High energy signatures of quasi-spherical accretion onto rotating, magnetized neutron star in the ejector-accretor intermediate state
我们考虑一个简单的情况下吸积的物质到一个中子星，以了解在不同的吸积模式之间的过渡阶段，在脉冲星磁层内部的过程。分析了一个简单的准球形吸积过程到旋转的磁化致密物体上，以寻找在喷射和吸积模式之间的过渡过程中可能出现的辐射特征。研究表明，在表征脉冲星特征的参数（自转周期、表面磁场强度）和周围介质密度的特定范围内，单个中子星沿不同的磁力线存在不同的吸积模式。辐射过程的特点，即曲率和同步辐射产生的初级电子在脉冲星外间隙，预计将被修改的存在下，额外的热辐射从中子星表面。我们预言，在从纯喷射器模到纯吸积器模（或相反）的过渡过程中，可以区分出一个中间吸积态，其特征是由于脉冲星隙中产生的同步曲率谱的吸收，导致脉冲星的$γ$射线谱被截断到~ 1GeV以下.
2015-07-03 astro-ph.HE
The Physics of Accretion Onto Highly Magnetized Neutron Stars
研究强磁化、吸积的中子星的磁极上方区域的物理过程，对于我们理解恒星和双星系统的演化至关重要。也许更重要的是，它为我们提供了一个研究暴露在极端辐射、引力和磁场下的高温和高密度等离子体物理的天然实验室。在过去的十年里，观测已经揭示了等离子体以接近光速的速度落在中子星表面时停止的方式。最近在模拟这些过程方面的进展已经导致了对磁场和等离子体性质的直接测量。另一方面，许多物理过程已经被确定，挑战我们目前的图片如何吸积过程到中子星的作品。观测和理论是我们在这一制度中的基本工具，因为极端条件无法在地球上复制。本白皮书概述了当前的理论，突出的理论和观测挑战，以及在当代天体物理学研究中解决这些问题的重要性。
2019-03-29 astro-ph.HE
Supercritical Accretion onto a Non-Magnetized Neutron Star: Why is it Feasible?
为了理解为什么超临界吸积在中子星上是可行的，我们仔细研究吸积流动力学的2.5维广义相对论（GR）辐射磁流体动力学（RMHD）模拟，比较吸积到非磁化中子星（NS）和黑洞（BH）的情况。超临界黑洞吸积相对容易，因为黑洞可以吞噬多余的辐射能量，因此辐射通量可以在其附近向内。这种机制对于具有固体表面的NS永远不起作用。事实上，我们发现辐射力总是向外的。相反，我们发现由于强辐射压力驱动的外流，质量吸积率显着降低。辐射通量$F_\mathrm{rad}$是自调节的，使得辐射力与重力和离心力的总和平衡。即使当辐射能量密度远远超过爱丁顿光度$E_\mathrm{rad} \simeq F_\mathrm{rad}τ/c> 10^2 L_\mathrm{Edd}/(4πr^2 c)$的预期值时，辐射通量也总是保持在一定值以下，这使得有可能不将所有气体从盘上吹走。这些效应使超临界吸积成为可能。我们还发现，一个沉降区，吸积显着减速辐射垫，周围NS表面形成。在沉降区，辐射温度和质量密度分别大致遵循$T_\mathrm{rad} \propto r^{-1}$和$ρ\propto r^{-3}$。黑洞周围没有沉降区，物质可以直接被黑洞以超音速吞噬。
2017-12-06 astro-ph.HE
Cylindrically symmetric radial accretion onto a Levi-Civita string-like source
在Levi-Civita背景度规下，研究了柱对称条件下多变物质的径向稳态吸积。该模型可以看作是强引力场中Bondi吸积的圆柱模拟。作为这项研究的副产品，定义线质量密度的问题得到解决，并讨论了度量自由参数的物理可观测量的例子中的作用。径向吸积方程的形式对内部解的结构不敏感。相应地，吸积解的分析可以被限制到描述无结构均匀弦的列维-奇维塔度规的一种特殊的Wilson形式。
2022-08-18 astro-ph.HE gr-qc
Linear Stability Analysis of Relativistic Magnetized Jets: Methodology
本文提出了一种线性稳定性分析方法，通过扰动圆柱轴对称稳态喷流并线性化相对论性理想MHD方程，推导色散关系以计算不稳定性增长率，并应用WKBJ近似及给出特定子情形的解析解。
2023-08-30 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
Bondi-Hoyle Accretion onto Magnetized Neutron Star
利用轴对称MHD方法研究了在星际介质中以超音速（马赫数为3）运动的孤立磁化中子星的Bondi-Hoyle吸积。假设恒星有一个与其运动方向一致的偶极磁场，磁层半径R_m小于吸积半径R_BH，因此引力聚焦是重要的。我们发现在所考虑的参数下，磁化星的吸积率小于非磁化星的吸积率。靠近恒星时，吸积物质沿着磁极落在恒星表面，质量流量较大的物质流向恒星的背风极。在恒星磁场相对较大的情况下，恒星的磁场在R_m之外的物质流方向上（朝向恒星的迎风面）被拉伸。对于较弱的磁场，我们观察到的振荡的封闭磁层的正面和背面。这些都伴随着强烈的振荡的质量吸积率的变化因素~ 3。由于星际物质的吸积，在X射线波段可以看到没有射电辐射的老的缓慢旋转的中子星。一般来说，恒星的速度、磁矩和角速度矢量可能都在不同的方向上，因此吸积光度会随着恒星的自转速率而变化。
2011-11-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Three-dimensional Simulation of a Magnetized Accretion Disk: Fast Funnel Accretion onto a Weakly Magnetized Star
我们提出了一个全球性的，三维磁流体动力学模拟的吸积盘与旋转，弱磁化的中心恒星的结果。圆盘被一个弱的、大尺度的极向磁场穿过，中心恒星最初没有强的恒星磁层。我们的模拟研究了从湍流吸积盘到恒星的吸积流的结构。模拟显示，即使没有恒星磁层，在高纬度地区也会发生快速吸积。我们发现，失败的磁盘风成为快速，高纬度吸积的结果，介导的角动量交换的磁场远高于磁盘，其中的洛伦兹力，减速的旋转运动的气体可以比较的离心力。与经典的磁层吸积方案不同，快速吸积流不受恒星磁层磁场的引导。然而，吸积速度达到自由落体速度在恒星表面由于有效的角动量损失在一个远离恒星的地方。这项研究提供了一个可能的解释，为什么赫比格Ae/Be星的磁场一般不足以形成磁层也显示出快速吸积的迹象。在我们的模型中，磁驱动射流不是从盘形成的。由于帕克不稳定性干扰了磁场的放大作用，差动旋转不能产生足够强的磁场来加速喷流。
2019-02-06 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetized White Dwarfs
本论文的目的是获得更符合实际的状态方程来描述形成磁化白矮星的物质，并利用它们来求解其结构方程。状态方程的确定考虑弱磁场近似$B<B_c$（$B_c=4.41\times10^{13}\text{ G}$）的电子气的恒星。磁场引入了各向异性压力，即使对于白矮星中的中等值也是如此。此外，我们考虑的能量和压力的修正，由于库仑相互作用的电子气与离子位于晶格。此外，分别求解了垂直和平行压力下球对称的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff结构方程，证实了采用轴对称结构方程的必要性，更适合描述各向异性系统。因此，我们研究柱坐标下的解。在这种情况下，得到的是每经度单位的质量，而不是白矮星的总质量。
2016-01-05 astro-ph.HE
Efficient acceleration of cylindrical jets: effects of radiative cooling and tangled magnetic field
发散的超音速流正在加速，就像拉伐尔喷管的情况一样，同样的概念也被应用于宇宙中磁流体动力学流的加速。在这里，我们研究了“非发散”圆柱形超音速流的动力学，并表明它们可以通过辐射冷却和纠缠磁场的影响来加速。除了喷流物质的辐射冷却（冷却效应）外，根据我们对脉冲星风星云的研究，还提出了有序磁场向湍流磁场的转换（转换效应）和湍流磁场的耗散（耗散效应）。虽然冷却和转换效应都是无效的加速过程，但当冷却、转换和耗散效应同时起作用时，磁化圆柱射流的终极速度达到最大可能值的一半左右。在最大加速度情况下，辐射效率也约为喷流总亮度的一半。非理想MHD效应加速流动的概念可能有助于研究活动星系核中的相对论喷流，其中喷流轴附近的区域预计是圆柱形和扭结不稳定的。
2020-03-13 astro-ph.HE
Accretion and outflow from a magnetized, neutrino cooled torus in the gamma ray burst central engine
伽马射线暴（GRB）是一种能量极高的瞬变事件，从宇宙中最遥远的地方都能看到。它们很可能是由超爱丁顿速率的吸积提供动力的，这种吸积作用会进入一个新诞生的恒星质量的黑洞。这个中央引擎产生了最强大的，高洛伦兹因子的喷流，负责高能伽马射线的发射。利用广义相对论中的二维磁流体力学模拟，研究了伽玛暴中央发动机中吸积流的演化。我们计算了极热、极密的环面吸积到快速旋转的黑洞上的结构和演化，黑洞发射磁化喷流。我们计算的化学结构的磁盘和帐户中微子冷却。我们的初步运行适用于短GRB的情况下（残留环面增生后，NS NS或NS BH合并）。我们对选定的盘和中心BH质量估计了这样一个事件的中微子光度
2011-11-23 astro-ph.HE
Super-Eddington accretion onto a magnetized neutron star
大多数超亮X射线源被认为是在爱丁顿极限以上吸积的物体。在最近发现的超亮X射线双星中，吸积星是一颗中子星，因此质量很小，爱丁顿极限也很小。这种天体周围的吸积盘结构会影响重要的观测量，如平衡周期、周期导数和磁层的大小。我们提出了一个模型，一个接近标准的吸积盘与磁层相互作用，只有在一个薄层附近的内盘边缘。我们的计算表明，磁层的大小可以表示为经典的阿尔文半径乘以无量纲因子$ξ$，它只取决于磁盘的厚度。在辐射压主导的盘的情况下，磁层的大小不依赖于质量吸积率。一般来说，增加圆盘厚度会导致以阿尔文半径为单位的更大磁层尺寸。对于足够大的质量吸积率和磁矩，不仅要考虑盘内的磁场压力和辐射压力，还要考虑吸积柱中靠近中子星表面产生的辐射压力。磁层的大小可能会增加多达两倍的影响，有关的磁盘厚度和辐射的中心源的结果。考虑到这些影响，对中子星磁矩的估计值降低了好几倍。
2017-03-20 astro-ph.HE
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
Millimeter Flares and VLBI Visibilities from Relativistic Simulations of Magnetized Accretion onto the Galactic Center Black Hole
最近的VLBI观测银河系中心黑洞候选者Sgr A* 在1.3毫米显示源结构的事件视界尺度。这种检测能够直接比较的发射区域与模型的吸积流到黑洞。本文给出了广义相对论MHD模拟数据的含时辐射转移的第一个结果，并将模拟的黑洞自旋a=0.9的同步辐射图像与VLBI测量结果进行了比较。在调整吸积率以匹配毫米通量之后，我们发现预测的和观察到的粒子数之间非常一致，即使是在正面观察时（i < 30度）。在2000- 3000 km基线上的VLBI测量应该限制倾斜。这些数据将吸积速率限定为（1.0-2.3）× 10 ^-9 M_sun / yr，置信度为99%，这与之前根据光谱和偏振测量得出的估计值一致，但与之无关。最后，我们计算的光变曲线，这表明磁湍流可以直接产生耀斑事件与0.5小时的上升时间，2-3.5小时的持续时间和40-50%的通量调制，在毫米波长的观测Sgr A* 一致。
2009-09-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Low-luminosity stellar wind accretion onto neutron stars in HMXBs
讨论了大质量X射线双星中旋转磁化中子星的类球形沉降吸积特征及其应用。当等离子体冷却时间大于从引力俘获半径开始的自由落体时间时，风吹HMXB中会发生沉降吸积，这在低光度$L_x\lesssim 4\times 10^{36}$ erg/s的HMXB中也会发生。我们简要回顾了沉降吸积的影响，重点是SFXT现象，这可能与中子星磁层上方的准球形对流壳层的不稳定性，由于磁重联快速暂时磁化风从OB超巨星。如果一个年轻的中子星在风馈HMXB中快速旋转，准球形热壳层中的螺旋桨状态就会发生。我们发现，神秘的$γ$ Cas Be星的X射线光谱和时间特性是一致的失败的解决吸积制度到一个推进中子星。$γ$ Cas及其类似物的后续演化阶段应该是由低光度慢旋转X射线双星组成的X Per-type双星。
2017-01-02 astro-ph.HE
Shock-free super-Eddington accretion onto magnetized neutron star
Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
本文研究磁化中子星在吸积柱高度超过磁层半径时的无激波超爱丁顿吸积，构建了完全亚声速的半解析解，并通过模拟验证，提出此类模式可解释非脉冲超亮X射线源。
2026-09-24 astro-ph.HE
Magnetically controlled accretion onto a black hole
本文讨论了一种假设被黑洞从其环境中俘获的物质被磁化（β~ 1）的吸积方案。我们表明，在这种情况下的吸积图片是强烈的影响流本身的磁场。在这种磁控吸积（MCA）的情况下，吸积功率主要转化为吸积流的磁能。快速放大的场阻止吸积流形成均匀的开普勒盘。相反，在离黑洞很远的地方（什瓦茨曼半径），流动被自己的磁场减速，并切换到非开普勒密集磁化板。板片中的物质被磁场限制，并在磁场湮灭的时间尺度上向黑洞移动。对板的基本参数进行了评价。交换不稳定性可能导致在板片上形成Z箍缩型的磁场位形，其中吸积功率可以转换为喷流和高能辐射。
2012-11-19 astro-ph.HE
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
Instability in strongly magnetized accretion discs: A global perspective
我们研究强磁化吸积盘在全球范围内的性能，特别侧重于磁流体动力学不稳定性，如磁旋转不稳定性（MRI）的演变。Pessah和Psaltis的工作表明，MRI在可压缩、差动旋转流中超过临界环向场是稳定的，并且还报告了在该场之外出现的两种新的不稳定性。他们的结果源于考虑由于超热背景环向场的几何曲率效应，这在弱场研究中以前被忽略了。然而，他们的计算是在局部近似下进行的，由于在局部框架中引入了全局几何项，因此存在引入虚假行为的危险。为了避免这种情况，我们进行了整体特征值分析的线性磁流体方程在圆柱几何。我们证实，MRI确实倾向于高度抑制时，背景环向场达到Pessah-Psaltis限制。我们还观察到两个新的不稳定性，出现在存在高度超热环形场的外观。这些结果还验证了PLUTO中的数值模拟。然而，局部和全局结果之间存在一定的差异，特别是在各种不稳定性的垂直波数方面，我们将详细讨论。我们还研究了最不稳定的模式在超热制度，这是不可访问的本地分析的全球本征函数。总的来说，我们的研究结果强调了全球治疗的必要性，准确建模强磁化吸积盘。
2017-09-26 astro-ph.HE
Polarized radiation from the spreading layer of the weakly magnetized neutron stars
本文建立扩展层辐射模型，在史瓦西度规下计算斯托克斯参数，证明弱磁化中子星扩展层X射线偏振度不超过1.5%，为IXPE等任务的观测提供理论约束。
2025-05-05 astro-ph.HE
Global simulations of accretion flows onto perturbers embedded in magnetized disks -I. MRI and jet formation in ideal MHD
Charles University（查理大学）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）；Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）
本研究通过高分辨率全局MHD模拟，揭示嵌入磁化吸积盘的低质量扰动体可自然形成带大尺度磁场的微型吸积盘及双极磁外流，为相关天体物理模型奠定基础。
2026-08-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Fully General Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Accretion Flows onto Spinning Massive Black Hole Binary Mergers
我们进行了第一套完整的广义相对论磁流体动力学模拟旋转大质量黑洞二进制合并。我们考虑二元黑洞，它们的自旋大小不同，与轨道角动量一致，它们浸没在炽热的磁化气体云中。我们调查的自旋和磁化程度（定义通过流体参数$β^{-1}\equiv p_{\mathrm{mag}}/p_{\mathrm{fluid}}$）的吸积流的性质的影响。我们发现，磁化吸积流的特点是更多的湍流动力学，作为磁场线被扭曲和压缩在后期inspiral。合并后，剩余克尔黑洞的自旋轴周围的极区是磁性主导的，磁场强度增加了一个因子$\sim$ 10 $^2$（独立于$β^{-1}$的初始值）。赤道平面上的磁化气体获得更高的角动量，并在黑洞周围形成一个薄的圆形结构。我们发现，磁化配置的质量吸积率一般小于在未磁化的情况下，由高达一个因素$\sim$ 3。黑洞旋转对吸积率也有抑制作用，高达$\sim$ 48\%。作为一个潜在的驱动程序的电磁发射，我们遵循的坡印廷光度的演变，合并后增加到一个因素$\sim2$与自旋增加，无论初始水平的磁化流体。我们的研究结果强调了在研究大质量黑洞的吸积过程时，同时考虑自旋和磁场的重要性。
2021-06-03 astro-ph.HE gr-qc
Magnetized Accretion onto Neutron Stars: from Photon-trapped to Neutrino-cooled Flows
本文通过三维广义相对论磁流体动力学模拟，首次将中子星周围的延伸吸积盘与自洽流体静力学大气相连，研究了从光子捕获流到中微子冷却流的转变，并建立了一维解析模型，对超临界吸积中子星的自旋和质量演化具有启示意义。
2025-05-03 astro-ph.HE gr-qc
Characterizing the time variability in magnetized neutrino--cooled accretion disks: signatures of the gamma-ray burst central engine
伽马射线暴的中心引擎是隐藏的，无法用光子直接探测，这主要是因为涉及的密度很高。因此，从它们的宇宙学背景、能量学、低能对应物和可变性来推断它们的性质。如果伽玛暴是由超临界吸积到紧凑的对象，在小的空间尺度上的流量将表现出波动，这可以在原则上反映在中央发动机的功率输出，并最终在高能量的即时排放。在这里，我们解决这个问题的特点，中微子冷却吸积流的变化，通过局部剪切箱模拟磁场，然后卷积它们在全球范围内的大尺度动力学模拟的吸积盘。由此产生的签名是特征的，并且对冷却机制的细节敏感，原则上提供了GRB中心发动机特性的判别式。
2010-11-24 astro-ph.HE
Hypercritical Accretion onto a Newborn Neutron Star and Magnetic Field Submergence
我们提出了磁流体动力学数值模拟的后期超新星超临界吸积，以了解其对新生的中子星的磁场的影响。我们认为作为一个例子的情况下，一个磁场环突出的恒星的表面。吸积物质被假定为非磁化的，由于高吸积率，物质压力占主导地位的磁压力。我们发现，一个吸积包层的发展非常迅速，一旦它成为对流稳定的磁场很容易被掩埋和推入新形成的中子星地壳。然而，对于足够低的吸积率的吸积信封保持对流的延长的时间段，只有部分淹没的磁场发生由于残留的字段是保持在形成地壳和对流信封之间的界面。在后一种情况下，结果应该是一个弱磁化的中子星，可能具有复杂的场几何形状。在我们的模拟中，我们发现从全淹没到部分淹没的过渡发生在dotM~10 Msun/yr左右。淹没的磁场向表面的反向扩散，以及由此产生的偶极分量的增长，可能导致脉冲星在数百年到数千年的时间尺度上延迟开启。
2012-12-03 astro-ph.HE
Relativistic magnetohydrodynamics in dynamical spacetimes: A new AMR implementation
我们已经编写并测试了一个新的广义相对论磁流体动力学（GRMHD）的代码，能够在动态时空与自适应网格细化（AMR）的MHD流体的发展。我们的代码解决了Einstein-Maxwell-MHD系统的耦合方程在全3+1维，通过Baumgarte-Shapiro Shibata-Nakamura（BSSN）的形式主义和MHD和磁感应方程通过保守的，高分辨率的冲击捕获计划发展的度量。感应方程被改写为磁矢势的演化方程，它存在于一个网格上，相对于流体动力学和度量变量交错。无发散约束div（B）=0由矢量势的旋度强制执行。我们的MHD方案与AMR完全兼容，因此AMR细化边界处的流体保持div（B）=0。在均匀网格间距的模拟中，我们的MHD方案在数值上等价于常用的交错网格约束输运方案。我们目前的代码验证测试结果，无论是在闵可夫斯基和弯曲的时空。它们包括磁化冲击、非线性阿尔文波、圆柱爆炸、圆柱旋转圆盘、磁化邦迪试验和磁化旋转恒星的坍缩。一些更严格的测试涉及黑洞。在这些测试中，我们发现解析解和数值解之间有很好的一致性，并在预期的顺序实现收敛。
2010-07-16 astro-ph.HE gr-qc
Accretion and outflow from a magnetized, neutrino cooled torus around the gamma ray burst central engine
我们计算了一个以湍流环面形式吸积到恒星质量黑洞上的伽马射线暴中心引擎的结构和短期演化。我们的模型适用于短伽马射线暴事件，其中残留环面形成后，中子星黑洞或双中子星合并，并随后吸积。我们研究了二维的相对论模型，并集中讨论了黑洞和流参数以及中微子冷却的影响。我们比较所得到的结构和中微子发射我们以前的一维模拟的结果。我们发现，中微子冷却环面发射一个强大的质量外流，这有助于总中微子光度和质量损失的系统。中微子的光度可能会超过极地喷流的Blandford-Znajek光度，随后中微子-反中微子对的湮灭将为伽玛射线暴的发射提供额外的能量来源。
2013-08-22 astro-ph.HE
Misaligned magnetized accretion flows onto spinning black holes: Magneto-spin alignment, outflow power, and intermittent jets
本文通过数值模拟研究了自转黑洞与盘角动量错位时的磁逮捕盘演化，发现喷流可通过磁自转对齐机制重整内盘，大倾角则引发间歇性喷流破坏盘结构，并指出缓慢吸积黑洞不表现持续LT进动，磁通量爆发驱动喷流摆动解释了观测现象。
2025-09-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetized accretion onto rapidly spinning binary black holes: mini-disk thermodynamics, magnetic transport, and dual jets
Perimeter Institute for Theoretical Physics（Perimeter理论物理研究所）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University（斯坦福大学卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所）；Center for Computational Relativity and Gravitation, Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院计算相对论与引力中心）；School of Physics and Astronomy, Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院物理与天文学院）；Department of Physics & Astronomy, University of Tennessee（田纳西大学物理与天文学系）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学加拿大理论天体物理研究所）；School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study（高等研究院自然科学学院）；Dipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Università di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学“G.奥恰利尼”物理系）
本研究通过三维广义相对论磁流体动力学模拟，探究间距30引力半径、无量纲自旋χ=0.9的等质量快速旋转双黑洞的磁化吸积，发现其形成能量效率≈40%的开关式双喷流，且迷你盘热力学影响喷流特性。
2026-09-04 astro-ph.HE gr-qc
ULX collimation by outflows in moderately magnetized neutron stars
通过GRRMHD模拟发现，中等磁化中子星的超爱丁顿吸积外流可准直辐射，使表观光度达100爱丁顿，且弱磁场（10^10 G）比强磁场（10^11 G）更有利于产生超亮X射线源。
2025-02-17 astro-ph.HE
GR-RMHD Simulations of Super-Eddington Accretion Flows onto a Neutron Star with Dipole and Quadrupole Magnetic Fields
本文通过GR-RMHD模拟研究磁化中子星超爱丁顿吸积流，揭示偶极与四极磁场分别导致磁极吸积柱和赤道带状吸积流，并据此约束Swift J0243.6+6124的磁场结构。
2024-10-23 astro-ph.HE
General-Relativistic Simulations of Four States of Accretion onto Millisecond Pulsars
吸积中子星可以为各种天体物理现象提供动力，包括短持续时间和长持续时间的伽马射线暴、超亮X射线源和X射线双星。数值模拟是研究吸积盘-磁层相互作用的一个有价值的工具，这是这些问题的核心，最明显的是最近发现的过渡毫秒双星。然而，磁流体动力学（MHD）方法，广泛用于模拟吸积，有困难的高磁化恒星磁层，而力的方法，适用于这样的地区，不能包括吸积气体。我们提出了一种MHD方法，可以稳定地发展基本上没有力，高度磁化的区域，并描述了第一个依赖于时间的相对论模拟磁化吸积到毫秒星系。我们的轴对称广义相对论MHD模拟的第一次演示了如何与脉冲星的电磁风的湍流吸积流的相互作用，可以导致一个孤立的脉冲星的吸积状态的过渡。这种转变自然会导致相对论喷流的形成，其能量可以大大超过孤立脉冲星风的能量。如果吸积率低于临界值，脉冲星就会排出吸积流。更一般地说，我们的模拟第一次产生了四种可能的吸积状态，按质量吸积率递减的顺序排列：（a）破碎磁层和直接吸积;（b）磁通道吸积到恒星两极;（c）螺旋桨状态，物质通过轻圆柱体进入，但被离心屏障阻止吸积;（d）脉冲星风几乎完全将吸积流排除在光柱之外。
2018-01-05 astro-ph.HE gr-qc
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
Simulations of Viscous Accretion Flow around Black Holes in Two-Dimensional Cylindrical Geometry
从解析解中选取初始条件，模拟了二维圆柱形黑洞的无激波和激波粘性吸积流。模拟代码使用拉格朗日总变差递减（LTVD）和重映射例程，这使我们能够获得高精度捕获激波和正确处理角动量分布。无粘性激波吸积盘的解决方案产生了一个厚盘结构，而粘性激波的解决方案获得了一个邦迪结构，但在任何一种情况下，没有喷流活动，也没有任何QPO类活动的发展。在无粘性和粘性状态下的稳态冲击解与理论预测吻合得很好。然而，增加粘性使吸积激波不稳定。大振幅冲击振荡伴随着间歇的、瞬态的内部多次冲击。盘内部的这种振荡被解释为微类星体中观测到的硬X射线中QPO的来源。强烈的激波振荡导致强烈的幕式喷流发射。喷流还显示出激波的存在，这是一个炮弹击中前一个炮弹时产生的。射流和激波振荡的周期性相似。粘性参数越大，射流越强，速度越快。
2016-08-13 astro-ph.HE
Instabilities in Cylindrical Geometry Using the Minimalist Approach: Formalism and Rotational Instabilities
Department of Physics, National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波季斯特里安大学物理系）
该研究将线性稳定性分析的极简方法应用于柱几何流体与磁化理想等离子体，推导主方程并分析旋转流的轴对称不稳定性，阐明可压缩性对相关不稳定性稳定性特性的修正作用。
2026-09-03 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn
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
Lower-twin-peak quasiperiodic oscillation coherence in x-ray binaries and matter stretched by tides falling onto a compact object
低质量X射线双星（LMXB），无论是中子星（NS）或黑洞，在它们的功率谱中显示准周期振荡（QPO）。那些在最高频率出现成对，并被命名为双峰高频QPO（HF QPO）。它们的中心频率是接近致密物体的轨道运动时标的典型频率。HF QPO被认为携带着关于在致密物体周围的极端引力场中运动的物质的独特信息。在以前的工作中，我们强调了强潮汐对吸积盘中等离子体团的作用，认为这是产生HF QPO的合适机制。结果表明，在NS LMXB中出现的双峰HF QPO的上部可能来源于团簇相对论轨道的潮汐圆化，而下部的HF QPO可能来自于团簇失去轨道能量的螺旋运动。本文着重研究了磁化等离子体团在潮汐作用下的形变，研究了团在潮汐作用下轨道圆化后形状的可能演化以及随后的轨道演化。在环礁NS LMXB中，NS LMXB的一个子类比Z NS LMXB的亮度低，较低的HF QPO显示其相干性$Q$与其中心频率$ν$的特征行为。$Q$在频率$ν\sim$ 600-850 Hz的范围内保持增加，然后在$ν\sim$ 900 Hz处突然下降。我们注意到，第一次，这样的行为是再现的磁化团块的等离子体拉伸强潮汐和下降到NS上的不稳定轨道。我们强调的整体行为的较低的HF QPO相干性作为候选人，以揭示最内层的稳定束缚轨道预测的广义相对论理论在强场制度。
2018-10-29 astro-ph.HE
Chaotic magnetic disconnections trigger flux eruptions in accretion flows channeled onto magnetically saturated Kerr black holes
本研究通过三维理想GRMHD数值模拟，揭示磁化饱和黑洞吸积流中相对论磁重联的起始与磁通量爆发的初始发展机制，发现其由断开域微小密度间隙触发，足点旋转或致黑洞新月图像变异性。
2024-10-10 astro-ph.HE
Searching for coherent pulsations in ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源（ULX）的亮度大得令人不安，如果与爱丁顿极限相比，各向同性吸积到恒星质量的物体。超光速X星的高光度通常被认为是恒星质量黑洞的超临界吸积或中等质量黑洞的吸积。然而，最近发现的M82 ULX与NuSTAR的相干脉动表明，另一种情况意味着吸积到磁化中子星是可能的ULX。受这一发现的启发，我们重新访问了几个明亮ULX的可用XMM-牛顿档案观测，并有针对性地搜索脉动，以检查吸积中子星是否也可能为其他ULX提供动力。我们没有发现任何证据表明在包括M82 ULX在内的任何来源中存在显著的相干脉动。我们提供了上限的振幅可能未检测到的脉冲信号的源在样品中。
2014-10-27 astro-ph.HE
The Study of Magnetically Deformed Atoms in the Outer Crust of Neutron Stars in Presence of Strong Quantizing Magnetic Field
本文采用柱坐标系下的相对论性Wigner-Seitz模型，研究了强磁化中子星（磁星）外壳区磁形变原子被形变Wigner-Seitz胞所替代后的各种性质。
2009-11-09 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.stat-mech
Binary black holes in magnetized AGN disks
Nicolaus Copernicus Astronomical Center of the Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天文中心）；Indian Institute of Technology Indore（印度理工学院印多尔分校）；Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校国家超级计算应用中心）；Academy of Athens（雅典科学院）；Nicolaus Copernicus Superior School, College of Astronomy and Natural Sciences（尼古拉·哥白尼高等学院天文学与自然科学学院）；Silesian University in Opava（奥帕瓦西里西亚大学）
研究磁化AGN盘中双黑洞合并的电磁辐射前景，发现强磁场驱动喷流形成并影响吸积行为。
2025-09-20 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Two-temperature accretion flows around strongly magnetized stars and their spectral analysis
本文研究强磁化致密星周围的双温吸积流，通过熵最大原则选定唯一跨声速解，并分析主激波与次激波对光谱的贡献，发现次激波会在高能段产生扩展发射。
2023-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Misaligned Spinning Binary Black Hole Mergers in Hot Magnetized Plasma
我们提出了广义相对论磁流体动力学模拟的等质量自旋黑洞二进制合并嵌入在磁化气体云。我们着重讨论了自旋相对于轨道角动量的取向对流体动力学、质量吸积率和坡印亭光度的影响。我们发现，在整个螺旋，气体吸积到个别黑洞集中成盘状的超密度，其角动量的方向朝向自旋轴，并持续到合并。我们确定准周期调制发生在质量吸积率的1- 20%的水平，平行于引力波啁啾演变。吸积率时间序列和引力应变之间的相似性是在吸入的黑洞附近强的、动态的引力场和磁场之间相互作用的结果。这一结果表明，在合并前的大质量双星吸积率的准周期性是不排除的环境中，黑洞嵌入在一个circumbinary吸积盘，并可以提供一个额外的有用的签名，电磁辐射同时低频引力波检测。
2022-05-04 astro-ph.HE gr-qc
Binary Black-Hole Mergers in Magnetized Disks: Simulations in Full General Relativity
我们提出的结果，从第一个完全广义相对论，磁流体动力学（GRMHD）模拟的等质量黑洞二进制（BHBH）在磁化，环二进制吸积盘。我们模拟前和后解耦阶段的BHBH磁盘系统和“冷却”和“无冷却”的气体流动。在解耦之前，由于MHD湍流，双星潮汐力矩和有效粘性力矩之间的竞争耗尽了双星轨道内部的盘。然而，它也诱导双流吸积流和温和的相对论极性流出的黑洞。在退耦之后，但在气体填充残骸周围的低密度“空洞”之前，吸积率降低，而在合并之后，由于冲击加热和吸积到旋转的BH残骸上，电磁（EM）光度迅速增强。这项调查，虽然初步的，预览更详细的GRMHD模拟，我们计划在未来的预期，同时检测引力和EM辐射合并BHBH磁盘系统进行。
2012-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Magnetized particle motion and accretion process with shock cone morphology around a decoupled hairy black holes
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；University of Nizwa（尼兹瓦大学）；Khazar University（哈扎尔大学）；American University of the Middle East（中东美国大学）；The University of Lahore（拉合尔大学）；Echahid Cheikh Larbi Tebessi University（谢赫·拉里·特贝西烈士大学）；Urgench State University（乌尔根奇国立大学）
研究解耦毛发黑洞周围磁化粒子的运动及吸积过程，揭示其在能量效率和观测特征上的改进。
2025-11-21 astro-ph.HE gr-qc
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
A Study of Magnetized White Dwarf + Helium Star Binary Evolution to Type Ia Supernovae
白矮星（WD）+氦（He）双星通道在Ia型超新星（SNe Ia）的单简并起源中起着重要作用。以往对WD +主序星演化的研究表明，WD的磁场可能会显著影响其吸积和核燃烧过程。在这项工作中，我们专注于磁化WD + He星双星的演化与详细的恒星演化和二进制人口合成（BPS）的计算。在磁化WD的情况下，磁场可能会破坏吸积盘的内部区域，漏斗的吸积流到极帽，甚至限制氦燃烧的caps.We发现，对于WD足够强的磁场，潜在的SN Ia祖系统的参数空间收缩向较短的轨道周期和较低的施主质量相比，在非磁化WD的情况下。原因是磁约束通常以相对高的质量传递速率工作，这可以触发来自WD的强风质量损失，从而限制富He质量积累效率。幸存的伴星在超新星爆发时可能是低质量的，这可以被认为是在超新星爆发后或超新星遗迹内没有发现幸存伴星的可能解释。然而，在我们的高磁模型中，银河系Ia超新星的相应出生率估计为~（0.08-0.13）* 10^{-3} yr^{-1}（非磁模型为~0.17-0.28 * 10^{-3}yr^{-1}），明显低于观测到的银河系Ia超新星的出生率。
2021-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spontaneous Formation of Outflows Powered by Rotating Magnetized Accretion Flows in a Galactic Center
我们使用轴对称磁流体动力学模拟研究了如何通过旋转的弱磁化吸积流驱动外流到一个超大质量黑洞上。我们提出的模型侧重于在史瓦西半径和银河系尺度之间的中间尺度上的吸积动力学，这是$\sim$ 1-100 pc。我们证明了在秒差距尺度上形成的旋转盘通过吸积获得极向磁场，这在某个点产生不对称的双极流出。外流的形成被发现遵循磁盘表面（磁泡）周围的强磁化区域的增长。双极流出在膨胀的气泡内持续增长。我们从理论上推导了磁泡的生长条件，对应于流出增长的必要条件。我们发现双极外流的南北不对称结构起源于吸积流在盘外缘激发的复杂运动。双极流出包括多个微型流出和下行（失败流出）。微型外流来自磁集中（磁补丁）。磁块表现出向内漂移的运动，从而使流出不稳定。我们证明，向内漂移可以使用一个简单的磁补丁模型，考虑磁角动量提取建模。这项研究可能有助于了解如何不借助吸积盘的强辐射或射电喷流（如射电宁静活动星系核NGC 1377中的分子外流）的夹带，在超大质量黑洞周围产生具有复杂子结构的非对称和非稳态外流。
2021-11-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
