。我们还描述了该模型的限制时，传导是饱和的，当粘度意味着一个大的压力各向异性。在未来的工作中，本文中开发的形式主义将被用于数值模型的RIAF的非理想过程的动力学和辐射特性的缓慢吸积黑洞的重要性进行评估。
2015-08-04 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Timing of accreting neutron stars with future X-ray instruments: towards new constraints on dense matter equation of state
本文报告了捷克对eXTP任务的贡献，通过模拟评估其对吸积中子星X射线双星的先进计时能力，并开发描述吸积流体非测地线振荡的公式，以约束致密物质状态方程。
2024-01-05 astro-ph.HE physics.ins-det
Three-dimensional Simulations of Magnetospheric Accretion in a T Tauri Star: Accretion and Wind Structures Just Around Star
我们进行三维磁流体动力学模拟在金牛座T星的磁层吸积研究的吸积和风的结构在恒星附近。吸积到恒星上的气体包括来自磁层边界的气体和失败的盘风。吸积气体通常以多柱吸积的形式存在，这与观测结果一致。吸积流的角动量的一个显着的部分被删除的磁场的锥形盘风和湍流失败的风内部和附近的磁层。结果，与基于质量吸积率的简单估计相比，吸积扭矩显著减小。恒星自转通过改变磁层边界的稳定性条件来影响锥盘风的时变特性。然而，时间平均磁层半径仅微弱地依赖于恒星自旋，这与经典理论预测的恒星自旋通过磁矩控制磁层半径不同。磁层边界处的环向场与极向场的强度之比，是磁转矩的一个关键参数，对自旋也不敏感;它是由磁盘动力学决定的。考虑到新发现的三维效应，我们从稳态角动量输运方程得到了与Ghosh & Lamb关系非常相似的磁层半径的标度关系。
2022-11-02 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Shadow analysis of an approximate rotating black hole solution with weakly coupled global monopole charge
本文通过改进的Newman-Janis算法研究带弱耦合全局单极电荷的旋转黑洞阴影，发现其可观测特征可约束电荷与耦合参数，并利用M87*和Sgr A*数据给出限制。
2025-03-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Distinguishing gravitational and emission physics in black-hole imaging: spherical symmetry
对超大质量黑洞成像并提取物理信息需要对黑洞附近的引力和天体物理条件都有很好的了解。当黑洞的几何特性被很好地理解时，提取关于发射特性的信息是可能的。类似地，当发射特性被充分理解时，提取关于黑洞几何形状的信息是可能的。然而，目前在几何和发射方面都存在不确定性，这不可避免地导致对观测结果的解释出现退化。在这里，我们探讨不同的几何形状和发射系数的影响时，建模的球形吸积黑洞的成像。采用Rezzolla-Zhidenko参数度量模型任意静态黑洞，我们首先演示了阴影大小测量如何在多维空间的度量偏差参数，甚至在无限精度测量的限制下留下退化。然后，在有限的精度，我们表明，这些退化区域可以约束时，多条信息，如阴影的大小和峰值图像强度对比度，相结合。这种退化可以通过增加角分辨率和通量灵敏度的测量来消除。虽然我们的方法仅限于球对称，因此理想化，我们希望我们的结果也举行时，考虑更复杂的几何形状和排放过程。
2022-01-14 astro-ph.HE gr-qc
Continuous Gravitational Waves from Supersoft X-ray Sources: Promising Targets for deci-Hz Detectors
Indian Institute of Science（印度科学学院）；University of Warsaw（华沙大学）
研究通过建模超软X射线源中白矮星的演化，发现其在十赫兹频段内可产生连续引力波，为探测器提供新目标，同时揭示白矮星内部磁场和自转特性。
2026-02-11 astro-ph.HE
Breaking the Blazar Sequence: A New View of Radio Loud AGN Unification
在最近的工作中，我们已经确定了两个子群的无线电响亮AGN似乎是区别于喷气结构，低效率的吸积系统产生“弱”的喷气机，减速更快，比“强”的黑洞附近的爱丁顿限制吸积的喷气机。这两类包括：（1）弱喷流源，对应于FR I射电星系，具有减速或具有速度梯度的脊鞘喷流，和（2）强喷流源，具有快速，准直喷流，通常显示强发射线。在v_peak-L_peak平面上的二分法可以理解为一个“破幂序列”，其中喷流根据特定的吸积模式存在于一个分支或另一个分支上。我们建议，内禀动力学功率（测量低频，各向同性的无线电发射），的方向，和吸积率的SMBH系统的无线电大声活动星系核的统一所需的基本轴，通过研究一个良好的表征样本的几百个费米探测到的喷流。最后，我们提出了最近的研究结果，最强大的强射流产生伽马射线的外部康普顿，而不是SSC的排放，放置在这些强射流中的耗散区域内的BLR和/或分子环面的半径。
2012-05-03 astro-ph.HE
Can accretion disk properties observationally distinguish black holes from naked singularities?
裸奇点是一种假想的天体物理学对象，其特征是没有事件视界的引力奇点。彭罗斯提出了一个猜想，根据这个猜想，存在着一个禁止裸奇点出现的宇宙审查官。区分天体物理学上的黑洞和裸奇点是当今观测天文学的一个主要挑战。区分裸奇点和黑洞的一个可能性是通过比较研究旋转裸奇点和克尔型黑洞周围的薄吸积盘的性质。本文考虑旋转裸奇点周围的吸积盘，它是爱因斯坦无质量标量场理论中场方程的解。旋转裸奇点和克尔黑洞的第一个主要区别在于坐标系拖曳效应，旋转裸奇点的角速度与其自旋参数成反比。由于外部几何的差异，这两类致密天体的盘的热力学和电磁学性质是不同的，因此给出了可以区分黑洞和裸奇点的清晰观测特征。对于自旋参数和标量荷的特定值，旋转裸奇点周围圆盘的能流可以超过克尔黑洞圆盘的能流几个数量级。通过旋转裸奇点将吸积质量转换成辐射的效率总是高于黑洞的转换效率。因此，这些观测特征可能提供必要的工具，从明确区分旋转裸奇点克尔型黑洞。
2010-12-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
How to distinguish white dwarf and neutron star X-ray binaries during their X-ray outbursts?
研究通过光谱和时序分析提出一种区分中子星和白矮星X射线双星的标准：基于光子指数Γ和准周期振荡频率ν_QPO的差异，NS的Γ趋于2且ν_QPO>0.5 Hz，WD的Γ趋于1.85且ν_QPO<0.05 Hz。
2023-11-21 astro-ph.HE
Foiling Black Hole Foils: Revealing Horizon Alternatives with Baryonic Atmospheres
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（珀蒂默理论物理研究所）
研究揭示无视界黑洞反面在恒星大气层中的观测暴露性，通过热辐射和红移分析，证明其在天体物理中的适用性。
2026-09-23 astro-ph.HE gr-qc
Science with an ngVLA: Local Constraints on Supermassive Black Hole Seeds
确定第一个超大质量黑洞的形成和生长机制是河外天体物理学的首要任务之一。观测线索可以从附近低质量星系中大质量黑洞（太阳质量在1万到100万之间）的人口统计中推断出来。下一代甚大阵列（ngVLA）科学书的这一章描述了ngVLA如何在开发低质量星系（接近1 Gpc）中弱吸积活动星系核的大型样本中发挥突出作用，这将有助于限制最初播种超大质量黑洞生长的对象类型。
2018-10-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Thin accretion disks in stationary axisymmetric wormhole spacetimes
本文研究了静止轴对称虫孔时空中形成薄吸积盘的物质的物理性质和平衡热辐射发射特性。通过选取不同的虫洞角速度值，建立了薄吸积盘模型，得到了吸积盘的时均能流、盘温度和辐射谱。通过比较旋转虫洞和Kerr黑洞中的质量吸积，证明了在相同的几何质量和吸积率下，虫洞的吸积通量大于旋转黑洞.我们还提出了转换效率的吸积质量到辐射，并表明，旋转虫洞提供了一个更有效的引擎的吸积质量到辐射的转换比克尔黑洞。因此，特定的签名出现在旋转虫洞周围的薄盘的电磁波谱，从而导致区分虫洞的几何形状，通过使用天体物理观测的发射光谱从吸积盘的可能性。
2009-03-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Electric Penrose process: high-energy acceleration of ionized particles by non-rotating weakly charged black hole
在许多天体物理场景中，黑洞的电荷常常被忽略，因为Reissner-Nordström时空度规所需的电荷值太大，不切实际。然而，由于各种选择性吸积机制，黑洞可能具有小的电荷。本文研究了史瓦西黑洞的小电荷对自由下落的中性粒子的电离以及电离粒子从黑洞逃逸的影响。我们表明，电离粒子的能量可以增长超高，并讨论了粒子加速弱荷黑洞的区别签名。我们还讨论了一个可能的应用所提出的机制作为一种替代宇宙射线加速的情况。特别是，我们表明，银河系中心的超大质量黑洞是能够作为质子的PeVatron。所提出的机制可以作为一个简单的玩具模型的非旋转紧凑的对象作为一个粒子加速器与潜在的天体物理实现相关的宇宙射线物理和超越。
2021-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
