Advective accretion flow properties around rotating black holes - application to GRO J1655-40
研究了旋转黑洞在质量损失情况下的粘性耗散吸积流的性质。在薄圆盘近似下，我们自洽地计算了流入-流出解，发现质量流出率随粘性参数（$α$）的增大而减小。进一步，我们对黑洞源中经常观测到的准周期振荡频率（$ν_{\rm QPO}$）进行了模型计算，观察到$ν^{\rm max}_{\rm QPO}$随黑洞自旋（$a_k$）的增加而增加。然后，我们使用我们的模型来解释在黑洞源GRO J1655-40中观测到的高频准周期振荡。在这样做的同时，我们试图根据观测到的黑洞源GRO J1655-40的HFQPO（$\sim$ 300 Hz和$\sim$ 450 Hz）来限制$a_k$的范围。
2018-01-12 astro-ph.HE
Ultra-luminous X-ray sources as magnetically powered sub-Eddington advective accretion flows around stellar mass black holes
为了解释超亮X射线源（ULX）异常高的光度和光谱性质，一些潜在的黑洞被认为是中等质量的，在几十到几百万太阳质量之间。事实上，长期以来一直存在一个问题，即黑洞的中程质量缺失。然而，由于一些ULX也被认为是中子星，因此它们不寻常的高亮度通常是由超艾丁顿吸积引起的。然而，所有的模型都是基于非磁化或弱磁化吸积。然而，有证据表明，恒星质量的黑洞周围的吸积盘/流中的磁场可能是百万高斯。这样一个磁制动吸积流理所当然地起着关键的作用，许多组合盘射流/流出系统的动力。在这里，我们表明，2.5维对流磁化吸积盘/流出系统周围的恒星质量黑洞的流动能量足以解释ULXs在其硬态的权力。因此，它们既不会有中等质量的黑洞，也不会有超级爱丁顿吸积体。我们认为，至少有一些ULX是围绕恒星质量黑洞的磁动力亚爱丁顿吸积体。
2018-08-30 astro-ph.HE
Hydrodynamic Simulation of Two Component Advective Flows around Black Holes
我们进行了一系列的数值模拟粘性吸积流具有合理的空间分布的粘度参数。我们在整个流动中加入幂律冷却。我们表明，在协议的粘性跨音速流的理论解，具有临界值以上的粘度参数的物质成为开普勒磁盘，而具有较小的粘度的物质仍然是一个低角动量，子开普勒流。后者产生离心压力支持的冲击波。因此，例如，在赤道平面上具有足够高的粘度并且在上面和下面具有低粘度的流动将产生双分量平流（TCAF），其中开普勒圆盘被快速下降的次开普勒晕包围。我们发现，相对较冷的开普勒盘的激波后区域被蒸发，整体位形相当稳定。这与试图解释黑洞候选者的光谱和时间特性的两个分量的理论模型一致。
2012-12-28 astro-ph.HE
Images and Spectral Properties of Two Component Advective Flows Around Black Holes: Effects of Photon Bending
双分量平流（TCAF）成功地解释了黑洞候选者的光谱和时间特性。我们研究的性质，在附近的史瓦西黑洞的光子轨迹，并将其纳入预测图像的TCAF与一个黑洞在中心。我们还计算了发射光谱。我们采用蒙特卡罗模拟技术来实现我们的目标。为了准确预测图像和光谱，在不将运动约束到任何特定平面的情况下生成空轨迹。在适当的相对论考虑下，计算了红移、辐射热通量和相应的温度。离心障碍占主导地位的边界层或CENBOL附近的内部区域的磁盘作为康普顿云是适当的建模为一个厚的吸积盘在史瓦西几何成像和计算光谱的目的。给出了吸积率（$\dot{m}_d$）和倾角等物理参数对光谱和图像的影响。结果表明，光子的引力弯曲效应确实在一定程度上改变了光谱的形状。
2016-11-18 astro-ph.HE
Magnetically arrested advective accretion flows and jets/outflows around stellar mass black holes: Explaining hard state ULXs with GRMHD simulations
本研究利用GRMHD模拟恒星质量黑洞周围强磁场下的亚爱丁顿平流吸积系统，揭示磁场对吸积和外流的影响，无需超爱丁顿吸积率或中等质量黑洞即可解释硬态ULXs的高光度特征。
2024-11-27 astro-ph.HE
A 2.5-dimensional viscous, resistive, advective magnetized accretion-outflow coupling in black hole systems: A higher order polynomial approximation. I
黑洞（BH）周围的吸积和流出的相关和耦合动力学基本上是由基本的守恒定律所支配的，因为流出从吸积区域提取物质、动量和能量。在这里，我们分析了一个强大的形式的2.5维粘性，电阻，对流磁化吸积流出耦合BH系统，在平均场磁流体动力学（MHD）制度。我们解决了完整的耦合MHD守恒方程组自洽，通过调用一个广义的多项式展开在二维。我们进行了一个临界分析的吸积流出区域，并提供了一个完整的准解析解的平流家庭。我们得到的物理合理的外流解决方案在高湍流粘度参数$α\, (\ge 0.3)$，并在一个减少的标度高度，磁应力压缩或挤压的流动区域。我们发现大尺度极向磁场$\bar B_P$的值随着吸积流几何厚度的增加而增强。另一方面，差动磁转矩（$-r^2 \bar B_φ \bar B_z$）随着$\dot M$的增加而增加。随着$α$值的增加，$\bar B_P$、$-r^2 \bar B_φ \bar B_z$以及等离子体β $β_P$得到强烈增强，增强了垂直通量向外的输送。我们的解表明，在中等平流模式中，磁离心加速在径向吸积流中可能起主导作用，而在强平流模式中，热压力梯度可能在等离子体的垂直输运中起更大的作用。
2016-11-08 astro-ph.HE
Effects of Magnetic Field Loops on the Dynamics of Advective Accretion Flows and Jets around a Schwarzschild Blackhole
由于靠近黑洞的方位角速度很强，磁场与低角动量吸积流一起平流主要变成环形。我们自洽地研究这些通量管内的平流盘的运动，以及它们如何动态地影响流动。我们发现，离心屏障减慢了磁通管的径向运动。在这种情况下，具有显著拖曳力的大磁通量管由于浮力而沿着垂直轴逃逸。靠近黑洞时，磁压升高，与离心力一起对抗引力。这些力之间的拔河导致离心压力支持的激波径向振荡。我们研究连续注入的通量管的影响，并找到如何通量管可以被困在光盘内的区域的最高熵。最有趣的是，冲击波保持在其平均位置，没有被破坏。我们发现，环形场回路有助于显着准直和加速从离心屏障的流出，并建议这种机制是一种准直和加速射流。
2019-11-28 astro-ph.HE
Images and Spectra of Time Dependent Two Component Advective Flow in Presence of Outflows
双分量平流（TCAF）理论成功地解释了爆发源或持续源的光谱和时间特性。由于光子的引力弯曲，有康普顿云或离心压力支持的边界层（CENBOL）的静态TCAF图像以前已经被研究过。本文研究了Schwarzschild黑洞周围平流流的时间相关图像，其中包括由于来自Keplerian盘的软光子的康普顿化以及自洽产生的喷流和流出的冷却效应。我们显示了一个典型的波束宽度卷积后的磁盘喷射系统的整体图像。含时系统的长曝光图像不需要显著地显示黑洞视界，除非观察的是没有喷流的软态或沿喷流轴的系统。假设这些盘状喷流结构也与射电发射系统有关，我们的结果将有助于寻找Seyfert星系、RL类星体中高吸积率超大质量黑洞事件视界。
2018-05-02 astro-ph.HE
Review the possible advective disk structures around a black hole with two-type gas inflows
研究了Kerr黑洞（BH）外吸积边界（AB）处两类流入气体的一般对流吸积解。我们根据它们的温度和溶液将这两种类型的气体分类为\cm和外AB处的\hm流入气体。我们发现\hm气体比\cm气体更有效地进行外AB周围的角动量输运。\hm气体可以给出全局多个\cite [流行为激波解][]{c89}或单个音速点解，\cm可以给出光滑的全局解\cite [流行为ADAF][]{ny 94}或两个音速点解。这些解也表示在能量和角动量平面（$\be-L_0$）参数空间上.从理论上首次探讨了吸积解的性质与初始吸积气体性质之间的关系，并进行了详细的计算和可能的物理分析。我们还发现，流动的表面密度的高度影响的温度在AB，这可以改变的辐射发射率的流动。还比较了各种平流解的流量变量。在这些结果的基础上，我们绘制了黑洞周围的内盘结构。这样做，我们讨论了持久/瞬态性质的光谱状态，软过剩和时间尺度的变化周围的黑洞$X-$射线双星（BXB）和活动星系核（AGN）。
2021-01-22 astro-ph.HE
Impacts of photon bending on observational aspects of Two Component Advective Flow
研究了黑洞周围弯曲时空中光子运动轨迹的性质，不将其运动约束在任何平面上。分别研究了两分量平流模式中开普勒分量和CENBOL分量的光子弯曲效应。还计算了诸如红移、辐射热通量、温度分布和光子到达时间等参数。
2016-11-20 astro-ph.HE
Properties of two-temperature magnetized advective accretion flow around rotating black hole
研究了Kerr黑洞周围的双温磁化平流吸积流。在吸积过程中，由于粘性耗散，离子被加热，当库仑耦合变得有效时，它们将一部分能量转移给电子。相反，电子由于各种辐射冷却过程而损失能量，即分别为轫致辐射、同步加速器和康普顿化过程。为了解释磁盘内部的磁贡献，我们考虑了环形磁场，假设该磁场比其他分量占主导地位。此外，我们采用相对论状态方程来描述流动的热特性。在此基础上，我们计算了旋转黑洞的整体跨音速吸积解。我们发现在满足驻激波条件的情况下，含有多个临界点的吸积解中可能存在激波。此外，我们还研究了激波的性质，如激波的位置（$x_s$）和压缩比（$R$）描绘了冲击后的日冕并发现PSC的动力学受流动参数的控制，如增长率（${\dot m}$）和磁场（$β$，定义为气体压力与磁压力之比）等。最后，计算了含PSC的吸积流的发射谱，指出${\dot m}$和$β$在解释黑洞X射线双星的谱态跃迁中起着关键作用。
2020-06-11 astro-ph.HE
Dynamics of Magnetic Flux Tubes in an Advective Flow around a Black Hole
进入吸积流的纠缠磁场，由于吸积盘内部的强烈差速旋转运动，很快就会被拉伸成占主导地位的环形分量。这对于弱粘性、低角动量的跨音速或平流圆盘尤其如此。本文研究了在离心力作用下几何厚流中环形磁通管的运动轨迹。我们还研究了这些通量管的流入和流出的动力学的影响。为此，我们使用有限差分法（总变差递减法），并特别关注这些通量管是否会显着影响流出的特性，如其准直和速率。可以看出，根据控制拖曳力的通量管的横截面半径，这些场线可能会朝着中心物体移动或垂直振荡，然后最终沿着垂直方向逸出漏斗壁（压力零表面）。结果表明，流量管在射流和外流的准直和加速中起着关键的作用。
2017-07-06 astro-ph.HE
Numerical studies of (in)stabilities of shocks in perturbed advective flows around black holes
通过二维流体动力学模拟，研究黑洞吸积流中激波在非轴对称扰动下的不稳定性，揭示QPO频率范围及其对观测的解释能力，并分析绝热指数对激波形态的影响。
2025-05-06 astro-ph.HE
Magnetized 1.5-dimensional advective accretion flows around black holes
我们解决的作用，大规模的磁应力的角动量输运，以及形成不同类型的磁势垒的几何厚，光学薄，垂直平均的1.5维对流吸积流周围的黑洞。外部产生的磁场被吸积过程从环境中捕获，比如伴星或星际介质。这个领域成为动态主导附近的事件视界的黑洞由于连续平流的磁通量。在这种磁主导的吸积流中，吸积物质要么减速，要么在黑洞附近面临磁垒，这取决于磁场的几何形状。我们发现，积累的强极向场与一定的环向场的几何形状有助于磁垒的形成，这可能会敲物质到无穷大。当物质在被屏障击倒后试图回到无限大时，在某些情况下，由于强磁张力和引力的累积作用，因此另一个磁屏障阻止了它的逃逸。我们认为，这种流动可能是形成幕式喷流的原因，其中磁场可以将物质锁定在这两个屏障之间。我们还发现，对于环形主导盘，吸积物质旋转非常快，并减速向中央黑洞。
2019-08-27 astro-ph.HE
Mass loss from advective accretion disc around rotating black holes
我们研究了旋转黑洞周围平流吸积盘流出物质的性质。在吸积过程中，旋转的物质经历离心压力支持的激波跃迁，有效地在黑洞周围以激波后日冕（以下简称PSC）的形式产生了一个虚拟的屏障。由于冲击压缩，PSC变得热和致密，最终由于额外的热梯度力的存在而使流入的物质的一部分偏转为双极流出。在我们的方法中，我们研究的流出属性的流入参数，即比能量（${\mathcal E}$）和比角动量（$λ$）考虑到现实的流出几何周围的旋转黑洞。我们发现黑洞的自旋（$a_k$）对流出速率$R_{\dot m}$（流出和流入的质量流量比）起着重要的作用，特别是对于同一组流入参数，$R_{\dot m}$与$a_k$直接相关.结果表明，在较大的内流参数范围内，黑洞的吸积-抛射解是全局性的，且有、无外流参数空间（${\mathcal E}$，$λ$）的有效面积随黑洞自旋（$a_k$）的增大而减小.我们计算了最大流出速率（$R^{max}_{\dot m}$）作为黑洞自旋（$a_k$）的函数，并观察到对于具有$1.5 \ge γ\ge 4/3$的绝热指数$(γ)$，$R^{max}_{\dot m}$弱依赖于$a_k$，该$a_k$位于流入速率的$\sim 10\%-18\%$范围内.我们提出了我们的方法的观测含义，同时研究基于黑洞吸积态的定常/持续喷流活动。我们讨论，我们的形式主义似乎有可能解释所观察到的喷流动能的几个银…
2015-08-11 astro-ph.HE
A general relativistic hydrodynamic simulation code for studying advective, sub-Keplerian accretion flow onto black holes
本文开发了一个广义相对论流体动力学模拟代码，采用高分辨率激波捕捉方案模拟黑洞近邻的亚开普勒平流吸积流，以捕捉并分析激波结构，且通过已知解析与数值结果验证了代码有效性。
2025-06-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Dissipative advective accretion disc solutions with variable adiabatic index around black holes
采用变绝热指数状态方程和多组分流体模型，研究了粘性和冷却条件下黑洞的吸积问题。得到了存在粘性和冷却时吸积流的运动常数--广义伯努利参数的表达式。我们得到了各种边界条件，粘性参数和吸积率的所有可能的跨音速解决方案。我们用广义Bernoulli参数和视界角动量的参数空间中的位置来确定解。我们证明了受冲击的溶液比无冲击的溶液更亮。对于特定的能量和粘性参数，我们得到了$10^{-4}-1.2$ × Eddington极限范围内的吸积盘亮度，并且辐射效率似乎也随着质量吸积率的增加而增加.我们发现稳态冲击的解决方案，即使是高粘度参数，高吸积率，并为广泛的组合物的流量，从纯粹的电子质子轻子为主的吸积流。然而，类似于早期的无粘流的研究，吸积激波没有得到电子-正电子对等离子体。
2014-07-31 astro-ph.HE
The 2D disk structure with advective transonic inflow-outflow solutions around black holes
在球极坐标系下求解了二维流体的吸积和外流方程，得到了黑洞周围$r, θ, ϕ$和$θ-$方向的显式流动变量.利用Paczyroski-Wiita势研究了赤道面上跨音速对流主导吸积流（ADAF）在$r-$方向的全局解.我们使用ADAF的径向流变量与赤道平面上的对称条件，作为初始值的$θ-$方向的积分。在二维盘结构的研究中，我们使用了粘性应力张量的两个方位分量，即$τ_{\rm rϕ}$和$τ_{\rmθϕ}$。有趣的是，我们发现，整个平流盘是不参与外流的产生和外流的形式接近BH。通常情况下，流出强度随粘度参数（$α_1$）、质量损失参数（$s$）和气体压力比（$β$）的增大而增大。对于$τ_{\rm rϕ}$，流出区随着$s$、$α_1$的增加而增加，对于$τ_{\rmθϕ}$，流出区随着$α_2$的减少而增加。$τ_{\rmθϕ}$在高纬角动量输运中是有效的，并且由于它改变了气流的极向速度（$v_{\rmθ}$），沿对称轴流出准直。流出排放也受到ADAF尺寸的影响，并随着ADAF尺寸的减小而减小。流入（$v_{\rm r}<0$，非常接近BH）和流出（$v_{\rm r}>0$）都形成了跨音速表面。我们还探索了无流出区、流出区和流出失败区，这主要取决于粘度参数。
2018-05-08 astro-ph.HE
Monte Carlo Simulations of the Advective Inflow and Outflow around a Black Hole
本文介绍了用蒙特卡罗技术编制的三维辐射转移程序及其在各种天体物理问题中的应用。该程序能够模拟致密天体（如黑洞X射线双星）周围吸积盘电子云的辐射谱。物理过程包括电子的相对论性Maxwell-Juttner动量分布、电子的康普顿散射和光子的引力红移。由于代码的一般性质，像同步辐射，韧致辐射，库仑耦合和对生产的过程也可以纳入。各种类型的光子能量分布（例如，单能、幂律、黑体和多色黑体）和光子源的几何形状（例如，点或盘）。在这篇论文中，我们主要使用了来自开普勒圆盘的多色黑体光子作为软辐射源。这种软辐射被电子云拦截。根据云的光学深度和电子的能量，软光子可能会通过多次散射得到康普顿化和逆康普顿化，或者可能根本没有散射，并且它们作为相对较硬的辐射从云中出现。我们的模拟提供了关于吸积盘和中心致密物体的信息。
2013-07-13 astro-ph.HE
Signature of Two-Component Advective Flow in several Black Hole candidates obtained through time-of-arrival analysis of RXTE/ASM Data
我们研究了几个银河系黑洞候选人使用长时间的RXTE/ASM X射线数据，以寻找在两个组件中使用的两个组件的粘性时间尺度的差异，在两个组件的对流（TCAF）范例的迹象。在高质量X射线双星（HMXB）中，风主要是吸积的。这种几乎无粘性的、占主导地位的次开普勒流几乎自由地落向黑洞。在存在显着粘性的情况下，标准的Keplerian圆盘可以由这种亚Keplerian物质形成，并且尺寸可能很小。然而，在低质量X射线双星（LMXB）中，由于罗氏瓣溢出，高粘性和更大的开普勒吸积盘预计将形成亚开普勒盘。由于这两个分量中的两个粘性时间尺度，预计LMXB中这些分量的到达时间之间的滞后比HMXB中的大。光子通量之间的直接互相关不会揭示这种滞后/延迟，因为它们缺乏线性相关性;然而，它们通过粘性过程耦合，从而引入两种物质。为了量化上述时间滞后，我们引入了一个指数（Θ），它是通常光子指数（r）的代理。因此，当动态响应于两个通量的θ被认为是参考时，发现LMXB中的两个通量之间的到达时间滞后比HMXB中的大得多。我们的结果建立了存在两个动力学组件的吸积，并表明开普勒盘的大小确实是较小的HMXB相比，在LMXB。
2018-10-18 astro-ph.HE
Implementation of Two Component Advective Flow Solution in XSPEC
利用双分量平流（TCAF）的Chakrabarti-Titarchuk解可以很好地解释候选黑洞的光谱和时间性质。这个模型需要两个吸积率，即开普勒盘吸积率和晕吸积率，后者由亚开普勒，低角动量流，可能会或可能不会发展的冲击。在这个解决方案中，相关的参数是相对重要性的晕（创建康普顿云区）率相对于开普勒磁盘率（软光子源）。虽然这个模型已经被用来手动拟合数据的几个黑洞候选人相当令人满意，第一次，我们使它用户友好的GSFC/NASA的XSPEC软件实现。这使得任何用户都可以提取吸积流的物理参数，例如任何黑洞候选者的两个吸积率、激波位置、激波强度等。我们提供了一些使用此模型拟合一些情况的例子。最重要的是，与任何其他模型，我们表明，TCAF是能够预测的时间属性的频谱拟合，因为在TCAF，冲击是负责决定频谱斜率以及QPO频率。
2014-02-05 astro-ph.HE
Simulation of advective accretion flows around black holes under various outer boundary conditions
Harish-Chandra Research Institute, HBNI（哈里什·钱德拉研究所，HBNI）；Chungbuk National University（忠北国立大学）
该研究通过粘性流体动力学模拟，探究不同外边界条件对黑洞周围平流吸积流结构、激波特性、角动量分布及外流产生的影响，指出需结合初始流入气体的定性与定量特性构建吸积模型。
2026-08-20 astro-ph.HE
Extracting Flow parameters of H 1743-322 during early phase of its 2010 outburst using Two Component Advective Flow model
将银河系瞬变黑洞候选者H 1743-322作为局部模型，并将其纳入光谱分析软件包XSPEC中，利用TCAF模型研究了其在2010年爆发早期的光谱特性.对于分析，使用来自RXTE/PCA仪器的2.5-25 keV能带的光谱数据。从谱拟合，吸积流参数，如开普勒（盘）率，亚开普勒（晕）率，位置的冲击和冲击的强度直接提取。QPO频率是根据TCAF模型谱拟合冲击参数预测的，与观察到的频率“密切”匹配。
2013-09-13 astro-ph.HE
Temporal variability from the two-component advective flow solution and its observational evidence
在传播振荡激波模型中，激波后区域的振荡，即，康普顿云，导致观察到的低频准周期振荡（QPO）。QPO频率的演变可以用康普顿云大小的系统变化来解释，激波前缘的稳定径向运动，这是由激波后区域的冷却触发的。因此，分析不同变率时间尺度下的能量依赖时间特性可以诊断黑洞周围吸积流的动力学和几何结构。利用RXTE/PCA数据研究了高倾角黑洞源XTE J1550-564在其1998年爆发期间和低倾角黑洞源GX 339-4在其2006-07年爆发期间的这些性质，我们发现它们可以令人满意地解释与这些系统的QPO相关的时间滞后。我们发现，作为时间的函数，在两个源的上升阶段的时滞的平滑减少。在下降阶段，时滞随时间增加。我们发现，在这些爆发的QPO频率和硬滞后系统的演变。在XTE J1550-564中，滞后从硬变到软（即，从正值到负值）以$\sim 3.4$ Hz的交叉频率（$ν_C$）。我们提出了可能的机制来解释一个单一的双组分平流模型（TCAF）的框架内的高和低倾角源的滞后行为。
2016-09-26 astro-ph.HE
Spectral analysis of magnetized advective accretion flows around rotating black holes
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Shri Ramasamy Memorial (SRM) University Sikkim（锡金斯里·拉马萨米纪念大学）
通过数值稳态MHD解和GRMHD模拟，研究黑洞自旋、吸积率、磁场和电子温度对磁化吸积流谱的影响，发现SANE与MAD流在光度、发射峰位置及同步辐射与自康普顿峰比上存在显著差异。
2026-06-12 astro-ph.HE
Temporal Evolution of Photon Energy emitted from Two Component Advective Flows: Origin of Time Lag
黑洞候选者的X射线时间滞后包含有关发射几何的重要信息。最近，对观测数据的时间滞后的研究揭示了非常有趣的性质。为了研究这种滞后行为与能量和光谱状态的真正原因，我们研究了双组分平流（TCAF）内的光子路径，这似乎是一个令人满意的模型来解释光谱和时间特性。我们采用蒙特卡罗模拟技术来实现康普顿化过程。我们使用史瓦西几何中的相对论厚盘作为离心压力支持的边界层（CENBOL），这是康普顿云。在TCAF中，这是平流分量的激波后区域。赤道平面上的开普勒圆盘，其在内缘处被截断，即，在CENBOL的外边界处，用作软光子源。光线跟踪代码被用来跟踪光子到远处的观察者。我们计算了光子在康普顿化、反射和遵循弯曲几何到达观察者的过程中所花费的累积时间。计算了各种硬带和软带之间的时滞。我们研究了时滞随吸积率、CENBOL尺寸和倾角的变化。针对不同的倾角绘制了不同能量通道的时间滞后。再现了卫星观测到的时滞随QPO频率和能量变化的一般趋势。
2017-07-25 astro-ph.HE
FSRQ/BL Lac dichotomy as the magnetized advective accretion process around black holes: a unified classification of blazars
对$Fermi$ blazar的观测表明，在$γ$射线光度和光谱指数之间有很强的相关性。BL Lac天体比平谱射电类星体（FSRQ）的光谱更硬，亮度更低。有趣的是，FSRQs明显表现出开普勒圆盘分量以及强大的喷流。我们计算喷流的本征亮度由不同的冷却机制所决定的光束修正。观测到的$γ$ -射线光度和光谱测量的宽发射线建议的吸积盘光度与喷流内禀光度的相关性。此外，这些喷流源的理论和观测推断表明热平流吸积流和动态主导磁场在喷流足迹的签名。事实上，很难想象强大的喷流从几何上薄的开普勒圆盘发射。我们提出了一个磁化，对流盘流出共生显式冷却，以解决一个统一的分类blazars通过控制质量吸积率和磁场强度。大尺度强磁场影响吸积动力学，从下落物质中去除角动量，有助于形成强流出/喷流，同时导致同步辐射。我们认为BL Lac在喷流足迹处比FSRQs更薄，并且磁性占主导地位，以解释其固有的$γ$射线光度。
2019-04-11 astro-ph.HE gr-qc
Hydromagnetics of advective accretion flows around black holes: Removal of angular momentum by large scale magnetic stresses
我们表明，角动量的去除是可能的，在存在大规模的磁应力在几何厚，平流，子开普勒吸积流周围的黑洞在稳态下，在完全没有α-粘度。这种角动量转移的效率可以等同于α粘度的效率，其中α =0.01-0.08。然而，所需的字段是远远低于其均分值，导致磁稳定磁盘流。这是非常重要的，以便描述的硬频谱状态的来源，当流是非/子开普勒。我们在我们的简单的1.5维，垂直平均磁盘模型，更大的磁场的方位角分量的垂直梯度，更强的角动量转移的速率，这反过来可能导致更快的流出物质的速率。在黑洞盘中，当α-粘性的一般起源仍在探索时，发现仅通过磁应力的有效角动量转移是非常有趣的。
2015-05-06 astro-ph.HE gr-qc physics.flu-dyn
Study of mass outflow rates from magnetized advective accretion disk around rotating black holes
本文构建旋转黑洞周围相对论磁化黏性平流吸积—出流模型，自洽求解激波诱导的全局解，量化质量外流率随磁场、吸积率、黏性和自旋的变化，并用最大喷流功率印证观测。
2024-04-05 astro-ph.HE
Semi-Analytic Solutions For Warped, Super-Eddington Accretion Disks with Outflows
College of Charleston（查尔斯顿学院）；University of Southampton（南安普顿大学）；University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
本研究建立了一个辐射压主导的翘曲吸积盘的半解析模型，自洽连接盘翘曲、质量流入、风与能量输运，并确定了盘变为对流的半径，重现了数值模拟结果。
2026-09-24 astro-ph.HE
Timing Properties of Shocked Accretion Flows around Neutron Stars in Presence of Cooling
利用光滑粒子流体动力学（SPH）方法首次对弱磁化中子星的吸积流进行了稳健的数值模拟。我们遵循黑洞的双分量平流（TCAF）范式，并只关注中子星的情况下的平流分量。这种低粘度的亚开普勒流除了在黑洞吸积中存在的离心压力支持的边界层（或CENBOL）之外，还将在恒星表面上产生正常的边界层（或NBOL）。这些密度跳跃可能会引起站立或振荡激波阵面。在硬光谱状态期间，进入流具有可忽略的粘度，导致与开普勒圆盘分量相比更多的亚开普勒分量。我们表明，我们的模拟流动的冷却和可忽略的粘度产生精确的两个冲击和强大的超音速风从这些边界层。我们发现，物质的特定角动量决定了这些冲击的位置和振荡的性质。对于低角动量流，径向振荡似乎是首选。对于具有较高角动量的流动，垂直振荡似乎成为主导。在所有的情况下，不对称w.r.t.可以看到Z=0平面，由于流入和流出强风的相互作用，不稳定性开始出现。我们的结果捕捉低和高频率的准周期振荡，而不调用磁场或任何进动机制。最重要的是，这些解直接证实了风主导的大质量X射线双星的观测特征，如Cir X-1。
2019-02-14 astro-ph.HE
A comparative study of the timing and the spectral properties during two recent outbursts (2010 & 2011) of H 1743-322
银河系黑洞候选者（BHC）H~1743-322最近在2010年8月和2011年4月展示了两次X射线爆发。分析了爆发的性质（爆发轮廓、准周期振荡（QPO）频率和谱态的演化等）。这两次连续爆发，每次持续约两个月，是非常相似的。我们提出的时间和光谱特性的源在这两个爆发的比较研究所获得的结果。在两次爆发中观测到的类星体振荡的演化与传播振荡激波（POS）模型拟合得很好。在这两次爆发期间，观测到的光谱状态（即，硬，硬中间，软中间和软）遵循“标准”类型的对流环，这可以用两个分量平流（TCAF）模型来解释。
2013-09-13 astro-ph.HE
Two-Component Advective Flows around Neutron Stars
黑洞周围的吸积与中子星的根本区别在于内边界条件，它影响了非常接近致密物体的物质的行为。这导致了中子星的附加激波和边界层的形成。以前对这种边界层形成的研究主要集中在直接或通过过渡层形成到达恒星表面的开普勒流。然而，在中子星表面附近的亚开普勒物质的行为还没有被详细研究。在这里，我们研究的粘性，在冷却的存在下，对围绕中子星的亚开普勒流的影响，使用光滑粒子流体动力学。我们的时间相关研究表明，多个激波，过渡和边界层的形式在这种类型的吸积，当粘性是显着的，和一个或多个层时，粘度是中等的缺席。这些流动对于诸如Cir X-1的风主导系统特别有意义。我们还报告了形成一个广义的流动配置，双组分平流，为第一次。
2021-01-05 astro-ph.HE
Two temperature accretion around rotating black holes: Description of general advective flow paradigm in presence of various cooling processes to explain low to high luminous sources
研究了旋转黑洞周围的粘性双温吸积盘。我们描述的全球解决方案的吸积流与子开普勒角动量剖面，通过求解基本的守恒方程，包括显式冷却过程自洽。软光子的韧致辐射、同步辐射和逆康普顿化被认为是对Schwarzschild和Kerr黑洞的次爱丁顿、爱丁顿和超爱丁顿质量吸积率（Kerr参数为0.998）的可能冷却机制。研究发现，在从开普勒到次开普勒过渡区到黑洞事件视界的过程中，对流经过了不同的平流阶段--一般平流阶段到辐射低效阶段，反之亦然。因此，与温度为~ 10^{10.2} - 10^{11.8}K的热质子相比，在爱丁顿单位吸积率为0.01 <~ \mdot <~ 100的范围内，流控制着低得多的电子温度~10^8-10 ^{9.5} K。因此，该解可能解释活动星系核和X射线双星发射的硬X射线和γ射线。然后，我们表明，弱粘性流预计将冷却为主，特别是在光盘的内部区域，相比之下，其高粘性对应的辐射效率低。有了所有的解，我们最终重现了在不同的输入参数组合下，如质量吸积率、比热比，欠馈活动星系核和类星体（如Sgr A^*）到超亮X射线源（如SS 433）的观测光度。这组解还适当地预测了在高亮度活动星系核和超亮类星体（如PKS 0743-67）中观测到的光度。
2009-10-23 astro-ph.HE gr-qc
Advective accretion disc-corona model with fallback for tidal disruption events
潮汐破裂事件（TDEs）显示了紫外线到X射线光谱指数和爱丁顿比之间的相关性，在低爱丁顿比的非热X射线发射。我们认为围绕吸积盘的日冕是一个非热的X射线源。我们构造了一个含时的非相对论性对流吸积盘-日冕模型。下落的碎片被假定为形成一个种子盘的时间$t_c$，这演变由于质量增益下落碎片在恒定的外半径与质量回落率$\dot{M}_{\rm fb}$和质量损失，通过吸积到黑洞。在我们的模型中的粘性应力取决于气体（$P_g$）和总（$P_t$）的压力为$τ_{rϕ} \propto P_g^{1-μ} P_t^μ$，其中$μ$是一个常数。我们发现质量吸积率$\dot{M}_a$从爱丁顿吸积演化到亚爱丁顿吸积，其演化的时间接近于$t^{-5/3}$，其中$t$是时间.我们发现，辐射热盘光度遵循接近$t^{-5/3}$的晚期演化。日冕X射线总光度与辐射热盘光度的比值随$μ$的增加而增加，而$μ\neq 1$的比值在后期增加。我们得到的X射线黑体温度的光盘，同意从X射线观测（$\sim~10^5~{\rm K}$）的温度。我们发现，光盘的辐射效率随时间的增加和减少的光盘时，包括电晕。我们忽略了外流，我们的模型更适用于近亚爱丁顿吸积和当$\dot{M}_{\rm fb}$是亚爱丁顿。
2022-11-09 astro-ph.HE
Advective accretion onto a non-spherical accretor in white dwarf and neutron star binaries: a new scenario of shock formation
关于致密天体周围开普勒和次开普勒吸积盘的流体动力学的大量研究（例如，白矮星（WD）、中子星（NS）或黑洞（BH））试图解释观测到的紫外线、软X射线和硬X射线光谱。虽然，当紧凑对象（例如，WD或NS）具有有限的表面，其快速旋转时，恒星磁场会引起球对称的变形。早期对开普勒圆盘的研究表明，偏离致密物体的球面对称性会影响观测到的光变曲线和高频光谱。在这里，我们已经探讨了一个紧凑的对象的非球形性质的光学薄，几何厚的子开普勒平流的流体动力学的效果。我们发现，由于中心吸积体的非球形形状，在不考虑广义相对论效应或恒星硬表面存在的情况下，在靠近吸积体的次开普勒平流中有可能触发Rankine-Hugoniot激波.我们的结果是更相关的吸积到WD几乎没有任何广义相对论效应将在图片中。我们提出一些观测特征，例如，用多温度等离子体模型而不是单温度模型拟合光谱的重要性，以及X射线发射的可变效率（X射线光度与盘的光学和UV光度的比较），可以通过在次开普勒平流中存在激波来解释。
2021-06-22 astro-ph.HE
Possible range of viscosity parameter to trigger black hole candidates to exhibit different states of outbursts
在一个紧凑的物体周围的两个组成部分的平流，高粘度的开普勒磁盘两侧的低角动量和低粘度的流动，形成离心压力支持的冲击波接近黑洞。在爆发过程中，随着谱从硬态到软态的变化，表现为康普顿云的激波后区域逐渐变小，以满足冷却条件下的朗肯-雨果尼奥关系。引起低频准周期振荡（QPO）的冲击波共振振荡也使我们能够从每个观察到的QPO频率获得冲击位置。应用康普顿冷却和粘性的跨音速流动理论，我们得到了在低开普勒分量中的那些位置处形成激波所需的粘性参数$α_{SK}$。当我们比较每个爆发的$α_{SK}$的演变时，我们得出一个主要结论：在每个源中，当从一个光谱状态过渡到另一个光谱状态时，平流分量通常需要完全相似的$α_{SK}$值（例如，从硬状态到软状态，经过中间状态，在下降阶段则相反）。最重要的是，低角动量平流分量中的这些$α_{SK}$值是完全自洽的，因为它们保持在形成开普勒圆盘所需的临界值$α_{cr}$以下。为了进一步的一致性检查，我们计算开普勒分量的$α_K$，并发现在每个对象中，$α_{SK}$ $<$ $α_{cr}$ $<$ $α_K$。
2017-08-01 astro-ph.HE
Study of advective energy transport in the inflow and the outflow of super-Eddington accretion flows
本文提出径向自相似的二维内流—外流解，自洽计算平流因子，发现径向平流加热内流、垂直平流与辐射共同冷却，表明超爱丁顿吸积辐射效率高于细盘模型。
2023-08-16 astro-ph.HE
Characterization of GX 339-4 outburst of 2010-11: analysis by xspec using two component advective flow model
将GX 339-4作为一个表模式纳入XSPEC后，利用TCAF模式研究了GX 339-4在2010-11年爆发期间的光谱特征。比较了TCAF模型与圆盘黑体和幂律组合模型的拟合结果。对于光谱拟合，我们使用2.5-25 keV的PCA仪器机载RXTE卫星的光谱数据。从我们的拟合，吸积流参数，如开普勒（盘）率，次开普勒（晕）率，位置和强度的冲击提取。我们量化的磁盘和晕率变化在整个爆发。我们研究了如何晕盘吸积率比（ARR），准周期振荡（QPOs），冲击的位置和强度变化时，系统通过硬，硬中间，软中间，软状态。我们发现件的证据单调增加和减少的性质QPO频率依赖于ARR的变化在上升和下降阶段。有趣的是，在从硬态过渡到硬中间光谱态（在上升阶段）或反之亦然（在下降阶段）的日子里，ARR被观察到局部最大值。ARR的非恒定性，同时获得合理的拟合点的存在下，两个独立的组件在流动中。
2015-01-06 astro-ph.HE
The 2004 Outburst of BHC H1743-322: Analysis of spectral and timing properties using the TCAF Solution
黑洞瞬变H1743-322自1977年被发现以来，表现出几次具有时间和光谱变化的爆发。自2003年3月重新发现以来，这些爆发发生在大约$0.5-2$年的准定期复发期。利用RXTE/PCA数据，研究了低质量X射线双星H1743-322在2004年爆发时的吸积流动力学。我们使用二分量平流（TCAF）的解决方案来分析光谱数据。从与TCAF解的拟合中，我们得到了开普勒和次开普勒分量的物理吸积速率、康普顿云的大小和其它性质的逐日变化。分析的光谱特性的2004年爆发保持拟合归一化在一个狭窄的范围内，其定时属性的存在和不存在的QPO，使我们能够约束的质量范围内的黑洞的$10.31 M_{\odot} - 14.07 M_{\odot}$这是一致的文献中报道的其他估计。
2019-01-03 astro-ph.HE
Relativistic Low Angular Momentum Advective Flows onto Black Hole and associated observational signatures
本研究通过相对论流体动力学模拟，发现低角动量吸积流中驻立激波在特定角动量下合并导致光度剧增，并产生与黑洞X射线双星及Sgr A*观测相符的准周期振荡。
2024-12-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Slim accretion disks around black holes
在这篇论文中，我研究了薄吸积盘的流体动力学模型-对流光学厚盘，它将辐射有效薄盘的标准模型推广到所有的吸积速率。我首先对致密物体的吸积理论作一个一般性的介绍。接着推导出常用的薄磁盘标准模型。在随后的一节中，我将介绍描述细长圆盘的方程，解释我用来求解它们的数值方法，并讨论这些解的性质。给出了非定常方程的一般推导，并给出了热不稳定吸积盘的时间演化。我介绍一个国家的最先进的方法耦合的径向和垂直结构的平流吸积盘，并讨论它带来的改进垂直平均的解决方案。本文还提出了一个自发光细长吸积盘的数值模型。最后，介绍并讨论了细长吸积盘的应用：基于高光度数据的X射线连续拟合估算LMC X-3中心黑洞的自旋，超临界吸积流对黑洞自旋的影响以及磁流体动力学全球模拟的归一化。
2011-08-01 astro-ph.HE
A new prospect for jet origin and spectral state transitions with three hybrid accretion flows around black holes
有一种非常流行的双区吸积盘模型，认为非平流的开普勒盘（Shakura-Sunyaev盘）内部可以产生热的平流主导的吸积流，这种吸积流可以产生高能幂律辐射和外流/喷流。然而，我们发现，这个简单的模型是不足以自动解释的源的许多属性（如滞后效应，逆时针遍历的硬度强度图，奇特的可变性，并在黑洞$X-$射线双星的关联/非关联的射流），而不考虑额外的假设。我们还发现了该模型中的一些理论问题，如对过渡区变化的理解和只有开普勒分布的外盘的形成。基于近年来对平流盘结构的理论研究，以及吸积黑洞的许多观测行为，我们得出结论：平行于两区盘模型的吸积流中应该存在第三分量（TC），这可以很好地解释上述问题。有趣的是，这个修正的模型还提供了一个新的情况下，射流的产生和演变的TC流在高能量状态，这可以使射流靠近轴。并给出了射流动能的表达式。
2022-10-03 astro-ph.HE
Spectral signature of mass outflow in Two Component Advective Flow Paradigm
外流在许多天体物理系统中很常见。在本质上是包括旋转、粘性和冷却效应的广义邦迪流的双分量平流（{ \fontfamily{qcr} \selectfont TCAF}）范式中，外流源自吸积盘内边缘的热的、膨胀的、后冲击区域。我们认为这一区域是高速射流带走物质的底部。本文利用{ \fontfamily{qcr} \selectfont TCAF}研究黑洞的光谱性质，其中还包括垂直于盘平面方向的喷流（{ \fontfamily{qcr} \selectfont JeTCAF}）.来自开普勒盘的软光子被激波后区域和喷流底部向上散射，并作为硬辐射发射。我们还考虑了射流发散引起的体运动康普顿效应。我们的自洽吸积喷射解决方案显示了如何从喷流的基础上的频谱随吸积率，几何形状的流动和准直因子的喷流。利用{ \it NuSTAR}观测资料，对GS1，1354 -64在2015年爆发期间的质量外流率和流动的几何构型进行了估算。估计的质量流出与质量流入比率为$0.12^{+0.02}_{-0.03}$。从模型拟合的吸积率、激波压缩比和能谱指数，我们确定了爆发的硬谱态和中间谱态的存在。我们的模型拟合射流准直因子（$f_{\rm col}$）被发现是$0.47^{+0.09}_{-0.09}$。
2021-07-30 astro-ph.HE
Magnetized advective accretion flows: formation of magnetic barriers in Magnetically Arrested Discs
讨论了大尺度强磁场在向外移动角动量中的重要性，以及在黑洞周围的对流、几何厚的亚开普勒吸积流中各种磁垒的可能来源。事件视界附近大尺度强磁场的产生是由于来自环境（如星际介质或伴星）的吸积气体由于磁通冻结而对磁通量的平流作用。在这个最简单的垂直平均的1.5维圆盘模型中，我们选择了黑洞周围圆盘所能维持的磁场的最大上限。在这个所谓的磁制动盘（MAD）模型中，吸积气体要么减速，要么面对事件视界附近的磁屏障积累的磁场取决于几何形状。磁障可能会把物质撞到无穷远。我们认为，这些类型的流动是积木式的吸积系统中产生射流和外流。我们还发现，在某些情况下，当物质在撞击屏障后试图回到无限远时，由于强引力和磁张力的累积作用，物质被另一个屏障阻止逃逸。这样，磁场可以将物质锁定在这两个屏障之间，这可能是幕式喷流形成的一个可能的解释。
2018-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Spectral/timing evolution of black-hole binaries
我简要地概述了国家的范式，已经出现了从研究黑洞双星与RossiXTE。这是许多研究的起点，这些研究涉及吸积和喷流喷射之间的联系以及这些系统中硬光谱成分的物理性质。
2010-01-05 astro-ph.HE
Timing stability of black widow pulsars
我们研究了三个黑寡妇双星的时间稳定性，包括它们的长期自旋演化和短期轨道稳定性。最初发现的两个黑寡妇脉冲星系统（PSR B 1957 +20和J 2051 $-$ 0827）的不稳定定时行为和射电日食被认为是这类脉冲星的代表。在过去的十年里，随着几个新的黑寡妇系统加入到这个群体中，现在有几个已知的系统没有显示这些典型的轨道变化或射电日食。我们使用7 $-$ 8年的观测，从四个欧洲脉冲星定时阵列望远镜的PSR\，J0023 +0923，J2214+3000和J2234+0944的时间解决方案，并确认，这些系统中的两个没有表现出任何显着的轨道变化，在我们的观测时间跨度，无论是在长期或轨道参数。第三个脉冲星PSR J0023+0923的轨道变化，我们讨论的时间解决方案的影响。我们的结果，从长期的时间，这些卫星提供了几个新的或改进的参数相比，早期的作品。我们讨论了我们的结果，关于这些的稳定性，和黑寡妇的稳定性一般，在上下文中的二进制参数，并讨论潜在的罗什叶填充因子的伴星是这些系统的稳定性指标。
2020-03-23 astro-ph.HE
Fourier spectral-timing techniques for the study of accreting black holes
本文回顾了用于研究吸积黑洞的傅里叶光谱时序技术，重点介绍了X射线混响映射和低频准周期振荡的相位分辨光谱学，以诊断吸积几何结构并约束振荡机制。
2022-12-20 astro-ph.HE
Timing Properties of Shocked Accretion Flows around Neutron Stars -- II. Viscous Disks and Boundary Layers
本文利用光滑粒子流体动力学方法研究了弱磁性中子星周围的粘性吸积流。我们表明，在冷却和粘度的存在下，多个“边界”层的形成。我们发现，在一个sub-Keplerian流中引入一个小的粘度，很像风吸积在HMXB，如Cir X-1，只有一个单一的正常边界层（NBOL）的形式来调整旋转速度分量。随着粘度的增加，该区域径向扩展，超过某个临界值，在亚开普勒流和NBOL之间形成辐射开普勒盘/层（RAKED）。当粘度进一步增加时，仅保留NBOL和RAKED。在所有这些情况下，离心压力主导的边界层（CENBOL）形成，远离恒星，就像黑洞的情况一样。这是第一个自洽的研究，这种过渡从子开普勒流已报告的中子星。我们还确定吸积和喷射的物质之间的联系，以下的两个组件的对流黑洞，中子星。这些结果对于理解风主导的中子星系统中的盘、边界层和外流的形成是至关重要的。
2019-06-25 astro-ph.HE
Characterization of few transient black hole candidates during their X-ray outbursts with TCAF Solution
Chakrabarti-Titarchuk二分量对流模式（TCAF）的理论概念是在20世纪90年代中期提出的。近年来，将TCAF模型作为可加表模型引入XSPEC后，我们发现它能够很好地拟合几个瞬态黑洞候选者（TBHC）在爆发过程中不同相位的光谱。这与我们的理论理解是一致的。在这里，我们的几个TBHC的X射线爆发与TCAF期间的光谱和时间特性的最近研究的简要总结将进行讨论。
2016-04-14 astro-ph.HE
Precise mass and spin measurements for a stellar-mass black hole through X-ray timing: the case of GRO J1655-40
我们提出了一个系统的分析瞬态黑洞二进制GRO J1655-40的快时变特性的基础上，完整的RossiXTE观测。我们表明，准周期振荡和宽带噪声分量的频率和它们的变化准确地匹配强场广义相对论的粒子运动的频率在附近的最里面的稳定的圆形轨道，预测的相对论进动模型。我们获得高精度的测量黑洞质量（M =（5.31 +/- 0.07）M太阳质量，从光学/近红外观测值一致）和自旋（a/M = 0.290 +/- 0.003），通过单独使用X射线定时。
2013-10-23 astro-ph.HE
Disk-Outflow Symbiosis in GRMHD Simulations: Explaining Hard-State ULXs
本文利用GRMHD模拟和BHAC代码研究恒星级黑洞周围高度磁化平流吸积流，证明其可解释硬态超亮X射线源（ULXs）的超爱丁顿光度，并验证所需磁场约为10^7高斯。
2025-05-05 astro-ph.HE
X-ray Timing of Stellar Mass Black Holes
对吸积恒星质量黑洞的X射线定时观测表明，它们可以产生时间尺度如此之短的信号，以至于我们必须非常接近广义相对论（GR）预测的最内部稳定圆形轨道进行探测。这些信号是准周期振荡（QPO），高频种类（HFQPO，频率在40-450 Hz范围内）以及0.1-10 Hz低频类型都有可能在强场限制下提供GR测试。GR测试的一个重要步骤是限制黑洞的物理性质，而X射线计时可能实现的直接频率测量可能提供最清晰的黑洞自旋测量之一。虽然目前的X射线卫星已经发现了这些现象，HFQPO是微弱的信号，未来的X射线定时任务与更大的有效面积需要测试候选的理论QPO机制。研究吸积黑洞的另一个主要目标是了解相对论喷流的产生。在这里，我们也取得了进展，在过去的十年中，通过发现无线电发射之间的明确联系，跟踪喷流的强度和X射线发射的属性。随着新的无线电能力刚刚上线，继续对吸积黑洞进行详细的X射线研究对于继续取得进展至关重要。
2009-02-24 astro-ph.HE
Estimating the black hole mass of NGC1313 X-1 based on the spectral and timing properties
在超亮X射线源NGC 1313 X-1中发现的3：2准周期振荡（QPO）表明它存在一个中等质量黑洞（IMBH）。我们测试这一数值模拟的3：2 QPO和相关的X射线光谱的基础上的周转共振模型和磁盘电晕模型与大规模的磁场产生的宇宙电池机制。结合QPO频率和光谱拟合表明，BH的质量范围从2524 M_sun到6811 M_sun，证实了它的IMBH性质，BH的自旋可能高于~0.3。
2019-01-06 astro-ph.HE
