Modelling optical emission of Ultra-luminous X-ray Sources accreting above the Eddington limit
本文研究了超亮X射线源双星系统的演化，并假设它们通过一个非标准的、对流占优的、有外流的细长盘吸积到黑洞上，计算了它们的光辐射。我们考虑系统的黑洞的$20M_{\odot}$和$100M_{\odot}$，和施主质量之间的$8M_{\odot}$和$25M_{\odot}$。超临界吸积对光辐射有很大的影响。在外流的存在下，辐射通量仍然比标准圆盘产生的辐射通量强得多。然而，在非常高的吸积率的贡献X射线照射变得越来越不重要相比，从光盘发出的本征通量。在主序之后，光学对应物在色星等图上的演化轨迹与Eddington限制吸积的演化轨迹明显不同。具有恒星质量黑洞和超临界吸积的$12-20 M_{\odot}$施主的系统的特征是蓝色（F450 W-F555 W $\simeq - 0.2 : +0.1$）和高光度（$M_{V} \simeq - 4 : - 6.5$）。从类似质量的演化施主超临界吸积更多质量黑洞的系统具有类似的颜色，但可以达到$M_V \simeq - 8$。我们将我们的模型应用于NGC 1313 X-2和NGC 4559 X-7。这两个来源都很好地代表了一个系统增生以上爱丁顿从一个大规模的演变捐助者。对于NGC 1313 X-2来说，协议是一个$\sim 20M_{\odot}$黑洞，而NGC 4559 X-7需要一个质量更大的黑洞。
2018-09-13 astro-ph.HE
Slim disk modeling reveals an accreting intermediate-mass black hole in the luminous fast blue optical transient AT2018cow
最明亮的亚类的快蓝色光学瞬变（LFBOTs）的起源仍然是未知的。我们提出了一个X射线光谱分析的AT 2018 cow的LFBOT原型，使用NuSTAR，雨燕，和XMM牛顿数据。源谱可以用细长的吸积盘的存在来解释，我们发现在源发现后>~ 200天，质量吸积率下降到亚埃丁顿水平。将我们的细长盘模型应用于多个观测时期获得的数据，我们将AT 2018 cow中心致密天体的质量限制为log（M_BH/Msun）=2.4+0.6/-0.1，置信水平为68%。我们的质量测量是独立的，但一致的，从以前采用的方法的结果。质量约束是一致的潮汐中断和黑洞-恒星合并的情况下，如果后者的模型可以外推到测量的黑洞质量。我们的工作为吸积中等质量黑洞（10^2- 10^6 Msun）作为AT 2018 cow的中心引擎提供了证据，并通过扩展，在类似于AT 2018 cow的LFBOT源中。
2024-09-26 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
Discovery of Red-shifted He-like Iron Absorption Line from Luminous Accreting Neutron Star SMC X-1
我们分析了用\textit{Suzaku}获得的SMC X-1的X射线数据，并在2012年5月19日进行的观测中发现了以6.4 keV为中心的吸收线和基础加宽发射线的组合。该吸收线以$6.61_{-0.03}^{+0.02}$ ~keV为中心，吸收强度为$5.9_{-1.4}^{+1.7}$，自然地解释为Fe在6.7~keV的He $_α$共振线，其具有$4000_{-1300}^{+1400}\;\mathrm{km\;s^{-1}}$的红移。虽然\textit{Suzaku}在2011- 2012年的11个月中对该系统进行了10次观测，但只有在NS处于超轨道调制的上升阶段时的一次观测中观察到了吸收特征，这可以被认为是扩展的吸积盘从掩星的出口。因此，我们把这条线归因于一个低密度，高度电离的吸收体在一个吸积盘电晕所产生的磁盘照明NS的强烈的X射线。这种解释也与光电离度和谱线深度的讨论相一致。
2018-11-20 astro-ph.HE
Spreading layers in accreting objects: role of acoustic waves for angular momentum transport, mixing and thermodynamics
在白矮星或中子星上的高速吸积盘被认为会导致扩展层（SL）的形成-物体表面上的带状结构，其中吸积物质在向下旋转的同时稳定地向极（极向）方向扩展。为了评估其基本特性，我们进行二维流体动力学模拟的超音速SL在相关的形态与一个简单的处方冷却。我们表明，超声剪切自然存在于SL的基础上不可避免地驱动声波不稳定性，引起大规模的声学模式的SL的演变。这些模式主导动量和能量的传输，其本质上是全局的，并且不能通过某种形式的局部有效粘度（例如$α$ -粘度）来表征。全球性的波驱动运输应该有重要的影响触发I型X射线爆发的低质量X射线双星。波的非线性演化成激波系统驱动了SL的有效重新排列（敏感地取决于流动的几何性质）和减速，SL最终变成跨音速的，并且容易受到常规开尔文-亥姆霍兹不稳定性的影响。我们解释这一演变的全球结构的SL和建议，SL材料与底层恒星流体的混合应该成为有效的吸积物体的表面上，在中间纬度的流量已经明显减速。在近赤道地区的运输是由声波和混合是效率较低。我们推测，这种纬度上的非均匀性混合吸积白矮星可能与观察到的双极形态的经典新星喷出物。
2015-11-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
A population of luminous accreting black holes with hidden mergers
大型星系合并被认为在推动超大质量黑洞的成长方面起着重要作用。然而，对这一假设的观测支持是混合的，一些研究表明合并星系和发光类星体之间存在相关性，而另一些研究则没有显示这种关联。最近的观测表明，即使在合并的早期阶段，当星系分离良好（5到40千秒差距）时，黑洞也可能被合并驱动的气体和尘埃严重遮蔽。合并模拟进一步表明，这种遮蔽和黑洞吸积在最后的合并阶段达到顶峰，此时两个星系核紧密分离（小于3千秒差距）。解决这一最后阶段需要高空间分辨率红外成像和高灵敏度硬X射线观测相结合，以检测高度模糊的来源。然而，最近在X射线观测中发现了大量被遮蔽的发光吸积超大质量黑洞（距离低于250兆秒差距）。在这里，我们报告的高分辨率红外观测硬X射线选择的黑洞和模糊的核合并的发现，超黑洞合并的母种群。我们发现，与具有匹配恒星质量和恒星形成率的不活跃星系样本（1.1%）相比，被遮蔽的发光黑洞（辐射光度高于每秒2 × 10^44尔格）显示出显著（P<0.001）的后期核合并（17.6%），这与理论预测一致。使用流体动力学模拟，我们证实，过剩的核合并确实是最强的气体丰富的主要合并主机的遮蔽发光黑洞在这最后阶段。
2018-11-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of low-luminosity X-ray pulsations from the accreting millisecond pulsar IGR J17511-3057: An ever-thinning thread between bright accretion and sub-luminous states
INAF–Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INAF-Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所（加泰罗尼亚高等研究理事会））；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究院）；INAF, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica（意大利国家天体物理研究所空间天体物理与宇宙学研究所）；ASI - Agenzia Spaziale Italiana（意大利航天局）
研究发现IGR J17511-3057在低亮度状态下检测到X射线脉动，揭示了吸积毫秒脉冲星在明亮吸积与次低亮度状态之间的过渡特性。
2025-12-12 astro-ph.HE
Propeller effect in action in the ultraluminous accreting magnetar M82 X-2
本文介绍了在双星系统中吸积的中子星中首次观测到的类磁星磁场--M82星系中第一个脉动超亮X射线源X-2。使用钱德拉X射线天文台的数据，我们表明，源表现出双峰分布的光度与两个明确的峰分离的一个因素为40。这种行为可以解释为“螺旋桨制度”的吸积行动。在光度为~ $10^{40}$ erg/s的1.37 s脉冲星中，螺旋桨的出现暗示了~ $10^{14}$ G中子星磁场的偶极分量。
2016-01-07 astro-ph.HE
The Magnetic Field Evolution of ULX NuSTAR J095551+6940.8 in M82--A Legacy of Accreting Magnetar
超亮X射线源通常被认为是质量约为$10^{2-3}M_{\odot}$的黑洞。然而，最近Bachetti等人在M82中发现的NuSTAR J 095551 +6940.8表明它具有自旋周期$P=1.37\rm\,s$和周期{ \bf derivative} $\dot{P}\approx-2\times10^{-10}\rm\,s\,s^{-1}$，这为某些超亮X射线源可能是中子星提供了强有力的证据。利用吸积中子星极向磁场衰变引起的吸积模型和标准自旋上旋力矩，我们得到了该源可能是一个演化的磁巨星。结果表明，NuSTAR J 095551 + 6940. 8仍处于自旋上升过程，吸积$\sim 10^{-2.5}$ \ms后，极区磁场衰减到$4.5\times10^{12}\rm\,G$附近，极区外存在较强的磁场，这可能是观测到低场磁星的原因.源的超光度可以用射束效应和两种吸积--径向随机吸积和盘吸积来解释。由于磁星的诞生率大约是正常中子星的10%，我们猜测几个超亮X射线源应该具有与NuSTAR J 095551 +6940.8类似的性质。
2016-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multiwavelength Evidence for Two New Candidate Transitional Millisecond Pulsars in the Sub-luminous Disk State: 4FGL J0639.1--8009 and 4FGL J1824.2+1231
该研究发现两个与未关联费米伽马射线源位置一致的银河系吸积致密天体，通过多波段观测证实其符合过渡毫秒脉冲星亚光薄盘状态性质，将候选体数量增至9个，推测其占8千秒差距内同类天体总数的≤10%。
2025-03-10 astro-ph.HE
Super-Eddington accretion in ultra-luminous neutron star binary
本文讨论了M82星系NuSTAR J 095551 +6940.8中超亮$X$射线源的性质，该星系含有一个吸积的中子星。中子星具有表面磁场$ B_{NS} \approx 1.4 \times 10^{13 } \, {\rm G}$，并经历$9 \times 10^{-7} M_\odot {\rm \, yr}^{-1} $的吸积速率。磁层半径接近于共转半径，为$\sim 2 \times 10^8$ cm。由于恒星磁场有效地穿透到盘的正转半径之外，中子星上的吸积力矩被减小到远低于在简单磁层吸积中的预期。因此，表面辐射的辐射力并不导致强日冕风，而是将等离子体沿磁场线推向赤道盘。中子星几乎是一个正交旋转体，旋转轴与磁矩之间的夹角为$\geq 80$度。吸积是通过光学上厚的-几何上薄而平的吸积“幕”发生的，它穿过极冠。然而，来自中子星表面的高辐射压力小于流过帘幕的吸积物质的冲压压力，因此无法阻止吸积。在几个恒星半径以下的距离，散射截面的磁抑制变得很重要。$X$射线光度（脉冲和持续分量）既来自中子星表面的硬$X$射线分量，也来自吸积盘后处理的软分量。
2014-10-31 astro-ph.HE
X-ray pulsars: a review
吸积X射线天体是X射线天空中最明亮的天体之一。在高度磁化的中子星（B~ 10 ^12 G）中，物质的流动受强磁场的支配。本文介绍了吸积X射线双星的一般性质，着重讨论了吸积双星的光谱特性。本文讨论了利用回旋加速器谱线直接测量中子星的磁场和检验吸积理论的问题。最后，我们总结了吸积X射线二元研究的现状和前景。
2012-06-14 astro-ph.HE
Polarisation of Accreting X-ray Pulsars. II. Hercules X-1
我们采用我们的新模型的极化发射吸积X射线的辐射来描述发光的X射线脉冲星武仙座X-1。与以前的工作相比，我们的模型预测的偏振参数独立的光谱形成，并考虑的吸积柱的结构和动力学，以及由于广义相对论和量子电动力学的传播的额外影响。我们发现，我们的模型可以描述所观察到的脉冲分数和脉冲形状的主峰，以及调制的回旋线与相位。我们选择了两种几何形状，假设一个单一的吸积柱或两列在磁极，可以描述当前的脉冲形状和回旋调制相位的观察。这两种模型都预测了高极化分数，在$1-10$ keV范围内介于60和80\%之间，这是相位和能量依赖的，并且峰值与强度处于相同的相位。偏振分数和偏振角的相位和能量依赖性可以帮助辨别不同的几何形状。
2020-09-01 astro-ph.HE
A propeller model for the sub-luminous disk state of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
最近发现的毫秒射电星在由其磁场旋转或物质吸积提供动力的状态之间切换，证明了毫秒射电星和低质量X射线双星中的中子星之间的紧密联系。过渡毫秒双星也表现出一种神秘的中间状态，在这种状态下，中子星被一个吸积盘包围，它发出相干的X射线脉动，但相对于吸积的中子星，它在X射线中是亚发光的，在伽马射线中比旋转动力状态下的毫秒双星更亮。在这里，我们模拟的X射线和伽马射线发射观察到PSR J1023+0038在这样一个状态的基础上的假设，即大部分的磁盘流入被推离快速旋转的中子星磁层，电子可以被加速到几个GeV的能量在湍流磁盘磁层边界。我们表明，同步和自同步康普顿发射来自这样一个区域，连同硬盘发射典型的低状态的吸积紧凑的对象，是能够解释在X射线和伽马射线波段观察到的辐射。PSR J1023+0038观测到的平均发射是由速率为$(1-3)\times10^{-11} M_{\odot}/yr$的盘内流模拟的，在半径30至45公里范围内截断，与推进磁层的假设一致。我们比较了我们获得的结果与模型，而假设旋转动力脉冲星是打开的，显示如何在类似的情况下释放的自旋下降功率是很难解释观测到的发射的幅度。
2015-04-27 astro-ph.HE
Absence of reflection features in NuSTAR spectra of the luminous neutron star X-ray binary GX 5-1
我们介绍了NuSTAR对发光中子星低质量X射线双星（NS LMXB）和Z源GX 5-1的观测。在我们的三次观测中，大约间隔两天，源追踪到一个几乎完整的Z轨道。我们从各个分支提取光谱，并将其与已成功应用于其他Z源的连续模型拟合。令人惊讶的是，与NuSTAR观察到的大多数（发光）NS-LMXB不同，我们在GX 5-1的任何光谱中都没有发现反射特征的证据。我们讨论了几种可能的解释反射功能的情况下。基于与其他吸积中子星系统的比较，并考虑到GX 5-1的高光度（~1.6-2.3倍爱丁顿光度，距离为9千秒差距），我们认为一个高度电离的磁盘最有可能的解释，在GX 5-1的反射功能的缺乏。
2018-06-26 astro-ph.HE
The ultra luminous X-ray source NuSTAR J095551+6940.8: A magnetar in a high mass X-ray binary
Bachetti等人最近在M82中探测到来自超亮X射线源（ULX）NuSTAR J095551+6940.8的脉动，表明该物体是高质量X射线双星（HMXB）系统中的吸积中子星。该天体的超爱丁顿光度意味着磁场足够强以抑制散射截面，除非它的光束是在一个有利的角度。我们证明了脉冲星的力矩平衡条件表明中子星的偶极磁场为$6.7 \times 10^{13}$ G，比Bachetti等人估计的高两个数量级，并进一步指出，更强的磁场很可能存在于更高的多极中。这支持了最近的观点，即如果在过渡过程中磁场衰减一个数量级，磁星就会从HMXB下降。
2014-12-12 astro-ph.HE
Accreting Neutron Stars in Low-Mass X-ray Binaries
INAF–Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布拉拉天文台）；University of Turku（图尔库大学）
本文综述低质量X射线双星中吸积中子星的研究，调查相关系统类别，研究I型X射线暴、吸积流物理，结合IXPE偏振结果等提供发射区域几何结构的新约束。
2026-10-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
An evolving jet from a strongly-magnetised accreting X-ray pulsar
相对论喷流在整个宇宙中都可以观测到，从银河系双星系统到星系和星系团，它们在所有物理尺度上都强烈地影响着周围的环境。了解这些喷流形成的一个重要途径是描述它们发射的系统和环境。每当黑洞或中子星吸积物质时，它似乎不可避免地导致喷射的发射，唯一的例外是最常见的吸积中子星类型：那些具有强（$B \geq 10^{12}$ G）磁场的中子星。这个例外创造了强磁场抑制喷流形成的范例。在这里，我们报告了一个强磁性的中子星发射的喷流的发现，该中子星的吸积超过爱丁顿极限，反驳了这一长期存在的范式。喷流的射电光度比其他中子星的射电光度要暗两个数量级，这意味着中子星的性质在调节喷流功率方面起着重要作用。这种喷流探测需要对当前的中子星喷流模型进行根本性的修正，并为所有吸积系统的喷流理论开辟了新的检验。它还表明，超亮X射线辐射源的强磁场并不能阻止这些辐射源发射出射流。
2019-03-26 astro-ph.HE
Two temperature solutions and emergent spectra from relativistic accretion discs around black holes
一个吸积系统在两个温度制度，承认多个解决方案，为同一套运动常数，产生广泛的不同光谱。将观测到的谱与随机选择的吸积解的谱进行比较，会导致对系统吸积参数的错误估计。我们得到的熵测度的形式，有助于消除解的简并性，使我们能够理解系统的物理学，摆脱了任意的假设。在这项工作中，我们已经展示了吸积系统的光谱和光度如何依赖于运动常数，产生从辐射效率低下的流动到发光流动的解决方案。BH质量的增加定量地改变了系统，使系统更明亮，光谱带宽也增加。更高的BH质量系统从无线电到伽马射线。然而，在一定质量的黑洞周围增加吸积率，对光谱的频率范围几乎没有影响。
2020-07-02 astro-ph.HE
A peculiar thermonuclear X-ray burst from the transiently accreting neutron star SAX J1810.8-2609
我们报告了2007年用Swift探测到的来自中子星低质量X射线双星SAX J1810.8-2609的热核（I型）X射线爆发。该事件比从该源观察到的其他X射线爆发更长（约20 min）且能量更高（辐射能量为Eb~6.5E39 erg）。对这种特殊性质的一种可能解释是，X射线爆发发生在爆发的早期阶段，当时中子星相对较冷，这使得积累了较厚的燃料层。我们还报告了2012年MAXI和Swift观测到的SAX J1810.8-2609的新吸积爆发。这次爆发持续了约17天，达到了2-10 keV的峰值亮度Lx~ 3E 37（D/5.7kpc）^2 erg/s。这是一个比前两次从源观测到的爆发更明亮的因子>10，并将其归类为明亮而不是微弱的X射线瞬变。
2012-10-25 astro-ph.HE
A luminous, blue progenitor system for a type-Iax supernova
Iax型超新星（SN Iax）是一种恒星爆炸，在最大亮度下的光谱与某些Ia型超新星（SN Ia）相似，只是喷出物的速度较低。它们也以较低的光度区分。在晚期，它们的光谱性质与其他SN不同，但它们的组成（主要由铁族和中等质量元素组成）表明它们与正常的Ia型SN有物理联系。这些并不罕见; SN Iax的发生率为正常SN Ia发生率的5%至30%。SN Iax的主要模型是碳氧白矮星的热核爆炸，这并没有完全解除恒星的束缚，这意味着它们是正常SN Ia的“不太成功”的表亲，在那里观察到完全的破坏。在这里，我们报告的发光，蓝色祖系统的类型Iax SN 2012 Z在深爆炸前成像检测。SN 2012 Z的光度、颜色、环境，以及与银河系氦新星船尾座V445的相似性，都表明SN 2012 Z是一颗白矮星从氦星伴星吸积而来的爆炸。在SN 2012 Z消失后的几年里，观测可以验证这一假设，或者表明这颗超新星实际上是一颗大质量恒星的爆炸死亡。
2014-08-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing the Physical Properties of the Corona in Accreting Black Holes
日冕是大多数明亮的吸积黑洞的关键组成部分，携带5 - 30%的能量，并在非喷射的活动星系核（AGN）中，产生所有$\simeq 1-2$ keV以上的X射线发射。它的辐射照亮了内部的吸积盘，产生了原子线丰富的反射光谱，用于诊断和绘制吸积流和测量黑洞自旋。日冕很可能是由吸积盘的强烈差异旋转提供磁力，它可能与相对论喷流密切相关。最近的工作表明，许多黑洞日冕可能由致密日冕环境中光子-光子碰撞产生的电子-正电子对所支配。尽管日冕是活动星系核和黑洞双星系统的一个组成部分，但关于日冕的性质，如它的几何形状、位置和驱动发射的物理机制，还有很多是未知的。在本白皮书中，我们探讨了我们目前对日冕性质的理解，例如从现有的硬X射线望远镜（如NuSTAR）测量获得的日冕温度，并讨论了未来十年围绕日冕性质需要解决的重要问题。硬X射线观测将继续消除日冕的神秘感，并打开类星体引擎的这一部分，以充分了解。
2019-03-12 astro-ph.HE
Orbital decay in an accreting and eclipsing 13.7 minute orbital period binary with a luminous donor
研究发现13.7分钟周期的致密吸积食双星ZTF J0127+5258，以35σ测得引力波轨道衰减，并预测LISA可高信噪比探测。
2023-03-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dramatic spectral transition of X-ray pulsar GX 304-1 in low luminous state
本文报道了X射线脉冲星GX 304-1在低光度时能谱的显著变化。特别是，我们发现，典型的吸积恒星，包括GX 304-1在较高的亮度$L_{\rm X}\sim 10^{36} - 10^{37}$尔格的$^{-1}$，转换在较低的亮度$L_{\rm X}\sim 10^{34}$尔格的$^{-1}$到一个两个组件的光谱峰值约5和40千电子伏的截止幂律谱。我们认为，所观察到的过渡对应的变化的主要机制负责的吸积流的减速。我们认为，在低吸积率的吸积流能量释放在大气中的中子星，和源光谱中的低能量分量对应于热辐射的光学厚，加热的大气层。对高能成分最合理的解释是由磁康普顿散射再处理的回旋辐射或在过热的上层部分康普顿化的深大气层的热辐射。还讨论了替代方案。
2018-12-20 astro-ph.HE
Accretion mode of the Ultra-Luminous X-ray source M82 X-2
在超亮X射线源（ULX）M82 X-2的发射中发现了周期性的脉动，强烈表明发射体是旋转的中子星，而不是黑洞。然而，涉及的辐射机制和吸积模式尚未明确建立。本文研究了高质量X射线双星（HMXB）标准吸积模对这一目标的适用性。我们发现，球形风吸积，这驱动OB型HMXB，不能适用于这里，但有一个自然的解释，在标准的Be型HMXB图片的扩展。我们表明，一个中子星与中等强度的磁场，吸积从盘形风发射的Be-同伴，可以与观察到的自旋和轨道周期之间的关系兼容。在某些条件下，罗氏瓣溢出图片也是可能的。
2016-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra-luminous X-ray pulsars as sources of TeV neutrinos
本研究通过数值模拟发现，极亮X射线脉冲星（ULX）中子星磁层内质子碰撞可产生数十TeV的强中微子，并利用IceCube数据推导了Swift J0243.6+6124的中微子流量上限，为未来观测建立新基准。
2025-08-14 astro-ph.HE
Thermal states of neutron stars with a consistent model of interior
我们模拟了孤立的中子星和吸积的中子星在静止期X射线瞬态的热状态，并与观测结果进行了对比。我们使用状态方程和超流重子间隙，这是一贯计算。我们的结论是，直接Urca过程需要与低亮度吸积中子星一致。此外，质子超流性和足够弱的中子超流性对于解释中年中子星的冷却和获得真实的中子星质量分布是必要的。
2017-09-14 astro-ph.HE nucl-th
Super-Eddington Emission from Accreting, Highly Magnetised Neutron Stars with a Multipolar Magnetic Field
脉冲超亮X射线源（PULX）的特征在于极大的光度（$ > 10^{40} \text{erg s}^{-1}$）。虽然有一个普遍的共识，它们拥有一个吸积，磁化中子星（NS），如何产生光度$> 100$乘以爱丁顿极限，$L_E$，太阳质量的物体的问题仍然存在争议。一个有希望的解释依赖于在强磁场存在下不透明度的减少，这使得局部通量比爱丁顿通量大得多。然而，避免螺旋桨效应的发生可能是一个严重的问题。在这里，我们重新考虑柱吸积到一个高度磁化NS的问题，通过放松假设一个纯偶极场，并允许更复杂的磁场拓扑结构，延长以前发表的计算。我们发现最大亮度主要由NS表面附近的磁场强度决定。我们还研究了决定吸积柱几何形状和出射光度的其他因素，例如对控制盘-磁层边界吸积流的参数的假设。我们的结论是，一个强磁化NS与$\sim 10^{13} \text{G}$的偶极分量，$\sim10^{14} \text{G}$的八极分量和自旋周期$\sim1 \text{s}$可以产生亮度的$\sim 10^{41} \text{erg s}^{-1}$，而避免螺旋桨制度。我们将我们的模型应用到两个脉冲星，NGC 5907 ULX-1和NGC 7793 P13，并讨论如何解释它们的光度和自旋周期率在不同的配置，无论是有或没有多极磁性组件。
2021-04-13 astro-ph.HE
On the Magnetic Fields, Beaming Fractions, and Fastness Parameters of Pulsating Ultra-Luminous X-Ray Sources
脉动超亮X射线源（PULX）的发现表明，中子星可能是常见的超亮X射线源（ULX）的人口，虽然大多数人口成员目前缺乏脉动。这些系统很可能是中子星的宿主，它们以超爱丁顿（超临界）速率从高质量X射线双星中的大质量伴星中吸积质量。考虑到超临界吸积流的球化、X射线发射的聚束以及强磁场中散射截面的减小，我们推断了PULX M82 X-2、ULX NGC 5907、ULX NGC 7793 P13、ULX NGC 7793 P14、ULX NGC 7793 P15、ULX NGC 7793 P16、ULX NGC 7793 P17、ULX NGC 7793 P18和ULX NGC 7793 P17 NGC 300 ULX 1、M51 ULX-7、NGC 1313 X-2和Swift J0243.6+6124，它们来自一组基于不同自旋和光度状态的各种组合的条件。使用所观察到的自旋率下的临界光度条件下，我们估计的表面场强度在$\sim 10^{11}-10^{13}\,{\rm G}$范围内的所有PULX。在一般情况下，我们的分析结果在亚临界光度条件下表明表面场强度在$\sim 10^{11}-10^{15}\,{\rm G}$范围内。我们认为，PULX不需要磁强度的表面偶极场，如果考虑到波束，但该领域是强大的，足以让中子星在ULX磁通道的吸积流超临界吸积盘。
2020-09-13 astro-ph.HE
A persistent ultraviolet outflow from an accreting neutron star binary transient
所有吸积盘的天体都会产生强大的外流。在包含中子星（NS）或黑洞的双星中，吸积经常发生在剧烈的爆发期间。在这些爆发的主要盘风签名是蓝移的X射线吸收线，这是优先看到盘为主的“软状态”。相比之下，光学风形成的线最近被发现在“硬态”，当一个热日冕主导的光度。这些特征之间的关系尚不清楚，尽管在紫外线（UV）区域有许多强烈的共振跃迁，但还没有爆发系统揭示出X射线和光学波段之间的风形成的线。在这里，我们表明，瞬态NS二进制斯威夫特J1858.6-0814表现出风形成，蓝移吸收与C IV，N V和He II在时间分辨紫外光谱在发光硬态。这是第一次有证据表明，在这种状态下，有一个温暖的、中等电离的外流成分。同时观察到的光学线也显示瞬态蓝移吸收。将紫外数据分解为常数和变量分量，蓝移吸收与前者相关。这意味着外流与数据中的发光耀斑无关。联合存在的紫外线和光学风的功能揭示了一个多相和/或分层流出的外盘。辐射流体动力学模拟已经预测了所有吸积状态的这种持续质量损失，并有助于解释短于预期的爆发持续时间。
2022-03-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Reprocessing of X-rays emission in Ultra-Luminous X-ray sources
本研究通过三种诊断方法（Fe Kα线搜索、硬度比演化、食内外通量比）约束超亮X射线源的再处理辐射，发现其效率高于银河系X射线双星，并推测周围环境可能金属贫乏或高度电离。
2026-11-02 astro-ph.HE
X-ray Burst Oscillations: From Flame Spreading to the Cooling Wake
I型X射线爆发是在低质量X射线双星中吸积中子星表面观测到的热核闪光。在这些X射线爆发的上升和/或衰减过程中已经观察到振荡。那些在上升过程中看到的可以很好地解释了一个扩展的热点模型，但在衰减阶段的大振幅振荡仍然是神秘的，因为没有一个明确的来源的不对称性。到目前为止，还没有任何定量研究，始终跟踪振荡幅度的上升和衰减（冷却尾）的爆发。在这里，我们计算的光变曲线和振幅的振荡X射线爆炸模型，现实的帐户火焰蔓延和随后的冷却。我们提出了几个这样的“冷却尾流”模型的结果，一个“规范”的冷却模型，其中NS表面上的每个补丁加热和冷却相同，或与纬度相关的冷却时间尺度设置的本地有效重力，和一个“不对称”的模型，其中部分恒星冷却在显着不同的速率。我们表明，虽然正则冷却模型可以产生振荡的尾巴的爆发，他们不能轻易地产生最高的观测调制幅度。或者，一个简单的唯象模型与不对称冷却可以实现更高的振幅与观察一致。
2016-01-27 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
GRMHD Simulations of Accreting Proto-Magnetars I. Implications for Gamma-Ray Burst Jets and Energetic Explosions
Columbia University（哥伦比亚大学）；Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理学中心，西蒙斯数据科学研究所）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（加拿大理论天体物理研究所，多伦多大学）
通过GRMHD模拟吸积原磁星，揭示其可产生对应长GRB等的喷流与外流，磁层-盘相互作用及偶极场强度会影响喷流特性与自旋演化。
2026-09-02 astro-ph.HE
Viscously Spreading Accretion Disks around Black Holes: Implications for TDEs, LFBOTs and other Transients
Princeton University（普林斯顿大学）
该研究提出黑洞周围粘性扩散吸积盘模型，应用于TDEs和LFBOTs等。模型纳入多种因素推广前人工作，解释了TDEs晚期平台现象，还能解释AT2018cow的晚期辐射，为研究盘物理提供机会，预测了AT2018cow的X射线及SED特征。
2026-07-23 astro-ph.HE
Optically thick envelopes around ULXs powered by accreating neutron stars
磁化的中子星至少为某些超亮X射线源提供能量。在这些情况下，吸积流在磁层半径处中断，然后沿着磁场线到达中子星表面。沿着磁场线移动的吸积物质形成围绕中心物体的吸积包络。我们表明，在高质量吸积率的情况下，$\gtrsim 10^{19}\,{\rm g\,s^{-1}}$的信封变得封闭和光学厚，这影响吸积流的动力学和观测表现的中子星隐藏在信封。特别是，光学厚的吸积包络的结果在多色黑体光谱起源于磁层表面。光谱和光子能量通量随视角而变化，这引起以高脉冲分数和通常平滑的脉冲轮廓为特征的脉动。由于与包络的相互作用，辐射的再处理导致回旋散射特征从光谱中消失。我们推测吸积中子星提供能量的超亮X射线源的超轨道变化可以归因于磁偶极子与吸积盘相互作用导致的中子星的进动。
2017-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Unveiling optical signatures of outflows in accreting white dwarfs
本研究通过GTC-10.4m光学光谱观测四颗吸积白矮星，探测到高速蓝移吸收线，首次在MV Lyr和V425 Cas中发现光学外流，表明光学外流在吸积白矮星中可能普遍存在。
2023-10-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
A new class of flares from accreting supermassive black holes
吸积中的超大质量黑洞（SMBH）可以在电磁波谱和很宽的时间尺度范围内表现出可变的发射。活动星系核（AGN）在紫外和光学上的变化通常在几个小时到几个星期的时间尺度上在百分之几十的水平。最近，罕见的，更戏剧性的变化，从吸积SMBH的排放已被观察到，包括潮汐破坏事件，“改变外观”AGN和其他极端的变化对象。物理学背后的“重新点燃”，增强和“关闭”的吸积到SMBH不完全理解。在这里，我们提出了一个快速增加的紫外光发射中心附近的星系，标志着发病突然增加吸积到SMBH。这个耀斑的光谱，被称为AT 2017 bgt，表现出混合的发射特征。有些是典型的发光的、未被遮蔽的活动星系核，但另一些则可能是由鲍文荧光驱动的--在这里与吸积的SMBH附近的高速气体有着强烈的联系。光谱特征和增加的紫外线通量在至少14个月的时间内几乎没有变化。这不利于恒星的潮汐破裂作为它们的起源，而是暗示了一个长期的强化吸积事件。连同其他两个最近报道的事件具有类似的属性，我们定义了一类新的SMBH相关的耀斑。这对SMBH上不同类型的增强吸积的分类具有重要意义。
2019-01-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray reverberation around accreting black holes
明亮的吸积恒星质量和超大质量黑洞产生幂律连续X射线发射从一个紧凑的中央日冕。混响时间滞后的发生是由于光的传播时间延迟之间的变化，在直接的日冕发射和相应的变化，其反射吸积流。由于直接和反射分量具有不同的光谱形状，因此可以使用在不同X射线能带中制作的光变曲线来检测混响。较大的，较低的频率，滞后也被认为是通过吸积流和相关的日冕的波动传播。我们回顾了活动星系核和黑洞X射线双星中X射线反射的证据，展示了如何最好地测量它以及如何模拟它。高频混响滞后的时间尺度和能量依赖性表明，在某些物体中，大部分信号起源于非常接近黑洞的地方，在事件视界的几个引力半径内。我们考虑如何在未来研究这些信号，以进行最接近黑洞的区域的X射线混响映射。
2014-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Exploring the nature of ultra-luminous X-ray sources across stellar population ages using detailed binary evolution calculations
本研究利用POSYDON模拟不同年龄恒星族中的超亮X射线源（ULX），发现几何束效应与脉冲抑制导致观测到的中子星ULX及脉冲源占比偏低，揭示了年龄与模型假设对ULX族群的影响。
2023-12-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
A luminous X-ray outburst from an intermediate-mass black hole in an off-centre star cluster
在非常致密的恒星区域中存在大质量黑洞的一个独特标志是，由于潮汐破裂和随后的恒星吸积而产生的多波长辐射偶尔会发生巨振幅爆发，这些恒星与黑洞非常接近。以前的强潮汐破裂事件（TDE）候选者都与大部分孤立星系的中心有关。在这里，我们报告的发现发光X射线爆发从一个巨大的星团在投影距离12.5千秒差距的中心，一个大型透镜状星系。光度的峰值约为10^{43} erg/s，并在10年内系统地衰减，大致遵循支持将该事件确定为TDE的趋势。X射线谱都非常柔和，发射限于<3.0 keV，可以用标准热盘描述。随着光度的降低，圆盘会显著冷却，这是在吸积恒星质量的黑洞中经常观察到的关键热状态特征。这种热态特征，再加上非常高的亮度，超软X射线光谱和光变曲线的特征幂律演化，提供了强有力的证据，证明该源包含一个质量为数万个太阳质量的中等质量黑洞（IMBH）。这一事件表明，探测IMBH的最有效手段之一是通过星团中TDE的X射线耀斑。
2018-06-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long-Term Evolution of Massive-Star Post-Common Envelope Circumbinary Disks and the Environments of Fast Luminous Transients
本文建立后共有包层双星周盘的长时标演化模型，发现其吸积和风消散显著改变双星间距，并解释明亮快速暂现源及Ibn/Icn超新星的环境，提出可观测的红外和射电信号。
2023-06-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray emission from a rapidly accreting narrow-line Seyfert 1 galaxy at z=6.56
这项研究的目的是确定发光类星体在$z>5.7$之间的X射线-选定的来源在eROSITA最终赤道深度调查（eFEDS），以放置一个下限黑洞吸积以及进入时代的再电离。我们证实了低意义的检测与eROSITA的一个以前已知的，光学暗淡的$z=6.56$类星体从斯巴鲁高Z探测低光度类星体（SHELLQs）调查。我们用钱德拉X射线望远镜获得了一个指向性的后续观测，以确认eROSITA探测。利用新的近红外光谱技术，我们导出了超大质量黑洞的物理性质。最后，我们用这个探测来推断黑洞吸积密度率的下限在$z>6$。钱德拉观测证实了eFEDS源是迄今为止最远的盲X射线探测。推导出的X射线光度相对于类星体的静止标架光发射是高的。窄的MgII线，低导出的黑洞质量，高爱丁顿比，以及其陡峭的光子指数，源显示出类似于本地窄线塞弗特1星系，这被认为是由年轻的超大质量黑洞提供动力的属性。结合以前的高红移类星体检测领域，我们表明，类星体与$L_{2-10 \, \mathrm{keV}} >10^{45} \, \mathrm{erg \, s^{-1}}$占主导地位的超大质量黑洞在$z\sim 6$吸积。
2022-11-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio Nebulæ from Hyper-Accreting X-ray Binaries as Common Envelope Precursors and Persistent Counterparts of Fast Radio Bursts
从施主星到黑洞或中子星双星伴星的洛希叶溢出可以演化为不稳定的失控质量转移阶段，持续时间短至数百个轨道（巨型施主星为$\lesssim 10^{2}$ yr），并最终在一个共同的包络事件中达到高潮。在这个短暂的阶段（$\dot{M} \gtrsim 10^{5}\dot{M}_{\rm Edd})$）中实现的高度超爱丁顿吸积率伴随着盘风中的强烈质量损失，类似于但甚至比附近宇宙中的超亮X射线（ULX）源更极端。同样与观测到的ULX类似，这种膨胀的外流将膨胀成一个充满能量的等离子体“气泡”进入环双星介质。在这个气泡中嵌入的是一个相对论性电子星云，它在来自内部吸积流的更快的$v \gtrsim 0.1 c$风/喷流的终止激波处被加热。我们提出了一个随时间变化的，一个区域模型的同步辐射的无线电发射和其他可观察到的属性，这样的ULX的“超星云”。如果ULX喷流是重复的快速射电暴（FRB）的来源，正如最近提出的那样，这种超星云可能会产生持续的射电辐射，并为爆发提供大的和时变的旋转测量，与FRB 20121102和FRB 190520 B所看到的一致。ULX超星云可以在射电巡天（如VLASS）中独立于FRB星协而被发现，作为非核点源，其通量可以在短至数年的时间尺度上显著演化，可能预示着来自普通包络合并的能量瞬变。
2022-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
