Schwarzschild black hole encircled by a rotating thin disc: Properties of perturbative solution
在ApJ（1974）中，威尔用格林函数解出了一个缓慢旋转的轻同心薄环对史瓦西黑洞的扰动，该函数表示为多极子和小质量旋转参数下的无限和展开式。在之前的一篇论文（ApJS 2017，论文I）中，我们以包含椭圆积分的封闭形式表示格林函数，只留下质量展开的总和。这样的形式是更实用的数值计算，但主要是推广的问题，扩展源的格林函数必须集成的源。我们举例说明的方法，明确计算一阶摄动由于一个缓慢旋转的薄盘之间的两个有限的半径。在找到系统的基本参数--黑洞和圆盘的质量和角动量--之后，我们现在添加进一步的性质，即揭示圆盘引力如何影响黑洞视界的几何形状和圆形赤道测地线的几何形状的性质（具体地说，光子的半径、边缘束缚和边缘稳定轨道）。我们还认识到，在线性顺序，没有发生能层和中央奇点保持点状，并检查自然的物理要求（能量条件和亚光速限制轨道速度）的影响，以及反向旋转双流解释光盘的单流。
2018-04-05 astro-ph.HE gr-qc
Effects of Lorentz breaking on the accretion onto a Schwarzschild-like black hole
我们提出并解决了最近得到的类Schwarzschild黑洞的球对称、稳态、绝热吸积问题。导出了临界点、临界速度、临界声速和质量吸积率的一般解析表达式。详细讨论了多变气体的情况。我们发现表征Lorentz对称性破缺的参数会减慢质量吸积速率，而对临界半径以下和事件视界的气体压缩和温度分布没有影响。
2019-04-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Perturbation of a Schwarzschild black hole due to a rotating thin disc
Will（1974）用质量-转动微扰级数的多极展开求解微扰方程，讨论了缓慢转动的轻同心薄环对史瓦西黑洞的微扰。在史瓦西背景下，他的方法可以推广到薄圆盘的微扰（这在天体物理学上更相关），但是，由于收敛性相当差，所得的展开式不适合具体的（数值）计算。然而，我们表明，格林函数表示的威尔的结果可以表示在一个封闭的形式（没有多极展开），这是更有用的。特别是，它们可以在源（在我们的例子中是薄圆盘）上积分，得到引力势和拖曳角速度的收敛性很好的级数。该程序表明，在第一扰动秩序，在最简单的情况下，一个恒定密度的光盘，包括物理解释的结果在一个单一的组件完美的流体或两个组件的尘埃在圆形轨道上的中央黑洞。自由参数的选择要使产生的黑洞角动量为零，但角速度不为零，只是被圆盘的拖曳效应所携带。
2017-10-19 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic sonic geometry for isothermal accretion in the Schwarzschild metric
在这项工作中，我们进行线性微扰的广义相对论等温吸积到一个非旋转的天体物理黑洞，研究相应的涌现声学度规的显着特点。对于球对称吸积以及轴对称物质流为三种不同的几何配置的物质，我们扰动的速度势，质量吸积率，和积分解的时间无关的部分的广义相对论欧拉方程，以获得这样的声学几何。我们提供的程序来定位的声学视界，并确定这样的视界与跨音速表面的吸积物质，通过建设相应的因果结构。然后，我们讨论如何根据与背景流解对应的吸积变量来计算声表面重力的值-即，不同物质几何形状的定常积分跨音速吸积解。我们表明，声学几何的显着特点是独立的物理变量，我们扰动，但敏感地依赖于几何配置的黑洞吸积盘。
2017-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Accretion onto a noncommutative inspired Schwarzschild black hole
本文研究了在非对易几何启发下的Schwarzschild黑洞对重子物质的吸积问题。推导了球对称稳态物质吸积的基本方程。这些方程被认为是修改由于存在的非交换性。计算了物质吸积率，发现吸积率随非对易参数强度的增加而迅速增加。随着非对易性强度的增大，声速点处的声速增大，而声速半径减小。的热环境的档案，最后调查低于音速半径和在事件视界，并发现受非交换性。
2017-03-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Accretion Disk Luminosity and Topological Characteristics for a Schwarzschild Black Hole Surrounded by a Hernquist Dark Matter Halo
本文研究被 Hernquist 暗物质晕包围的 Schwarzschild 黑洞，计算其吸积盘轨道参数、辐射效率与光度特征，并通过 Lyapunov 指数和拓扑方法分析黑洞时空稳定性与性质。
2025-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Thin accretion disk around the distorted Schwarzschild black hole
本研究构建了围绕畸变史瓦西黑洞的相对论性标准薄吸积盘，分析其与外部物质分布的关联及至四极矩的畸变效应，并对比其与常规史瓦西情况的物理特性。
2021-03-04 astro-ph.HE
Effective sound speed in relativistic accretion discs around Schwarzschild black holes
对于低角动量轴对称吸积流，在垂直方向上保持流体静力平衡时，临界点处的马赫数偏离1，导致临界点和音速点的非同构。这引入了一些不希望的复杂性，同时分析处理的固定积分吸积解决方案和相应的相图。我们建议，引入一个有效的动态声速可以解决这个问题，在一个优雅的方式。我们线性微扰完整的时空相关的广义相对论欧拉方程和连续性方程的结构和动力学的吸积盘周围的Schwarzschild黑洞的垂直平衡和识别的声音度规嵌入在固定的背景流。这种度规描述了线性声扰动在吸积流中的传播。我们构造对应于该声扰动的波动方程，并找到这种扰动的传播速度。最后指出，通常的热力学声速应该用通过动力学微扰得到的线性声波的传播速度来代替。这种替换将使临界点处的马赫数值等于1。使用上述有效声速将导致改进的固定盘结构，其中临界点和音速点将相同。
2018-12-08 astro-ph.HE gr-qc
Two temperature accretion flows around rotating black holes and determining the kerr parameter of sources
我们模拟两个温度的粘性吸积流在次开普勒，光学薄，政权周围的旋转黑洞，包括重要的辐射效应自洽。该模型成功地解释了从超亮到欠亮光源的观测光度，并预言了黑洞的自旋参数。
2011-01-24 astro-ph.HE gr-qc
Optical appearance of Schwarzschild black holes with optically thin and thick accretion disks at various inclination angles
School of Physics, Guizhou University（贵州大学物理学院）
本文研究了Schwarzschild黑洞在不同倾角下的光学外观，通过分析不同吸积盘模型的光线轨迹和透镜效应，揭示了倾角对透镜区域和明亮环形状的影响，为黑洞成像和引力理论检验提供了新视角。
2026-01-07 astro-ph.HE gr-qc
Newtonian analogue of Schwarzschild de-Sitter spacetime: Influence on the local kinematics in galaxies
宇宙的后期加速膨胀要求即使在局部星系尺度下也需要研究天体物理现象，特别是在Schwarzschild-de Sitter（SDS）背景下的局部星系中，而不是在Schwarzschild或Newtonian范式中，在大质量星系或星系合并中的相对论吸积相关现象以及千秒差距尺度结构的动力学。由于广义相对论磁流体动力学方程组的复杂性和非线性特征，在研究吸积及其相关过程时，具有包含所有重要的广义相对论特征的牛顿类势是非常有用的。本文从试验粒子运动的守恒哈密顿原理出发，在对应于SDS/Schwarzschild anti-de Sitter（SADS）时空的球面几何中，得到了一个三维牛顿类势，它几乎精确地再现了GR的全部特征.导出的势包含一个显式的速度依赖项的测试粒子，呈现一个近似的相对论性修改的牛顿类势。在牛顿体系中，利用所导出的势函数，我们对SDS几何的完整轨道动力学和SDS度规对应的周转频率进行了广泛的研究。应用导出的相似势，发现当前公认的$Λ\sim 10^{-56} \rm cm^{-2}$值对声速半径和Bondi吸积率都有一定的影响，特别是对于绝热常数和温度较小的球形吸积，这可能对活动星系核/射电星系中吸积盘的稳定性产生有趣的影响.
2014-10-27 astro-ph.HE gr-qc
Spherical accretion in the Schwarzschild spacetime in the Newtonian analogous construct
本文在标准牛顿流体力学框架内探索 TR13 NAP 描述 Schwarzschild 时空跨声速球对称吸积的能力，发现产生“鞍点-螺旋对”声速转变且偏离经典 Bondi 解，指出需修正流体力学形式体系以与广义相对论流体力学保持一致。
2025-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Probing Schwarzschild-like Black Holes in Metric-Affine Bumblebee Gravity with Accretion Disk, Deflection Angle, Greybody Bounds, and Neutrino Propagation
本文在度量-仿射大黄蜂引力框架下研究史瓦西类黑洞，通过分析吸积盘、光线偏转角、灰体界限和中微子传播，揭示了修正引力对天体物理现象的独特影响及可观测特征。
2023-09-24 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Matter accretion versus semiclassical bounce in Schwarzschild interior
我们讨论了以前构建的模型的史瓦西黑洞内部的奇异性被取代的定期反弹，最终导致一个白洞的属性。该模型本质上是半经典的，并使用对应于量子场真空极化的有效应力-能量张量（SET）作为引力源，最小球半径比普朗克长度大几个数量级，因此量子引力的影响仍然可以忽略不计。我们估计的其他量子贡献的有效SET，所造成的非平凡的拓扑结构的空间部分和粒子生产从真空由于非平稳的引力场，并表明这些贡献是微不足道的小相比，SET由于真空极化。对于诸如不同种类的物质吸积到黑洞中以及它进一步运动到可能的奇点等经典现象，也是如此。因此，在一个明确的意义上，我们的模型的半经典反弹，而不是史瓦西奇点是稳定的量子和经典扰动。
2020-09-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Analytical treatment of SUSY Quasi-normal modes in a non-rotating Schwarzschild black hole
本文利用Fock-Ivanenko方法得到了描述无质量1/2自旋中性费米子与Schwarzschild黑洞周围引力场相互作用的Dirac方程。我们得到近似的解析解的能量（准正常频率）和相应的本征态（准正常状态）的本征值。有趣的结果是，所有的激发态[和它们的超对称（SUSY）伙伴]都有一个纯虚频率，可以用霍金温度来表示。此外，正如人们对超对称哈密顿所期望的那样，孤立底态具有实零能量本征值。
2011-01-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Lense-Thirring effect on accretion flow from counter-rotating tori
本文研究了一个围绕中心Kerr黑洞（BH）旋转的环面的吸积流。我们的特点的吸积物质流从轨道环的转折点，定义的条件$u^ϕ= 0$上的流动torodial速度的流动特性。给出了反旋吸积流和类喷流沿BH旋转轴的转折点位置。研究了反向旋转流动的厚度和反向旋转圆环的能量学性质，反向旋转圆环的最大吞噬量由背景性质决定。快速旋转的BH能量主要取决于BH自旋，而不是反向旋转流体或环面质量的性质。转折点位于一个狭窄的轨道日冕（球壳），光子和物质流成分，周围的BH固定限制（外能面），取决于BH的自旋质量比和流体的初始动量。类喷流的转向日冕厚度较大，与环流转向日冕分离，更接近BH定态极限。物质从环面和喷流吸积的转折点与吸积和环面模型的细节无关。由于气流光度和温度的增加，可以观察到转动日冕。日冕在BH赤道面上较大，在那里它离中心吸引子最远，而在BH极上较窄。
2022-03-18 astro-ph.HE gr-qc
A Refined Analytic Oblate--Schwarzschild Model for Thermal X-Ray Pulse Profiles of Rotating Neutron Stars
School of Physics, Peking University（北京大学物理学院）
该研究提出改进的扁球-施瓦西解析模型，用于计算旋转中子星热X射线脉冲轮廓，相比球形模型显著提高与射线追踪的一致性，同时保持解析计算效率。
2026-10-05 astro-ph.HE
Observational Signatures of Black Hole Accretion: Rotating vs. Spherical Flows with Tilted Magnetic Fields
我们研究了磁制动黑洞吸积与非旋转流入到一个旋转的黑洞的观测签名，我们考虑了一系列的角度之间的黑洞自旋和初始磁场方向。我们比较我们的广义相对论磁流体动力学模拟的结果更常用的旋转初始条件和事件视界望远镜（EHT）的观测M87。我们发现，毫米强度图像，偏振图像和同步辐射光谱是非常相似的不同的模拟后处理时，与相同的电子温度模型，观测差异，由于不同的电子温度模型是显着大于由于磁逮捕吸积的不同实现。毫米同步加速器偏振的取向是特别不敏感的初始磁场取向，电子温度模型，和流入的等离子体的旋转。不同初始旋转和磁倾斜的模拟之间最大的差异在于喷流的强度和稳定性;球形流入导致扭结不稳定的喷流。我们讨论了我们的结果对当前和未来的EHT观测和事件视界尺度黑洞吸积的理论模型的影响。
2022-05-30 astro-ph.HE gr-qc
Radiative efficiency and thermal spectrum of accretion onto Schwarzschild black holes
最近对黑洞吸积的广义相对论磁流体动力学（MHD）模拟表明，与Novikov-Thorne模型的基本假设相反，在整个俯冲区可能存在大量的磁应力。因此，预计会有额外的耗散和辐射。我们使用的数据从一个特别好的解决到一个非旋转的黑洞的吸积模拟计算这样的流量和它的光谱的辐射效率，如果所有发射的光辐射的热光谱的温度匹配的本地有效温度。该盘在几何上足够薄（H/r ~= 0.06），使得几乎没有热量保留在流动中。在到达无限远的光方面（即，在考虑了相对论效应和黑洞的光子俘获后，我们发现辐射效率至少比Novikov-Thorne模型预测的高6-10%（全部热的完全辐射可能产生另外的6%）。我们还发现，当a/M ~= 0.2- 0.3时，谱比正确值a/M=0时更接近Novikov-Thorne预言。因此，如果用已知黑洞质量、距离和倾角的Novikov-Thorne模型拟合非自旋黑洞的自旋，则推断出的a/M偏大~= 0.2--0.3。
2011-05-13 astro-ph.HE gr-qc
Oblate Schwarzschild approximation for polarized radiation from rapidly rotating neutron stars
本文用扁圆史瓦西近似建立了一个完整的理论，用于计算从快速旋转的中子星（NS）表面辐射的观测Stokes参数。我们占的偏振面的旋转，由于相对论效应沿路径从恒星表面的观察者。计算结果与用\textsc{arcmancer}程序进行全数值广义相对论射线追踪所得结果一致。我们表明，所获得的偏振角（PA）的配置文件可能会有很大的不同，从一个球形的恒星。我们证明了，假设不正确的形状的恒星可能会导致偏置约束NS参数时，拟合偏振数据。使用一个简化的模型，我们还做了一个粗略的估计如何准确的吸积NS的几何参数可以确定使用即将到来的偏振仪，如成像X射线偏振仪探测器（IXPE）或增强的X射线定时和偏振（eXTP）任务的X射线偏振测量。
2020-09-18 astro-ph.HE
Quasi-periodic oscillations from the accretion disk around distorted black holes
在共振模型的框架下研究了扭曲Schwarzschild黑洞周围吸积盘的准周期振荡。我们仅限于四极畸变的情况，例如，它可以由致密物体附近的吸积物质流引起。为此，我们研究了赤道平面内圆测地轨道的线性稳定性，并导出了径向和垂直周转频率的解析表达式。与孤立的史瓦西黑洞相比，我们研究了它们的性质。由于外部物质的影响，垂直周转频率不再总是正的，并且圆形轨道的稳定性由两个频率之间的相互作用决定。因此，稳定的圆形轨道不会延伸到无穷远，而是被限制在内部和外部边缘稳定轨道之间的有限环形区域内。此外，垂直周转和轨道频率之间的简并性，这是史瓦西解的特征，被打破，并且在参数空间中存在径向周转频率大于垂直周转频率的区域。所有这些性质都允许激发比孤立史瓦西黑洞更多样的非线性共振，这可以解释所观察到的吸积盘准周期振荡双峰频率之间的3：2比率。
2020-03-02 astro-ph.HE gr-qc
Calculation of the relativistic Bulk Viscosity, Shear Viscosity and Shear-Stress Viscosity of Accretion Disks around the Rotating Black Holes
本文研究了旋转黑洞周围相对论性吸积盘的相对论性体张量、剪切张量和剪切应力粘滞。我们计算了BLF中的体张量、剪切张量和切应力粘滞系数在赤道平面上的所有非零分量。得到了相对论性体张量、剪切张量和剪应力粘滞系数在四个速度分量和导数、Christoffel符号和度规分量下的关系。为了考察相对论性体张量、剪张量和剪应力粘滞度分量的性质，我们在LNRF中引入了四个速度径向分量的径向形式，然后在BLF中导出了体张量、剪张量和剪应力粘滞度的所有分量。给出了某些状态下体张量、剪切张量和剪切应力粘滞系数的非零分量图。本文研究了旋转黑洞周围的吸积盘中相对论性体粘滞系数的重要性及其影响。
2017-12-07 astro-ph.HE gr-qc
Particle motion and accretion disk around rotating accelerating black holes
该研究针对带非零宇宙学常数的旋转加速黑洞，推导其时空测地线方程分析粒子轨道特性，探究吸积盘热谱，发现加速度影响轨道参数、降低吸积盘光度，为黑洞与吸积盘相互作用研究提供新见解。
2024-08-14 astro-ph.HE gr-qc
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。
2012-12-10 astro-ph.HE
Transonic accretion and the analogue gravity in multi-component elliptical galaxies hosting pseudo-Schwarzschild black holes
West Bengal State University（西孟加拉邦国立大学）；Presidency University（总统大学）；Ramakrishna Mission Vivekananda Centenary College（罗摩克里希那传教士维韦卡南达百年学院）
本文研究了低角动量轴对称无粘吸积流在伪Schwarzschild黑洞上的行为，探讨了多组分银河势对吸积动力学的影响，揭示了不同伪势选择下临界点位置和激波参数空间的变化。
2026-05-12 astro-ph.HE
Accretion disks around black holes in Scalar-Tensor-Vector Gravity
标量张量矢量引力（STVG）是一种替代引力理论，它成功地解释了附近星系的旋转曲线，星系团的动力学，以及没有暗物质的宇宙学数据，但几乎没有在强引力体系中进行过测试。在这篇工作中，我们的目标是在STVG理论中建立Schwarzschild和Kerr黑洞薄吸积盘的辐射模型。特别是，我们研究了史瓦西和克尔STVG时空中恒星和超大质量黑洞的稳定圆形赤道轨道。我们还计算了这些天体周围吸积盘的温度和光度分布。我们发现，吸积盘STVG周围的恒星和超大质量黑洞比GR更冷，更不明亮。光谱能量分布得到的不矛盾，目前的天文观测。
2017-05-08 astro-ph.HE gr-qc
Thin accretion disk signatures of slowly rotating black holes in Hořava gravity
在目前的工作中，我们考虑的可能性，观测测试的Hoclavava引力通过使用周围的缓慢旋转的黑洞的Kehagias-Sfetsos解决方案在渐近平坦的时空中的吸积盘的性质。得到了该体系的能流、温度分布、发射光谱以及能量转换效率，并与标准慢转动广义相对论克尔解进行了比较。比较了在Hoelava引力中慢旋转Kehagias-Sfetsos几何与慢旋转Kerr黑洞中的质量吸积，证明了在几何质量和吸积率相同的情况下，慢旋转Kehagias-Sfetsos解比旋转黑洞的质量吸积更强.我们还提出了转换效率的吸积质量到辐射，并表明旋转Kehagias-Sfetsos解决方案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，不同的签名出现在电磁波谱，从而导致直接测试Hoelava重力模型的可能性，通过使用天体物理观测的发射光谱从吸积盘。
2011-06-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadow and Polarized Images of Schwarzschild-MOG Black Hole Illuminated by Thick Accretion Disk
Chengdu Neusoft University（成都东软学院）；Chongqing Bashu Science City Secondary School（重庆巴蜀科学城中学校）；College of Physics, Chongqing University（重庆大学物理学院）
本研究通过模拟厚吸积盘照亮的Schwarzschild-MOG黑洞阴影与偏振图像，发现MOG参数增大并增亮高阶光子环、拓宽阴影，倾角增强阴影内偏振，为EHT/ngEHT偏振观测约束MOG提供理论诊断。
2026-09-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Choked accretion onto a Schwarzschild black hole: A hydrodynamical jet-launching mechanism
我们提出了一个新的，相对论吸积模型吸积到史瓦西黑洞。这包括一个纯粹的流体动力学机制，其中，通过打破球对称，径向吸积流过渡到一个流入流出配置。球对称性被打破，因为吸积的物质更多地集中在赤道带上，使极地区域相对密度较低。我们所发现的是一个通量有限的吸积制度，其中，对于一个足够大的吸积率，进入的物质在引力瓶颈和多余的流量被重定向的密度梯度作为一个双极流出。吸积物质发生阻塞的阈值与Bondi和Michel在球对称情况下所研究的质量吸积率相当。我们描述的窒息吸积机制，首先在一个广义相对论，分析玩具模型的基础上假设的超相对论刚性流体。然后，我们放松这种近似，并通过数值模拟，表明这种机制也可以为一般的多方流体。有趣的是，定性的流入流出形态出现作为一个通用的结果，建议的对称性破缺，在分析和数值结果涵盖了牛顿和相对论制度。即使在吸积剖面中赤道到极地的密度差（$\sim 0.1\,\%$）非常小，所得到的稳态流配置也会出现质的变化。最后，我们讨论了这个模型作为一个喷气发射机制在不同的天体物理设置的适用性。
2020-03-14 astro-ph.HE
Five dimensional charged rotating minimally gauged supergravity black hole cannot be over-spun and/or over-charged in non-linear accretion
一般来说，黑洞可能是过度充电/自旋违反弱宇宙审查猜想（WCCC）的线性秩序吸积，而同样的总是恢复回来的非线性吸积。然而，唯一的例外是一个五维旋转的黑洞，它的单次旋转即使在线性顺序下也不能超旋。在本文中，我们研究了一个五维带电旋转最小规范超引力黑洞的这个问题，并表明它不能在非线性吸积下过旋，从而尊重WCCC。然而，在单旋转的情况下，当吸积粒子的角动量大于其电荷时，无论黑洞的电荷和旋转参数的相对优势如何，线性吸积也遵守WCCC。
2020-05-25 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spherically Symmetric Accretion onto a Compact Object through a Standing Shock: The Effects of General Relativity in the Schwarzschild Geometry
核心坍缩超新星是由冲击波穿过大质量恒星的外壳而产生的，冲击波最初是从恒星核心坍缩期间形成的中子星的“反弹”发射的。然而，对核心坍缩超新星的数值研究发现，这种激波往往在小半径（$\lesssim$ 10中子星半径）处“停滞”，恒星物质通过静止激波吸积到中心物体上，而不是成功地爆炸恒星。在这里，我们提出了时间稳定的，绝热的解决方案的密度，压力和速度的冲击流体，通过停滞的冲击吸积到紧凑的对象，我们包括广义相对论的史瓦西度规的影响。与之前在牛顿极限下进行的工作类似，我们发现气体“沉降”在失速激波内部;在这里分析的相对论区域中，速度在史瓦西半径附近渐进接近零。这些解决方案可以表示吸积到物质表面上，如果紧凑的对象的半径是其事件视界之外，如中子星，我们还讨论了这些解决方案的可能性，可以近似地表示吸积到一个新形成的黑洞的核心崩溃事件后的气体。我们的发现和解决方案在弱的和失败的超新星中特别相关，其中冲击被推到小半径，相对论效应很大。
2022-08-31 astro-ph.HE
Ellis-Bronnikov Wormhole Shadows with Spherically Symmetric Accretion Flow
National Institute of Technology, Tokyo College（东京国立技术学院）；Kaichi Tokorozawa Secondary School（埼玉县立所泽高等学校）；Rikkyo University（立教大学）
通过广义相对论辐射传输模拟，比较Ellis-Bronnikov虫洞与Schwarzschild黑洞在球对称稳态吸积流下的阴影和光子环亮度差异，发现虫洞因无事件视界而更亮，且两者均与M87*的EHT观测结果基本一致。
2026-10-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Observational properties of a Schwarzschild black hole surrounded by a Dehnen-type dark matter halo
本文研究被Dehnen型暗物质晕包围的史瓦西黑洞周围薄吸积盘的观测性质，分析暗物质晕参数对吸积盘属性与成像的影响，发现暗物质会使吸积盘更冷更暗，对黑洞观测特征有显著作用。
2025-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Poloidal Field Amplification through Compression-Shear Dynamics in Schwarzschild Accretion: Pathways to MAD States
Khayyam University of Mashhad（马什哈德海亚姆大学）；Ferdowsi University of Mashhad（马什哈德费尔道西大学）；Kosar University of Bojnord（博因博尔德科萨尔大学）
研究通过压缩-剪切动力学增强黑洞吸积流中磁场，揭示了旋转支撑对磁场增强效率和几何结构的控制作用，为MAD状态形成提供了理论依据。
2026-02-12 astro-ph.HE
Analytical techniques for polarimetric imaging of accretion flows in Schwarzschild metric
从致密天体（如中子星和黑洞）周围的吸积盘发出的辐射，预计会出现明显的极化现象。偏振可用于限制致密源的几何和物理参数-半径、质量和自旋-以及确定轨道参数。从圆盘最里面逃逸的辐射强烈地受到致密物体的引力场和物质的相对论速度的影响。观测到的偏振特征的直接计算涉及计算昂贵的射线跟踪技术。与此同时，鉴于目前通过事件视界望远镜观测到的M87中超大质量黑洞周围吸积流的图像，来自Sgr A* 的红外偏振特征，以及成像X射线偏振测量探测器和增强的X射线定时和偏振测量任务即将进行的X射线偏振测量，拥有用于直接数据拟合的快速计算程序变得越来越重要。本文给出了考虑光弯曲和相对论像差影响的史瓦西度规中偏振面旋转角的精确解析表达式。我们发现，所观察到的通量，偏振度和偏振角作为能量的函数的计算可以进行分析，具有高精度使用近似光弯曲公式，解除需要预先计算的表格模型在拟合例程。
2021-09-10 astro-ph.HE
Accretion of rotating fluids onto stationary solutions
我们考虑了一般的定态解，并导出了旋转理想流体吸积的一般规律。对于非简并和简并的费米和玻色流体，我们得到了新的效果，模拟的质量中心的能量效应的两个碰撞粒子在视界附近。非简并流体的化学势是任意增长的，超相对论费米流体的比焓和费米动量也是任意增长的，而非相对论费米流体的比焓和费米动量逐渐消失。对于简并玻色流体，当流体接近视界时，两种情况仍然是可能的：a）玻色-爱因斯坦凝聚停止或b）温度逐渐下降到零。
2017-03-24 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Global structure and dynamics of slowly rotating accretion flows
研究了椭圆星系核中超大质量黑洞周围缓慢旋转吸积流的整体解。黑洞周围的吸积气体的速度最初是亚音速的，然后以超音速落在黑洞上，因此吸积流必须是跨音速的。我们数值求解方程从邦迪半径附近的黑洞。我们讨论的重点将放在轻微旋转吸积流的性质，其中辐射损失已被忽略。本研究讨论了外边界条件（外边界的温度和比角动量）如何影响吸积流动力学。我们研究了两种物理上不连续的区域：类Bondi型吸积和类Bondi型吸积。当Bondi半径$ \ell_{B} $处的比角动量小于边缘稳定轨道$ \ell_{ms} $处的比角动量时，就会发生类Bondi吸积。相比之下，当邦迪半径$ \ell_{B} $处的比角动量大于边缘稳定轨道$ \ell_{ms} $的比角动量时，就会发生类似于黑洞的吸积。我们也保持了流体静力平衡的假设，并将我们的结果与不考虑流体静力平衡的情况进行了比较。根据这项研究，考虑流体静力平衡的假设降低了质量吸积率。此外，我们发现我们的解决方案，为不同范围的粘度参数$α$。最后，我们研究了星系势对慢旋转吸积流的影响。
2022-08-29 astro-ph.HE
Novel mechanism for vorticity generation in black-hole accretion disks
本文用广义相对论和修正的引力公式研究了Schwarzschild和Kerr黑洞周围吸积盘中的涡旋产生。在这两种情况下，克尔几何导致一个“更强”的涡比史瓦西对应的一代。在两个主要的驱动源中，相对论驱动在最内层稳定圆轨道（isco）附近达到峰值，而斜压驱动在更远的距离处占主导地位。这个新的相对论性涡源的后果进行了讨论，在几个天体物理设置。
2015-06-05 astro-ph.HE
Six-dimensional Myers-Perry rotating black hole cannot be overspun
尽管在非线性吸积下，所有四维及更高维度的黑洞都遵守弱宇宙审查猜想（CCC），但对于线性测试粒子吸积，它们通常违反该猜想，只有一次旋转的五维旋转黑洞除外。在大于5维的情况下，单转黑洞不存在极值条件，因此它永远不会超旋。然而，对于具有两个旋转的五维黑洞，极值条件确实存在，那么它确实可以在线性吸积下过旋。在本文中，我们研究的情况下，六维旋转黑洞与两个旋转，并表明，不像五维黑洞在线性吸积不能过旋。虽然对于非线性吸积，这一结果无论如何都是适用的，但我们已经用显式计算验证了这一结果。此外，我们想推测，在大于6的所有维度中，情况都应该如此。因此，对于大于5维的旋转黑洞，即使在线性吸积过程中，弱CCC也总是成立的。
2020-02-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Emergence of cyclic flux eruptions in kinetic simulations of magnetized spherical accretion onto a Schwarzschild black hole
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，天体物理学与行星学研究所）；Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）；Dartmouth College（达特茅斯学院）
通过广义相对论粒子云网格模拟，发现磁化球对称吸积到史瓦西黑洞时，磁通量经历理想平流、重联调控和爆发三个阶段，产生准周期性通量爆发并加速粒子，类似Sgr A*的耀发活动。
2026-06-18 astro-ph.HE
Standing shocks in magnetized advection accretion flows onto a rotating black hole
本文给出了旋转黑洞周围存在耗散时磁化平流吸积流的全局结构。通过考虑环形磁场对吸积流的穿透作用，并假设同步辐射机制是主要的冷却过程，我们得到了整体跨音速吸积解，这些解分别用粘性（$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。
2018-07-30 astro-ph.HE
Effects of Magnetic Field Loops on the Dynamics of Advective Accretion Flows and Jets around a Schwarzschild Blackhole
由于靠近黑洞的方位角速度很强，磁场与低角动量吸积流一起平流主要变成环形。我们自洽地研究这些通量管内的平流盘的运动，以及它们如何动态地影响流动。我们发现，离心屏障减慢了磁通管的径向运动。在这种情况下，具有显著拖曳力的大磁通量管由于浮力而沿着垂直轴逃逸。靠近黑洞时，磁压升高，与离心力一起对抗引力。这些力之间的拔河导致离心压力支持的激波径向振荡。我们研究连续注入的通量管的影响，并找到如何通量管可以被困在光盘内的区域的最高熵。最有趣的是，冲击波保持在其平均位置，没有被破坏。我们发现，环形场回路有助于显着准直和加速从离心屏障的流出，并建议这种机制是一种准直和加速射流。
2019-11-28 astro-ph.HE
Effect of magnetic flux advection on the dynamics of shock in accretion flow around a rotating black hole
本文研究了快速旋转黑洞周围磁化、耗散、吸积流的动力学行为。我们求解了磁流体动力学方程组，计算了可能包含不连续激波跃迁的跨音速吸积解。我们研究了$ζ-$参数（参数化环形磁通量平流率的径向变化）对激波动力学行为的影响。对于一个快速旋转的黑洞和固定的注入参数在外部边缘，我们表明，稳定的冲击是持续的全球磁化吸积解的广泛的$ζ$和吸积率（$\dot{m}$）。为了研究观测的影响，我们考虑耗散冲击和估计的最大可访问的能量从后冲击日冕（PSC）的9个恒星质量的黑洞候选人。我们比较这与观察到的无线电射流动能在文献中报道，只要可用。我们发现我们的模型与文献中报道的估计值之间的密切协议。
2019-10-17 astro-ph.HE
Dependence of inner accretion disk stress on parameters: the Schwarzschild case
通过对比在Schwarzschild时空中采用3-d广义相对论MHD方法的模拟结果，我们探讨了黑洞吸积中内盘应力的参数依赖性。其中五个模拟进行了本质上保守的代码HARM 3D，它允许仔细调节磁盘的纵横比，H/R;我们的模拟范围在H/R从0.06到0.17。我们对比这些模拟与两个以前报道的模拟史瓦西时空中，以调查可能的依赖磁盘内部的应力磁拓扑结构。在所有情况下，都非常注意技术问题：确保足够的分辨率和方位角范围，并且仅在吸积流处于近似流入平衡的时间段内进行平均。我们发现，流体框架电磁应力的时间平均径向依赖几乎是完全独立的磁盘厚度和极向磁拓扑结构。它在所有半径上都平滑地向内上升（没有表现出与ISCO相关的特征），直到刚好在事件视界之外，在那里应力骤降到零。雷诺应力也可以是显着的附近的ISCO和在暴跌的地区，这种应力的大小，但是，取决于磁盘的厚度和磁拓扑结构。这两种应力结合起来，使每单位静止质量吸积的净角动量比ISCO的角动量小7-15%。
2010-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Counter-Rotating Accretion Discs
反向旋转盘可以由反向旋转气体云在现有同向旋转盘的表面上的吸积或由反向旋转气体径向向内移动到现有盘的外边缘而产生。在界面处，两种组分混合以产生具有零净角动量的气体或等离子体，其倾向于朝向盘中心自由下落。我们讨论高分辨率轴对称流体动力学模拟的情况下，两个组件垂直分离和径向分离的粘性反向旋转盘。粘度由包括粘性应力张量中的所有项的各向同性$α-$粘度描述。对于垂直分离的部件，在它们之间形成剪切层。该层的中间自由下落到磁盘中心。吸积速率比具有相同粘度的沿一个方向旋转的常规盘的吸积速率增加因子$\sim 10^2-10^4$。剪切层的垂直宽度和吸积率强烈地依赖于反向旋转气体的粘度和质量分数。在径向分离的部件的情况下，其中内盘共同旋转并且外盘在相反方向上旋转，两个部件之间的间隙准周期性地打开和关闭。吸积速率比具有相同粘性的沿一个方向旋转的圆盘的吸积速率大$\gtrsim 25$倍。
2014-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spherical accretion: Bondi, Michel and rotating black holes
在这项工作中，我们重新审视稳态，球对称气体吸积问题从非相对论制度的超相对论。我们首先进行详细的比较Bondi和Michel模型之间，并显示如何在Michel解决方案的质量吸积率接近一个恒定的值作为流体温度的增加，而相应的Bondi值不断降低，这两个预测值之间的差异变得任意大在超相对论温度。此外，我们扩展的米歇尔解决方案的情况下，流体的状态方程对应于一个单原子，相对论气体。最后，利用广义相对论流体动力学模拟，研究了旋转黑洞上的球形吸积，探讨了黑洞自旋对质量吸积速率、流场形态和特征以及声速面的影响。随着气体温度的升高和绝热指数$γ$的变硬，黑洞自旋的影响变得更加显著。对于超相对论极限（$γ=4/3$）中的理想气体，我们发现与非旋转黑洞相比，最大旋转黑洞的质量吸积率降低了10%，而对于刚性流体（$γ=2$），这种降低高达50%。
2021-09-08 astro-ph.HE
Simulation based parameter space for shock in transonic, sub-Keplerian accretion flow onto non-rotating black holes
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）；Center of Excellence in Space Sciences India, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度空间科学卓越中心，印度科学教育研究所加尔各答分校）
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。
2026-06-02 astro-ph.HE
Three Dimensional Simulations of Advective, Sub-Keplerian Accretion Flow onto Non-rotating Black Holes
利用三维无粘流体动力学模拟程序研究了非旋转黑洞的亚开普勒跨音速吸积流的时间演化。之前的二维模拟表明，吸积物质中的离心屏障可能会暂时阻止几乎自由落体的物质，并产生一个稳定的、几何厚的圆盘，其中可能包含湍流涡旋。我们在这项工作中的目标是调查是否磁盘发展任何不稳定性，因为这种动荡时，我们动态激活所有三个维度。我们发现，即使靠近中心黑洞，盘仍然保持稳定和轴对称。然而，如果我们明确地施加非轴对称的方位角扰动，盘的轴对称结构被破坏，不稳定性发展。
2022-12-16 astro-ph.HE
Time dependence of advection dominated accretion flow around a rotating compact object
研究了旋转致密天体周围对流主导吸积流的时间演化。推导了流体在离心力和压力梯度作用下的时变方程。在本研究中，假设角动量输运是由于粘性湍流和α处方用于运动粘度系数。此外，忽略了广义相对论效应。为了求解方程，我们使用了自相似解。结果表明，动态ADAF中的物理量的行为不同于稳态吸积流。结果表明，这些物理量与旋转参数有关，旋转参数定义为中心体的固有角速度与圆盘的角速度之比。同时，旋转参数对这些量的影响对于同向和反向旋转流是不同的。结果表明，随着旋转参数α的增大，同向旋转时，进出流区向中心物体靠近，反向旋转时，进出流区向外移动。我们发现，当流动是完全平流为主（f！1），整个气体具有正的伯努利函数。同时，我们认为当旋转对圆盘结构的影响减小时，伯努利函数变得更正。
2020-08-10 astro-ph.HE
Axially Symmetric Accretion of Fractal Medium onto Rotating Black Holes and the emergence of the Acoustic Manifold
对于三种不同的物质几何构型和两种不同的热力学状态方程，采用后牛顿赝Kerr黑洞势，研究了具有分数维质量分布的物质在旋转黑洞上的低角动量、多跨音速、轴对称吸积流.这样的任务已经通过将吸积介质的分形性质映射到其连续介质上而在数学上完成。强调了分形介质吸积动力学与连续介质吸积动力学自旋依赖性的区别。利用含时线性微扰方法，证明了具有分数维密度分布的物质吸积可以看作是经典类比模型的一个自然例子。相应的声表面重力已估计的吸积变量。表面重力的值随着吸积物质从其分形性质向相应的连续分布过渡而变化。
2017-05-02 astro-ph.HE
Rapid AGN accretion from counter-rotating discs
活动星系核的吸积可能是混沌的。这可以产生相对于中心超大质量黑洞（SMBH）的自旋反向旋转或强烈不对准的吸积盘，或接近SMBH双星的轴。因此，我们考虑在吸积盘的角动量的抵消与一个显着的改变平面（倾斜）之间的内部和外部。我们估计分析通过这样的光盘的最大吸积率，并比较这与光滑粒子流体动力学（SPH）模拟的结果。这些结果表明，如果盘的内部以这种方式倾斜而不是平面，那么超大质量黑洞的吸积速率可能会大$\gtrsim 100$倍。这提供了一种自然的方式来驱动超大质量黑洞的快速增长，以及SMBH双星的合并。
2012-02-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
The plunging region of a thin accretion disc around a Schwarzschild black hole
本文通过3D全局GRMHD模拟验证了史瓦西黑洞薄吸积盘坠入区的解析热力学模型，发现考虑非绝热加热后两者高度一致，并揭示坠入区存在约5.3%的角动量下降，表明测地描述有效但零应力假设不成立。
2025-05-19 astro-ph.HE
Chaotic Accretion in a Non-Stationary Electromagnetic Field of a Slowly Rotating Compact Star
研究了在非稳态电磁场作用下，缓慢旋转致密星附近的电荷吸积。在线性化Kerr度规给出的引力场作用下，得到了由高度简并等离子体构成的恒星的广义相对论麦克斯韦方程组的精确解。这些解决方案是用来制定，然后研究数值的运动方程的带电粒子在恒星附近的引力电磁力法。分析表明，靠近恒星的电荷吸积并不总是有序的。研究发现，磁场在恒星表面附近的混沌中起着主导作用。
2007-02-28 astro-ph astro-ph.HE
Shear tensor and dynamics of relativistic accretion disks around rotating black holes
本文求解了Kerr黑洞周围光学薄的稳态吸积盘的流体动力学方程。在这里，使用完全广义相对论方程。本文用一种新的方法计算了LNRF（Locally Non-Rotating Frame）、BLF（Boyer-Lindquist Frame）和FRF（Fluid Rest Frame）中的剪切张量。我们表明，在FRF的剪切张量的两个组件是非零的（在以前的作品只有一个非零组件被假定）。我们可以在通常的跨音速解和通常的因果粘性中使用这些张量，但是我们通过一些简化来解析地导出解。然后计算出LNRF、BLF和FRF等所有坐标系下的四种速度和密度。
2012-07-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
