MOJAVE - XIV. Shapes and opening angles of AGN jets
我们提出了15 GHz堆叠VLBA图像的373喷气机与活动星系核（AGN）有至少5个观测时期内的20年的时间间隔1994-2015年从MOJAVE计划和/或其前身，2厘米VLBA调查。这些数据的补充1.4 GHz的单历元VLBA观测135 MOJAVE活动星系探测更大规模的喷流结构。典型的喷流几何形状被发现在几百到几千秒差距的尺度上接近圆锥形，而一些星系在较小的尺度上显示出准抛物线流线。一个真正的喷流几何在相当一部分的活动星系核出现后，堆叠时代超过几年。具有显著径向加速运动的射流经历更主动的准直。我们分析了横向于局部射流脊线的总强度射流剖面，并推导出了气流的表观和固有张开角，中值分别为$21.5°$和$1.3°$。在我们的样本中，费米LAT探测到的活动星系核比非LAT探测到的活动星系核平均具有更宽的表观张角和更窄的内禀张角，以及更小的视角。我们已经建立了一个非常显着的相关性的表观张角和伽马射线光度，多普勒波束和投影效应的驱动。
2017-05-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the lateral expansion of GRB jets
伽玛暴喷流在余辉阶段的动力学有重要的影响，解释他们的观察和推断的关键物理参数，如他们的真能量和事件率。半解析模型通常预测快速的横向扩张，其中射流开度角随着其半径渐近地呈指数增长。然而，数值模拟显示了一个更温和的横向扩张，其中射流在很长一段时间内保持其初始开口角度的记忆，并且流动保持非球形，直到它变得亚相对论性，然后才逐渐接近球形对称。在这里，我们提出了一个新的分析模型的基础上，一个新的物理推导配方的横向扩张。我们还通过放松超相对论运动和窄喷流张开角的常见近似来推广模型。我们发现，新的解析模型更好地符合数值模拟的结果，主要是因为它仍然有效，也在温和的相对论，准球形政权。该模型表明，对于中等的初始射流半开角θ_0，当其洛伦兹因子达到Γ= 1/θ_0时，出流不具有足够的超相对论性，因此侧向扩展相当缓慢，没有显示出快速的指数阶段。另一方面，我们发现初始半张角非常小（约为θ_0 << 10^{-1.5}左右）的喷流在Γ= 1/θ_0时仍具有足够的超相对论性，它们确实表现出快速的指数横向膨胀相。然而，即使是这样的喷流，横向膨胀指数仍然不是球形时，他们成为亚相对论。
2012-01-10 astro-ph.HE
Causal connection in parsec-scale relativistic jets: results from the MOJAVE VLBI survey
我们报告说，活动星系核（AGN）喷流的因果关系在秒差距尺度上，15 GHz甚长基线阵列（VLBA）的数据的基础上，从133 AGN喷流的样本。这一结果是通过一种新的方法来实现的，该方法用于测量喷流洛伦兹因子和本征张开角γ * θ j的乘积，该乘积来自于在活动星系核喷流的通量密度有限的样品中测量的表观张开角。Gamma*theta_j参数对喷流物理是很重要的，因为它与喷流框架侧向膨胀速度以及喷流边缘与其对称轴之间的因果关系有关。最重要的是，射流产生的标准模型要求射流与其对称轴有因果关系，这意味着Gamma*theta_j < 1。当我们将我们的方法应用到MOJAVE通量密度有限的射电大声天体样本时，我们发现Gamma*theta_j = 0.2，这意味着活动星系核喷流是因果联系的。我们还发现证据表明，活动星系核喷流非常接近视线有效地有较小的内在开口角相比，射流看起来更离轴，这是一致的多普勒波束和快速内脊/慢外鞘速度场。值得注意的是，伽马射线暴（GRB）喷流具有典型的Gamma*theta_j，比AGN喷流高两个数量级，这表明GRB喷流中起作用的物理机制与AGN喷流不同。我们的结果的一个有用的应用是，射流的聚束参数可以导出。假设活动星系核喷流群中的Gamma*theta_j近似恒定，单个喷流的多普勒因子和洛伦兹因子（因此也是它的视角）可以用两个可观测的量来确定：喷流组分的视喷流张开角和…
2014-01-27 astro-ph.HE
The influence of collimation on the appearance of relativistic jets
相对论喷流的准直问题是社会上一个激烈辩论的主题。通过数值计算不同速度剖面下的非等速射流的视速度和多普勒因子，研究了准直对相对论性射流出现（视速度和多普勒因子）的影响。我们认为，如果运动是相对论的，高超光速是可能的，只有当几何准直小于相对论光束角$γ^{-1}$。在相反的情况下，表观图像将由直接朝向观察者行进的射流部分主导，从而导致较小的表观速度。此外，摆脱了同动力学假设，得到了观测角和多普勒因子之间的复杂关系，导致重要后果的数值计算的活动星系核的人口和统一方案模型。
2010-10-28 astro-ph.HE
The Evolution of Gamma-ray Burst Jet Opening Angle through Cosmic Time
长伽马射线暴（IGRB）的喷流张开角似乎在宇宙时间中演化，高红移的IGRB平均比低红移的IGRB更窄。我们研究的背景下，由祖先恒星信封准直这种反相关的性质。首先，我们表明，数据表明伽玛射线亮度和喷流张开角之间有很强的相关性，并认为这是一种自然选择效应-只有最明亮的伽玛暴才能成功发射大张开角的喷流。然后，通过考虑祖属性预计通过宇宙时间的演变，我们表明，更密集的恒星导致更多的准直喷流，我们认为，明显的反相关性之间的开角和红移可以解释，如果IGRB大质量恒星祖在高红移有更高的平均密度相比，那些在较低的红移。这可能是可行的一个不断发展的国际货币基金组织-在平均密度直接与质量的比例的假设下，这种关系是一致的，在文献中提出的国际货币基金组织的质量演变的形式。喷流角-红移的反相关也可以解释为，如果lGRB的祖先是由高红移的大质量恒星所主导，而较低红移的lGRB则允许祖先系统有更大的多样性（这可能无法使喷流准直）。然而，总的来说，我们发现喷流角红移反相关和喷流角光度相关是一致的条件下，通过喷流发射，准直，一个大质量的恒星祖先的信封。
2020-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observational appearance of inefficient accretion flows and jets in 3D GRMHD simulations: Application to Sgr~A*
辐射低效吸积流（RIAF）被认为是星系暗核中超大质量黑洞（SMBH）的动力来源。这种黑洞通常伴随着平谱射电核心，表明存在适度相对论性喷流。其中一个最受约束的RIAF与银河系中心的SMBH有关，Sgr A *。由于RIAF中的等离子体只有弱碰撞，这些系统的动力学和辐射特性是非常不确定的。在这里，我们要研究的影响，不同的电子温度的外观吸积流和喷流。使用3-D GRMHD吸积流模拟，我们使用射线追踪方法来预测RIAF的光谱和射电图像，允许不同的电子加热机制在模拟的流入和流出部分。我们发现，电子温度的微小变化可能导致喷流和吸积流的相对优势的显着差异。应用到Sgr A * 表明，该源的无线电频谱和大小可以很好地再现与模型，其中电子更有效地加热的射流。X射线发射对喷流和盘中的电子加热机制敏感，因此X射线观测对吸积流和喷流的电子温度和几何形状有很强的约束。对于Sgr A *，射流模型还预测了显著的频率依赖性核心偏移，一旦精确测量，该偏移可以对模型施加独立的约束。我们的结论是，更复杂的电子分布函数的模型是至关重要的约束GRMHD模拟与实际观测。对于Sgr A *，射电外观很可能是由流出的等离子体主导的。尽管如此，在最高的射频，事件视界的阴影应该仍然可以通过未来的甚长基线干涉测量观测探测到。
2014-08-25 astro-ph.HE
Precessing jets and X-ray bubbles from NGC1275 (3C84) in the Perseus galaxy cluster: a view from 3D numerical simulations
英仙座星系团在X射线中呈现出多对错位的空洞，在射电波长上也有千秒差距尺度的扭曲喷流;这两种形态都表明活动星系核喷流是受岁差影响的。在这项工作中，我们进行了3D流体动力学模拟的进动AGN喷流和温暖的团内介质等离子体之间的相互作用，动力学耦合到NFW暗物质引力势。活动星系核的喷流使空洞膨胀，空洞变得非常不稳定，并从星系团核心升起。我们发现，在某些情况下，岁差可以产生多对泡沫。对于英仙座星系团的物理条件，在喷流进动张开角> 40度的情况下，获得了多对气泡，至少作用了三个进动周期，很好地再现了射电和X射线图。在此基础上，假设Bardeen-Peterson效应占主导地位，我们研究了该系统的进动张开角的演化。我们能够限制吸积盘和黑洞角动量之间的比值为0.7 - 1.4。我们还能够将目前的岁差角限制在30 - 40度，以及膨胀气泡的近似年龄为1亿至1亿5千万年。
2010-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Parsec-Scale Bipolar X-ray Shocks Produced by Powerful Jets from the Neutron Star Circinus X-1
我们报道了在吸积中子星X射线双星Circinus X-1中发现的多尺度X射线喷流。双极外流显示出宽的开口角度，并在空间上与该地区新的高分辨率无线电图像中看到的无线电喷流一致。发射区的形态表明，来自圆规座X-1的喷流正与星际介质一起进入一个终端激波，就像在强大的射电星系中看到的那样。这个和其他的观测结果表明，喷流有一个很大的张开角，这表明喷流不是很好地准直就是旋进。我们解释的光谱从冷却的同步辐射的冲击，并得出冷却年龄约1600年。这使我们能够将喷流功率限制在3e 35 erg/s和2 e37 erg/s之间，使其成为少数几个直接测量其喷流功率的微类星体之一，也是唯一已知的表现出稳定的大尺度X射线发射的微类星体。
2010-08-03 astro-ph.HE
On the Deceleration and Spreading of Relativistic Jets I: Jet Dynamics
伽马射线暴（GRB）余辉中的喷流中断提供了一种直接探测其准直角的方法。模拟射流断裂需要理解“射流扩散”过程，即射流从准直流出过渡到后期的球形Sedov-Taylor解。目前，直接数值计算是捕捉减速和扩散过程的最准确方法，因为分析模型以前对动力学的描述不准确。在这里（在论文I），我们提出了一个新的，半解析模型建立经验进行相对论数值射流计算和测量之间的关系洛伦兹因子和开角。然后，我们计算了洛伦兹因子和射流张开角作为激波半径的函数，并与数值解进行了比较。我们的分析模型提供了一个有效的手段来计算合成伽玛暴余辉光变曲线和光谱，这是论文II的重点。
2017-10-19 astro-ph.HE
The Properties of Parsec-Scale Blazar Jets
我表明，通过假设一个标准的Blandford-Konigl喷流，它是可能的，以确定大量的洛伦兹因子和角度的视线自相似秒差距尺度blazar喷流通过使用五个测量量：红移，核心无线电通量，扩展无线电通量，两个频率之间的核心移位的幅度，和明显的喷流张开角。从用这种方法计算的体洛伦兹因子和角度，可以计算其他射流性质，如多普勒因子，磁场强度，和固有的射流张开角。我使用的数据从文献和边缘化多余的参数与电子分布和均分计算这些数量，虽然误差很大。结果与其他方法的约束条件基本一致。不确定性的主要来源是核心位移测量的误差和电子光谱指数的不确定性。
2018-11-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ambilateral collimation study of the twin-jets in NGC1052
近年来，随着射电干涉测量灵敏度和分辨率的提高，对活动星系核喷流准直和加速区的研究成为人们关注的焦点。尽管大部分活动星系核喷流在邦迪半径附近呈现出从抛物线准直到圆锥准直的变化，但少数源偏离了这一标准图像，包括射电星系NGC 1052。我们研究了喷流的宽度分布，它提供了关于中心发动机和吸积盘系统之间相互作用以及喷流的准直和加速区的有价值的信息。我们在2017年用VLBA在六个频率上观察了双面活动星系NGC 1052，并在2016年用RadioAstron在22 GHz上观察了它。这些数据与档案15，22和43 GHz多历元VLBA观测相结合。从脊线拟合，我们得到的宽度测量沿射流和反喷流，这是符合破幂律。我们发现，在约10^4 R_s（史瓦西半径）处，喷流准直轮廓出现了一个突变。下游的中断准直是圆锥形的幂律指数为1.0 - 1.2（圆柱0;抛物线0.5;圆锥1）。上游的幂律指数为0.36的接近射流既不是圆柱形的，也不是抛物线形的，和为0.16接近圆柱形的后退射流。两股射流在~10^3 R_S的距离处具有~30度的开度角，并且在破裂下游以<10度的开度角良好准直。有显着差异的上游准直轮廓之间的接近（东部）和后退（西部）射流。吸收或散射在周围的环面以及吸积风可以模仿一个圆柱形的轮廓。我们需要增加观测频率，这样才不会受到吸收的影响，才能找到10^4 R_s上游真正的喷流准直轮廓。
2021-11-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Magnetohydrodynamic Simulations of Gamma-Ray Burst Jets: Beyond the Progenitor Star
如果在余辉相开始时喷流的洛伦兹因子γ与张开角Θ_j的乘积满足（γΘ_j）>> 1，则伽马射线暴（GRB）余辉光变曲线中的消色差突变自然出现，在即时发射结束后不久。磁流体动力学（MHD）模拟准直伽玛暴喷流的结果（γ θ j）一般小于~ 1，表明MHD模型可能与喷流破裂不一致。我们的工作范围内的恒星范式和使用轴对称相对论MHD模拟，探索一个有限的恒星信封的结构上的喷流的效果。我们的理想化模型将喷流包络界面视为准直刚性壁，它在恒星外部打开以模拟准直损失。我们发现，发病的deconfinenation的原因，伴随着轻微的增加，在打开角度的加速度爆发。在我们的基准模型中，恒星半径等于中心致密天体半径的10^4.5倍，喷流在远离恒星的地方达到渐近洛伦兹因子γ~ 500，渐近张角Θ_j ~ 0.04 rad ~ 2 deg，得到（γΘ_j）~ 20。这些值与典型的长持续时间伽玛暴的观测结果一致，并解释了喷流破裂的发生。我们提供了近似的解析解，描述了数值结果。
2010-03-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dissipation Efficiency of Reconfinement Shocks in Relativistic Jets
计算了相对论约束激波的耗散效率。在以前的工作（Nalewajko & Sikora 2009）的基础上，我们考虑了不同的外部压力分布。平均耗散效率ε_diss是射流洛伦兹因子Gamma_j和约束角θ_r这两个参数的乘积的函数，这与开度角θ_j和外压指数eta有关。耗散率的空间分布强烈地依赖于η。我们讨论了这些结果的相对论性喷流在伽马射线暴和活动星系核的性质的意义，并提出，约束冲击可以解释一个非常高的耗散效率的前者和后者的中等耗散效率。最后，我们估计了射电星系M87喷流中与准定常纽结HST-1相关的精化激波的耗散效率，并表明它与观测约束大致一致。
2011-10-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Rarefaction acceleration in magnetized gamma-ray burst jets
与长/软伽马射线暴相关的相对论喷流形成并最初在祖星内部传播。由于在穿过恒星表面后，它们会失去外部压力的支持，这些流动可以被模拟为绕着一个拐角移动。形成一个强的稳态稀疏波，侧向膨胀伴随着稀疏加速。我们调查的效率和一般特点，这种机制，通过整合的稳态，特殊的相对论，磁流体动力学方程，使用一组特殊的部分精确解在平面几何形状（r自相似的“角落”）。我们还推导出解析近似标度的超相对论冷/磁化，和流体动力学的限制。该机制在磁化流中比在纯流体动力流中更有效。它大大增加了洛伦兹因子，而对喷流的开口没有太大影响;它们的乘积的结果值可以比1大得多，允许余辉光曲线中可能的中断。这些发现是相似的轴对称射流的数值模拟由Komissarov等人和Tchekhovskoy等人，虽然在我们的方法中，我们描述的稀疏作为一个稳态的简单波和自洽计算的开放的射流，对应于零外部压力。
2014-07-18 astro-ph.HE
The dynamics, appearance and demographics of relativistic jets triggered by tidal disruption of stars in quiescent supermassive black holes
我们研究的后果模型中，相对论性喷流可以被触发在静止的大质量黑洞时，一个几何厚和热的吸积盘形式作为一个恒星的潮汐破裂的结果。为了估计喷流的功率、推力和寿命，我们使用了通过详细的流体动力学模拟恒星潮汐破裂计算出的黑洞的质量吸积历史。我们接着确定了各种类型的静止星系核中的星际介质的状态，并描述了这种外部物质如何影响穿过它的喷流。我们使用这些信息，结合相对论流结构的二维流体动力学模型，来研究喷流的动力学，其传播受环境的密度分层和其注入历史的调节。从一维到二维的转变涉及对称性的破坏是至关重要的，并导致定性的新现象。Swift 1644+57/GRB 110328 A事件的许多观测性质可以理解为是类太阳恒星分裂后，$10^6 M_\odot$中心质量黑洞吸积和驱动喷流的结果。由于潮汐半径附近的不稳定性驱动的进给速率的变化，我们发现，我们的模型可以解释X射线光变曲线，而不调用一个罕见的深遇到的随机贡献的光度。结合当地宇宙中黑洞的数量密度，我们假设产生斯威夫特事件所需的条件并不反常，但实际上是由潮汐中断引起的喷气驱动的耀斑人口的代表。[删节]
2012-05-07 astro-ph.HE
Accelerating AGN jets to parsec scales using general relativistic MHD simulations
吸积的黑洞会产生平行的外流，或喷流，它们在距离上跨越许多数量级，加速到相对论速度，并准直成紧密的张开角。其中，也许最不了解的是射流准直由于与周围介质的相互作用。为了研究这种相互作用，我们进行了轴对称的广义相对论磁流体动力学模拟射流产生的大型吸积盘，跨越5个数量级的时间和距离，在一个前所未有的分辨率。在这样一个圆盘的支持下，喷流获得了类似于M87星系喷流的抛物线形状，并且洛伦兹因子和喷流半张角的乘积$γθ\ll 1$类似于从活动星系核（AGN）喷流的甚长基线干涉测量（VLBI）观测中发现的值;这表明活动星系核中存在着扩展的圆盘。我们发现，喷流和周围介质之间的相互作用导致发展的捏不稳定性，产生显着的径向和横向的变化，通过将磁和动能转化为热量的整个射流。因此，射流中的收缩区域可以被检测为辐射热点，并且可以为粒子加速提供理想的位置。箍缩也会导致气体从周围的介质成为之间的磁场线在喷流压缩，导致增强的质量加载的喷流和潜在的贡献的脊鞘结构中观察到的活动星系核流出。
2019-05-09 astro-ph.HE
On the existence of a luminosity threshold of GRB jets in massive stars
受$γ$射线暴与高能超新星爆炸的关联性的启发，我们研究了相对论性喷流在母星内部的传播，在喷流开始传播之前，可能会短暂地发射出一个SN激波。基于分析的考虑和验证了一套广泛的二维轴对称相对论流体动力学模拟，我们已经估计了一个阈值的内在射流光度，$L_{\rm j}^{\rm thr}$，成功地发射喷气。这个阈值取决于祖先的结构，因此，它对它的质量和金属性是敏感的。对于宇宙学长伽玛暴的原型宿主，一颗35 $\,M_{\odot}$的低金属丰度恒星，它是$L_{\rm j}^{\rm thr} \simeq 1.35\times 10^{49}\,$ erg $\,$ s $^{-1}$。观测到的等效各向同性$γ$射线光度$L_{\rm γ,iso,BO} \simeq 4 ε_γL_{\rm j} θ_{\rm BO}^{-2}$主要取决于爆发后的喷流张开角$θ_{\rm BO}$和将本征喷流光度转换成$γ$辐射的效率$ε_γ$ .高能喷流可以产生低光度事件，如果它们的爆发后的张开角是大的，这是在我们的模型中发现的，或者如果动能和内能到辐射的转换效率足够低。除了这个理论分析，我们展示了如何存在的SN冲击波可能会降低这个亮度阈值的数值模拟。我们预见到，在亮度阈值附近产生的喷流释放的高能瞬变将更类似于11GRB或XRF而不是GRB。
2018-01-18 astro-ph.HE
The Properties of Short gamma-ray burst Jets Triggered by neutron star mergers
最流行的短伽马射线暴（sGRB）模型涉及到双中子星的合并。由于前身星实际上是隐藏在视线之外的，我们必须考虑在什么情况下这样的合并系统能够产生成功的sGRB。合并后不久，风从合并残余物中发射出来。在本文中，我们使用现实的风廓线来自全球合并模拟，以研究sGRB喷流与这些风的相互作用，使用数值模拟。我们分析的条件，这些轴对称风允许相对论射流突破，并产生sGRB。我们发现，只有当它们的半张角低于~20°时，亮度与sGRB中观察到的亮度相当的喷流才是成功的。这种喷流准直机制导致一个简单的物理解释的亮度和开放角度推断sGRB。如果观测到宽而低光度的喷流，它们可能预示着另一种起源途径，例如中子星与黑洞的合并。我们还使用所观察到的sGRB的持续时间来限制风相的寿命，这是由射流爆发所需的时间决定的。在所有情况下，我们发现，推导出的限制反对完全稳定的残余物的二元中子星合并，产生sGRB。
2016-09-15 astro-ph.HE gr-qc
Black hole to photosphere: 3D GRMHD simulations of collapsars reveal wobbling and hybrid composition jets
长持续时间的$γ$射线暴（GRB）伴随着大质量恒星的坍缩，并携带着关于中央引擎的信息。然而，没有3D模型能够跟踪这些喷流从黑洞（BH）到光球的诞生。我们提出了第一个这样的3D广义相对论磁流体动力学模拟，跨越6个数量级的空间和时间。坍缩的恒星包层形成了一个吸积盘，吸积盘将黑洞周围积累的磁通量向内拖曳，在动力学上变得重要，并发射双极喷流。喷流以$\sim10^{12}$ cm到达光球层，具有一个张开角$θ_j\sim6^\circ$和一个洛伦兹因子$Γ_j\lesssim 30$，解除了恒星的$\gtrsim90\%$束缚。我们发现：（i）盘喷系统自发地发展相对于BH旋转轴的不对准。因此，喷流以一个角度$θ_t\sim12^\circ$摆动，这可以自然地解释伽玛暴光变曲线中的静止时间。探测$θ_j+θ_t$的有效张开角表明，固有伽玛射线暴率比标准估计低一个数量级。这表明，成功的伽玛暴可能比目前认为的要罕见，并且只出现在$\sim 0.1\%$的超新星Ib/c中，这意味着大多数超新星Ib/c的祖先中没有发射或阻塞喷流。(ii)喷流中的磁能由于与恒星的混合而减少，导致喷流在光球中具有磁和热成分的混合成分，其中气体的$\sim 10\%$保持磁化$σ\gtrsim 0.1$。这表明光球分量和重联都可能在瞬发中起作用。
2022-06-21 astro-ph.HE
Apparent parsec-scale jet opening angles and γ-ray brightness of active galactic nuclei
我们研究了费米大天区望远镜（LAT）在其运行的前24个月期间探测到的活动星系核（AGN）的秒差距尺度喷流与非LAT探测到的活动星系核喷流之间的视张角差异。我们使用15.4 GHz VLBA观测215个来源的2厘米VLBA MOJAVE计划。通过分析横向射流剖面的数据在图像平面上通过使用堆叠的图像从所有可用的MOJAVE时期为一个给定的源构建的表观开口角。我们根据LAT前三个月的科学运作证实了我们先前的结果。γ射线亮活动星系核的表观张开角优先大于γ射线弱源的表观张开角，表明对γ射线亮活动星系核的观测角度较小。BL Lac的内禀张角比类星体的内禀张角宽。
2012-05-03 astro-ph.HE
Rarefaction acceleration of ultrarelativistic magnetized jets in gamma-ray burst sources
当一个磁主导的超快磁声伽玛暴喷流离开祖星时，外部压力支持可能会下降，喷流可能会进入弹道膨胀的状态，在此期间，它的磁加速变得非常无效。然而，最近的数值模拟表明，过渡到这一制度是伴随着一个突然的“突发”的加速度。我们证实了这一发现，并将加速归因于喷流的侧向膨胀--当喷流失去外部支持时，磁能在强磁声稀疏波中转化为动能。这种类型的加速度，稀疏加速度，是特定的相对论射流，因为它们的能量预算仍然可以占主导地位的磁能，即使在高度超快的磁声制度。就像外部约束磁化射流的准直加速度一样，它与磁通量表面的几何形状有关。在这两种情况下，在加速区的极向场线发散速度比在单极配置。另一方面，而准直加速度保持喷流开口角和洛伦兹因子的乘积略低于1，稀疏加速度允许使其显着更大，与余辉光变曲线中喷流中断的标准模型一致。
2010-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Consequences of Gamma-ray Burst Jet Opening Angle Evolution on the Inferred Star Formation Rate
伽马射线暴（GRB）的数据表明，在高红移宇宙中的伽玛射线暴喷流比低红移宇宙中的伽玛射线暴喷流更窄的准直。这意味着我们在高红移处探测到的长伽玛暴祖先系统（即大质量恒星）相对较少，因为大部分伽玛暴的喷流指向远离我们的方向。因此，如果不考虑这种影响，那么在高红移下对恒星形成率（从伽玛暴率）的估计可能会减少。在本文中，我们估计的恒星形成率（SFR）使用观测到的伽玛暴率，占不断发展的喷流张开角。我们发现，在早期宇宙（z > 3）的SFR可以高达一个数量级高于规范的估计，这取决于光束角演化的严重程度和恒星的比例，使长伽马射线暴。此外，我们发现过量的SFR在低红移，虽然这减少时占的光束角的演变。最后，在假设伽玛暴实际上跟踪宇宙SFR的正则形式，我们约束所产生的恒星的比例，必须产生伽玛暴，再次占喷流波束角的演变。我们发现这个假设表明，在早期宇宙中有很高比例的恒星产生GRB-事实上，这一结果可能支持我们最初的断言，即GRB不跟踪SFR的正则估计。
2020-09-08 astro-ph.HE
Numerical Investigation of Dynamical and Morphological Trends in Relativistic Jets
活动星系核（AGN）的形态和动力学性质的范围，这不仅取决于本征参数的中央引擎，但它们与周围环境的相互作用。我们研究了千秒差距尺度活动星系核喷流特性与其内禀参数和周围环境的关系。这是使用一套40个相对论流体动力学模拟，跨越了广泛的发动机光度和打开角度。我们探索活动星系核喷流传播与不同的环境密度剖面，包括$r^{-2}$（自相似解决方案）和$r^{-1}$，这是更相关的活动星系核宿主环境。Fanaroff-Riley（FR）形态二分法在我们的模型中自然出现。与周围介质相比，具有低能量密度的射流产生中心变亮的发射率分布，而来自相对较高能量密度射流的发射率由终端亮点主导。我们观察到在我们的模拟，可以产生沿脊柱的喷流亮点，提供了一个可能的解释活动星系核喷流中观察到的“结”。我们还发现了结的数量和射流头与周围环境的能量密度比之间的标度关系。这种标度关系与M87和天鹅座A喷流的观测结果基本一致。我们的模型还正确地预测M87为FR I，天鹅座A为FR II。我们的模型可以用来与射流动力学参数，如射流头速度，射流张开角，和外部压力，射流功率和环境密度估计。
2022-08-14 astro-ph.GA 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
The collimation of relativistic jets in post-neutron star binary merger simulations
研究通过中微子辐射-GR-MHD模拟探讨双中子星合并中坡印廷通量主导喷流的传播，发现极腔促使喷流突破且抛射物将其准直至4-7度，与GW170817观测一致。
2023-03-13 astro-ph.HE
Physical Properties of Jets in AGN
我审查的约束AGN喷气机的物理特性，揭示通过甚长基线干涉测量（VLBI）的结构和时间演化的秒差距尺度的喷气机，包括最近的结果从MOJAVE计划的研究。特别是，我专注于从很长的时间基线研究，探测范围广泛的射流行为在许多爆发的限制。对喷流传播特征的运动学研究发现，耀变体的速度分布在10 c左右达到峰值，观测到的速度可达50 c。这些观测到的速度要求洛伦兹因子至少一样大，这意味着在秒差距尺度下，洛伦兹因子达到10-20对于尾部达到~ 50的耀变体来说是很常见的。喷流在这些尺度上仍在变得有组织，这一点可以从喷流特征的非径向运动和/或加速（包括视速度和方向的增加和减少）的高发生率得到证明。传播射流特征的洛伦兹因子的变化似乎在观测到的加速度中起着重要作用，而射流特征的加速度与底层流动之间的联系尚不清楚，观测到的加速度模式表明，在射流底部附近，流动速度可能会增加，并进一步降低。在某些喷流中，新特征的喷射跨越许多时期的喷射角度范围，在秒差距尺度上描绘出比单时期观测中明显的更宽的张开角。
2011-10-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Anisotropy of partially self-absorbed jets and the jet of Cyg X-1
本文研究了Blandford & K{<$}nigl提出的部分同步辐射自吸收锥形喷流的角依赖性。我们考虑从一侧或靠近轴线处观察射流，在后一种情况下，从射流顶部或底部观察。我们推导出在这些情况下的通量的解析公式，并找到一个任意角度的数值精确解。我们发现，最大的发射发生时，从顶部轴上的射流，这是对比以前的结果，发现在一些中间的角度和零发射轴上的最大值。然后，我们计算了该模型的喷流对喷流发射的比率，这取决于视角和幂律电子的指数。我们将我们的结果应用到黑洞双星天鹅座X-1。考虑到观测到的$\gtrsim$ 50的喷流与反喷流的流量比和目前对倾角的估计，我们发现喷流速度为$\gtrsim 0.8c$。我们还指出，当考虑投影效应时，射电观测值所隐含的$\lesssim 1^{\rm o}$喷流半张角是以前给出的值的一半。当与现有的$Γ_{\rm j}$估计值相结合时，喷流半开角很低，$\ll 1/Γ_{\rm j}$，并且比在耀变体中观察到的值低得多，除非$Γ_{\rm j}$比目前估计的高得多。
2016-08-18 astro-ph.HE
Resolving the Geometry of the Innermost Relativistic Jets in Active Galactic Nuclei
在目前的范式，它被认为是紧凑的VLBI无线电核心的射电响亮AGN代表的相对论外流的最里面的上游地区。AGN喷流的这些区域通常被模拟为具有大致恒定的开口角和流速的锥形流出。尽管如此，一些工作表明，抛物线的几何形状将更适合高能量的光谱能量分布特性，它最近被发现，至少在一些附近的射电星系，喷流的最里面的区域的几何形状是抛物线。我们在这里编译多频核心大小的档案数据，调查典型的未解决的上游地区的射流几何形状的一个样本的56个无线电响亮活动星系核。从这里考虑的来源相结合的数据是不一致的，在超大质量黑洞（SMBH）附近的圆锥形射流开始的经典图片，并可能排除一个纯抛物线流出的解决方案，而是建议一个中间的解决方案与准抛物线流，这是经常看到的数值模拟。对SMBH附近的大开度角和从我们的结果中得出的洛伦兹因子的范围的检验支持了我们的分析。我们的研究结果表明，锥形喷流范例活动星系核需要重新检查毫米/亚毫米VLBI观测。
2016-11-13 astro-ph.GA 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
A "Boosted Fireball" Model for Structured Relativistic Jets
我们提出了一个相对论性喷流模型，该模型产生了每个立体角的洛伦兹因子和能量的特定角分布。本文考虑一个具有比内能E/M的火球，它的发射具有体洛伦兹因子γ_B。这个“助推火球”模型的动机是由天体喷流的现象学，但适用于各种各样的相对论性流动。在其动量中心坐标系中，火球各向同性膨胀，将其内能转化为具有渐近洛伦兹因子η_0 ~ E/M的径向膨胀流。在实验室坐标系中，流动被束化，沿其初始整体运动方向以洛伦兹因子r = 2 η_0 γ_B膨胀，并以特征张开角θ_0 ~ 1/γ_B膨胀。流动是射流状的，其Γθ_0 ~ 2 η_0，从而自然产生了Γ> 1/θ_0的射流。选择η_0 ~ γ_B ~ 10产生轴上为Γ~ 200的喷注，其角结构特征为与宇宙学伽玛暴相关的张开角θ_0 ~ 0.1，而γ_B >~ 1可能与低光度伽玛暴相关。该模型产生了一族与不同相对论现象相关的外流，其结构完全由η_0和γ_B决定。我们计算了该模型的每单位立体角的能量，并用它来计算光变曲线，与广泛使用的礼帽模型进行比较。与大礼帽模型相比，助推火球光变曲线中的喷流中断被大大减弱，因为喷流的边缘比大礼帽更平滑。这可能解释了余辉光变曲线中缺少喷流间断的原因。
2013-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
The appearance of a compact jet in the soft-intermediate state of 4U 1543-47
最近在黑洞候选X射线双星（BHXB）的喷流盘耦合的理解的进展提供了无线电喷流发射和X射线光谱和变化行为之间的密切联系。在“软”X射线状态下，射流被抑制，但目前的图片缺乏对与这些射流的淬火或恢复相关的X射线特征的理解。在这里，我们发现BHXB 4U 1543-47在主要软X射线状态期间出现了短暂的~4天红外（IR）增亮，同时出现了强X射线B型准周期振荡（QPO）、轻微的光谱硬化和均方根变化的增加，表明向软中间态（SIMS）的漂移。这个红外“耀斑”的光谱指数与光学薄同步辐射一致，最有可能起源于稳定，紧凑的射流。这种核心喷流发射的红外线通常只与硬态，其外观在二次离子质谱法的地方之间的二次离子质谱法和软态的硬度-强度图为这个源的“喷射线”。红外辐射产生于喷流发射点附近的一个小区域（约0.1光秒），4U 1543-47中的红外耀斑的时间尺度太长，不可能是由一次单独的喷射引起的。我们还提出了一个总结整个爆发的射流和X射线光谱/可变性属性的演变，约束射流的贡献，在衰变过程中的X射线通量。
2020-02-19 astro-ph.HE
Resolving the Innermost Geometry of Relativistic Jets in Active Galactic Nuclei
在目前的范式中，人们认为，射电大声活动星系核（AGNi）的紧凑VLBI无线电核心代表相对论外流的最里面的上游区域。AGN喷流的这些区域通常被模拟为具有大致恒定的开口角和流速的锥形流出。尽管如此，一些工作表明，抛物线的几何形状将更适合高能量的光谱分布特性，它最近被发现，至少在一些附近的射电星系，喷流的最里面的区域的几何形状是抛物线。我们在这里编译多频率核心大小的档案数据，调查典型的未解决的上游地区的射流几何形状的样本56无线电响亮AGNi。从这里考虑的来源相结合的数据是不一致的，在超大质量黑洞（SMBH）附近的圆锥形射流开始的经典图片，并可能排除一个纯抛物线流出的解决方案，而是建议一个中间的解决方案与准抛物线流，这是经常看到的数值模拟。对SMBH附近的大开度角和从我们的结果中得出的洛伦兹因子的范围的检验支持了我们的分析。我们的结果表明，圆锥喷流范式AGNi需要重新检查毫米/亚毫米VLBI观测。
2019-05-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
The jet-disk symbiosis without maximal jets: 1-D hydrodynamical jets revisited
本文讨论了Zdziarski最近对Falcke & Biermann（1995）导出的最大喷流模型的批评。我们同意Zdziarski的观点，即一般来说，喷流的内能不受其静止质量能量密度的限制。我们描述的错误的影响，已取得的结论，使用最大射流模型，并显示当最大射流是一个适当的假设。最大喷流模型被用来推导一个一维流体动力学模型的喷流在agnjet，一个模型，静态/硬态X射线双星和低光度活动星系核的多波长拟合。我们纠正了在推导1-D欧拉方程时所犯的代数错误，并放宽了最大喷流假设。我们表明，修正引起微小的差异，只要射流有一个小的开口角和一个小的终端洛伦兹因子。我们发现，最大喷流模型的主要结论，喷流-盘共生，可以普遍适用于天体物理喷流。我们还表明，等温射流需要匹配的低光度X射线双星和活动星系核，在协议与其他作品中看到的平坦的无线电频谱。
2017-03-08 astro-ph.HE
Simulating short GRB jets in late binary neutron star merger environments
本研究通过将未磁化喷流注入双中子星合并后阶段，验证了半解析估计对喷流突破和准直的预测，并发现晚期发射的3×10^49 ergs喷流合成余辉与GW 170817的射电观测数据高度吻合。
2025-04-07 astro-ph.HE
The role of heating on the formation and the dynamics of YSO jets : I. A parametric study
本研究通过混合恒星风与盘风的解析自相似模型，以加热的空间范围和强度为参数开展模拟，探究加热对YSO大尺度喷流结构与稳定性的影响，发现加热越少喷流准直度越高，再准直激波与紫外观测温度一致但密度不符。
2024-04-23 astro-ph.HE
Jet-driven bubbles in Fanaroff-Riley type I sources
对几个Fanaroff-Riley（FR）I型源的观测揭示了由弱前向激波包围的热气体流出的双极泡。我们认为，这些气泡的可能性，未能穿透周围的集群内介质（ICM）的相对论性喷流的窒息驱动。使用新的结果阻塞射流连接的几何形状的前向冲击射流的属性，我们推断强大的限制半径$R_{ch}$在5个研究良好的FRI源，发现典型的$R_{ch}\sim 10$千秒差距的射流淬火。我们进一步表明，为了达到这一半径小于当前年龄的系统，射流必须严格准直，与射流头对着一个角度$θ_h < 2^\circ$。环境压力不足以解释这种准直现象，这表明射流是通过与自身茧的相互作用而准直的。虽然阻塞半径是很好的约束，我们发现之间的退化准直，$θ_0$，和射流活动的持续时间，$t_b$，与$(t_b/1\rm{Myr})(θ_0/5^\circ)^{-2} \sim 0.1$之前的初始射流开口角。我们推测，射流的工作时间和/或张开角度可能是影响星系团FR I/II型形态的重要因素，短寿命或宽射流被阻塞形成充满弥散射电辐射的双极气泡，长寿命或窄射流成功逃离星系团核心，产生具有射电热点的茧。
2019-07-18 astro-ph.HE
The Jet Opening Angle and Event Rate Distributions of Short Gamma-ray Bursts from Late-time X-ray Afterglows
我们提出了一个全面的研究29短伽马射线暴（SGRB）观测到的$\approx 0.8-60$天后爆发使用$Chandra$和$XMM-Newton$。我们提供了SGRB喷流张开角和真实事件率的推断分布，以与中子星合并率进行比较。我们对它们的余辉进行了统一的分析和建模，获得了10个张角测量值和19个下限。我们报告了两个新的张开角测量值（SGRBs 050724 A和200411 A）和8个更新值，仅从射流测量值中获得了$\langle θ_{\rm j} \rangle \approx 6.1^{\circ}$ [-3.2 $^{\circ}$，+9.3 $^{\circ}$ ]的中值（全分布置信度为68%）。对于其余事件，我们推断为$θ_{\rm j}\gtrsim 0.5-26^{\circ}$。我们发现了一个种群的SGRB与更广泛的喷流的$θ_{\rm j} \gtrsim 10^{\circ}$（包括两个测量的$θ_{\rm j} \gtrsim 15^{\circ}$），代表$\sim 28\%$我们的样品。结合多波长余辉信息，我们得到了符合MHD喷流发射机制的$\langle E_{\rm true, tot} \rangle \approx 10^{49}-10^{50}$，erg的总真能量。此外，我们确定的波束校正事件率的范围$\mathfrak{R}_{\rm tr…
2022-10-11 astro-ph.HE hep-ph
Relation between Events in the Millimeter-wave Core and Gamma-ray Outbursts in Blazar Jets
对34个伽马射线明亮类星体、BL Lac天体和射电星系的全面监测分析揭示了VLBA在43 GHz成像的毫米波发射事件与伽马射线和较低频率的耀斑之间的密切联系。大约2/3的耀斑与新的超光速结和/或位于中央发动机秒差距的毫米波“核心”中的耀斑的出现相一致。这对解释伽马射线通量如何在一天内的时间尺度上经常变化提出了理论挑战。对此可能的答案包括非常窄的喷射开度角、最高能量电子的小体积填充因子、混沌磁场和相对于平均喷射流的湍流速度场。
2012-04-30 astro-ph.HE
The first resolved imaging of milliarcsecond-scale jets in Circinus X-1
我们提出了第一个解决的图像的毫角秒尺度的喷流在中子星X射线双星Circinus X-1，使用澳大利亚长基线阵列。解析喷流的角度范围约为20毫角秒，对应于假设距离为7.8千秒差距时约150天文单位的物理尺度。喷流位置角与之前澳大利亚望远镜紧凑阵列的角秒尺度成像相对一致。无线电发射关于峰值对称，并且沿着短轴是不可分辨的，从而将开度角限制为小于20度。我们观察到的证据向外运动的组件之间的两个半观察。对射电发射组件自行的限制表明，它们只是轻微的相对论性，尽管我们不能明确排除先前推断存在于该系统中的不可见的超相对论性（洛伦兹因子>15）流的存在。
2011-10-18 astro-ph.HE
Core shifts, magnetic fields and magnetization of extragalactic jets
我们研究了射电喷流核心移动的影响，这是一个依赖于观测频率的喷流射电核心的位置。我们推导出一种新的方法来测量射流磁场的基础上的值的移动和观测到的无线电通量，这补充了标准的方法，假设均分。用这两种方法重新分析了Zamaninasab等人的blazar样品，发现只有当射电核心区的喷流张开角接近观测值$\simeq$ 0.1- 0.2除以体洛伦兹因子$Γ_{\rm j}$时，才满足均分。较大的值，例如，$1/Γ_{\rm j}$，意味着磁场远高于均分。小的射流张开角又意味着$\ll 1$的磁化参数。我们确定的射流磁通量考虑到这种影响。我们发现，横向平均喷流磁通量是完全兼容的喷流形成的模型，由于BH自旋能量提取和吸积是一个磁制动盘（MAD）。我们计算了与此模型对应的射流平均质量流率，发现它包含了质量吸积率的相当一部分。这表明喷流成分中含有大量重子。我们还计算了平均喷流功率，并发现它适度超过吸积功率，$\dot M c^2$，反映BH自旋能量提取。我们发现我们的结果在低爱丁顿比的射电星系是兼容的MAD，但需要一个低的辐射效率，预测标准吸积模型。
2015-05-02 astro-ph.HE
Two-component jet model for the afterglow emission of GRB 201216C and GRB 221009A and implications for jet structure of very-high-energy gamma-ray bursts
本文提出双成分喷流模型，由窄和宽张角的顶帽喷流组成，成功解释了GRB 201216C和221009A的甚高能余辉光谱与光变曲线，并揭示了五个VHE GRBs的喷流动能典型值及喷流结构特征。
2025-06-13 astro-ph.HE
The propagation of relativistic jets in expanding media
本文提出了一个相对论性喷流在膨胀同系介质（喷出物）中传播的综合分析模型。该模型涵盖了整个喷流演化以及一系列与双中子星合并有关的构型。这些包括低和高亮度的喷流，未磁化和轻度磁化的喷流，时间依赖的亮度喷流，牛顿和相对论头速度。我们还扩展了现有的解决方案，在静态介质中的射流指数$α<5$的幂律密度介质。我们的模型提供了简单的分析公式（校准的3D模拟）的喷头传播和突破时间。我们发现，系统的演化有两个主要制度：强和弱射流。强烈的喷流在喷出物中立即开始传播。弱射流在初始阶段无法穿透喷出物，只有在喷出物显著膨胀后才能穿透喷出物，因此其演化与喷出物开始和射流发射之间的延迟无关。经过足够的时间后，强喷流和弱喷流都趋于一个共同的渐近相。我们发现，一个必要的，但不充分的，非磁化[弱磁化]射流的爆发的标准是$E_{j,{\rm iso,tot}} \gtrsim 3[0.4]E_{ej,{\rm tot}}\left({θ_j}/{0.1{\rm~rad}}\right)^2$，其中$E_{j,{\rm iso,tot}}$是射流总各向同性等效能量，$θ_j$是它的开度角，和$E_{ej,{\rm tot}}$是喷出物的能量。将我们的模型应用于短伽玛暴，我们发现，很可能有一个大的喷出物质量的多样性，质量$ \lesssim 10^{-3}~{\rm M}_{\odot} $（至少沿两极）是常见的。
2022-10-17 astro-ph.HE
Stratified Magnetically-Driven Accretion-Disk Winds and Their Relations to Jets
我们探讨的极向结构的二维（2D）MHD风的关系，其潜在的关联与X射线温暖的吸收体（WAs）和高度电离的超快外流（UFO）在活动星系核，在一个单一的统一的方法。我们提出的密度$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$符合最新的光谱数据的无线电安静的塞弗特星系。我们还表明，至少在3C 111的情况下，风的压力足以包含负责其无线电发射的相对论等离子体。因此，分层磁流体磁盘风可以作为一种独特的手段来理解和统一的不同AGN流出。
2013-11-09 astro-ph.HE
Magnetization of jets in luminous blazars
许多强大的耀变体的亮度强烈地被$γ$ -射线所控制，这很可能是由喷流外部产生的辐射的康普顿化所导致的。这一观测结果对喷流的成分和能量以及周围的类星体环境设置了一定的限制。我们研究了康普顿优势射流磁化（磁物质能量通量）和“耀变体区”的位置的依赖性。计算进行了两种几何形状的宽发射线和热尘埃区：球形和平面。与观测到的大的康普顿优势相对应的射流磁化被发现是球形几何形状的$\sim 0.1 (θ_{\rm j} Γ)^2$和平面几何形状的$\sim 0.01 (θ_{\rm j} Γ)^2$，其中$θ_{\rm j}$是射流半张角和$Γ$是射流洛伦兹因子。这意味着发光耀变体中的喷流是物质主导的，这种主导对于外部辐射源的扁平几何形状尤其强烈。
2015-03-18 astro-ph.HE
A theory of photospheric emission from relativistic, collimated outflows
喷流形式的相对论性外流在许多天体中很常见。就其本质而言，射流具有与角度相关的速度分布，Gamma = Gamma（r，theta，phi），其中Gamma是流出洛伦兹因子。本文研究了具有不同洛伦兹因子分布的非耗散喷流的光球辐射，其近似形式为Gamma \approx Gamma_0/[（theta/theta_j）^p + 1]，其中theta_j是喷流的特征张角。在准直射流中，观察到的光谱取决于视角，θ v。我们表明，对于窄射流（θ j Gamma_0 \lesssim few），获得的低能光子指数为α \approx -1（dN/dE \propto E^alpha），与视角无关，弱依赖于洛伦兹因子梯度（p）。对于在θ_v \approx θ_j观测到的较宽喷流，也得到了类似的结果。这个结果与在伽马射线暴中看到的平均低能光子指数惊人地相似。对于在theta_v \ll theta_j观测到的宽喷流（theta_j Gamma_0 \gtrsim few），得到了一个黑体散射谱。我们讨论的后果，这一理论对我们的理解提示发射伽马射线暴。
2012-11-29 astro-ph.HE
The Dependence of Gamma-Ray Burst Jet Collimation on Black Hole Spin
本研究利用GRRMHD代码\ ubhlight探究黑洞自旋对磁驱动伽马射线暴喷流准直的影响，发现高自旋黑洞产生更窄喷流，为观测到的长伽马射线暴喷流张角与红移的相关性提供了中心引擎性质层面的新解释。
2024-05-14 astro-ph.HE
Stability of Relativistic Force-Free Jets
我们考虑一个双参数的家庭的圆柱形无力平衡，建模，以匹配相对论性无力射流的数值模拟。我们研究了这些平衡点的线性稳定性，假设在外圆柱半径R_j处有一个刚性不可穿透的壁，我们发现洛伦兹因子γ（R）随半径R单调增加的平衡点是稳定的。另一方面，γ（R）在中间半径处达到最大值，然后在Rj处下降到较小值γ j的平衡是不稳定的。增长最快的模式是m=1的扭结不稳定性，增长率为~（0.4 / γ j）（c/Rj）。等效对流不稳定性的e-折叠长度为~2.5 γ j R j。对于一个典型的喷流，其张开角θ j ~ few / γ j，模振幅随距喷流底部距离的增加而微弱地增长，比单纯应用Kruskal-Shafranov稳定性判据所期望的要慢得多。
2009-01-30 astro-ph.HE
The Effects of Resolution on Black Hole Accretion Simulations of Jets
我们进行了三个广义相对论磁流体动力学模拟的黑洞吸积设计来测试如何敏感的结果是网格分辨率在喷流区域。这两个例子的不同之处仅在于数值上，它们模拟了相同的物理场景：一个辐射效率低、几何厚度大、磁制动的流进入一个快速旋转的黑洞。与粗网格推断的属性一般同意与较高的分辨率，包括总喷流功率及其分解成不同的形式，速度结构，非轴对称结构，并解决毫米图像的外观发现。一些可变性和磁化强度的测量对分辨率很敏感。我们的结论是，大多数结果通过限制分辨率附近的射流计算方便仍然应该是可靠的，至少在此范围内，他们不会得到改善与更精细的网格。
2020-08-10 astro-ph.HE
A Narrow Short-Duration GRB Jet from a Wide Central Engine
我们使用二维相对论流体动力学数值计算表明，高度准直的相对论喷流可以产生在中子星合并模型的短期伽马射线暴，而不需要一个高度定向发动机或一个大的净磁通量。即使是在小尺度上产生非常宽的持续流出的流体动力发动机，原则上也可以产生高度准直的相对论性喷流，这是由致密的周围介质促成的，该周围介质提供围绕射流核心的茧。相对于周围气体的扁圆几何形状显著增强了准直过程。先前的数值模拟显示，两颗中子星的合并会产生一个扁扁的、不断膨胀的动态喷出物云。我们表明，这种气体可以有效地准直中央发动机的功率，就像周围的恒星在长时间的GRB模型。对于典型的短持续时间GRB中央发动机参数，我们发现喷气机的开口角度为10度的顺序，其中一大部分的总流出功率的中央发动机驻留在高度相对论性材料。这些结果预测了大的差异，从双中子星合并与中子星-黑洞合并流出的开放角度。
2015-05-20 astro-ph.HE
Explaining recently studied intermediate luminosity optical transients (ILOTs) with jet powering
我们应用喷气动力的COMT的情况下，最近研究的两个中间光度光学瞬变（COMT），并找到相关的壳质量和射流的能量，可能占这些COMT的爆发。在喷流驱动的双星系中，围绕其中一颗恒星的吸积盘会发射喷流。喷流与先前喷出的慢壳层的相互作用将动能转化为热能，其中一部分被辐射出去。我们应用两种模型的喷气动力的CRTT方案。在球壳模型中，射流加速球壳，而在茧玩具模型中，射流穿透壳并膨胀热气泡，即茧。我们发现了一致的结果。对于ABT（ILRT：通过对中亮度红瞬变的SNhunt 120计算，我们得到壳层质量和喷流能量分别为Ms=0.5- 1 Mo和E2 j = 5e ~（47）erg。喷嘴的半开度角为α =30-60度。对于明亮的红新星AT 2014 ej的第二个峰值，我们发现这些量是Ms=1- 2 Mo和E2 j =1.5e48erg，α =20-30度。这些模型无法判断这些超新星是由恒星合并留下一颗恒星提供动力，还是由两颗恒星幸存下来的质量转移提供动力。在这两种情况下，壳层的质量和喷流的能量都表明双星系统的质量很大，M1+M2的质量总和大于10 Mo。
2020-10-24 astro-ph.HE
Prospects of joint detections of neutron star mergers and short-GRBs with Gaussian structured jets
GW 170817是第一次联合探测到来自双中子星（BNS）合并的引力波（GW）和短$γ$射线爆发（SGRB）。对一年多的多波段余辉观测的分析表明，合并最终产物的流出与结构化相对论性喷流模型一致，喷流核心严格准直到半开角$\sim5$度。在这项工作中，假设所有的BNS合并产生高斯结构的射流与GW 170817推断的属性，我们探讨了联合检测的BNS合并和提示$γ-$射线发射，预计在当前和即将到来的升级LIGO-Virgo-KAGRA探测器的前景。我们讨论了三个具体的观测方面：1）检测到的二元倾角的分布，2）距离达到和3）检测率。与仅GW检测不同，由于喷流的结构，联合检测在大倾角时受到很大限制。我们发现，在较低的倾角（比如说低于20度），距离达到以及联合检测的检测率是由GW的可检测性，而在较大的倾角（比如说高于20度），它们是由$γ$射线的可检测性限制。
2020-01-30 astro-ph.HE
Choked precessing jets in tidal disruption events and high-energy neutrinos
本文研究潮汐瓦解事件中错位进动喷流的受阻条件及其中微子辐射，发现其可解释多个TDE中微子候选事件，并贡献约10%的IceCube弥散中微子通量。
2024-07-03 astro-ph.HE
EM counterparts of structured jets from 3D GRMHD simulations
GW 170817/GRB 170817 A为研究双星中子星合并后系统提供了前所未有的视角。它的瞬发和余辉发射意味着存在一个紧密准直的相对论性喷流，具有光滑的横向结构。然而，目前还不清楚中央发动机是否以及如何产生这种结构化的喷气式飞机。在这里，我们利用三维GRMHD模拟开始与一个黑洞包围的磁化环面的属性通常预期的合并后的系统。我们跟随喷流，因为它是自洽发射的，从紧凑物体的尺度到超过3个数量级的距离。我们发现这自然会导致一个结构喷流，这是由盘风准直成一个大约10度的半开角，它的发射可以解释的即时和余辉发射GRB 170817 A的30度观察角的功能。我们的工作是第一个计算余辉，在一个二元合并的背景下，从一个相对论磁化射流自洽产生的吸积黑洞，与射流的横向结构由吸积物理确定，而不是规定在任何点。
2018-12-02 astro-ph.HE
Modeling of resistive relativistic astrophysical jets. Semianalytic results following a paraxial formalism
本研究改进相对论喷流半解析模型，构建纳入电阻与可变绝热指数物态方程的近轴形式体系，揭示电阻性喷流中欧姆耗散的局部特性及其对喷流加速、准直和磁场结构的影响。
2025-03-20 astro-ph.HE
