Slim disks around Kerr black holes revisited
研究了Kerr黑洞周围的静止细长吸积盘。我们构造了一个新的数值方法的基础上松弛技术。我们系统地涵盖了整个参数空间的恒星质量的X射线双星。我们还注意到一些非单调的功能，在以前的研究中被忽视的磁盘结构。
2009-10-26 astro-ph.HE
A pseudo-Newtonian stationary circumbinary slim disk model
本文建立纳入双星潮汐力矩的伪牛顿稳态绕双星slim盘模型，通过与薄盘和单黑洞AGN比较，揭示密度、光谱、力矩及轨道收缩效应。
2025-09-28 astro-ph.HE
Systematic two-dimensional radiation hydrodynamic simulations of super-Eddington accretion flow and outflow: Comparison with the slim disk model
一维薄盘模型在多大程度上能再现超爱丁顿吸积的全球辐射流体动力学模拟的多维结果？考虑到这个问题，我们进行了系统的模拟研究吸积流到一个非旋转的黑洞的各种黑洞质量的$(10 - 10^7) M_{\odot}$和质量吸积率的$(1.4 \times 10^2 - 5.6 \times 10^3)L_{\rm Edd}/c^2$（与$L_{\rm Edd}$和$c$是爱丁顿光度和光速）。为了充分解决大规模的外流结构，我们广泛扩展了一个模拟箱，以覆盖空间的$3000 r_{\rm S}$（与$r_{\rm S}$是史瓦西半径），大于那些在大多数以前的研究，所以我们可以把相对较大的角动量注入到外部模拟边界的气体。离心力与重力平衡时采用的开普勒半径为$r_{\rm K}=300 r_{\rm S}$。注入的质量首先下降，并在这个半径附近积累，然后通过粘性缓慢地向中心黑洞吸积。我们模拟这样的吸积过程，考虑逆和散装康普顿散射。模拟的吸积流在$r_{\rm qss}\sim 200 r_{\rm S}$内部处于准稳态。在这个半径范围内，流动特性总体上与薄圆盘模型所描述的流动特性非常一致，只是下面圆盘的径向密度分布要平坦得多，$ρ\propto r^{-0.73}$（参见图10）。薄盘模型中的$ρ\propto r^{-3/2}$），可能是由于有效对流。我们发现非常弱的流出从内部$r\sim 200 r…
2018-09-04 astro-ph.HE
A global solution to a slim accretion disk with radiation-driven outflows
薄盘的厚度取决于辐射力与黑洞重力垂直分量之间的平衡。结果表明，垂直重力随圆盘高度的增加而增加，当圆盘厚度超过某一临界值时，垂直重力随圆盘高度的增加而减小，这意味着当圆盘厚度超过某一临界值时，圆盘表面的气体可能被辐射力驱入外流.在这项工作中，我们得到了一个全球性的解决方案，一个薄盘辐射驱动的外流。我们发现，当吸积率$\dot{m} \gtrsim 1.78-1.91$（$\dot{m}=\dot{M}/\dot{M}_{\rm Edd}$，和$\dot{M}_{\rm Edd}=L_{\rm Edd}/0.1c^2$）依赖于BH质量时，盘表面的外流被驱动，而当吸积率低于这个临界值时，盘表面的外流被抑制.质量吸积率随着半径的减小而减小，即使盘外缘的质量吸积率非常高，BH吞噬的气体的速率也总是限制在$\dot{m}_{\rm in}\sim 1.78-1.91$。这可能会限制早期宇宙中通过吸积而产生的大规模BH增长。由于外流的存在，有一个上限的辐射通量的磁盘，这导致饱和的连续光谱的磁盘在高能量带的外流。这可以通过类星体或/和BH X射线双星的观测来检验。
2019-09-17 astro-ph.HE
The slim-disk state of the ultraluminous X-ray source in M83
在2010年或之前不久爆发的M83中的瞬态ULX仍然活跃。我们的新XMM-Newton光谱表明，它具有高/软态或薄盘态上端典型的弯曲光谱。它似乎跨越了银河系恒星质量黑洞和超亮状态之间的间隙，X射线光度为$\approx (1$ - $3) \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$（比2010-2011年钱德拉观测低2倍）。从它在该光度下加宽的盘状光谱形状，以及拟合的内盘半径和温度，我们认为吸积物体是一个普通的恒星质量黑洞，具有$M \sim$ $10$ - $20 M_{\odot}$。我们认为，在2010-2011年的钱德拉观测中，源被认为是在一个较高的吸积率，导致在大半径的软过剩的幂律占主导地位的光谱。
2014-11-26 astro-ph.HE
Transient jet ejections associated with limit-cycle behaviors in the very high state of black hole binaries
本研究基于GRS 1915+105的极限环观测，提出黑洞双星瞬态喷流由细盘覆盖标准盘并放大能量、高度增加后沿轴向超音速抛射的机制。
2023-06-22 astro-ph.HE
Slim accretion disks: theory and observational consequences
超薄吸积盘的想法出现在30多年前，作为对几个未解决的问题的回答。从那时起，该模型适用的观测数据量大幅增加。然而，理论方面的许多关键问题仍然没有解决，因为它们本质上是困难的。这是辐射压力下的盘稳定性，磁场在盘内能量传递中的作用以及暖日冕的形成（或不形成）和外流的问题。因此，必须通过进一步发展模型和通过与观测数据的仔细比较来取得进展。
2019-05-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Two-zone Accretion Disk in the Changing-look Active Galactic Nucleus 1ES 1927+654: Physical Implications for Tidal Disruption Events and Super-Eddington Accretion
本研究分析变化型活动星系核1ES 1927+654的多历元宽带光谱能量分布，发现其吸积流含类薄盘中心过热区、外截断薄盘及高温冕，吸积率衰减符合潮汐瓦解特征，为薄盘存在提供观测证据并阐明其关键参数。
2024-09-14 astro-ph.HE
Impact of scale-height derivative on general relativistic slim disks in tidal disruption events
本研究构建了潮汐撕裂事件中考虑尺度高度导数和辐射角动量损失的广义相对论超爱丁顿吸积流数值模型，发现纳入尺度高度导数会显著改变盘结构和软X射线光谱，其影响远大于辐射角动量损失。
2023-08-03 astro-ph.HE
Slim disk modeling reveals an accreting intermediate-mass black hole in the luminous fast blue optical transient AT2018cow
最明亮的亚类的快蓝色光学瞬变（LFBOTs）的起源仍然是未知的。我们提出了一个X射线光谱分析的AT 2018 cow的LFBOT原型，使用NuSTAR，雨燕，和XMM牛顿数据。源谱可以用细长的吸积盘的存在来解释，我们发现在源发现后>~ 200天，质量吸积率下降到亚埃丁顿水平。将我们的细长盘模型应用于多个观测时期获得的数据，我们将AT 2018 cow中心致密天体的质量限制为log（M_BH/Msun）=2.4+0.6/-0.1，置信水平为68%。我们的质量测量是独立的，但一致的，从以前采用的方法的结果。质量约束是一致的潮汐中断和黑洞-恒星合并的情况下，如果后者的模型可以外推到测量的黑洞质量。我们的工作为吸积中等质量黑洞（10^2- 10^6 Msun）作为AT 2018 cow的中心引擎提供了证据，并通过扩展，在类似于AT 2018 cow的LFBOT源中。
2024-09-26 astro-ph.HE
Modified Slim-Disk Model Based on Radiation-Hydrodynamic Simulation Data: The Conflict Between Outflow and Photon Trapping
光子捕获和外流是超临界吸积流的两个关键物理现象。我们基于二维辐射流体动力学（RHD）模拟数据研究了这两个过程之间的冲突，并构建了一个简化的（径向）一维模型。薄盘模型中没有考虑外流引起的质量损失，这将降低流动的表面密度，如果非常显著，它将完全抑制光子捕获效应。反之，如果光子俘获非常显著，则由于辐射压力减小，外流将被抑制。为了了解实际发生的情况，我们检查了RHD模拟数据，并评估了吸积率和流出率作为半径的函数。我们发现，前者单调减少，而后者增加，随着半径的减小。然而，前者在小半径处保持恒定，在几个史瓦西半径内，因为流出被光子捕获效应抑制。为了更简单地理解光子捕获和外流之间的冲突，我们从模拟数据中模拟了吸积率的径向分布，并建立了一个新的（径向）一维模型，该模型类似于薄盘模型，但包含了由于外流引起的质量损失效应。我们发现，表面密度（和，因此，光学深度）是大大减少，即使在捕获半径内，与没有流出的情况相比，而有效的温度分布几乎没有变化。也就是说，出射光谱并不敏感地依赖于质量流出量。我们的结论是，薄盘的方法是有效的解释意见，即使外流被考虑在内。
2009-04-29 astro-ph.HE
Relativistic jet ejections from slim disks
本文提出细盘中相对论性喷流的抛射机制：辐射压驱动的上层流动在黑洞附近获得高达约 c² 的比能量，经角动量移除、中心轴碰撞反弹及截面变化加速，最终形成沿轴向外运动的超声速相对论性喷流。
2024-04-01 astro-ph.HE
Vertical dissipation profiles and the photosphere location in thin and slim accretion disks
我们计算光学厚，但几何薄（和超薄）吸积盘模型和执行的光子（在克尔几何）的射线追踪计算所观察到的磁盘光谱。以前，通常的做法是假设光子是从克尔几何赤道平面z = 0发射的，来进行光线跟踪。我们表明，与此假设计算的光谱不同的假设下，光子是从光盘的实际表面发射，z = H（r）的计算。这意味着薄盘有效光球的位置的知识是相关的计算光谱。在本文中，我们调查，在一个简单的玩具模型，可能的影响（未知的，因此特设假设）的垂直耗散配置文件上的垂直结构的磁盘，从而对有效光球的位置，并对所观察到的光谱。对于中等和高质量吸积率（\dot m>0.01 \dot m_C）的磁盘，我们发现，光球的位置在内部，辐射压力为主，磁盘区域（其中大部分的辐射来自）不依赖于耗散配置文件，因此新兴的磁盘光谱是不敏感的耗散函数的选择。对于较低的吸积率光球的位置取决于假设的垂直耗散轮廓下到磁盘的内边缘，但依赖性是非常弱的，因此是次要的。我们的结论是，光学厚吸积盘周围的黑洞的光谱应该计算与射线跟踪从有效光球，幸运的是，一个特定的垂直耗散配置文件的选择并没有实质上影响计算的光谱。
2009-02-13 astro-ph.HE
High frequency oscillations in outbursts of Kerr-metric slim disks
我们数值研究了黑洞周围的热不稳定吸积盘。基于两次MHD模拟的结果，我们采用了一个演化的粘性应力方程来代替标准的α-处方。在极限环爆发态下，我们发现了一些运行模型的有趣的振荡现象。振荡在内边界附近产生并径向向外传播。我们认为它们是由音速点不稳定性激发的捕获$p$模振荡。我们直接整合当地的辐射冷却通量，以建立模拟的热光变曲线。在模拟光变曲线的功率谱上，我们发现在基次谐波的旁边有一系列的泛音。基波频率与圆盘的最大周转频率非常接近，基波频率与泛音频率之比为正整数级数。我们提出了在虚拟观测中射线追迹计算的代码必须是时间相关的，并指出了用高频QPO测量黑洞自旋的鲁棒性。
2015-01-29 astro-ph.HE
XMM-Newton spectrum of the radio-loud quasar 3C 215: slim accretion disk or SMBH binary?
我们希望探索宽线射电星系（BLRG）3C 215的几何结构和相互作用的最内部的组件，特别是在吸积和喷射机制涉及中央超大质量黑洞（SMBH）的兴趣。我们比较这些观测功能的RQ塞弗特1星系。研究它们的差异，就有可能更多地了解喷流发射机制，以及为什么这种现象只在所有活动星系核的一小部分中有效。使用高质量的数据，从$\sim60$ ks观测与XMM-牛顿，我们进行了详细的X射线光谱分析的3C 215在广泛的能量范围$0.5-10$ keV。我们模拟的光谱与吸收的双幂律模型的主要连续，再处理的电离和冷中性物质的反射和相对论模糊修改。我们还比较了我们的结果与以前的多波长观测。我们得到一个主要的连续光子指数从日冕$Γ_1=1.97\pm0.06$和证据的射流的贡献，建模为一个幂律与光子指数$Γ_2\simeq1.29$。反射体，可能是吸积盘和宽线区（BLR）的一部分，是电离的（$\logξ=2.31_{-0.27}^{+0.37}\ \mathrm{erg\ s^{-1}\ cm}$），并且相对远离SMBH（$R_{in}>38\ R_g$），其中$R_g=GM_{BH}/c^2$是引力半径。模糊的环面看起来是不规则的，灰尘少，效率低，而喷流显示出扭曲和打结的几何形状。我们提出了三个场景来描述这些特征：1）。内盘中的ADAF状态; 2.）细长吸积盘; 3.）子pc SMBH二进制系统（SMBHB…
2021-07-30 astro-ph.HE
Exploring the properties of photosphere and emission lines for tidal disruption events based on the global solution of slim disk and winds
本研究通过求解细盘模型全局解探讨潮汐撕裂事件中光学厚风形成包层的演化，发现仅靠盘风无法解释观测发射线，提出碎片圆化自碰撞外流提供物质机制，成功重现典型发射线特征。
2024-04-26 astro-ph.HE
Self-shadowing Effects of Slim Accretion Disks in Active Galactic Nuclei: Diverse Appearance of the Broad-line Region
活动星系核中的超大质量黑洞具有很大的吸积速率变化范围，从而导致了黑洞形态的多样性。本文研究了从Shakura-Sunyaev区到具有超Eddington吸积率的细长吸积盘的宽线区（BLR）上的吸积盘的各向异性辐射效应。薄盘内部区域的几何厚漏斗产生强烈的自遮蔽效应，导致辐射场的非常强的各向异性。我们证明了辐射场的各向异性程度随着吸积率的增加而增加。由于这种各向异性，BLR云接收不同的光谱能量分布，这取决于它们相对于磁盘的位置，从而导致BLR的不同观测外观。我们表明，自阴影的内部部分的磁盘自然产生两个动态不同的区域的BLR，吸积率的依赖。这两个地区表现为运动学上不同的组成部分，广泛的H $β$线轮廓与不同的线宽和通量，共同帐户的洛伦兹配置文件通常观察到的窄线塞弗特1星系。在时间域中，这两个组件预计混响不同的时间滞后相对于不断变化的电离连续，这取决于吸积率和观察者的视角。由于各向异性电离能量源引起的BLR的多样外观可以通过H $β$和其他宽发射线（例如，\feii），为诊断BLR的结构和动力学提供了新的工具。我们的模型的其他观测结果也进行了探讨。
2014-10-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hard X-ray flares and spectral variability in NGC 4395 ULX1
利用最近的XMM-NEWTON观测，我们首次在附近的超亮X射线源（ULX）NGC 4395 ULX 1中探测到耀斑事件。耀斑发作的光谱比稳定的发射间隔，导致更高的分数变化在高能量的制度。一个薄的开普勒和一个薄的吸积盘提供了XMM-牛顿光谱的最佳拟合连续。所有的观测结果都显示出在$\sim 0.9$ keV附近有一个宽的驼峰状特征，这可能与混合发射线的集合有关，并通过与其他显示出类似特征的ULX进行比较，表明该ULX中存在风/外流。耀斑光谱对应于更高的薄盘温度，由于更高的质量吸积率下的对流占主导地位的吸积方案。不同通量状态下的光温（L-T）值均呈现正的变化趋势。当以幂律关系表征时，L-T曲线与分析数据的$L\propto T^2$和$L\propto T^4$关系大致一致。经验预测的超薄吸积盘的情况下，超爱丁顿吸积到恒星质量的紧凑对象是$L \propto T^2$，这是一个可能的情况下，ULX 1。耀斑事件的起源被理解为吸积速率的内在变化或在吸积盘内部区域存在可变的云团风。
2022-09-12 astro-ph.HE
Study of advective energy transport in the inflow and the outflow of super-Eddington accretion flows
本文提出径向自相似的二维内流—外流解，自洽计算平流因子，发现径向平流加热内流、垂直平流与辐射共同冷却，表明超爱丁顿吸积辐射效率高于细盘模型。
2023-08-16 astro-ph.HE
First results from the use of the relativistic and slim disc model SLIMULX in XSPEC
超亮X射线源（ULX）是吸积的黑洞，其X射线特性与恒星质量的黑洞双星不同。在大多数情况下，它们的内禀能谱可以很好地描述为冷吸积盘（热）加上弯曲的高能发射分量。从热盘分量导出的黑洞（BH）的质量通常在100-1000太阳质量的范围内，这导致了这样的想法，即这可能是中等质量黑洞（IMBH）的有力证据，理论研究提出存在，但到目前为止还没有确定的检测（作为一个类别）。最近的理论和观测的发展导致的想法，这些来源，而不是恒星质量的黑洞吸积在一个不寻常的超爱丁顿制度。在本文中，我们简要地描述了模型SLIMULX，可用于XSPEC的拟合的超薄盘周围的恒星质量的黑洞在超爱丁顿制度的热谱。这个模型始终考虑到所有相对论效应。我们提出了从NGC 5408 X-1的X射线光谱的拟合所获得的结果。
2017-05-22 astro-ph.HE
Unveiling slim accretion disc in AGN through X-ray and Infrared observations
在这项工作中，这是Castelló-Mor et al.（2016）的延续，我们为活动星系核（AGN）样本提供了新的X射线和红外（IR）数据，覆盖了小光度范围内的大范围爱丁顿比。特别是，我们严格探索的依赖性的光学-X射线光谱指数$α_{OX}$和IR-光学光谱指数上的无量纲吸积率，$\dot{\mathcal{M}}=\dot{m}/η$其中$\dot{m}=L_{AGN}/L_{Edd}$和$η$是质量到辐射的转换效率，在低和高吸积率源。我们发现，快速吸积源的SED是令人惊讶的相似，从源的比较样本与低吸积率。特别是：（1）慢吸积和快吸积活动星系核的光-紫外活动星系核自辐射能都可以用薄的AD模型来拟合。ii）在缓慢和快速吸积系统中，$α_{OX}$的值非常相似，直至无因次吸积率$\dot{\mathcal{M}}_{c}\sim$ 10。我们只发现了具有$\dot{\mathcal{M}} > \dot{\mathcal{M}}_{c}$的源的$α_{OX}$和$\dot{\mathcal{M}}$之间的相关性。在这种情况下，更快的吸积源似乎有系统较大的$α_{OX}$值。iii）我们还发现，在快速吸积系统中，环面对具有较低红外-光学光谱斜率的活动星系核初级辐射的再处理效率似乎较低。这些研究结果，未能恢复的预测之间的差异的SED的超薄和薄AD在观察到的光谱窗口，表明额外的物理过程或…
2017-01-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational scattering of spinning neutrinos by a rotating black hole with a slim magnetized accretion disk
本文研究了中微子在旋转的超大质量黑洞中的引力散射，黑洞周围是一个薄的吸积盘，周围有一个真实的磁场。中微子被认为是具有非零磁矩的狄拉克粒子。中微子沿着任意轨道运动，入射通量平行于赤道平面。我们精确地解释了引力和磁场对中微子运动和自旋演化的影响。用准经典方法证明了在任意引力场中粒子散射时超相对论中微子的螺旋度为常数的一般命题。我们发现在弯曲时空中，考虑到中微子的自旋旋进，在外场中的中微子的可测量的通量。这些通量被证明是显着抑制系统的某些参数。最后，我们讨论了在我们的银河系中观测到预言的核坍缩超新星中微子现象的可能性。
2022-11-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
On the structure of Accretion Disks with Outflows
为了研究吸积盘的外流，我们在球坐标系（$rθϕ$）下求解了吸积盘的流体动力学方程组，得到了吸积盘沿$θ$方向的显式结构.利用径向自相似假设，将方程组转化为关于$θ$坐标系的常微分方程组，然后在赤道平面上采用对称边界条件求解，得到了速度场.采用$α$粘度公式，并引入平流因子$f$简化能量方程，计算结果表明，对于Shakura-Sunyaev湍流（SSD），气盘为较薄的准开普勒气盘;对于平流吸积流（ADAF），气盘为较厚的亚开普勒气盘，气盘为细长气盘，这与以往流行的分析模型一致.然而，流入区和流出区总是存在的，除了当粘度参数$α$太大，这支持了一些最近的数值模拟工作的结果。我们的结果表明，外流应该是常见的各种吸积盘和可能更强的细长盘，其中平流和辐射压力占主导地位。我们还提出了结构依赖于输入参数，并讨论了它们的物理意义。这项工作的注意事项和可能的改进，在未来进行了讨论。
2011-03-22 astro-ph.HE
A Library of Synthetic X-ray Spectra for Fitting Tidal Disruption Events
我们提出了一个表格版本，我们的超薄磁盘模型拟合潮汐中断事件（TDEs）。我们创建了一个合成的X射线光谱库的射线跟踪固定的广义相对论薄磁盘，包括引力红移，多普勒，透镜效应自洽。我们引入库，以减少计算费用，并增加访问拟合未来的事件。拟合需要在库光谱之间进行插值;合成通量中的插值误差通常为$<10\%$（当磁盘接近边缘时，它可能上升到$40\%$）。我们拟合了TDEs ASASSN-14 li和ASASSN-15 oi的X射线谱，成功地再现了我们早期对黑洞质量$M_\bullet$和自旋$a_\bullet$的约束。利用该库拟合模拟观测数据，探讨了参数间的简并性，发现1）较热的热盘和边缘倾斜角谱对$M_\bullet$和$a_\bullet$的约束更严格：2）谱对$M_\bullet$和$a_\bullet$的约束能力随X射线计数的增加呈幂律增加，且热盘谱越热，其幂律指数越高; 3）多历元X射线谱部分打破了$M_\bullet$和$a_\bullet$之间的简并性; 4）X射线吸收随时间变化的水平可以通过谱拟合来约束。列表模型和精简磁盘模型为{ \href{https://doi.org/10.25739/hfhz-xn60}{here.}
2022-05-16 astro-ph.HE
On the evolution of a fossil disk around neutron stars originating from merging white dwarfs
数值模拟表明，合并的双白矮星（WD）可能会产生一个新生的中子星周围的化石盘。我们研究了双WD合并后的化石盘的演化。我们证明，在给定初始盘质量$\sim 0.05-0.5\,M_{\sun}$和盘形成时间$10^{-3}-1$ s的条件下，演化主要可分为四个阶段：细长盘阶段（时间为$\lesssim$ 1 yr）、内部细长盘+外部薄盘阶段（$\sim 10-\DP{6}$ yr）、薄盘阶段（$\sim \DP{2}-\DP{7}$ yr）和内部平流吸积流+外部薄盘阶段.考虑到可能的风从磁盘的质量损失，我们提出的磁盘演化的解析公式和数值计算结果，这是敏感的条件，确定外盘半径的位置。该系统被证明是非常明亮的X射线在早期阶段，但很快成为瞬态内$\lesssim$ 100年，峰值亮度随时间而下降。我们认为它们可能解释了银河系中心区域周围非常微弱的X射线瞬变的一部分，这通常需要非常低的质量传递速率。
2015-10-26 astro-ph.HE
Suzaku investigation into the nature of the nearest ultraluminous X-ray source, M33 X-8
对最近的超铝X射线源M33 X-8的X射线谱进行了仔细分析，以检查其性质。这是迄今为止，在0.4 - 10 keV范围内具有最高信号统计的唯一数据。尽管能够再现X射线光谱，但盘光子的康普顿化未能给出物理上有意义的解决方案。多色盘模型的一个修正版本，其中盘温度对半径的依赖关系被描述为r^（-p），其中p是一个自由参数，也可以近似光谱。由该模型得到最内层盘的温度和辐射热光度分别为T_in = 2.00-0.05+0.06 keV和L_disk = 1.36 x 10^39（cos i）^（-1）ergs/s，其中i为盘倾角。小的温度梯度（p = 0.535-0.005+0.004）和高的吸积盘温度被认为是细长吸积盘模型的特征，表明M33 X-8是以高质量吸积速率吸积的。考虑到细长盘的修正因子，最内层盘半径R_in =81.9-6.5+5.9（cos i）^（-0.5）km，对应于黑洞质量M \sim 10 M_sun（cos i）^（-0.5）。因此，测辐射热盘的光度估计约为爱丁顿极限的80（cos i）^（-0.5）%。一个数值计算的薄盘光谱被发现达到类似的结果。因此，M33 X-8的性质并不需要用超爱丁顿光度来解释。这一结论被用来论证在L_disk > 10^（40）ergs/s的超亮X射线源中存在M > 100 M_sun的亚/trans-Eddington光度的中等质量黑洞。
2012-05-24 astro-ph.HE
Puffy accretion disks: sub-Eddington, optically thick, and stable
本文报道了在广义相对论中通过三维、全局、辐射磁流体力学模拟得到的一类新的黑洞吸积盘解。它结合了典型的薄、细长和厚磁盘模型的特征，但在关键方面与每一个模型都不同。我们希望这些新的解决方案，以提供一个更现实的描述黑洞磁盘比超薄磁盘模型。我们提出了一个非旋转黑洞在亚爱丁顿质量吸积率，$\dot M=0.6\,\dot M_{\rm Edd}$盘的解决方案。通过密度标度-高度测量，盘看起来很薄，在高度$h_ρ \sim 0.1 \,r$的赤道面附近有一个高密度的核心，但是大部分的流入通过一个高度平流、湍流、光学厚度的开普勒区域发生，该区域夹在核心之间，并且具有与半径$H \sim r$相当的几何厚度。吸积流体在很大程度上由磁场支撑在中平面上方，气体和辐射与磁压力之比为$β\sim 1$，这使得盘热稳定，即使辐射压力强烈地主导气体压力。从圆盘中发出的辐射有很大一部分被黑洞捕获，因此圆盘的亮度低于薄圆盘在相同吸积率下的亮度。
2019-09-25 astro-ph.HE
Investigating slim disk solutions for HLX-1 in ESO 243-49
ESO 243-49星系中的超亮X射线源HLX-1是目前最好的中等质量黑洞候选者，它显示出的光谱跃迁与银河系黑洞双星中观察到的光谱跃迁相似，但亮度要高出100-1000倍。我们研究了这个独特的源拟合多历元数据收集的斯威夫特，XMM牛顿和钱德拉与磁盘模型计算光谱的广泛的次和超爱丁顿吸积率假设一个非旋转的黑洞和面对磁盘（i = 0度）的X射线特性。在这些假设下，我们发现HLX-1中的黑洞处于中等质量范围（~2 × 10^4 M_odot），吸积流处于亚爱丁顿区。圆盘辐射效率为eta = 0.11 +/-0.03。我们还证明了源的质量估计符合L_X ~ T^4关系。在爆发峰值处，源辐射接近爱丁顿极限。吸积速率随后几天保持在4 × 10^（-4）M_odot yr^（-1）附近，然后呈指数下降。吸积速率的这种“平台”可以证明，增强的传质速率是HLX-1中驱动突出的机制。我们还报告了2011年8月由斯威夫特X射线望远镜观测到的新爆发。这次新爆发的时间进一步加强了~1年复发时间尺度。
2012-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
The last migration trap of compact objects in AGN accretion disc
激光干涉引力波天文台（LIGO）和室女座探测器探测到的许多黑洞（BH）的质量比X射线双星中的黑洞大好几倍。一种可能性是，一些黑洞在超大质量黑洞（SMBH）的几个史瓦西半径内合并，使得引力波（GW）高度红移，导致从GW信号推断的质量似乎高于实际质量。这种情况的困难在于BBH到SMBH的距离如此之小。在这里，我们回顾了活动星系核（AGN）的吸积盘中的紧凑对象（CO）的迁移的理论模型。我们发现，当吸积率很高，使光盘是最好的描述由薄盘模型，在光盘中的CO可以迁移到一个半径接近最内稳定圆轨道（ISCO），并被困在那里的AGN的剩余寿命。准确的捕获半径与细长盘的次开普勒旋转和超开普勒旋转之间的过渡区域相吻合。我们称这个区域为“最后的迁移陷阱”，因为在它里面，CO不再能被长时间地捕获。我们查明的参数空间，可能会导致这样的陷阱，我们估计，最后的迁移陷阱贡献了百分之几的LIGO/处女座事件。我们的结果意味着LIGO/Virgo发现的几个BBH可能具有较小的固有质量。
2021-04-15 astro-ph.HE
Super-Eddington accretion onto a stellar mass ultraluminous X-ray source NGC 4190 ULX1
我们提出了高质量的XMM-牛顿观测的结果，在星系NGC 4190的ULX。在NGC 4190 ULX 1光谱中检测到光谱截止，排除了ULX处于标准低/硬正则吸积状态的解释。我们报告说，高质量的EPIC光谱可以更好地描述了广泛的热组件，如一个薄的磁盘。此外，我们发现长期的光谱和通量的变化源使用几个XMM牛顿和雨燕数据。通量和幂律光子指数之间存在明显的反相关，进一步证实了ULX的光谱态演化。ULX的光谱特性表明，该源是在一个扩大的磁盘状态与光度（$\approx (3-10) \times 10^{39}$尔格s $^{-1}$）落在ultraluminous制度。正的亮度-温度关系进一步表明，多色盘模型遵循$L \propto T^4$关系，这是预期的黑体盘发射从一个恒定的区域和薄盘模型似乎有利于$L \propto T^2$关系与平流主导的盘发射一致。从这种光度下的宽盘状光谱特征，我们估计了中心致密天体的质量上限，并发现ULX拥有一个恒星质量的黑洞。
2021-03-18 astro-ph.HE
Spinning up black holes with super-critical accretion flows
研究了在较宽的吸积率范围内，细长盘吸积黑洞的自旋过程。结果表明，对于超爱丁顿吸积率和较低的粘性参数α（\lesssim 0.01），无量纲自旋参数a * 的极限值可以达到高于Thorne（1974）在其开创性研究中所推断的a *=0.9978的值。对于\mdot =10 \mdot_{Edd}和α =0.01，在a_*=0.9994处达到自旋平衡。我们发现，平衡自旋值强烈依赖于α的假设值。我们还证明，对于高吸积率，捕获的辐射对自旋演化的影响可以忽略不计。
2011-02-11 astro-ph.HE
Thermal Equilibria of Magnetically Supported, Black Hole Accretion Disks
我们提出了新的热平衡解决方案，光学薄和厚磁盘纳入磁场。本文的目的是解释亮硬态和亮/慢转变中观察到的爆发的上升阶段在BHC。在三维MHD模拟结果的基础上，我们假设圆盘内部的磁场是湍流的，并且由方位分量控制，并且方位平均Maxwell应力与总压力成正比。我们规定的磁通量平流率，以确定在一个给定的半径的方位角磁通量。我们发现磁支持，热稳定的解决方案，光学薄和厚的磁盘，其中加热增强的强磁场平衡的辐射冷却。低- $β$盘中的温度低于ADAF/RIAF中的温度，但高于标准盘中的温度。我们还研究了热平衡解的径向依赖性。光学薄，低$β$分支延伸到$ \dot M \gtrsim 0.1 {\dot M}_{\rm Edd}$，其中温度与质量吸积速率反相关。因此，光学薄的低$β$磁盘可以解释明亮的硬态。光学厚的低$β$圆盘具有有效温度$T_{\rm eff} \propto \varpi^{-3/4}$的径向依赖性.这样的盘将被观察为保持在高/软状态。此外，由于光学厚的低$β$分支与辐射压主导的标准盘分支相交，光学厚的低$β$盘和薄盘之间将发生极限环振荡。这些极限环振荡将表现出比标准盘和细长盘之间更小的光度变化。
2009-03-03 astro-ph.HE
Spin measurement of 4U 1543-47 with Insight-HXMT and NICER from its 2021 outburst: A test of accretion disk models at high luminosities
本文利用 Insight-HXMT 观测 4U 1543-47 在 2021 年的明亮爆发，通过比较 kerrbb2 和 slimbh 吸积盘模型在爱丁顿极限下的光谱演化行为，检验了高光度下的吸积盘模型，并确定了两个最适合进行自旋连续谱拟合的“黄金”时期。
2023-07-21 astro-ph.HE
MHD accretion-ejection: jets launched by a non-isotropic accretion disk dynamo. II. A dynamo tensor defined by the disk Coriolis number
天体物理喷流是从强磁化系统中发射出来的，强磁化系统中有一个围绕着中心物体的吸积盘。在这里，我们解决的问题，如何产生的吸积盘磁化和喷射发射所需的场结构。我们继续我们的工作，从文件I（Mattia & Fendt 2020 a），考虑一个非标量吸积盘平均场$α^2Ω$ -发电机的背景下，大规模磁盘喷流模拟。我们现在研究一个圆盘发电机，它遵循平均场发电机理论的解析解，基本上只基于一个参数，科里奥利数。因此，我们确认的发电机张量的各向异性作用在吸积盘，允许相关的电阻率和平均场发电机盘湍流。我们的新模型恢复了以前的模拟应用一个纯粹的径向初始字段，同时允许一个更稳定的演变与垂直分量的种子字段。我们还提出了磁盘发电机系数的强度和动力学参数的喷气发动机之间的相关性，并讨论了它们的影响所观察到的喷流量。
2020-08-03 astro-ph.HE
Black hole accretion discs
这是一个介绍模型的吸积盘周围的黑洞。在介绍了描述几何薄吸积盘的结构和演化的非相对论方程之后，我们讨论了它们的稳态解，并将它们与观测进行了比较。接下来，我们详细描述的热粘性盘不稳定性模型和它的应用矮新星，它的设计和它的X射线照射盘的版本，解释了软X射线瞬态，即爆发黑洞低质量X射线双星。然后，我们转向平流吸积流到黑洞说明其行动和重要性的玩具模型描述ADAF和超薄光盘的作用。最后，我们介绍了广义相对论形式主义描述吸积盘的克尔时空。
2016-06-20 astro-ph.HE
Thick accretion disk and Its super Eddington luminosity around spinning blackholes
在一般的吸积盘模型理论中，围绕天体的吸积盘包括服从开普勒运动的流体环。然而，当我们靠近吸积盘的中心时，我们应该考虑相对论和旋转效应，吸积盘周围是旋转的致密大质量物体，如黑洞或中子星。在这项研究中，我们探讨的吸积盘的内部部分的几何形状的背景下，Mukhopadhyay的伪牛顿势近似的完整的广义相对论理论。我们发现，在致密旋转黑洞表面附近，吸积盘的形状“膨胀”或变厚，吸积盘的光度可超过爱丁顿光度。
2021-03-19 astro-ph.HE
AGN Accretion Discs
我提出的元素的吸积盘物理应用于活动星系核。首先讨论了吸积驱动机制，然后讨论了几何薄盘模型，包括静止的和随时间变化的模型。提出了活动星系核背景下圆盘的自引力。从牛顿和相对论两种情况解释了吸积盘的谱线形状。详细讨论了盘的热不稳定性和粘性不稳定性的物理机制，并将模型应用于活动星系核盘。最后，对厚吸积流（ADAF和细长盘）、盘冠、风和喷流等问题作了较详细的讨论。这是一个研究生水平的讲座，而不是评论文章
2023-03-22 astro-ph.HE
Accretion disc dynamics in extragalactic black hole X-ray binaries: A comprehensive study of M33 X-7, NGC 300 X-1 and IC 10 X-1
本研究对三个大质量食双星河外BH-XRBs（M33 X-7、NGC 300 X-1、IC 10 X-1）进行综合分析，通过多模型光谱拟合和光变曲线建模，揭示其吸积盘结构、质量范围及几何特性，并与其他河外BH-XRBs比较。
2024-11-26 astro-ph.HE
Supermassive Black Holes with High Accretion Rates in Active Galactic Nuclei. IV. H$β$ Time Lags and Implications for Super-Eddington Accretion
我们已经完成了两年的光度和光谱监测的大量活动星系核（AGN）的吸积率非常高。在本文中，我们报告的结果的第二阶段的运动，在2013- 2014年，和测量的五个新的H $β$时间滞后的8个监测活动星系核。这五个物体都被确认为超级爱丁顿吸积大质量黑洞（SEAMBHs）。在这次活动中测得的最高吸积率的物体是$\dot{\mathscr{M}}\gtrsim 200$，其中$\dot{\mathscr{M}}= \dot{M}_{\bullet}/L_{\rm Edd}c^{-2}$，$\dot{M}_{\bullet}$是质量吸积率，$L_{\rm Edd}$是爱丁顿光度，$c$是光速。我们发现，在SEAMBHs的H $β$时间滞后是显着短于亚爱丁顿活动星系核的测量，并增加吸积率增加的偏差。因此，宽线区尺寸（$R_{_{\rm Hβ}}$）和5100埃光学光度（$R_{_{\rm Hβ}}-L_{5100}$）之间的关系需要吸积率作为附加参数。我们建议，很大程度上的效果可能是由于强烈的各向异性的细长盘辐射。用黑洞的引力半径标度$R_{_{\rm Hβ}}$，定义了一个新的半径-质量参数（$Y$），并证明了它在临界吸积率$\dot{\mathscr{M}}_c=6\sim 30$处饱和，表明吸积盘从薄向薄过渡，薄吸积盘的光度达到饱和.参数$Y$是一个非常有用的探针，用于理解大质量黑洞的各种吸…
2015-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Sustained super-Eddington accretion around neutron stars & black holes
本文通过半解析计算平流主导流的速度表达式，推导出中子星和黑洞周围细吸积盘实现持续超爱丁顿吸积的条件，并考虑磁场截断对中子星情形的影响，表明此类吸积几乎总是可能发生。
2023-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Three Dimensional MHD Simulation of Circumbinary Accretion Disks -2. Net Accretion Rate
当一个吸积盘围绕着一个以相同方向旋转的双星时，双星会对气体施加很强的转矩。一维近似的分析工作表明，这些扭矩急剧减少，甚至消除吸积盘上的二进制。然而，最近的2D和3D模拟工作已经显示出最适度的减少。我们提出了新的MHD模拟表明，对于质量比为1和0.1的双星，在大半径的吸积率在磁盘上的二进制和吸积率之间基本上没有区别。为了解决与早期的分析估计的差异，我们确定了一小部分的气体轨迹从磁盘的内边缘的二进制和显示如何充分吸积率集中到他们。
2015-07-08 astro-ph.HE
Accretion disk radiation dynamics and the cosmic battery
研究了Kerr黑洞周围天体物理吸积盘中的辐射动力学。辐射的来源是吸积盘本身，而不是像以前对坡印廷-罗伯逊效应的研究那样是一个中心物体。我们产生的数值天空图从光子的轨迹，起源于磁盘的表面上看到的磁盘的内边缘的位置的最内稳定的圆形轨道（ISCO）。我们研究了几种具有Shakura-Sunyaev表面温度分布的吸积盘形貌。最后，我们计算了吸积盘内边缘周围的宇宙电池机制的电动势源，得到了天体物理磁场产生的特征时标。
2014-07-21 astro-ph.HE
Swift observations of V404 Cyg during the 2015 outburst: X-ray outflows from super-Eddington accretion
黑洞双星V404 Cyg在经过26年的X射线静止后，于2015年6月进入爆发阶段，其行为打破了大多数黑洞双星典型的爆发演化模式。我们用雨燕卫星观察了整个爆发，并对其最活跃的阶段进行了时间分辨光谱学分析，获得了1000多个光谱，曝光时间从几十秒到几百秒不等。所有的光谱都可以用吸收幂律模型拟合，这在大多数情况下需要部分覆盖的存在。蓝移的铁-K α线出现在10%的光谱中，并伴随着高柱密度的特征，大约20%的光谱似乎显示出反射的特征。没有一个光谱显示明确存在的软盘黑体发射，而观测到的辐射热通量超过爱丁顿值的光谱的3%。我们的结果可以解释假设吸积流的内部膨胀成一个细长的磁盘，既隐藏了最里面（和最亮）的流量区域，并产生一个冷，cloudly，高密度的流出，介绍了高吸收和快速光谱变化观察。我们认为，天鹅座V404中的黑洞可能以爱丁顿/超爱丁顿速率不规则地甚至连续地吸积-从而维持周围的细长盘-同时部分或完全被膨胀的盘及其流出物所掩盖。因此，由源产生的最大耀斑可能不是吸积驱动的事件，而是隐藏在系统中的极亮源的暴露的影响。
2017-07-04 astro-ph.HE
Strongly magnetized accretion disks: structure and accretion from global magnetohydrodynamic simulations
我们使用全球磁流体动力学模拟研究的影响，净垂直磁场的几何薄（$H/r \approx 0.05$）吸积盘的结构在牛顿极限。我们考虑初始中平面气体磁压比$β_0 = 1000,\, 300$和$100$，跨越弱和强磁化吸积制度之间的过渡。我们发现，磁压力是重要的磁盘的垂直结构在所有三种情况下，吸积发生在$z/R\approx 0.2$在两个最强磁化模型。盘的中平面显示出外流而不是吸积。通过表面层的吸积主要由相干大尺度磁场引起的应力而不是湍流应力驱动。从我们的模拟测得的等效粘度参数显示出类似的依赖于初始$β_0$剪切盒模拟中看到的，虽然磁盘中平面是不是磁压力占主导地位，即使是最强的磁场的情况下。风是存在的，但不是磁盘演化的主导驱动力。在我们的模拟（有限）的持续时间，我们发现的证据表明，净通量达到准稳态的水平，可以稳定地保持一个强磁化磁盘。我们认为，几何薄的吸积盘在观测系统中可能普遍存在于一个磁“提升”的状态，其特征在于非零，但适度的垂直磁通量，磁盘现象的X射线双星（XRB）和活动星系核（AGN）的潜在重要影响。
2020-01-21 astro-ph.HE
Approximate analytic model of the boundary layer around a low magnetic field neutron star at the disk accretion
Space Research Institute RAS（俄罗斯科学院空间研究所）；MEPhI（莫斯科工程物理学院）
本文提出了一种用于低磁强中子星盘吸积层的近似解析模型，重点研究辐射压在盘内部的主导作用。
2025-11-23 astro-ph.HE
On the torque exerted by a warped, magnetically threaded accretion disk
大多数天体物理学上的吸积盘都可能是翘曲的。在X射线双星中，吸积中子星的自旋演化与中子星磁场和吸积盘之间的相互作用密切相关。关于中子星磁场穿过共面吸积盘所产生的吸积力矩，已有大量的研究，但关于翘曲/倾斜吸积盘的相关工作还很缺乏。在本文中，我们开发了一个简化的两个组件模型，其中的磁盘是由一个内共面部分和一个外，倾斜的一部分。基于环向磁场分量的形成和演化的标准假设，我们导出了无量纲力矩，证明了与共面圆盘相比，翘曲/倾斜圆盘更容易使中子星自旋上升，并讨论了各种初始参数对力矩的可能影响。
2020-09-15 astro-ph.HE
Radiative acceleration of relativistic jets from accretion discs around black holes
本文通过数值模拟研究黑洞吸积盘辐射对电子-质子及电子-正电子喷流的加速作用，发现正负电子对主导的喷流可被辐射驱动至超相对论速度，并探讨了辐射加速失效的极限条件。
2024-10-22 astro-ph.HE
Theoretical model of hydrodynamic jet formation from accretion disks with turbulent viscosity
我们发展的理论模型的解析描述的流体动力射流从原恒星盘采用Beltrami-Bernoulli流配置盘喷流结构。为此，我们扩展了标准的湍流粘度处方，并推导出几类解析解使用自相似变量的流动参数化。导出的解决方案描述的磁盘喷流结构，其中第一次喷射性能分析与性能的吸积盘流。射流的喷射速度与吸积速度之比由湍流参数控制，而喷射速度随局部声速和射流发射半径的减小而增大。导出的解可用于分析原恒星吸积盘的天体物理喷流，并将喷流的性质与吸积盘流的局部观测性质联系起来。
2019-06-22 astro-ph.HE
The role of magnetic reconnection on jet/accretion disk systems
早先有人提出，在微类星体中观测到的相对论性抛射可能是由内盘冕区剧烈的磁重联事件产生的。在这里，我们重新审视这个模型，它采用了标准的吸积盘描述和快速磁重联理论，并讨论了磁重联和相关的加热和粒子加速在不同的喷流/盘吸积系统，即年轻的恒星物体（YSO），微类星体，和活动星系核（AGN）的作用。
2010-05-17 astro-ph.HE
Gravitational radiation from precessing accretion disks in gamma-ray bursts
本文研究了伽马射线暴内引擎中吸积盘的进动。我们的目的是定量地估计在伽马射线暴中由瞬态吸积盘进动产生的引力波的特征。我们评估可能的磁盘进动的透镜Thirring效应所造成的吸积盘模型，允许中微子冷却。假设喷射垂直于磁盘平面和一个典型的内在的时间依赖性的爆发，我们发现伽马射线光变曲线，有一个时间的微观结构类似于在一些报道的事件中观察到的。然后，使用所获得的岁差参数来评估引力波的产生。我们发现，如果吸积盘的外半径小于$10^8$ cm，吸积速率大于每秒1个太阳质量，那么它们的进动发生在100 Mpc的距离内，就可以被Advanced LIGO探测到。我们的结论是中微子冷却的吸积盘在长伽马射线暴中的进动可以用引力波天文学来探测。短伽马射线事件中的盘旋进是目前技术无法检测到的。
2010-09-20 astro-ph.HE
Stabilization of radiation pressure dominated accretion disks by viscous fluctuations
标准薄吸积盘模型已成功地用于解释银河系黑洞系统的软X射线谱和活动星系核的紫外辐射。然而，辐射压力主导的磁盘是已知的粘性不稳定，并应产生大振幅的振荡，通常不会被观察到。相反，这些源表现出随机变化，这可能是由于湍流盘中的粘性波动而自然产生的。在这里，我们研究这些非周期性的粘性波动是否可以稳定的内辐射压力占主导地位的磁盘，从而可能的答案，四十年前的问题，吸积盘理论。
2012-03-01 astro-ph.HE
Radiative GRMHD simulations of accretion disks
本文介绍了在广义相对论（GR）中用磁流体动力学（MHD）方法模拟黑洞和中子星周围吸积盘演化的最新结果。
2017-12-19 astro-ph.HE
Super-Critical Growth of Massive Black Holes from Stellar-Mass Seeds
我们认为超临界吸积与角动量到恒星质量的黑洞作为一个可能的机制，从光种子生长十亿太阳质量的洞在早期。我们使用的辐射效率低的“薄盘”解决方案-平流，光学厚流，概括了标准的几何薄盘模型-显示如何温和的超爱丁顿间歇性吸积可能会显着缓解问题的组装第一个大质量黑洞时，宇宙年龄小于0.8 Gyr。由于非旋转以及快速旋转的孔周围的薄盘的低辐射效率，在这个制度的质量e-折叠的时间尺度几乎是独立的自旋参数。简要讨论了早期宇宙超临界增长的条件。
2014-03-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Modeling reflection spectra of super-Eddington X-ray sources
Fudan University（复旦大学）；New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学）；Ulugh Beg Astronomical Institute（乌鲁格别克天文研究所）；Institut für Astronomie und Astrophysik, Eberhard-Karls Universität Tübingen（蒂宾根大学天文与天体物理研究所）；Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学高等研究院）；University of Warwick（华威大学）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）
本文提出两种新模型用于超爱丁顿源的X射线反射光谱分析，揭示了喷流和盘结构对Fe K线的影响。
2025-12-12 astro-ph.HE gr-qc
