Hydrodynamical wind on vertically self-gravitating ADAFs in the presence of toroidal magnetic field
我们提出了一个流体动力风的结构和表面温度的垂直自引力磁化ADAF使用自相似的解决方案。此外,一个轴对称的,稳态的,垂直自引力热吸积流螺旋的环形磁场已制定的模型。该模型基于湍流粘度的$α-$公式。结果表明,随着风力的增强,圆盘的厚度和径向速度显著减小。特别地,解表明风和平流对圆盘的结构具有相同的影响。我们还发现,在光学薄ADAF变得更热,包括风参数和自引力参数。
2015-11-11 astro-ph.HE
Time Dependence of Advection Dominated Accretion Flow with a Toroidal Magnetic Field
本文研究了环形磁场作用下平流主导吸积流(ADAF)的自相似演化。在本研究中,假设角动量输运是由于粘性湍流和$α$ -处方的运动学粘性系数。为了求解控制吸积流动力学行为的积分方程,采用了自相似解。结果表明,动态ADAF中的物理量行为不同于定常吸积流和多方近似的圆盘。该解决方案表明,在所有选定的平流参数的吸积流的跨音速点。此外,通过增加磁场的强度和平流的程度,盘的径向厚度减小和盘压缩。该模型意味着流动具有微分旋转,并且在小半径处是次开普勒,而在大半径处是超开普勒。
2011-10-19 astro-ph.HE
An Attempt to Describe Frequency-Correlations among kHz QPOs and HBOs by Two-Armed Vertical p-mode Oscillations: Case of No Magnetic Field
本文研究了相对论圆盘中两臂($m=2$)垂直p模振荡的俘获。圆盘被假定为在垂直方向上是等温的,但是由于日冕的存在而在一定高度处被截断。同样的问题已经在以前的论文中研究过(Kato 2012 a)。然而,与前一篇文章不同,本文没有使用近似的振荡是几乎垂直的,而是限制在一个更简单的情况下,没有磁场。与前一篇论文一样,结果表明,两个基本振荡模式[在垂直方向上都是基频($n=1$),但在水平方向上一个是基频($n_{\rm r}=0$),另一个是第一泛音($n_{\rm r}=1$)]对应于双kHz QPO。第二,作为垂直方向上的第一泛音$(n=2)$和水平方向上的基波($n_{\rm r}=0$)的振荡模式将对应于Z源的水平分支振荡(HBO)。后者表明,Z源的水平分支是一个序列的温度变化的磁盘,其垂直厚度是强烈终止。温度从正常枝和水平枝之间的顶点开始依次升高。
2012-06-22 astro-ph.HE
The influence of large scale magnetic field in the structure of supercritical accretion flow with outflow
本文研究了有外流时,有序大尺度磁场对超临界吸积流结构的影响。在圆柱坐标系下($r, φ,z$),利用自相似解写出了1.5维、定常($\frac{\partial}{\partial t}=0$)和轴对称($\frac{\partial}{\partial φ}=0$)的流入流出方程。本文还建立了一个由环形分量和垂直分量磁场共同作用的辐射压支持的吸积流模型。为了研究外流,我们采用了一个与半径有关的质量吸积率$\dot{M}=\dot{M}_{out}{(\frac{r}{r_{out}})^{s+\frac{1}{2}}}$和$s=\frac{1}{2}$。在前人工作的基础上,我们考虑了质量、径向和角动量的交换以及流入和流出之间的能量。我们在数值上发现,磁场的两个分量对圆盘的厚度具有相反的影响,而对流体的径向速度和角速度具有类似的影响。我们发现,磁场环向分量的存在将导致径向速度和方位速度的增加以及圆盘的相对厚度的增加。此外,当磁场的垂直分量在磁化流中变得重要时,盘的厚度将减小。结果表明,质量流入率、流出比能对平流参数有很大影响,增大这两个分量的磁场,吸积流的温度将显著降低。另一方面,我们已经表明,高值的$\dot{m} (\dot{m}>>1)$的薄盘的热光度是不敏感的质量吸积率,并保持恒定($L \approx 10 L_{E}$)。
2017-05-21 astro-ph.HE
A Resonantly-Excited Disk-Oscillation Model of High-Frequency QPOs of Microquasars
本文研究了微类星体的一种可能的孪生高频QPO模型。假设圆盘具有全局磁场,并以双臂模式变形。在这个变形圆盘中,考虑了一组双臂($m=2$)垂直p模振荡和一组轴对称($m=0$)g模振荡.当它们的频率相同时,它们通过盘变形共振地相互作用。在这两个振荡具有相反符号的波能量的情况下,这种共振相互作用放大了上述振荡的集合。这些振荡被认为是最有效地激发的情况下,这两个波的径向群速度消失在同一个地方。上面的一组振荡不是唯一的,取决于垂直方向上振荡的节点数$n$。我们认为这两组基本振荡对应于孪生QPO。这些振荡的频率取决于磁盘参数,如磁场的强度。对于GRS 1915+105、GRO J1655-40、XTE J1550-564和H1743-322的观测质量范围,估计了这些源的自旋。如果盘具有弱的极向磁场以及中等强度的环形磁场,则可以描述这些源的高自旋。在该模型中,高频QPO的3:2频率比与它们的激励无关,而是偶然发生的。
2012-07-25 astro-ph.HE
Correlated Frequency-Changes of Trapped Vertical p-mode Oscillations and kHz QPOs
我们研究了在具有环形磁场的垂直等温圆盘中,俘获双臂($m=2$)近垂直振荡(垂直p模)的频率。磁场是分层的,因此阿尔文速度$c_{\rm A}$在垂直方向上是恒定的。我们特别关注当比率$c_{\rm A}^2/c_{\rm s}^2$改变时,径向方向上的基模($n_{\rm r}=0$)和第一泛音($n_{\rm r}=1$)的频率如何随相关性而改变,其中$c_{\rm s}$是等温声速。结果表明,在垂直方向上振荡为基模($n=1$)的情况下,上述振荡的相关频率变化似乎很好地描述了中心源质量和自旋的标准值,中子星X射线双星中观测到的kHz QPO的频率相关性。
2011-04-27 astro-ph.HE
The Influence of Magnetic Field Geometry in Neutron Stars Crustal Oscillations
本文研究了中子星壳中的振荡,其中磁场既有偶极分量,也有环向分量,前者从恒星内部延伸到太空,后者局限于恒星半径内。我们的研究是基于我们已经得到的恒星流体扰动的解决方案,仅限于地壳厚度。我们的结果进行了比较,在软伽玛中继信号中观察到的频率。
2019-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Structure of a hot accretion flow in the presence of outflow and convection with large ordered magnetic field
热吸积流的流体动力学和磁流体动力学模拟表明,随着半径的减小,质量吸积率向内减小。因此,与恒定吸积率的情况(($ρ\propto r^{-\frac{3}{2}}$)相比,我们有一个更平坦的密度分布(在$\dot{M}\propto r^{s}$的情况下,$ρ\propto r^{-p}$与$p\propto 1.5-s$,$0 \leq s<1$)。为了描述这种行为,已经提出了两种模型:流入流出的解决方案和对流为主的吸积流。研究了存在对流、大尺度磁场和外流时热吸积流的性质。我们考虑定常状态下的轴对称粘性流。我们使用自相似解来求解1.5维的流入流出方程。为了简单起见,我们假设对流是一个自由参数。本文考虑了磁场的两个分量(环向和垂直)。结果表明,强对流使入流的吸积和旋转变慢,而它变得更热,更厚。我们发现圆盘的厚度明显偏离非对流解。我们已经表明,磁场的两个分量对圆盘的厚度具有相反的影响,而对流体的径向速度和角速度具有类似的影响。
2017-06-07 astro-ph.HE
Viscous and resistive accretion flows with radially self-similar and outflows
吸积流中外流的存在被观测和磁流体动力学(MHD)模拟所证实。本文研究了在电阻率和环形磁场存在下吸积流的外流。流中的能量耗散机制被假定为由于吸积流中的湍流引起的粘性和磁扩散率。还假设磁扩散率和运动粘度不是恒定的,并且随位置而变化,并且对它们使用$α$ -处方。从吸积盘流出的影响被认为是质量、角动量和能量的汇。自相似方法被用来解决的积分方程的行为的吸积流存在的外流。该解决方案代表了旋转更快并变得更冷的圆盘,以获得更强的流出。磁扩散系数的增加使表面密度和旋转速度降低,径向速度和温度升高。对本模型随磁场大小变化的研究表明,盘的旋转和吸积速度加快,温度升高,表面密度降低。圆盘厚度通过增加磁场或电阻率而增加,而圆盘由于流出而损失更多的质量和能量而变得更薄。
2012-02-14 astro-ph.HE
The observed polarization direction depending on geometrical and kinematic parameters of relativistic jets
在恢复活动星系秒差距尺度喷流中磁场的空间结构问题中,对偏振方向的研究至关重要。但是,由于相对论效应,在源参考系中投射到天球上的磁场不能被假设为与波中电矢量的观测方向正交。此外,射流分量的局部轴可能与其运动方向不重合,这影响了观测到的偏振方向。在这篇文章中,我们分析了横向射流的波中的电矢量的分布,得到作为建模的结果与不同的射流的运动学和几何参数的螺旋磁场具有不同的扭曲角和环形磁场在中心,由不同厚度的鞘包围,由极向场穿透。我们获得:1)电矢量横向分布的形状复杂地取决于射流轴线和速度矢量与视线的夹角,2)仅利用波中电矢量的分布确定螺旋磁场的扭转方向时存在模糊性; 3)两种磁场拓扑结构都能再现“脊鞘”偏振结构和沿喷流轴偏振方向的单个明亮细节。
2022-11-03 astro-ph.HE
Semi-analytic studies of accretion disk and magnetic field geometry in M87*
Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC(安达卢西亚天体物理学研究所-CSIC);Research Centre for Theoretical Physics and Astrophysics, Institute of Physics, Silesian University in Opava(奥帕瓦西里西亚大学物理系理论物理与天体物理研究中心)
研究M87*吸积盘和磁场几何对EHT观测的影响,通过半解析模型和模拟比较,揭示磁场主导结构与自转参数对观测结果的关键作用。
2026-01-28 astro-ph.HE gr-qc
Viscous-Resistive ADAF with a general Large-Scale Magnetic Field
我们研究了一般大尺度磁场中热吸积流的结构。我们考虑了磁参数$ β_{r,φ,z}[=c^2_{r,φ,z}/(2c^2_{s})] $,其中$ c^2_{r, φ, z} $是柱坐标$ (r,φ,z) $三个方向上的阿尔文声速。能量耗散的主要机制被假定为由于湍流和吸积流中的粘性引起的磁扩散率。此外,我们采用了一个更现实的运动粘度$ (ν=αc_{s} H) $模型,与$ c_{s} $和$ H $作为磁场的函数。因此,在我们的模型中,运动粘度和磁扩散率$ (η=η_{0}c_{s} H) $不是常数。为了求解控制吸积流行为的积分方程,采用了自相似方法。结果表明,磁电阻率的存在将使圆盘的径向入流速度、声速和垂直厚度增大。而磁电阻率的增加则会使圆盘的旋转速度降低。此外,我们还研究了全球磁场的三个分量对盘结构的影响。结果表明,在所有的磁场参数下,径向速度和声速都是亚开普勒速度,但随着环向磁场的增加,旋转速度可以是超开普勒速度。同时,我们的数值计算结果表明,磁场的所有分量都是重要的,并且对盘的速度和垂直厚度有相当大的影响。
2012-05-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Configuration of the global magnetic field in AGN parsec-scale jets
磁场在活动星系核高度准直喷流现象中起着重要作用。相对论效应阻止了在射电图上把磁场方向直接重建为与电矢量成横向。我们确定的拓扑结构的B-场建模的横向分布的总的和线性偏振强度,偏振度,偏振方向从本地射流轴的偏差,并通过进一步与观测数据进行比较。我们考虑(i)一个螺旋场具有不同的扭转角;(ii)一个环形场的射流轴包围鞘与纵向场。在后一种情况下,我们考虑相对于脊柱的不同鞘管厚度。我们假设鞘层速度等于或小于脊柱速度。在射流轴线和速度矢量与径向不重合的一般情况下,考虑了相对论效应。我们的模拟再现了观测到的秒差距尺度活动星系核喷流偏振特性横向剖面的主要特征。模型的偏振特性的横向分布形状被发现的强烈影响的出流的运动学和几何参数。我们证明了它的三个活动星系核具有不同的,但典型的偏振模式上显示的无线电地图。对于这些对象中的每一个,我们确定了模型参数,这提供了一个定性的对应关系的理论配置文件与从观测中获得的,表明B-场是强有序的秒差距尺度。
2023-01-10 astro-ph.HE
Saturation of the magnetorotational instability and the origin of magnetically elevated accretion discs
本文提出MRI通过自调节机制决定净垂直磁场吸积盘中角动量输运强度,再现α∝β_z^{-1/2}标度关系,并将其推广到强环向磁场情形,指出磁抬升盘需额外湍流源,推测撕裂模可能是候选机制。
2023-04-16 astro-ph.HE
Dynamo generated magnetic configurations in accretion discs and the nature of quasi-periodic oscillations in accreting binary systems
磁场对吸积盘结构有重要影响。盘系统中的磁场可以与吸积物质一起传输。它们可以与中心体和/或喷流相关联,并且是原地激发的化石或发电机。本文研究了吸积双星吸积盘中磁场的发电机激发,试图阐明发电机产生的磁场的可能构型。我们首先使用α淬火非线性模型的整个光盘与现实的径向范围和厚度。然后,我们研究了同步反馈的影响,从洛伦兹力从发电机产生的领域。我们在一个相对简单的平均场模型的框架内进行数值模拟,该模型允许生成全球磁配置。我们探讨了发电机数的一系列可能性,并发现四极型的解决方案与不规则的时间振荡,可以观察到的快速光度波动。具有$R_α<0$的偶极对称模型在旋转轴附近具有强环向场的瓣,这可能与射流发射现象有关。我们已经探索并扩展了已知的薄吸积盘的解决方案。
2016-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Limiting effects in clusters of misaligned toroids orbiting static SMBHs
我们考虑的聚集体的错位,压力支持环面轨道史瓦西黑洞。引入了一个引导函数,调节中央静态吸引子周围的圆环分布,它使模型的错位圆环聚集作为一个单一的轨道(宏-)配置。我们首先分析纯流体动力学完美流体环的主导功能。随后,针对环形磁场的存在修改函数。我们研究的约束环碰撞出现和不稳定的团聚体的不对准环面一般的相对倾角。讨论了双峰高频准周期振荡(HF-QPO)与凝聚体内环结构有关的可能性。系统的离散几何形状与HF-QPO有关,考虑与环形内边缘相关的几个振荡测地线模型。我们还研究了环面几何厚度对振荡现象的可能影响。
2020-03-12 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Wind-driven Accretion in Protoplanetary Disks. I: Suppression of the Magnetorotational Instability and Launching of the Magnetocentrifugal Wind
我们进行本地,垂直分层剪切盒MHD模拟原行星盘(PPD)的基准半径为1 AU,考虑到欧姆电阻率和双极扩散(AD)的影响。的磁扩散系数进行评估自洽从一个查找表的基础上平衡化学。我们首先表明,列入AD显着改变了传统的分层吸积的图片。没有净垂直磁场,系统演变成一个环向场占主导地位的配置与极弱的湍流在远紫外电离层,是太低效,以驱动快速吸积。在存在弱的净垂直场(中平面处的等离子体β ~ 10 ^5)的情况下,我们发现MRI被完全抑制,导致在整个盘的垂直范围内完全层流。一个强大的磁离心风发射,有效地带走磁盘角动量,很容易占所观察到的吸积率在PPD。此外,在物理盘风的几何形状下,所有的吸积流通过一个强电流层的厚度为~0.3H,是从磁盘中平面偏移的径向速度高达0.4倍的声速。欧姆电阻率和AD对于抑制MRI和风发射都是必不可少的。风的传输效率随着净垂直磁通量和FUV电离穿透深度的增加而增加。我们的层流风解对行星的行星形成和全球演化有重要意义。
2013-04-03 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR