Epicyclic oscillations in spinning particle motion around Kerr black hole applied in models fitting the quasi-periodic oscillations observed in quasars and microquasars
研究恒星质量黑洞（BH）双星或类星体中观测到的X射线通量的准周期振荡（QPO），可以为检验强引力区的现象提供有力的工具。因此，我们适合的QPO的数据，观察到在众所周知的类星体，以及微类星体的开普勒磁盘修改为旋转测试粒子的周转振荡的模型的框架内的测地振荡克尔BH。我们发现，修正的QPO测地线模型可以解释类星体和微类星体的观测固定数据，但不是所有的来源。我们成功地拟合了周转共振及其变体、相对论岁差及其变体、潮汐破裂以及翘曲盘模型的高频QPO模型，并讨论了模型参数的相应约束，即测试粒子的自旋$S$、BH的质量$M$和自旋$a$。
2021-04-19 astro-ph.HE
Constraints on mass, spin and magnetic field of microquasar H~1743-322 from observations of QPOs
研究微类星体中观测到的X射线通量的准周期振荡（QPO）现象，可以为强引力区现象的检验提供有力的工具。QPO现象与处于外部大尺度磁场中的克尔黑洞吸积盘中带电粒子的振荡有很好的关系。本文研究了磁相对论进动模型，并给出了微类星体H~1743-322中心天体的质量和自旋的估计，该天体是黑洞的候选者。此外，我们还讨论了外磁场的可能值，研究了它对带电粒子绕旋转黑洞运动的影响。
2018-03-21 astro-ph.HE
Quasars vs. Microquasars: Scaling and Particle Acceleration
本研究比较类星体与微类星体的粒子加速效率，指出前者射电光度占热光度比例远高于后者，并归因于吸积盘参数随黑洞质量的尺度变化。
2024-03-05 astro-ph.HE
The Distance, Inclination, and Spin of the Black Hole Microquasar H1743-322
在2003年的爆发中，黑洞H1743-322产生了双面射电和X射线喷流。应用一个简单的和对称的运动学模型，这些喷流的轨迹，我们确定的源距离，8.5 \pm 0.8千秒差距，和喷流的倾角，75 \pm 3度。使用这些值，我们估计自旋的黑洞拟合其RXTE光谱，在2003年爆发期间获得的标准相对论吸积盘模型。对于它的自旋，我们发现a*=0.2 \pm 0.3（68%限值）; -0.3 < a* < 0.7，置信度为90%。我们强烈反对自旋的极端值：在99.7%的置信度下，a* < 0.92。H1743-322是第三个已知的微类星体（在A0620-00和XTE J1550-564之后），它显示出大规模的弹道喷流，并具有中等的自旋值。我们的结果依赖于黑洞质量的经验分布，考虑了所有已知的测量误差来源。
2011-12-09 astro-ph.HE
SS433, microquasars, and other transients
X射线双星一直是理解从恒星质量到超大质量黑洞的所有质量尺度上的吸积黑洞中的喷流-圆盘共生关系的重要关键。SS 433是第一个在射电领域被广泛研究的银河系XRB。无线电特性，包括最高的角分辨率数据，现在可以更好地理解的框架内的吸积盘状态转换，在微类星体（黑洞X射线双星系统）中观察到的。SS 433至今在各种方面都保持着独特性，关于黑洞吸积现象还有很多东西需要了解。与此同时，欧洲VLBI网络（EVN）的电子甚长基线（e-VLBI）的发展使我们能够比以前更灵活地以毫角秒分辨率研究微类星体和其他瞬变。随着SKA探路者的投入使用，将会出现更多的新机会。
2012-10-03 astro-ph.HE
From Multiwavelength to Mass Scaling: Accretion and Ejection in Microquasars and AGN
尽管经过了几十年的观测，人们仍然缺乏对黑洞和其他致密物体周围流入、吸积等离子体如何产生外流风和喷流的坚实理论理解。在X射线双星和活动星系核中都观察到类似的过程和形态，这一事实导致人们提出，潜在的物理学可以与黑洞质量成比例，这可以为这个问题提供一个新的处理方法。在过去的十年中，同时宽带运动的快速变化的X射线双星，特别是在他们的微类星体的状态已经推动了发展，并在某些情况下改变，我们的想法的流入/流出连接吸积黑洞。特别是无线电，红外和X射线波段之间的相关性的发现揭示了不同发射区域之间的显着连接，并主张采用更全面的方法来解决吸积问题。本文回顾了最近的主要观测和理论进展，特别是侧重于在黑洞的吸积过程的两个“方面”之间的关系，强调如何新的工具可以得到跨质量尺度的比较。
2009-09-14 astro-ph.HE
Black Hole High Mass X-ray Binary Microquasars at Cosmic Dawn
理论模型和观测表明，原始恒星黑洞（Pop-III-BH）是在HMXB中大量形成的，HMXB是称为微类星体（MQs）的强大相对论性同步辐射喷流源。宇宙黎明时大量的BH-HMXB-MQs产生了平滑的同步辐射宇宙射电背景（CRB），这可以解释EDGES最近报道的z~17处原子氢吸收的过度振幅。宇宙黎明时的BH-HMXB-MQs先于超新星、中子星和尘埃。BH-HMXB-MQs迅速将硬X射线和相对论喷流注入IGM，这些喷流超过了由Pop-III恒星的祖先电离的较慢膨胀的HII区域，在更大的距离尺度上加热并部分电离IGM。BH-HMXB是形成二元黑洞（BBH）的通道。相对于X射线探测到的黑洞质量，引力波探测到的黑洞质量很大，而且黑洞合并的速率很高，这与早期宇宙中黑洞-HMXB和黑洞的高形成速率是一致的。
2019-02-01 astro-ph.HE
Supernova Kicks and Misaligned Microquasars
观测到低质量X射线双星微类星体GRO J1655-40的喷流与双星轨道平面之间存在错位。由于当前的黑洞自旋轴很可能平行于喷流，这意味着黑洞的自旋轴和双星轨道平面之间存在偏差。这很可能是黑洞形成的不对称超新星，导致轨道轴与恒星的自旋不一致。我们要问，超新星爆炸不影响黑洞的自旋轴的零假设是否可以被从已知的系统参数中推断出的爆炸性质所排除。我们发现，这个零假设不能被推翻，但我们发现，最有可能的要求，形成系统包括一个小的出生黑洞踢（几十公里/秒）和一个相对较宽的前超新星双星。在这种情况下，观测到的密近双星系统可能是由潮汐循环形成的，没有共同的包络相。
2009-09-30 astro-ph.HE
The Early History of Microquasar Research
微类星体是紧凑的物体（恒星质量的黑洞和中子星），在较小的尺度上模仿了类星体中的许多现象。他们的发现为在宇宙其他地方观察到的相对论性喷流物理学以及吸积-喷流耦合提供了新的见解。微类星体为理解在外部星系中观测到的超亮X射线源、长持续时间的伽马射线暴以及恒星黑洞和中子星的起源开辟了新的视野。微类星体是在最强引力场极限下探测广义相对论的最佳实验室之一，因此，它已成为高能物理和天体物理的热门领域。
2012-06-05 astro-ph.HE
Microquasars to AGNs: An uniform Jet variability
本研究利用阻尼随机游走（DRW）模型分析费米-LAT约15年的γ射线数据，探究微类星体与AGN的喷流变异性，发现喷流性质具有跨黑洞质量的统一性，为喷流起源研究提供新视角。
2024-10-09 astro-ph.HE
Simulation of microquasars -- the challenge of scales
我们提出了一个长期项目的第一个结果，该项目的目的是在微类星体和高质量X射线双星的风吸积的多尺度，多物理模拟。三维流体动力学模拟涵盖了从环双星环境到黑洞附近的所有尺度。首先介绍了AMR A-MAZE程序的数值方法和并行化策略。然后，我们讨论了一些初步的结果，如何，以及在什么尺度上，一个吸积盘周围的黑洞形成。最后给出了该圆盘的一些特征，它与开普勒圆盘相差甚远。我们强调，在所有尺度上的冲击吸积过程和结构形成的过程中发挥了决定性的作用-大规模的，近相干结构的磁盘的形成，但也为湍流波动的形成。
2014-05-03 astro-ph.HE
Modeling the Jet Kinematics of the Black Hole Microquasar XTE J1550-564: A Constraint on Spin-Orbit Alignment
用连续拟合方法测量黑洞自旋依赖于这样一个假设，即黑洞的自旋轴对我们视线的倾角与宿主双星系统的轨道倾角相同。微类星体XTE J1550-564的X射线和射电喷流数据为检验这一假设提供了难得的机会。在其他人的工作之后，我们对这些数据进行了建模，从而确定了喷流轴的倾斜角度，假设喷流轴与黑洞的自旋轴对齐。我们发现喷流倾角约为71度，并将自旋倾角和轨道倾角之间的差异上限设定为< 12度（90%置信度）。我们的测量测试沿视线的未对准，同时不提供垂直于该平面的约束。我们对失准角的约束支持了XTE J1550-564中自旋黑洞已经与轨道平面对齐的预测，并为通过连续拟合方法测量其自旋提供了支持。我们的结论是基于一个简单而合理的模型，一对对称的射流传播到一个低密度的空腔，其西壁是近XTE J1550-564比其东壁约20%。
2011-11-17 astro-ph.HE
Discovering the Mass-Scaled Damping Timescale from Microquasars to Blazars
本研究通过分析34个耀变体和7个微类星体的观测数据，发现质量标度的阻尼时标呈线性关系，提出X射线时标与喷流相关，为盘-喷流联系提供新视角。
2024-05-09 astro-ph.HE
Scale invariant jets: from blazars to microquasars
黑洞，在恒星质量到超大质量范围内的任何地方，通常都与相对论性喷流有关。模型表明，喷流的产生可能是所有黑洞系统中普遍存在的过程，无论它们的质量如何。虽然在许多情况下，观测支持微类星体和塞弗特星系的假设，但对助推耀变体喷流是否也遵守这种普遍的标度定律知之甚少。我们使用独特的丰富的多波长无线电光变曲线的F-GAMMA计划和最准确的多普勒因子，迄今为止探测耀变体喷流在其发射静止帧前所未有的精度。我们首次确定了耀变体内禀宽带射电光度和黑洞质量之间的强相关性，其延伸超过$\sim$ 9个数量级，直至微类星体尺度。我们的研究结果揭示了存在一个普遍的标度律，桥梁的观测和发射的休息帧在波束源，使我们能够有效地约束射流模型。因此，他们提供了一个独立的方法来估计多普勒因子，并预测预期的无线电光度的助推器喷流在系统中的中间或太阳质量的黑洞，立即适用于最近观察到的LIGO的情况。
2017-11-10 astro-ph.HE
The Spin of the Black Hole Microquasar XTE J1550-564 via the Continuum-Fitting and Fe-Line Methods
我们以两种方式测量XTE J1550-564的自旋：通过模拟吸积盘的热连续谱，并独立地通过模拟反射荧光Fe-K线的宽红翼。我们发现，使用这两种领先的方法进行独立的自旋测量是彼此一致的。对于连续拟合分析，我们使用由几十个RXTE光谱组成的数据样本，并且对于Fe-K分析，我们使用来自单个时期的一对ASCA光谱。我们使用连续拟合方法估计的黑洞主自旋为-0.11 < a* < 0.71（90%置信度），最有可能的自旋为a* = 0.34。在获得这一结果时，我们已经深入地研究了自旋值对大范围的模型相关系统误差和观测误差的依赖性;我们的精度受到系统距离和轨道倾角不确定性的限制。对于Fe线方法，我们对自旋的估计是a* = 0.55（+0.15，-0.22）。结合这些结果，我们得出结论，这个黑洞的自旋是中等的，a* = 0.49（+0.13，-0.20），这表明这个微类星体的喷流主要是由它的吸积盘驱动的，而不是由黑洞的自旋能量驱动的。
2010-10-13 astro-ph.HE
Possible signature of magnetic fields related to quasi-periodic oscillation observed in microquasars
研究恒星质量黑洞双星中观测到的X射线通量的准周期振荡（QPO），可以为检验强引力区的现象提供有力的工具。高频（HF）QPO通常以具有接近$3:2$的频率比的双峰对出现。除了HF QPO外，一些源在傅立叶功率谱中显示同时存在低频（LF）QPO。我们证明了这些现象的解释可以很好地与沉浸在外部大尺度磁场中的克尔黑洞的吸积盘带电粒子的周转振荡。QPO标准测地线模型的磁化版本可以解释三个微类星体的观测固定数据。本文对三个含有黑洞的微类星体GRS 1915+105、XTE 1550-564和GRO 1655-40中观测到的HF类星体的准周期振荡，成功地拟合了磁化的周转重带模型和相对论进动模型，并讨论了模型参数的相应约束条件。它们是黑洞的质量和自旋以及与外部磁场有关的参数。假设产生X射线的同步辐射的主要来源是相对论性电子，我们估计在黑洞附近的磁场在三个源的顺序为$10^{-5}$ Gs，可以作为银河系磁场大小的可能签名。对于较重的粒子（质子、离子），需要更大的磁场来拟合数据。
2018-01-08 astro-ph.HE
Positron annihilation signatures associated with the outburst of the microquasar V404 Cygni
微类星体是恒星质量的黑洞，它吸积来自伴星的物质，并以接近光速的速度喷射出等离子体射流。它们类似于包含$10^6$到$10^{10}$太阳质量的超大质量黑洞的类星体。微类星体的吸积变化的时间尺度比类星体短得多，偶尔会产生异常明亮的X射线耀斑。耀斑是如何产生的尚不清楚，发射相对论喷流的机制及其成分也不清楚。在微类星体的发射光谱中，人们一直在寻找一条接近511千电子伏特的发射线，作为预期的电子-正电子等离子体的证据。在两个物体中已经报道了瞬态高能光谱特征，但它们的正电子解释仍然存在争议。在这里，我们报告的观测$γ$射线发射的微类星体V404天鹅座在最近一段时间的强烈耀斑活动。在511千电子伏特附近的发射光谱显示出可变正电子湮灭的清晰特征，这意味着正电子的产生率很高。这支持了先前的猜想，即微类星体可能是负责我们银河系隆起区域湮灭$γ$射线的明亮漫发射的电子-正电子等离子体的主要来源。此外，微类星体可能是银河系内部观测到的兆电子伏连续过剩的起源。
2016-04-15 astro-ph.HE
Probing the accretion disk - jet connection via instabilities in the inner accretion flow. From microquasars to quasars
本文提出了吸积黑洞系统中的各种不稳定性机制，这些机制可能表明了吸积盘与喷注之间的联系。在微类星体中观察到的喷流可以具有持久或滴状形态。与吸积光度相关，这可能提供了一个与盘的周期性爆发的联系。这种短时间尺度上的占空比类型的行为是由辐射压力支配引起的热不稳定性引起的。同样的不稳定性可以解释超大质量黑洞系统的循环放射性。稍长的时间尺度是部分氢电离引起的不稳定性的特征。盘状射流轴线的进动可导致射流方向的畸变和源的复杂形态。
2010-10-05 astro-ph.HE
Models of high-frequency quasi-periodic oscillations and black hole spin estimates in Galactic microquasars
我们探讨了非测地压力的影响，目前在吸积盘的轴对称和非轴对称周转振荡模式的频率。{We讨论了它对高频准周期振荡（QPO）模型的影响，这些振荡已在三个银河系微类星体GRS 1915+105、GRO J1655 $-$ 40和XTE J1550 $-$ 564中的吸积黑洞（BH）的X射线通量中观察到。我们专注于以前考虑的QPO模型，处理低方位角数周转模式，$\lvert m \rvert \leq 2$，并概述BH自旋估计的后果，$a\in[0,1]$。对于六个检查模型中的四个，我们发现只有很小的，而不是微不足道的变化相比，测地线的情况。另一方面，对于其他两个模型，自旋的估计上限有相当大的增加。关于QPO模型的可证伪性，我们发现，一个特定的模型从检查集是不兼容的数据。如果微类星体的光谱自旋估计指向$a>0.65$被完全证实，那么还有两个QPO模型将被排除。此外，如果两个非常不同的自旋值，例如GRO J1655 $-$ 40中的$a\approx 0.65$与GRS 1915+105中的$a\approx 1$，得到证实，则除一个模型外，所有模型都将不受我们结果的支持。最后，我们讨论了最近提出的中子星（NS）QPO的背景下，作为一个磁盘振荡为基础的相对论性进动模型的修改模型的影响。该模型提供了整体更好的NS数据拟合，并预测更现实的NS质量值相比，相对论性进动模型。我们的结论是，这也意味着一…
2021-01-15 astro-ph.HE
High-mass microquasars from binary to black hole scale
本研究针对参考Cyg X-1的大质量微类星体开展跨尺度3D流体模拟，揭示了偏心吸积盘、吸积锥、高温茧等结构的形成机制与关联，为微类星体多尺度观测与模型研究提供了统一视角。
2025-09-02 astro-ph.HE
Towards modeling quasi-periodic oscillations of microquasars with oscillating slender tori
上下文研究X射线双星高频准周期振荡的一个常用模型是考虑细长吸积环振荡模式的振荡环模型。目标。在这里，我们的目标是发展这个模型，考虑到可观察到的签名的光学厚细长吸积环进行简单的周期性变形。方法.我们计算了一个细长吸积环的光变曲线和功率谱的简单周期性变形：垂直或径向的平移，旋转，膨胀和剪切。结果我们发现，不同类型的变形导致非常不同的傅立叶功率谱，因此可以观察区分。结论.这项工作是振荡环面模型的可观测特性的长期研究的第一步。它提供了有前途的前景的可能性，以限制这个模型，通过研究所观察到的准周期振荡的功率谱。
2013-05-14 astro-ph.HE
Positrons from Primordial Black Hole Microquasars and Gamma-ray Bursts
我们提出了几个新的方案，如何捕获小型月下质量的原始黑洞（PBH）的致密星，白矮星或中子星，可以导致不同的短伽马射线暴（sGRB）以及微类星体（MQ）。除了提供新的特征，这些系统的相对论性喷流将把正电子加速到高能量。我们发现，如果PBH构成相当大的一部分DM，它们可以显着地有助于Pamela，AMS-02和费米-LAT实验中观察到的过量的正电子通量。我们的建议结合了天体物理学来源和暗物质的有益特征。
2018-12-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Relativistic Magnetized Astrophysical Plasma Outflows in Black-Hole Microquasars
近年来，微类星体喷流引起了许多研究者的兴趣，主要集中在天体物理等离子体外流和各种喷流喷射。在这项工作中，我们专注于研究恒星黑洞双星系统喷流的电磁辐射和粒子发射，其特征在于喷流中的强子含量。这种排放的相对论磁流体动力学的背景下可靠地描述。我们的模型计算是基于费米加速机制，通过该机制的初级粒子（主要是质子）的射流被加速。因此，喷流中的一小部分热质子通过喷流等离子体中产生的冲击波获得相对论能量。从快（非热）质子与热（冷）质子的非弹性碰撞中，产生了二次带电粒子和中性粒子（π介子、K介子、μ介子、$η$粒子等）。以及从无线电波段到X射线甚至到非常高能量的伽马射线的电磁辐射。我们的主要目标之一是，通过适当的解决方案的输运方程，并考虑到各种机制，导致能量损失的粒子，研究强子天体物理喷流内的二次粒子浓度。在银河系MQs SS 433和Cyg X-1上测试了我们的方法之后，作为一个具体的河外双星系统，我们研究了位于银河系卫星星系大麦云中的LMC X-1。值得一提的是，对于LMC X-1系统的伴星O星（及其扩展的星云结构），几年前已经发表了使用VLT/UVES光谱数据的新观测结果。
2021-12-15 astro-ph.HE
X-ray Polarimetry as a Tool to Measure the Black Hole Spin in Microquasars: Simulations of IXPE Capabilities
对天体物理学黑洞的角动量（自旋）的测量是极其重要的，因为它们提供了有关黑洞形成和演化的信息。利用成像X射线偏振探测器（IXPE）对X射线双星系统进行了模拟观测，旨在研究X射线偏振测量对黑洞自旋和几何结构的鲁棒性。作为一个代表性的例子，我们使用的参数GRS 1915+105在其以前的无遮挡，软状态。为了模拟偏振特性，我们模拟了源发射与一个无源黑体占热辐射的吸积盘，包括返回辐射。我们的分析表明，在X射线波段的偏振观测将能够很好地估计系统的自旋和倾角（在没有返回辐射的情况下，我们获得了最低自旋$Δa \leq 0.4$（0.4/0.998 $\sim$ 40%）的自旋和$Δi \leq 30^\circ$（30 $^\circ$ /70 $^\circ$ $\sim$ 43%）用于倾斜，而对于更高的自旋值，我们得到了自旋的$Δa \leq 0.12$（$\sim$ 12%）和倾角的$Δi \leq 20^\circ$（$ \sim $ 29%），在1个$ σ$误差内）。当聚焦于返回辐射的情况并将倾斜度作为已知参数处理时，我们能够在1个$ σ$误差内成功地重建$Δa \leq 0.15$（$\sim$ 15%）间隔中的自旋和盘自旋，以及$Δ$自旋$\leq 0.45$（45%）间隔。我们的结论是，X射线偏振测量将是一个有用的工具，以限制黑洞自旋，除了定时和光谱拟合方法。
2023-01-11 astro-ph.HE
Large Scale Cavities Surrounding Microquasars Inferred from Evolution of their Relativistic Jets
黑洞X射线瞬变XTE J1550-564在1998年经历了一次强烈的爆发，几年后，$\it Chandra$ X射线天文台探测到了两个相对论性X射线喷流;以前发现东部喷流在第一次探测到后减速。在这里，我们报告了一个完整的分析，西方射流的演变，显着减速也检测到在西侧。我们的分析表明，有一个空腔外的中心源和射流首先以恒定的速度，然后通过射流和星际介质（ISM）之间的相互作用减慢。洞的最佳拟合半径为东侧$\sim$ 0.31 pc，西侧$\sim$ 0.44 pc，密度也表现出不对称性，东侧$\sim$ 0.034 cm $^{-3}$，西侧$\sim$ 0.12 cm $^{-3}$。两侧的最佳拟合磁场为$\sim$ 0.5 mG。对另一个微类星体系统H 1743-322也进行了类似的分析，发现了一个大尺度的低密度区，并与其他微类星体系统进行了比较，提出了微类星体喷流的一般情况，将观测到的喷流分为三类，不同的喷流形态（和大小）对应着不同尺度的真空环境。我们还认为，连续喷流或吸积盘风，或两者都可能是造成这些空腔。因此，微类星体的X射线喷流为我们提供了一种探测吸积黑洞环境的有希望的方法。
2009-07-22 astro-ph.HE
A Seyfert-2-like Spectrum in the High-Mass X-ray Binary Microquasar V4641 Sgr
我们提出了一个分析的三个档案钱德拉观测的黑洞V4641 Sgr，在下降到静止。序列中的最后两个观测值可以用简单的幂律来建模。然而，第一个光谱与在塞弗特-2活动星系核中观察到的光谱非常相似，这些光谱是由遥远物质的遮蔽和反射相结合而产生的。V4641 Sgr的光谱可以非常好地拟合包括部分覆盖吸收和远距离反射的模型。该模型恢复伽玛= 2幂律入射光谱，典型的黑洞在低爱丁顿分数。在像V4641 Sgr这样的高质量X射线双星中，隐含的几何形状是合理的，并且可能与在喷流中调用多普勒分裂线对和/或不寻常的康普顿化的解释一样令人信服。我们讨论了潜在的影响和测试这些模型的手段。
2014-02-26 astro-ph.HE
Radio emission and jets from microquasars
在某种程度上，所有拥有致密天体的银河双星系统都是潜在的“微类星体”，就像所有的星系核曾经都是类星体一样。一个具有恒星质量的致密天体要成为微类星体，其必要的成分似乎是：吸积、旋转和磁场。黑洞的存在可能会有所帮助，但不是严格要求的，因为中子星X射线双星和矮新星也可以是强大的喷流源。本章将对上述问题进行广泛讨论，但有一个相当琐碎的问题：我们为什么要关心这些问题？换句话说就是：就吸积力而言，喷流是一种可以忽略的现象，还是它们对消散重力位能有显著的贡献？它们如何影响周围环境？后一点在更广泛的背景下尤其相关，因为越来越多的证据表明，由外部星系中的超大质量黑洞提供动力的外流可能在调节宇宙结构的演变方面发挥关键作用。微类星体也可以被认为是一种不耐烦的类星体：尽管它们在类星体中的数量很少，但它们吸引人的地方是快速变化的时间尺度。在第一近似中，最内部区域的喷流-吸积耦合的物理学应该由吸积体的质量/大小来确定：恒星质量的物体在短10^5-10^8倍的时间尺度上变化，这使得研究可变吸积模式和相关的喷射现象成为可能。时间尺度[摘要]
2009-09-14 astro-ph.HE
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
Observation of microquasars high-energy emission with INTEGRAL
本文利用INTEGRAL/IBIS望远镜测量蟹状星云和黑洞X射线双星Swift J1727.8-1613的软伽马射线偏振，以区分微类星体150 keV以上高能辐射起源于混合康普顿化还是喷流底部同步辐射。
2024-04-16 astro-ph.HE
Accretion states of the Galactic microquasar GRS 1758-258
我们提出了银河系微类星体GRS 1758-258的无线电和X射线研究的结果，使用未发表的档案数据和新的观测。我们特别关注2000-2002年的状态转换，以及2008-2009年更安静的行为。我们的光谱和时间分析的XMM-牛顿数据表明，源是在典型的中间，软，硬状态在2000年9月19日，2001年3月22日和2002年9月28日，分别。我们估计的磁盘的大小，光度和温度，这是一致的黑洞质量~10 M_{sun}。在硬态和软态的总X射线光度范围（平均约为0.02 L_{Edd}）之间有很大的重叠，并且可能在相应的质量吸积率之间;事实上，硬态通常更明亮。在1992年和1997年看到的扩展射电瓣在2008-2009年仍然存在。在过去的二十年中，5 GHz无线电核心通量密度的变化在~0.1-0.5 mJy之间。这坚定地将GRS 1758-258置于银河系黑洞的无线电安静序列中，在无线电/X射线平面上。我们注意到，这种二分法是类似的塞弗特和射电星系的射电/X射线序列之间的二分法。我们建议，不同的无线电效率的两个序列是由于相对论性的电子/正电子喷流在无线电响亮的黑洞，和次相对论性，热为主的流出无线电安静的来源。
2011-03-15 astro-ph.HE
Microquasar observations with the MAGIC telescope
微类星体是一种X射线双星，显示出由吸积作用驱动的相对论性喷流到致密物体上，是银河系中最有效的加速器。理论模型预测在射流底部的甚高能量（VHE）发射，其中粒子被加速到多TeV能量。这种发射可以通过现有的IACT检测到。%此外，伽马射线通量应增加耀斑事件时，吸积率提高。MAGIC望远镜从2005年到2008年总共观测了微类星体GRS 1915+105，Cyg X-3，Cyg X-1和SS 433约150小时。我们通过使用RATAN望远镜的无线电耀斑警报使用多波长信息以及通过RXTE/ASM和Swift/BAT监测数据确保源的低/硬状态来触发我们的观测。我们报告的上限稳定和可变的排放量从这些来源在这段长时间。
2009-07-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Potential origin of the state-dependent high-energy tail in the black hole microquasar Cygnus X-1 as seen with INTEGRAL
对微类星体天鹅座X-1的黑洞的0.1-10 MeV观测表明，除了INTEGRAL观测到的标准黑体和康普顿化分量外，还存在一个幂律形式的光谱特征。这种所谓的“高能尾”最近被证明在其硬光谱状态下很强，并被解释为紧凑喷流发射的高能部分。然而，这一结果是从硬态观测为主的数据集获得的。在软状态下，只能得出高能尾存在的上限，从而得出高能尾的潜在参数。使用扩展的数据集，我们的目标是在这两个国家的光谱分量的属性获得更好的约束。我们利用INTEGRAL卫星15年观测所得的数据。数据集被分成不同的状态，我们分析堆叠状态分辨光谱从X射线监视器，伽马射线成像仪，和伽马射线光谱仪板载。在两种状态下都检测到高能成分，这证实了其在硬状态下的早期检测以及其在软状态下的可疑存在。我们首先通过一个独立于模型的唯象分析来描述这两个态中的高能尾成分。然后，我们应用基于混合康普顿化的物理模型。在所有情况下，光谱都很好地建模，具有相似的拟合优度。虽然在唯象方法中，高能尾在两种状态下具有相似的指数，但与物理模型的拟合似乎表明了不同的性质。我们讨论了这两种状态下的高能量成分的潜在起源，并有利于解释的一部分，高能量成分是由于一个紧凑的射流在硬态和混合康普顿在磁化或非磁化电晕在软态。
2021-04-09 astro-ph.HE
The High Energy X-ray Probe (HEX-P): Galactic PeVatrons, star clusters, superbubbles, microquasar jets, and gamma-ray binaries
本文介绍HEX-P高能X射线探测任务概念，说明其凭借高分辨率成像、宽能段和大有效面积研究银河系PeVatron等宇宙线加速器的同步辐射机制。
2023-11-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Super-spinning compact objects and models of high-frequency quasi-periodic oscillations observed in Galactic microquasars
我们以前已经应用了几种高频准周期振荡（HF QPO）模型来估计银河系三个微类星体GRS 1915+105，GRO J1655-40和XTE J1550-564中中心克尔黑洞的自旋。在这里，我们探讨了另一种可能性，即中心致密体是一个超自旋物体（或裸奇点），其外部时空由Kerr几何描述，无量纲自旋参数a = cJ/GM ~ 2> 1.我们计算了在以前研究中考虑的HF QPO模型的一个子集的相关自旋间隔.我们的分析表明，除了一个模型之外，所有考虑的模型都存在至少一个a > 1的区间，该区间与由三个源独立估计的中心致密物体质量的范围给出的约束相容。对于大多数模型，a的推断值是极端克尔黑洞值a = 1的几倍。这些值可能太高了，因为当a >> 1时，超自旋通常被认为会由于吸积而迅速减小。在这种情况下，我们得出结论，只有周转和开普勒共振模型提供的估计是兼容的期望，只是一个小的偏差，从a = 1。
2014-10-22 astro-ph.HE
Ultra-High-Energy Gamma-Ray Bubble around Microquasar V4641 Sgr
本文报道微类星体 V4641 Sgr 的 TeV 伽马射线辐射，揭示其粒子加速距离与 SS 433 相似，能谱极硬且探测至 200 TeV，表明微类星体大尺度喷流可能更普遍并是银河系宇宙线的重要来源。
2024-10-21 astro-ph.HE
A short observational view of black hole X-ray binaries with INTEGRAL
吸积黑洞是理解极端引力下物理学的独特工具。虽然黑洞X射线双星的质量与活动星系核有很大的不同，但它们的吸积和喷射流被认为是基本相似的。然而，黑洞X射线双星或微类星体是不耐烦的类星体，因为变化时间尺度直接与质量成比例。状态变化，即，在黑洞的X射线双星中，辐射特性的强烈变化可以在数小时内发生，整个爆发周期可以在数月至数年内发生。但是我们对这种变化的驱动因素以及单个吸积和喷射成分对整体排放的贡献仍然缺乏了解。在这里，我强调一些积分的独特贡献的理解黑洞X射线二进制通过其覆盖的能量以上的光谱截止，其长期不间断的监测观测和测量硬X射线/软$γ$ -射线偏振。
2019-08-22 astro-ph.HE
The Microquasar Cyg X-1: A Short Review
我们回顾了黑洞候选者天鹅座X-1的光谱特性。具体来说，我们讨论了两组最近的多卫星观测。其中一个包含0.5-500 keV的光谱，是当时每颗飞行的X射线卫星获得的，这是迄今为止观测到的最难的Cyg X-1光谱之一。第二组由0.5-40 keV Chandra-HETG加上RXTE-PCA光谱组成，来自无线电安静的光谱软态。我们首先讨论在天鹅座X-1的研究中经常被忽视的“混乱的天体物理学”，即，次级风和前景尘埃散射晕的电离吸收。然后，我们讨论了两个极端状态的共同组成部分：一个低温吸积盘，和相对论加宽的Fe线和反射。硬态谱模型表明，磁盘内边缘不会延伸超过~40 GM/c^2，甚至可能接近~6 GM/c^2。软态显示出一个更为突出的圆盘成分;然而，它非常低的标准化值合理地表明天鹅座X-1系统中存在一个旋转的黑洞。
2011-07-12 astro-ph.HE
Inflow and outflow from the accretion disc of the microquasar SS433: UKIRT spectroscopy
在SS 433轨道的整个周期中每晚进行的一系列近红外光谱观测揭示了：（i）SS 433吸积盘的持续特征，其旋转速度约为500 km/s，（ii）布伦德尔最近在光学波长处发现的环双星盘的存在，Bowler和Schmidtobreick（2008）和（iii）比以前测量的盘风更快的外流。从这些，我们发现一个更快的吸积盘风比以前注意到的，终极速度~1500公里/秒。风终极速度的增加导致质量损失率约为10 e-4 M_sun/yr。这些数据与新确定的SS 433系统部件的质量（向上）一起，可准确诊断SS 433具有超爱丁顿流的程度。我们的观测结果表明伴星的大小与轨道的半短轴相当，轨道的半短轴由（1-e^2）^（1/2）40 R_sun给出，其中e是离心率。我们在这些近红外波长的相对较高的光谱分辨率使我们能够解构组成这个二元系统中的Brackett-gamma线的不同成分及其物理起源。由于这条线在我们的一系列观测中占主导地位的盘风，吸积盘本身只有少数（~ 15%）的贡献，我们警告不要使用未解决的Brackett-gamma线强度作为“吸积签名”在X射线双星或微类星体以任何定量的方式。
2009-04-27 astro-ph.HE
Jet-ISM Interactions near the Microquasars GRS 1758-258 and 1E 1740.7-2942
我们提出了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列观测的候选喷ISM附近的黑洞X射线双星GRS 1758 $-$ 258和1 E 1740.7 $-$ 2942相互作用区。使用这些数据，我们绘制了区域中的分子线发射，检测来自HCN [ $J=1-0$ ]、HCO $^+$ [ $J=1-0$ ]、SiO [ $J=2-1$ ]、CS [ $J=2-1$]、$^{13}$ CO [ $J=1-0$ ]、C $^{18}$ O [ $J=1-0$ ]、HNCO [$J=4_{0,4}-3_{0,3}$ ]、HNCO [$J=5_{0,5}-4_{0,4}$ ]和CH $_3$ OH [ $J=2_{1,1}-1_{1,0}$ ]分子跃迁的发射。通过研究这种发射的形态，光谱和运动学特性，我们确定了分子结构，可以跟踪这些系统周围的气体中的喷气驱动腔。我们的研究结果从GRS 1758 $-$ 258地区，特别是与最近的工作，假设存在喷吹茧结构在该地区的深射电连续谱图是一致的。使用这些新发现的分子结构作为量热计，我们估计这些系统的时间平均喷射功率，发现$(1.1-5.7)\times10^{36}{\rm erg\,s}^{-1}$超过$0.12-0.31$ Myr的GRS 1758 $-$ 258和$(0.7-3.5)\times10^{37}{\rm erg\,s}^{-1}$超过$0.10-0.26…
2020-07-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
String loops oscillating in the field of Kerr black holes as a possible explanation of twin high-frequency quasiperiodic oscillations observed in microquasars
本文用微扰法研究了Kerr黑洞赤道面内载流弦环围绕稳定平衡位置的小振荡。在最低近似下，得到两个非耦合的谐振子，支配径向和垂直振荡;高阶项确定非线性现象和过渡到混沌运动通过准周期阶段的振荡运动。的径向和垂直谐波振荡的频率，也是相关的准周期阶段的振荡运动的径向轮廓，并确定其性质依赖于自旋的黑洞和角动量和张力的弦环。它示出的径向配置文件有很大的不同，从那些对应的径向和垂直频率的测地周转运动，但是，他们有相同的质量标度和他们的大小是相同的顺序。因此，我们能够证明，假设在它们的频率比为3：2的径向和垂直弦环振荡的共振现象的相关性，弦环的振荡频率可以很好地与在微类星体GRS 1915+105，XTE 1550-564，GRO 1655-40中观察到的双高频准周期振荡（HF QPO）的频率相关。我们可以得出结论，振荡载流弦环必须被认为是一个可能的解释HF QPO发生在紧凑的对象领域。
2014-03-11 astro-ph.HE gr-qc
A Parallax Distance to the Microquasar GRS 1915+105 and a Revised Estimate of its Black Hole Mass
利用甚长基线阵列，我们测量了微类星体GRS 1915+105的三角视差，它包含一个黑洞和一个K巨星伴星。由此得到的直接距离估计值为8.6（+2.0，-1.6）kpc，修正后的黑洞质量估计值为12.4（+2.0，-1.8）Msun。GRS 1915+105与一些HII区域和水脉泽的距离大致相同，这些区域与银河系人马座旋臂中的高质量恒星形成有关。GRS 1915+105向东和向北的绝对自行分别为-3.19 +/- 0.03 mas/y和-6.24 +/- 0.05 mas/y，这对应于视差距离处22 +/-24 km/s的适度特有速度，表明该双星在黑洞形成时没有受到大的速度反冲。在一个观测时期，GRS 1915+105显示出沿其接近喷流方向的超光速运动。考虑到以前对喷流运动的观测，GRS 1915+105中的喷流可以用60 +/- 5度的喷流倾斜度和0.65 c和0.81 c之间的可变流速来建模，这可能表明喷流在距离黑洞>2000 AU的地方减速。最后，利用我们对距离的测量和对黑洞质量和倾角的估计，我们暂时证实了我们早先的结果，即黑洞旋转得非常快。
2014-09-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
The not-so-massive black hole in the microquasar GRS1915+105
利用VLT上的X射线发射器获得的近红外光谱对黑洞GRS 1915 +105的X射线瞬态进行了新的动力学研究。我们检测到大量的施主星的吸收功能，在广泛的波长范围内跨越H和K波段。我们的24个历元覆盖了超过1年的基线，使我们能够确定一个新的二元星历，包括一个改进的轨道周期P=33.85 +/- 0.16 d。施主星径向速度曲线提供了一个显着改进的施主半振幅的确定，这是既准确（K_2=126 +/- 1公里/秒）和鲁棒性对施主星模板和光谱特征的选择。我们进一步将施主星的旋转展宽限制为vsini=21 +/-4 km/s，得到的双星质量比为q=0.042 +/-0.024。如果我们将这些新的约束条件与通过模拟射电辐射得到的距离和倾角估计相结合，则推断出黑洞的质量为M_BH=10.1 +/- 0.6 M_sun，与演化的质量施主M_2=0.47 +/- 0.27 M_sun配对。我们的分析表明GRS 1915 +105的黑洞质量更典型，而不是Greiner等人（2001）在开创性的动力学研究中得出的异常高的值。我们的数据表明，高分辨率的红外光谱遮蔽吸积双星可以提供动态质量测定与光学研究的精度。
2013-04-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
An X-ray Shell Reveals the Supernova Explosion for Galactic Microquasar SS 433
本研究在银河系微类星体SS 433北侧发现X射线壳层，证实其由2-3万年前超新星爆发形成，为部分黑洞经标准超新星爆发形成提供观测证据，还为微类星体吸积与γ射线辐射研究提供新方向。
2024-10-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multimessenger Emission from Very-High-Energy Black Hole-Jet Systems in the Milky Way
University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）
研究高能黑洞-喷流系统在多信使观测中的中微子辐射特性及观测前景
2026-01-17 astro-ph.HE hep-ph
MASTER optical polarization variability detection in the Microquasar V404 Cyg/GS2023+33
2015年6月15日，斯威夫特太空天文台发现银河系黑洞候选者V404 Cyg在经历了25年的不活动之后，正在经历另一个活跃的X射线阶段（Barthelmy et al. 2015）。MASTER全球机器人网络的12台望远镜位于四大洲的六个地点，是第一批在伽马射线唤醒后开始光学监测微类星体的地面观测站。于2015年6月15日（Lipperson et al. 2015）。在本文中，我们报告，第一次，发现可变的光学线性偏振，改变了4-6%的时间尺度约1小时，在两个不同的时代。我们认为，V404天鹅座黑洞产生的相对论性喷流是产生附加变偏振的原因。偏振变化与光学亮度变化相关，当通量减小时，偏振变化增加。
2016-08-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
From Low- to High-Frequency QPOs around the Non-Rotating Hairy Horndeski Black Hole: Microquasar GRS 1915+105
该研究通过数值模拟探究带标量毛的非旋转Horndeski黑洞BHL吸积的物理机制与QPO频率变化，结合GRS 1915+105观测限定了其自旋参数范围与标量毛参数约束。
2024-08-19 astro-ph.HE gr-qc
Simulations of neutrino and gamma-ray production from relativistic black-hole microquasar jets
近年来，微类星体喷流引起了许多研究者的兴趣，主要集中在天体物理等离子体外流和各种喷流喷射。在这项工作中，我们专注于研究恒星黑洞双星系统喷流的电磁辐射和粒子发射，其特征在于它们的喷流中的强子内容。这种排放的相对论磁流体动力学的背景下可靠地描述。我们的模型计算是基于费米加速机制，通过该机制的初级粒子（主要是质子）的射流被加速。因此，喷流中的一小部分热质子通过喷流等离子体中产生的冲击波获得相对论能量。从快（非热）质子与热（冷）质子的非弹性碰撞中，产生了二次带电粒子和中性粒子（π介子、K介子、μ介子、$η$粒子等）。以及从无线电波段到X射线甚至到非常高能量的$γ$射线发射的电磁辐射。我们的主要目标之一是，通过适当的解决方案的输运方程，并考虑到各种机制，导致能量损失的粒子，研究强子天体物理喷流内的二次粒子分布。在银河系MQs SS 433和Cyg X-1上测试了我们的方法之后，作为一个具体的河外双星系统，我们研究了位于银河系卫星星系大麦云中的LMC X-1。值得一提的是，对于LMC X-1系统的伴星O星（及其扩展的星云结构），几年前已经发表了使用VLT/UVES光谱数据的新观测结果。
2020-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Sub-second periodic radio oscillations in a microquasar
研究在微类星体GRS 1915+105的1.05—1.45 GHz射电波段发现两次约5 Hz亚秒级瞬变周期振荡，并伴随圆偏振。
2023-07-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
The low or retrograde spin of the first extragalactic microquasar: implications for Blandford-Znajek powering of jets
在黑洞X射线双星中，向高质量吸积率的转变与强大的相对论运动喷流的喷射有关。驱动这些事件的机制被认为与黑洞的角动量（自旋）、通过圆盘的吸积速率或两者的某种组合有关。我们可以通过比较喷流动力的代用指标和尾旋的估计值来尝试区分这些可能性。由于达到爱丁顿速率的源数量很少，因此被建议作为“标准烛光”，最近有很多关于喷流功率和自旋之间是否存在显着相关性的争论。我们进行连续拟合的高品质，光盘占主导地位的XMM牛顿光谱的河外微类星体中发现的M31。假设自旋为π，我们发现，对于合理的约束，自旋总是很低的（在3 σ时a < 0.15）。当结合一个代理射流功率来自最大的5 GHz的无线电光度在明亮的耀斑事件，我们发现，该源位于远高于先前报道的，上升的相关性，这将表明，自旋攻丝是占主导地位的机制为动力的喷气机。值得注意的例外情况要求倾角小得不可思议，或者喷流非常快。我们调查了这是否可能是选择仅逆行自旋的副产品，发现数据在统计上有利于相同约束的基本逆行自旋（3 σ < -0.17）。虽然理论上不太可能，但这一非凡的发现可能证实了逆行自旋可以通过自旋敲击来为这种喷流提供动力，就像某些射电类星体所建议的那样。无论是哪种情况，这项工作都证明了研究当地河外微类星体的价值，这是更好地理解喷气式飞机发射物理学的一种手段。
2014-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling HF-QPOs in Microquasars and AGNs: Charged Particles around Black Holes with CDM Halos
LPTHE, Physics Department, Faculty of Sciences, Ibnou Zohr University（伊本·佐赫尔大学理学院物理系高能理论物理实验室）
该研究构建纳入CDM与磁场效应的黑洞度规，通过哈密顿方法分析带电粒子轨道、ISCO及振荡共振，以解释微类星体和AGN中的3:2 HF-QPOs。
2025-09-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Compact Binaries in Star Clusters I - Black Hole Binaries Inside Globular Clusters
我们研究了星团中的紧凑的二进制人口，重点是包含黑洞的二进制，使用自洽的Monte Carlo处理动力学和完整的恒星演化。我们发现，黑洞经历强烈的质量分离，成为集中。在核心中，黑洞之间的相互作用非常强烈，形成了非常有效的黑洞-黑洞双星。然而，强相互作用也会破坏或弹出黑洞-黑洞双星。在我们的模拟中，我们没有发现黑洞-黑洞合并，但产生了许多硬逃逸者，它们将在哈勃时间内合并到银河系中。我们还发现了几个高度偏心的黑洞-黑洞双星是潜在的LISA源，这表明星团是天基探测器的有趣目标。我们的结论是星团必须考虑到预测紧凑的二进制人口统计。
2010-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
