Relativistic Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto a Rotating Black-Hole: Density Gradients
在这项工作中，我们提出，第一次，在完全相对论制度的密度梯度的邦迪-霍伊尔吸积的数值研究。在这种情况下，我们考虑吸积到克尔黑洞（BH）的超音速理想气体，它具有垂直于相对运动的密度梯度。本研究中感兴趣的一组参数是马赫数M、BH的自旋a和气体的密度梯度参数ρ。我们表明，与牛顿的情况下，所有的研究情况下，特别是那些密度梯度，接近一个固定的流动模式。为了说明系统达到稳态，我们计算了几乎位于事件视界的球面上的质量和角动量吸积率。在M = 1，ρ = 0.5，BH自旋a = 0.5的特殊情况下，我们观察到BH周围的盘状结构。最后，我们介绍了气体的形态和它的一些性质。
2015-06-29 astro-ph.HE
Impact of accretor size on the morphology of supersonic Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion flows
本研究通过绝热流体动力学模拟分析不同长度尺度下吸积体大小对超声速邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积流形态、吸积率及各向异性的影响，发现吸积体大小显著影响流结构，解析霍伊尔-利特尔顿半径对捕捉大尺度特征至关重要。
2025-02-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion in a Reactive Medium: Detonation Ignition and a Mechanism for Type Ia Supernovae
反应介质中的爆轰起爆可以通过外部产生的冲击波来实现。进入引力中心的超音速流动，称为邦迪-霍伊尔-利特尔顿（BHL）吸积，是一种自然的冲击波产生过程，但据我们所知，文献中从未考虑过反应介质。在这里，我们进行了一个数量级的分析，以调查在何种条件下，冲击诱导的反应区重新耦合到冲击波阵面。我们推导了自持爆轰点火的三个半解析判据。我们应用这些标准的特殊情况下，一个原始黑洞（PBH）的小行星质量穿越碳氧白矮星（WD）。由于碳氧WD中的爆炸被认为会产生正常的热核超新星（SNe Ia），因此从保守（乐观）分析来看，观测到的SNe Ia速率将暗物质（DM）以PBH形式存在的部分限制为$\log_{10}(f_{\rm PBH})< 0.8 \log_{10}(M_{\rm BH}/3\times 10^{22}{\rm g})$在$10^{21}\!-\!10^{22}$ g（$10^{20}\!-\!10^{22}$ g）范围内。最重要的是，如果DM的一个重要部分是质量为$10^{23}$ g的PBH形式，这些遭遇可以解释正常的亚克拉塞卡超新星Ia的速率和中值爆炸质量。
2021-06-30 astro-ph.HE
On the development of QPOs in Bondi-Hoyle accretion flows
运动黑洞上Bondi-Hoyle吸积的数值研究在牛顿物理学和广义相对论物理学中都有很长的历史。通过对旋转黑洞进行新的二维和广义相对论模拟，我们指出了一个新的特征，即准周期振荡（QPOs）在激波锥中自然产生，激波锥在流的下游部分发展.由于激波锥在下游部分的流动作为一个空腔捕获压力扰动，模式的频率在整数比2：1和3：1很容易产生。这些模式的频率取决于黑洞的自旋和流的性质，并与黑洞质量的倒数成线性关系。我们的研究结果可能是相关的解释在人马座A* 的QPO的检测，一旦这种检测被进一步的观察证实。最后，我们报告的触发器的不稳定性，这可能会影响在适当的条件下的冲击锥的发展，这样的不稳定性已经讨论过在牛顿模拟，但从来没有发现在相对论制度。
2011-04-11 astro-ph.HE gr-qc
General relativistic radiation hydrodynamics of accretion flows. I: Bondi-Hoyle accretion
我们提出了一个新的代码进行广义相对论辐射流体动力学模拟吸积流到黑洞。辐射场的光学厚度近似处理，与汤姆逊散射和热韧致辐射贡献的不透明度。我们的分析集中在一个详细的数值研究热的二维，邦迪-霍伊尔吸积流与各种马赫数。我们发现显着的差异与纯流体动力学的演变。特别是，一旦系统放松到辐射压力为主的制度，吸积率成为约两个数量级小于在纯粹的流体动力学的情况下，但仍然是超爱丁顿光度。此外，当流入气体的马赫数增加时，由于黑洞的截面变小，吸积率变小，但由于激波区的辐射增强，光度增加。总的来说，我们的方法提供了第一个自洽计算的邦迪-霍伊尔光度，其中大部分是从黑洞的r~100 M内发射的，典型值L/L_Edd ~ 1-7，和相应的能量效率eta_BH ~ 0.09-0.5。自洽计算光度的可能性也使我们能够与常用于模拟超大质量黑洞双星电磁对应物的韧致辐射光度进行比较，发现在光学厚度范围内，这些更粗略的估计比我们的辐射流体力学结果大20倍左右。
2015-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion in the presence of small rigid bodies around a black hole
研究了史瓦西黑洞的相对论性Bondi-Hoyle-Lyttleton吸积。这些机构是理想化的表示子结构，如通过接近BH的恒星，由恒星风或冷clumps.We创建的气泡探索的情况下，这些机构的填充因子是小的。假设流动是绝热的，并以超音速的方式向黑洞运动。与这些刚性障碍物的相互作用通过弓形激波将流动的冲压压力转化为热压力，使流动减慢并使吸积气体湍流。因此，虽然流量达到了一个稳定的状态，吸积率提出了一些可变性。对于无穷远处的马赫数为4的流动，即使气体是绝热的，障碍物的填充因子很小，这些物体中的几个（5 - 10个）也足以使吸积率比没有物体的吸积率增加约50%。
2017-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Ultrarelativistic Bondi--Hoyle Accretion I: Axisymmetry
用超相对论方法研究了运动Kerr黑洞轴对称Bondi-Hoyle吸积。采用高分辨率激波捕捉方法求解广义相对论流体力学方程组。在这种处理中，我们考虑了超相对论极限，其中可以忽略重子静止质量密度。这种近似在系统的内能超过重子的静止质量能量贡献的情况下是有效的。在这项研究中感兴趣的参数是绝热常数$Γ$，和流体的渐近速度，$v_\infty$。我们在三个不同的制度，亚音速，略超音速，超音速进行我们的模拟，但本研究的主要重点是参数制度中的流动是超音速，即当$v_\infty \ge c_{s}^{\infty}$。正如从以前的研究所预期的那样，超音速状态揭示了有趣的动力学，但更有趣的是在临界超音速系统中存在弓形激波。一系列的参数值进行了研究，试图捕捉可能的偏差从稳定状态的解决方案，没有被发现。为了显示每个流的研究，我们计算的史瓦西半径的能量吸积率的稳定状态的行为。此外，我们还发现，吸积流是依赖于计算边界的位置，即如果计算边界位于太接近的黑洞的计算流量剖面与数字文物损坏。这是一个在以前的相对论模型中没有发现的问题。
2012-11-12 astro-ph.HE
Binary Black Hole Mergers in Gaseous Environments: "Binary Bondi" and "Binary Bondi-Hoyle-Lyttleton" Accretion
在星系合并过程中产生的超大质量黑洞-黑洞（BHBH）双星是可探测到的引力波很有希望的来源。如果这样的合并发生在气体环境中，就有可能同时探测到电磁辐射和引力辐射，因为气体的搅动、冲击加热和吸积可能会产生电磁通量的变化和增强。这样的同步探测可以为研究引力物理学、吸积物理学和宇宙学提供大量的机会。我们调查这种情况下进行全面的广义相对论，流体动力学模拟合并，等质量，nonspinning BHBH二进制嵌入气体云。我们使用BSSN制定标准移动穿刺计条件和处理的流体力学通过高分辨率的冲击捕获（HRSC）计划的度量。我们认为这两个“二进制邦迪吸积”中的二进制是在休息相对于周围的气体云，以及“二进制邦迪-霍伊尔-Lyttleton吸积”中的二进制移动相对于气体云。气体云被假定为远离双星的均匀气体云，并由一个Γ-定律状态方程控制。我们使Γ在4/3和5/3之间变化。对于每个模拟，我们计算的气体流量和吸积率和估计的电磁光度由于韧致辐射和同步辐射。我们发现的证据显着增强的吸积率和光度的值为一个单一的黑洞的相同质量的二元。我们估计，对于一个10^6太阳质量的双星，在z=1时，密度为n~10/cm^3，温度为T~10^6 K的热气云中，这种亮度增强应该是可以用激光SST探测到的，最大值为L~3x10^43 erg/s，发射峰值在可见波段。
2009-12-14 astro-ph.HE gr-qc
Bondi-Hoyle Accretion around the Non-rotating Black Hole in 4D Einstein-Gauss-Bonnet Gravity
本文采用高分辨率激波捕获格式，通过求解广义相对论流体动力学方程，研究了四维Einstein-Gauss-Bonnet引力场中非旋转黑洞周围的Bondi-Hoyle吸积过程.为此目的，风吸积X射线双星的吸积物质从域的远上游侧超声波地落向黑洞。详细研究了四维EGB引力场中高斯-博内耦合常数$α$对吸积物质和下游激波锥的影响。当α> 0时，激波锥位于下游区域所需的时间变小，而当α < 0时，激波锥位于下游区域所需的时间变大。结果表明，α的增加导致激波锥内的剧烈振荡，并增加吸积效率。剧烈的振荡会导致X射线的能流、温度和光谱的增加。因此，当\leq α \leq 0.8时，在激波锥内自然产生准周期振荡（QPO）。当α \rightarrow为0时，EGB黑洞解收敛于广义相对论中的Schwarzschild黑洞解。此外，负的耦合常数也给出了合理的物理解，α在负方向上的增加抑制了激波锥中可能观察到的振荡。
2021-01-08 astro-ph.HE gr-qc
Jet Formation in 3D GRMHD Simulations of Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion
本研究开展首个快速旋转黑洞BHL吸积的3D GRMHD模拟，发现磁通量累积可催生相对论喷流，磁场强度影响喷流持续性，喷流效率极高且磁场会改变黑洞所受阻力。
2023-05-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Morphology and Mach Number Dependence of Subsonic Bondi-Hoyle Accretion
本文通过三维数值模拟研究了亚声速 Bondi-Hoyle 吸积，发现当吸积器半径远小于吸积半径时，吸积率与速度无关，仅取决于环境熵、绝热指数和质量，且吸积阻力可由 Safronov 数预测。
2024-02-15 astro-ph.HE physics.flu-dyn
Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto Star Clusters
一颗孤立的恒星以超音速运动通过均匀的气体，从它的引力诱导尾流中吸积物质。吸积的速率由恒星的吸积半径决定，并由经典的邦迪-霍伊尔-利特尔顿理论很好地描述。然而，恒星并不是孤立地诞生的。它们在星团中形成，在那里它们吸积了受到星团中所有恒星影响的物质。我们进行三维流体动力学模拟的集群嵌入在一个均匀密度的风，以研究如何由个别集群成员所经历的吸积率被改变的环境气体和集群本身的属性。我们研究吸积作为一个功能的集群成员的数量，他们之间的平均距离，和他们的个人吸积半径的大小。我们确定这些关键参数的影响的总和个人的吸积率，我们比较分析预测。我们表明，当星系团中的单个物体的吸积半径基本上重叠时，周围的气体在被吸积到单个恒星上之前被有效地吸积到星系团的集体势能中。我们发现，个别集群成员可以大大增加比他们将在隔离，特别是当流能够有效地冷却。这种效应可能会改变星团中吸积致密天体的光度，并可能导致年轻星团以及低倾角和低离心率的球状星团的年轻化。
2019-04-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Study of Asymptotic Velocity in the Bondi-Hoyle Accretion Flows in the Domain of Kerr and 4-D Einstein-Gauss-Bonnet Gravities
了解类星体和活动星系核（AGN）中黑洞附近吸积物质的物理结构是研究其中心活动的重要里程碑。本文用数值方法研究了渐近速度对Kerr和Einstein-Gauss-Bonnet（EGB）快速旋转黑洞吸积盘物理结构的影响.在计算域的上游区域考虑了气体向黑洞下落的Bondi-Hoyle吸积。激波锥自然地产生于两个黑洞周围气流的下游部分。发现锥的结构和吸积物质的数量取决于渐近速度$V_{\infty}$（马赫数）和引力的类型（Kerr或EGB）。在超声速区，增加流入物质的马赫数，由于气体迅速向黑洞下落，激波张开角和吸积率变小。EGB引力导致激波锥的激波张开角增大，而质量吸积率$\dot{M}$在具有高斯-博内（GB）耦合常数$α$的EGB引力中减小。它也被证实，吸积率和阻力显着改变EGB重力。我们的数值模拟结果可以用来确定所观测到的$X-$射线如NGC $1313$ $X-1$和$1313$ $X-2$和MAXI $J1803-298$中吸积盘和黑洞的吸积机制和物理性质。
2022-05-28 astro-ph.HE gr-qc
Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion onto a rotating black hole with ultralight scalar hair
数值研究带超轻标量毛的旋转黑洞上的相对论性BHL吸积，发现激波锥与驻点，拟合质量吸积率，并关联Sgr A*和微类星体的准周期振荡。
2023-06-16 astro-ph.HE gr-qc
Astrophysical signatures of Kerr-Bertotti-Robinson black holes in a cloud of strings: ISCO, microquasar QPOs, and Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion
The Assam Royal Global University（阿萨姆皇家全球大学）；American University of the Middle East（中东美国大学）；Al-Hussein Bin Talal University（侯赛因·本·塔拉勒大学）；Eastern Mediterranean University（东地中海大学）
研究Kerr-Bertotti-Robinson黑洞在弦云中的测试粒子动力学，计算ISCO、微夸克QPO及BHL吸积的特性，揭示弦云对吸积过程的影响。
2026-05-11 astro-ph.HE
General relativistic magnetized Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion with a spin-field misalignment: Jet nutation, polarity reversals, and Magnus drag
本研究通过三维广义相对论磁流体动力学模拟，探究自旋场失准下黑洞的磁化BHL吸积，发现磁囚禁吸积流、间歇性喷流、喷流章动与极性反转及马格努斯阻力等现象，关联双黑洞并合余辉等场景。
2025-04-16 astro-ph.HE gr-qc
Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion around the Rotating Hairy Horndeski Black Hole
本研究模拟旋转带毛Horndeski黑洞的BHL吸积激波锥动力学，分析标量毛、自转参数、渐近速度的影响及QPO模式特征，结合M87*、GRS 1915+105观测约束毛参数取值。
2024-07-12 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Dynamics and Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto Rotating Embedded Black Hole Models
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；American University of the Middle East（中东美国大学）；Echahid Cheikh Larbi Tebessi University（埃沙希德谢赫拉比特贝西大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Istanbul University（伊斯坦布尔大学）；National Research University TIIAME（塔什干国家研究技术大学TIIAME）；University of Tashkent for Applied Sciences（塔什干应用科学大学）；National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学）；Tashkent State Technical University（塔什干国立技术大学）
本文研究了旋转嵌入黑洞的相对论吸积机制，分析了旋转参数和嵌入参数对吸积流形态及QPO频率的影响。
2026-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Flip-Flop Shocks and Tori in Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto Rotating Kerr-Weyl Black Holes and Their Quasi-Periodic Variability
American University of the Middle East（中东美国大学）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
该研究通过GRHD模拟，探究克尔-外尔黑洞的邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积，发现曲率参数η不同时会出现稳定激波锥、触发器振荡或振荡环面，其准周期振荡特性可用于约束外尔曲率参数k。
2026-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Bridging Scales in Black Hole Accretion and Feedback: Magnetized Bondi Accretion in 3D GRMHD
本文利用多区域GRMHD方法跨越7个空间数量级模拟磁化邦迪吸积，发现强磁场使密度分布变缓并将吸积率抑制两个数量级以上，同时通过磁场重联驱动的湍流对流实现约$10^{-2}\dot{M}c^2$的能量反馈。
2024-10-19 astro-ph.HE
Three-dimensional radiation hydrodynamics simulations of wandering intermediate-mass black holes considering the anisotropic radiation and dust sublimation
本研究通过考虑各向异性辐射与尘埃升华的三维辐射流体模拟，揭示了不同气体密度下游荡中等质量黑洞的吸积特征与运动规律，为早期宇宙中等质量黑洞的演化及超大质量黑洞的形成提供了理论依据。
2024-02-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bondi or not Bondi: the impact of resolution on accretion and drag force modelling for Supermassive Black Holes
虽然在星系大小的模拟中，超大质量黑洞（SMBH）完全由子网格算法处理，但计算能力现在允许在较小尺度的模拟中解决此类物体的吸积半径。在本文中，我们调查的分辨率的影响，两个常用的SMBH子网格算法的Bondi-Hoyle-Lyttleton（BHL）公式吸积到一个质点，和相关的估计施加到一个质点的气体介质的阻力。我们发现，当吸积区域周围的黑洞的尺度与分辨率，和BHL公式使用本地质量平均量进行评估，吸积算法顺利过渡到供应有限的吸积（SLA）计划（在高分辨率）从解析BHL公式（在低分辨率）。然而，当采用类似的程序来估计阻力时，可能会导致其大小出现显着误差，和/或在高分辨率模拟中以错误的方向施加该力。在高马赫数和小的吸积物，我们还发现的证据，对流声学不稳定性的绝热情况下，和不稳定性发展的尾流的驻点周围的准等温的情况下。此外，在非常高的分辨率和马赫数高于$\mathcal{M}_\infty \geq 3$时，吸积弓形激波后的流动完全由这些不稳定性所支配。结果，与解析BHL公式相比，在绝热情况下，黑洞的吸积率下降了大约一个数量级。
2018-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling TeV gamma-rays from LS 5039: An active OB star at the extreme
也许“活跃OB星”的最极端的例子是高质量X射线双星的子集-由OB星加上紧凑的伴星组成-最近被费米望远镜和HESS等地面切伦科夫望远镜观察到是非常高能量（VHE;高达30 TeV）的伽马射线源。本文重点研究了一个突出的伽马射线源LS 5039，它由一颗大质量的O 6.5V星和它的伴星组成，伴星的轨道周期为3.9天，轨道为轻度椭圆形（e = 0.24），假设伴星是一颗黑洞或未磁化的中子星。利用3-D SPH方法模拟了O星风在伴星上的Bondi-Hoyle吸积，发现吸积的轨道相位变化非常接近于简单的Bondi-Hoyle-Lyttleton（BHL）速率.此外，一个简单的模型，其中的固有发射的伽马射线被假定为跟踪这个吸积率，再现相当好的费米观测的相位变化的伽马射线的能量范围为0.1-10 GeV。然而，对于HESS切伦科夫望远镜观测到的VHE（0.1-30 TeV）辐射，重要的是还要考虑伽马射线和恒星光学/紫外辐射之间的光子-光子相互作用，这有效地衰减了近星点附近的大部分强辐射。当这是包括在内，我们发现，这个简单的BHL吸积模型也很自然地适合HESS光变曲线，从而使其成为一个强有力的替代脉冲星风冲击模型通常调用来解释这种VHE伽马射线发射的双星。
2010-10-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Strongly magnetized pulsars: explosive events and evolution
早在射电发现双星之前，就首次通过观测证实了它们的存在（Hewish等人，1968年），有人提出中子星可能被赋予非常强的磁场$10^{10}$ - $10^{14}$ G（Hoyle等人，1964; Pacini，1967）。正是由于它们的磁场，这些本来很小的、惰性的、冷却的死星才能发出无线电脉冲，并在电磁波谱的各个部分发光。但是，强磁场的存在有着更微妙的、有时甚至是戏剧性的后果：在过去几十年的观测中，确实有越来越多的证据表明，磁场很可能使一颗孤立的中子星成为它们出现的不同观测表现之一。磁场对中子星能量收支的贡献可以与可用的动能相当，甚至超过可用的动能。特别是磁性最强的中子星，磁星，展示了惊人的爆炸事件，强调了它们的磁场在它们生命中的重要性。在本章中，我们回顾了最近的观测和理论成果，这些成果不仅证实了磁场在中子星演化中的重要性，而且为它们出现的不同观测表现提供了一个有希望的统一方案。我们关注的是它们的磁场作为持续发射背后的能量来源的作用，以及它在爆炸事件中的关键作用。
2018-05-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical simulations of AGN wind feedback on black hole accretion: probing down to scales within the sphere of influence
有几个过程可能限制超大质量黑洞（SMBH）的吸积速率。通常考虑的两个过程（例如，次网格处方）是邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积和爱丁顿限制。第三个是活动星系核风反馈。长期以来，人们一直认为，这样的风反馈调节最终SMBH质量，然而，最近已经表明，活动星系核风也可以调节平均吸积率在一个符合高红移活动星系核的观测水平。在本文中，我们研究风反馈的吸积率的影响，使用二维，高分辨率的流体动力学模拟，将自洽风注入计划，并解决SMBH球的影响。两种不同的情况下进行了探索和比较：一个在初始气体密度是均匀的，和一个在其中它有一个等温的球体轮廓。我们还比较了有和没有冷却的模拟。我们的主要发现是，对于合理的参数，活动星系核反馈总是限制吸积率远低于邦迪-霍伊尔-利特尔顿限制。对于典型的风参数和一个统一的ISM密度的顺序$1 {cm}^{-3}$，吸积率被发现是几个数量级小于在大样本的高红移活动星系核推断。另一方面，吸积率获得的初始等温密度分布被发现是一致的观察，特别是当冷却。此外，它大致与$σ^{5}$的速度分散的隆起，符合$M-σ$关系。
2018-11-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulating the negative jet feedback mechanism in common envelope jets supernovae
利用恒星演化程序MESA研究了普通包层喷流超新星（CEJSNe）中中子星（NS）向红超巨星（RSG）包层发射喷流的负喷流反馈机制，发现负喷流反馈使质量吸积率降低为不存在喷流时质量吸积率的$χ_{\rm j} \simeq 0.04-0.3$倍.我们通过将喷气机携带的能量存入NS轨道外的包络区来模拟喷气机对RSG包络的影响。能量沉积使包层膨胀，因此降低了NS附近的密度，这反过来又降低了负反馈循环中的质量吸积率。在计算负喷流反馈系数（吸积率的进一步降低）$χ_{\rm j}$的上述值时，我们采用了喷流功率与$0.1$的实际吸积功率的正则比，以及表明实际质量吸积率是Bondi-Hoyle-Lyttleton质量吸积率的$0.1-0.5$的分数的数值模拟结果。
2021-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
The common envelope jets supernova (CEJSN) r-process scenario
我们研究了一颗冷中子星（NS）在巨恒星核内螺旋运动所发射的喷流内部r过程的可能性，发现这种共同的包层喷流超新星事件可能是早期宇宙中重r过程元素的重要来源。我们运行恒星演化代码MESA来跟踪低金属量巨星的演化，这些巨星在其后期膨胀阶段吞噬了NS，并发现在某些情况下NS穿透了核心。当NS在核心内部螺旋时，Bondi-Hoyle-Lyttleton（BHL）质量吸积率足够高，以获得重r过程所需的富含中子的喷出物，其中第二和第三r过程元素被合成。由于NS半径小，吸积是通过一个吸积盘，流出是喷流（或双极盘风）。r-过程核合成发生在喷流内部。为了解释银河系中r过程的丰度，我们要求每10个NS进入巨星包层的情况中就有1个以CEJSN r过程事件结束。
2019-05-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Strongly magnetized accretion with low angular momentum produces a weak jet
该研究通过全球 GRMHD 模拟发现，低角动量磁化吸积中黑洞反馈引发的湍流会阻断磁通量并抑制喷流，而高角动量可削弱该效应。
2025-01-08 astro-ph.HE
Cyclic Zoom: Multiscale GRMHD Modeling of Black Hole Accretion and Feedback
提出循环缩放方法，通过粗化与细化循环及中心掩膜处理，在GRMHD模拟中高效捕获黑洞吸积的多尺度动力学，加速超10^5倍，并验证于多种吸积模型及长期演化。
2025-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Formation of the Asymmetric Accretion Disk from Stellar Wind Accretion in an S-type Symbiotic Star
利用三维流体动力学模拟软件FLASH研究了一颗典型的S型共生星天龙座AG的吸积过程。无论巨星的风速如何，总是会形成一个围绕着白矮星的吸积盘。在快于白矮星轨道速度的风模型中，吸积盘的大小和吸积速率与Bondi-Hoyle-Lyttleton（BHL）条件下的预言一致。在慢风模型中，与BHL的预测不同，盘的大小不会增长，吸积率会增加到相当高的水平，达到巨星质量损失率的$>20\%$。在我们的基准模型中，吸积盘的特征是半径为0. 16 au，标度高度为0. 03 au的张开盘。$\sim 5 \times 10^{-8} M_\odot$的盘质量是不对称分布的，密度峰值朝向巨星，大约$50\%$高于盘中的密度最小值。两个流入的螺旋功能清楚地确定，并指出其相关的磁盘的方位角不对称性。吸积盘中的流动被发现是亚开普勒的开普勒速度约$90\%$的开普勒，这表明从拉曼散射的OVI特征的光谱在6825和7082高估的OVI发射区域的警告。
2022-05-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Using Kinematic Properties of Pre-Planetary Nebulae to Constrain Engine Paradigms
双星相互作用和吸积的某种组合，可能会合谋从行星状星云（PN）和它们的前行星状星云（PPN）的前身中产生无处不在的准直外流。但是哪种吸积引擎是可行的呢？在观测上解决发动机的困难保证了间接约束的追求。我们展示了如何运动外流数据19 PPN可以用来确定所需的最低吸积率。我们考虑主序星（MS）和白矮星（WD）吸积体和五个例子吸积率推断从公布的模型比较来自流出动量守恒的最小值。虽然我们的主要目标是显示更多的数据和更好的理论约束的预期的方法，目前的结果在面值已经排除了吸积模式：邦迪-霍伊尔Lyttleton（BHL）风吸积和风罗氏瓣溢出（M-WRLOF，基于米拉参数）是太弱的MS吸积器的所有19/19对象。对于WD吸积体，18/19的天体不存在BHL，15/19的天体不存在M-WRLOF。在红矩形水平上，来自初级的罗氏瓣溢出（RLOF）可以容纳7/19个天体，尽管还没有排除具有更高吸积率的RLOF模式。如果能够保持射流准直，则从共同包络演变内操作的吸积模式可以容纳所有19个物体。总的来说，MS吸积器的亚爱丁顿速率是可以接受的，但8/19将需要WD的超爱丁顿速率。
2014-01-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetically Ejected Disks: Equatorial Outflows Near Vertically Magnetized Black Hole
黑洞从周围环境吸引气体物质。由于电流在黑洞附近的高导电环境中流动，宇宙等离子体在很大程度上被电离和磁化;吸积过程然后将磁通量带到事件视界$r\simeq R_+$上。另一方面，磁压力作用于吸积。它不仅可以阻止流入，而且如果磁斥力占上风，它甚至可以将等离子体推离黑洞。黑洞本身并不拥有磁场。在这方面的贡献，我们展示了一个例子，赤道外流驱动的大规模磁场。我们开始我们的计算与球对称分布的气体，从一个很大的距离，$r\gg R_+$流到域。在流稳定（邦迪）解决方案，我们施加一个轴对称配置的均匀（沃尔德）磁场与旋转轴的黑洞。然后，我们演变的初始配置数值采用MHD代码，接近力的理想导电流体的限制。我们观察到磁力线如何开始与等离子体吸积，同时赤道间歇性流出发展并继续将一些物质从黑洞中喷出。
2020-12-30 astro-ph.HE
Structure of magnetized strange quark star in perturbative QCD
采用首阶微扰方法计算了奇异夸克物质（SQM）在磁场B = 10 ^18 G下的零温态方程. SQM包含两种无质量夸克味（上夸克味和下夸克味）和一种有质量夸克味（奇异夸克味）。最后，我们利用得到的EoS计算了磁化奇异夸克星的最大引力质量和相应的半径。我们采用了两种方法，包括规则微扰理论（RPT）和背景微扰理论（BPT）。在RPT中，耦合常数的红外（IR）冻结效应尚未考虑，而这种效应已包括在BPT中。我们得到最大引力质量的值是太阳质量的三倍多。各向同性结构计算SQS的有效性也进行了研究。我们的结果表明，各向异性方法开始显着的阈值磁场位于2* 10^18 G < B < 3* 10^18 G的区间内。此外，我们还计算了SQS的红移、紧致性和Buchdahl-Bondi界，证明了这个紧致天体不可能是一个黑洞。
2022-04-04 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Bright Flares in Supergiant Fast X-ray Transients
在稳定的低光度状态下，超巨星快X射线瞬变（SFXTs）可以处于准球形沉降吸积阶段，从OB-伴星风吸积到缓慢旋转的磁化NS上。在这一阶段，一个热的准静态壳层形成以上的磁层，等离子体进入磁层的速度控制（低效）辐射等离子体冷却，并在NS上的吸积率被抑制的一个因素的\sim 30相对于邦迪-霍伊尔-利特尔顿值。局部风速和密度的变化仅能使质量吸积率（\sim 10的一个因子）略微增加，使系统进入康普顿冷却主导区，并导致中等亮度耀斑（L_x \lesssim 10^{36} erg/s）的产生。为了解释SFXTs所显示的最亮耀斑（L_x>10^{36} erg/s），我们提出，磁化恒星风等离子体的零星捕获可以产生更大的质量吸积率增加。在足够低的吸积速率下，磁重联可以提高磁层等离子体进入速率，导致大量X射线光子的产生，强烈的康普顿冷却，最终导致整个壳层的不稳定吸积。一个明亮的耀斑在壳层中的自由落体时间尺度上发展，并且SFXT明亮耀斑中释放的典型能量对应于壳层的质量。这一观点与SFXT亮耀斑释放的能量（\sim 10^{38}-10 ^<$40}尔格）、它们的典型动态范围（\sim 100）以及观测到的这些特征对SFXT平均非耀斑X射线光度的依赖性是一致的。因此，与稳定的HMXB相反，SFXTs的耀斑行为可能主要与它们的低X射线亮度有关，这使得在磁化等离子体进入磁层期间发生零星的磁重联。
2014-05-22 astro-ph.HE
Numerical Studies of Accretion Flows onto a Neutron Star Engulfed in a Massive Star
Waseda University（早稻田大学）
研究中子星在大质量恒星包层中吸积时的流体动力学行为，发现嵌套的弓形激波结构显著增强拖力，挑战传统Bondi-Hoyle-Lyttleton公式预测。
2026-09-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
ALMA Polarimetry of Sgr A*: Probing the Accretion Flow from the Event Horizon to the Bondi Radius
Sgr A* 的毫米极化测量探测了$\sim 10$史瓦西半径（$R_S$）尺度上的线性极化发射区，以及通过法拉第旋转在邦迪半径（$\sim 10^5 R_S$）尺度上的密集磁化吸积流。在这里，我们提出了多历元ALMA波段6（230 GHz）的Sgr A* 的偏振。结果证实了一个平均旋转措施，${\rm RM} \approx -5 \times 10^5 {\rm\ rad\ m^{-2}}$，在过去20年的测量结果一致，并支持解释的RM作为起源于一个辐射效率低下的吸积流（RIAF）与$\dot{M} \approx 10^{-8} { \rm\ M_{\odot}\ y^{-1} }$。在RM中首次观察到从数小时到数月的时间尺度上的变异性。这种长期变化可能是湍流吸积流中视线特性变化的结果。表观RM的短期变化不一定是法拉第旋转的结果，可能是靠近黑洞的复杂发射和传播效应的结果，其中一些已经在数值模拟中预测。我们还确认检测圆偏振的平均值为$-1.1 \pm 0.2 \%$。它的振幅在从几小时到几个月的时间尺度上是可变的，但手性与过去厘米和毫米波长探测中观察到的保持不变。这些结果为分析和解释Sgr A*、M87和类似源的事件视界望远镜数据提供了关键约束。
2018-10-16 astro-ph.HE
Numerical estimates of the accretion rate onto intermediate-mass black holes
不同的观测表明，球状星团中心存在中等质量（$\sim 10^3 M_\odot$）黑洞。在NGC 6388和M31中的G1中观测到的X射线源可以解释为由物质在这些物体上的吸积提供动力。在这项工作中，我们探讨了一个方案，其中黑洞吸积从集群星际介质，这是产生的质量损失的红巨星在集群。我们估计到黑洞的吸积率，并将其与通过传统的Bondi-Hoyle模型获得的值进行比较。我们的结果表明，吸积率不再仅仅由黑洞质量和环境参数，但也由主机集群本身定义。此外，我们发现，更大质量的球状星团与大恒星速度色散是最好的候选人，其中吸积到IMBHs可以检测到。
2013-01-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
A New Framework for AGN Accretion and Jet Feedback in Numerical Simulations
针对星系团冷核问题中AGN反馈建模需求，提出基于吸积粒子算法的亚网格新框架，通过控制面测吸积、双极喷流实现反馈，经测试验证了可靠性并明确分辨率要求，为自洽确定反馈效率提供基础。
2025-02-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Origin of bright flares in SFXTs
在适用于X射线光度为$L_x\lesssim 4\times 10^{36}$ ~erg/s的类球形吸积慢转磁化中子星的沉降吸积理论中，在超巨星快X射线瞬变（SFXT）中观测到的明亮X射线耀斑（$\sim 10^{38}-10^{40}$ ~ erg）可能是由早型超巨星的磁化星风等离子体的零星捕获产生的。在稳定吸积阶段，中子星磁层周围壳层的吸积速率足够低（$\lesssim 10^{15}$ ~g/s）时，磁重联可以暂时提高磁层等离子体进入速率，导致X射线光子的大量产生，强烈的康普顿冷却，最终导致整个壳层的不稳定吸积。一个明亮的耀斑在壳层中的自由落体时间尺度上发展，$R_B^{3/2}/\sqrt{GM}\sim 10^3-10^4$ ~s（$R_B$是经典的Bondi俘获半径），SFXT明亮耀斑释放的典型能量对应于壳层的质量。
2014-12-05 astro-ph.HE
Relativistic wind accretion on to a Schwarzschild black hole
我们提出了一个新的相对论风吸积到Schwarzschild黑洞的解析模型。这个模型是Bondi，Hoyle，and Lyttleton（BHL）的经典风吸积模型的广义相对论扩展。在BHL中，该模型基于稳态、轴对称和弹道运动的假设。给出了风流线的解析表达式，同时给出了计算相应吸积率和密度场的简单数值格式。由此产生的吸积率是更大的相对论模型相比，牛顿BHL的。实际上，对于渐近风速$v_\infty \ge 0.4\,\mathrm{c}$，它大两倍，对于$v_\infty \ge 0.8\,\mathrm{c}$，它大一个数量级以上。我们已经比较了这个完整的相对论模型与数值模拟与自由的GNU公共许可的流体动力学代码AZTEKAS进行，并发现了一个很好的协议的流线在上游地区的流动，也在10%以内，为相应的吸积率。
2019-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Waves from Accreting Neutron Stars undergoing Common-Envelope Inspiral
对于含有致密天体的密近双星系统来说，共包络相是一个可能的形成通道。普通包层中的中子星以邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积率的一小部分吸积，因为恒星包层是不均匀的，但仍然可以以超临界速率吸积（尽管不足以成为黑洞）。我们表明，共同的信封系统组成的中子星与一个大规模的主要可能是引力波源检测的先进LIGO波段远至麦哲伦云。为了表征它们的演化，我们使用一维模型的$12 M_\odot$和$20 M_\odot$原色进行轨道积分，考虑到吸积到NS和自旋演化的密度梯度的影响。从可能的吸积率相关的共同信封演变的范围内，我们发现，这些系统可能是响亮的引力波源比低质量的X射线双星，如斯科X-1，这是目前的目标，定向搜索连续的GW。我们还发现，他们的应变幅度信号可能允许新的约束的轨道分离和inspiral的时间尺度在共同的信封结合前共同的信封电磁观测。
2018-03-09 astro-ph.HE
Non Axisymmetric Relativistic Wind Accretion with Velocity Gradients onto a Rotating Black Hole
本文通过数值求解完全相对论流体动力学方程，首次模拟了具有速度梯度的流体在Kerr黑洞上的Bondi-Hoyle吸积。具体地说，我们考虑超音速理想气体，它的速度梯度垂直于相对运动。我们测量的质量和特定的角吸积率，以说明是否流体呈现不稳定的模式或没有。在这项工作中，我们考虑的初始参数是速度梯度$ε_{v}$，黑洞自旋$a$，渐近马赫数${\cal M}_{\infty}$和绝热指数$Γ$。我们表明，流吸积达到一个相当稳定的制度，不像在牛顿的情况下，发现显着的波动的质量和角动量的吸积率。另一方面，我们考虑一个特殊的情况下，密度和速度梯度的流体被考虑在内。在这种情况下，黑洞的自旋和渐近牛顿马赫数分别为$a=0.98$和${\cal M}_{\infty}=1$。一种触发器的行为被发现在早期的时候，尽管如此，系统也达到了稳定状态。
2016-05-13 astro-ph.HE
Black holes and fundamental fields: hair, kicks and a gravitational "Magnus" effect
标量场在理论物理中无处不在，是解决暗物质问题、实现QCD中的Peccei-Quinn机制或弦轴宇宙方案的基本要素。它们也是更复杂的物质相互作用的有用代表，例如吸积盘或极端条件下的物质。在这里，我们研究标量“云”和旋转黑洞之间的碰撞。对于这个问题，我们第一次能够比较分析估计和强场，非线性数值计算。当黑洞穿过云时，它根据邦迪-霍伊尔的预测吸积，但通过纯粹的运动学引力“反马格努斯”效应被偏转，我们预测在黑洞与吸积盘相互作用期间也存在这种效应。在相互作用结束后，我们发现在横向方向上的大反冲速度。如果标量是无质量的，则该过程的终态属于真空克尔族，但如果基本标量是有质量的，则该过程的终态可以是多毛的黑洞。
2014-05-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Magnetized Accretion Flows: Effects of Gas Pressure
研究了多方状态方程中轴对称磁流体吸积流对γ绝热指数的依赖性。这项工作是Moscibrodzka和Proga（2008）的扩展，在那里我们研究了流体动力学（HD）极限下2-D Bondi类吸积流的伽马依赖性。我们的主要目标是研究，如果模拟不同的伽马可以给我们的洞察到的问题，在几种类型的吸积系统，如黑洞双星（BHB），活动星系核（AGN），和伽马射线暴（GRB）中观察到的各种模式的吸积。我们发现，当γ>~ 4/3时，快速旋转流形成了一个由旋转和气体压力支持的厚环面。如前所示，γ =5/3，这样的环面产生一个强大的，持久的双极流出，可以显着减少缓慢旋转流的极漏斗吸积。对于低伽玛（接近1），环面很薄，并由旋转支撑。薄的环面产生不稳定的外流，这是太弱，传播整个极漏斗流入。与HD模型相比，MHD模拟结果表明磁化环面可以产生出流，并且不表现出规则的振荡。一般来说，我们的模拟演示了环面厚度如何影响流出生产。他们还支持的概念，即环面的几何厚度与功率的环面流出。我们的研究结果，适用于观测，表明环面的辐射冷却和变薄的能力，可以对应于一个喷气机的抑制，观察到在BHB从硬/低到软/高光谱状态的过渡和从静止到硬/低状态的活动星系核的过渡期间。
2009-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulation of a Compact Object with Outflows Moving Through a Gaseous Background
相对于周围气体运动的致密物体会吸积物质并扰动其附近气体的密度。在经典的Bondi-Hoyle-Lyttleton吸积图中，扰动的形式是物体后面的一个过密尾流，它施加了一个动力学摩擦阻力。我们使用流体动力学模拟来研究吸积速率和动力学摩擦强度如何通过从致密物体流出的存在而被修改。我们表明，破坏尾流的流出减少动力摩擦，并扭转其符号时，流出是足够强的，在良好的定量分析计算的一致性。对于强各向同性外流，我们模拟的尺度结果是负动力学摩擦，即，净加速度。对于由再处理吸积驱动的类喷流，吸积速率和动力学摩擦的大小都随着更强大的喷流而下降。当喷流与致密天体的运动方向一致时，吸积速率是强间歇性的。外流的动力学效应可能是重要的致密天体的演化过程中的共同信封阶段的二元系统，吸积致密天体和大质量恒星遇到AGN盘。
2020-03-30 astro-ph.HE
Constraining Mirror Dark Matter Inside Neutron Stars
我们研究了中子星内部是普通物质和镜像暗物质混合物的可能性。这是一种可以根据充分研究的吸积机制（包括邦迪-霍伊尔机制）自然设想的情景。我们发现，在中子星模型中包含镜像暗物质降低了给定状态方程下中子星的最大质量，并且它降低了给定中子星的潮汐变形能力。这些一般特征意味着，给定一个状态方程，人们可以约束中子星中镜像暗物质的最大可行量，以始终满足现有的最大质量和潮汐变形约束。相反，使用潮汐变形测量来排除状态方程需要对中子星中包含的镜像暗物质的数量做出假设。最后，镜像暗物质的存在也改变了将中子星的潮汐变形性与其致密性联系起来的普遍关系。因此，在考虑外来模型（如本文所讨论的模型）时必须谨慎。
2020-11-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Quasi-periodic Eruptions from Recurrent Satellite Black Hole Transits through Magnetized Galactic Nucleus Accretion Disks
Xiamen University（厦门大学）；SHAO-XMU Joint Center for Astrophysics, Xiamen University（厦大-上海天文台天体物理联合中心）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）
本文提出双通道模型，认为磁化银核吸积盘内的卫星黑洞反复凌星产生准周期爆发，可解释Ansky源的X射线与延迟UV特征及其他QPE源的UV对应体缺失问题。
2026-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion onto a moving black hole for stiff equations of state
Bowdoin College（博多因学院）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文通过数值模拟研究刚性绝热指数下运动Schwarzschild黑洞对均匀流体的相对论性吸积，识别亚声速与超声速区间内吸积率和拖曳率的变化，并提出解析近似描述其依赖关系。
2026-09-14 astro-ph.HE gr-qc
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
Accretion rates of stellar-mass compact objects embedded in AGN discs
本研究针对嵌入活动星系核盘的恒星级致密天体吸积忽略气体角动量的问题，提出考虑差异旋转角动量的粘性盘吸积模型，给出吸积率公式并明确粘性限制条件，改进了传统吸积 prescription。
2025-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Recycling of Neutron Stars in Common Envelopes and Hypernova Explosions
在本文中，我们提出了一个新的合理的机制，超新星爆炸特有的密切的双星系统。研究的起点是由一颗红超巨星和一颗中子星组成的双星演化过程中的共同包络相。当中子星盘旋着向它的伴星中心移动时，它通过盘吸积而旋转起来。根据中子星通过邦迪-霍伊尔机制捕获的气体的特定角动量，当它仍然在公共包层内或与伴核合并后，它可能达到毫秒周期。高吸积率可能导致中子星强烈的差速自转和磁星强磁场的产生。如果磁星风的磁场与$10^{15}\,$ G一样强，它就能吹走共同的包层;如果磁星风与$10^{16}\,$ G一样强，它就能摧毁整个伴星。总爆炸能量可与毫秒脉冲星的转动能量相当，达到$10^{52}\,$ erg。然而，预期仅少量的$^{56}$ Ni以这种方式产生。其结果是一个不寻常的II型超新星，在平台阶段具有非常高的光度，随后亮度急剧下降，光变曲线尾部陡峭。其残骸要么是一颗单独的磁星，要么是一颗包含沃尔夫-拉叶星和磁星的近距离双星。当沃尔夫-拉叶星爆炸时，这将是同一双星中的第三次超新星爆炸。
2011-03-29 astro-ph.HE
Aligning Nuclear Cluster Orbits with an Active Galactic Nucleus Accretion Disk
活动星系核（AGN）是由气体盘吸积到超大质量黑洞（SMBH）上提供动力的。在核星团（NSC）中围绕SMBH运行的恒星和恒星残骸将与AGN盘相互作用。轨道飞行器在穿过圆盘时会受到一个拖曳力，通过反复的穿越，它们的轨道会被圆盘捕获。活动星系核盘中的嵌入天体群可能是双星黑洞合并、超新星、潮汐破裂事件和嵌入伽马射线暴的重要来源。对于两个有代表性的活动星系核盘模型，我们使用几何阻力和Bondi-Hoyle-Littleton阻力来确定恒星和恒星残骸的捕获时间。我们假设一个范围内的初始倾角和半长轴的圆形开普勒轨道器。捕获时间在很大程度上取决于所选盘模型的密度和纵横比、恒星物体相对于盘的相对速度以及活动星系核的寿命。我们预计，对于活动星系核盘密度$ρ\gtrsim 10^{-11}\rm g/cm^3$和盘寿命$\geq 1$百万年，有一个显着的人口嵌入恒星物体，这可以燃料合并检测引力波与LIGO-Virgo和LISA。
2020-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bridging Scales in Black Hole Accretion and Feedback: Relativistic Jet linking the Horizon to the Host Galaxy
本文改进多区 GRMHD 方法，模拟自旋 a_*=0.9 黑洞从视界到星系尺度的吸积与喷流反馈，发现效率约30%且主要由自旋决定，并给出宇宙学模拟子网格公式。
2025-07-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetized Accretion onto and Feedback from Supermassive Black Holes in Elliptical Galaxies
本文通过三维MHD模拟揭示椭圆星系中超大质量黑洞的磁化吸积与反馈机制，发现磁场使吸积率提升约10倍，并驱动足以平衡星系晕冷却的强外流，为低分辨率模拟提出亚网格吸积模型。
2024-09-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
