Testing the relativistic precession model using low frequency and kHz quasi-periodic oscillations in neutron star low mass X-ray binaries with known spin
我们分析了所有可用的RXTE数据的样本13个低质量的X射线双星与已知的中子星自旋,不是持久的中子星。我们仔细测量的准周期振荡(QPO)的质心频率之间的相关性。我们比较这些相关性的相对论性进动模型(RPM)的预测,由于帧拖动,QPO将发生在Lense-Thirring进动频率$ν_{LT}$的测试粒子轨道,其轨道频率是上kHz QPO频率$ν_u$。相反,最突出的以前的研究,我们发现两个不同的振荡范围内预测的$ν_{LT}$,同时存在于广泛的$ν_u$。另外,当$ν_u$超过600 Hz时,低频噪声分量之一演变成$ν_{LT}$范围内的(第三)QPO。这些QPO的频率都与$ν_u$相关,遵循幂律,指数在0.4 $-$ 3.3之间,在80例$\%$病例中(3至>20 $σ$)显著超过预测值2.0。此外,没有证据表明中子星的自旋频率会影响这三个QPO频率中的任何一个,就像预期的框架拖曳一样。最后,观察到的QPO频率往往高于$ν_{LT}$预测的合理的中子星特定的转动惯量。鉴于最近在黑洞中的进动模型的成功,我们简要地讨论了这样的进动可以发生在中子星的频率不同的测试粒子值和与观察到的一致的方式。进动环面几何形状和其他扭矩比帧拖动可能允许进动产生观察到的频率相关性,但只能解释$ν_{LT}$范围内的三个QPO之一。
2016-11-17 astro-ph.HE
Photospheric Emission from Collapsar Jets in 3D Relativistic Hydrodynamics
基于相对论流体动力学模拟和后处理辐射传输计算,我们研究了从大质量恒星包层爆发的相对论性喷流的光球辐射。为了研究三维(3D)动力学对发射的影响,两种模型的注入条件被认为是在祖星中心的喷流:一个周期性的岁差和另一个没有岁差。我们表明,由于与恒星信封的相互作用,以及由于岁差,喷流内开发的结构,产生的排放有显着的印记。特别是,我们发现,中央引擎的岁差活动的签名是不模糊的,可以直接观察到的光变曲线作为一个周期性的信号。我们还表明,非热的功能,这可以解释观测到的伽马射线暴,产生在由此产生的光谱,即使只有热光子最初注入和非热粒子的影响不被考虑。
2015-11-27 astro-ph.HE
Black hole mass and spin measurements through the Relativistic Precession Model: XTE J1859+226
本文利用相对论进动模型分析XTE J1859+226的QPO三重态,高精度测得黑洞质量M=(7.85±0.46)M☉和自旋a*=0.149±0.005,验证了该模型的有效性。
2022-09-21 astro-ph.HE
X-ray quasi-periodic oscillations in Lense-Thirring precession model -- II. variability of relativistic iron K$α$ line
黑洞X射线双星(BHXRB)吸积盘中的初级X射线辐射经过再处理后,产生具有特征Fe K $α$荧光线的反射谱。从BHXRB观察到强低频准周期振荡(QPO),并且QPO性质(例如,相位滞后)表明观察到的QPO可能与几何效应有关,例如,自旋黑洞附近由于标架拖曳引起的X射线源的进动。在这里,在场景中的透镜Thirring进动的X射线源,我们使用的辐射转移的蒙特卡罗模拟研究的辐射/反射和由此产生的光谱特性,包括Fe K $α$线,作为一个函数的进动相位(时间)。我们发现,反射分数,即,朝向圆盘的入射通量与朝向无穷远处的观察者的直接通量的比率用进动相位调制,这取决于截断半径(即,截断圆盘模型中的光谱状态)和倾角。Fe K $α$谱线的轮廓也随着主X射线源的进动而变化,谱线的亮度和通量加权质心能量随进动相位而变化。周期性调制的2-10 keV的连续通量可以明显滞后于线亮度的相位,如果截断半径足够小的多普勒效应,由于磁盘轨道运动显着影响所观察到的辐射。
2020-07-20 astro-ph.HE
On mass-constraints implied by the relativistic precession model of twin-peak quasi-periodic oscillations in Circinus X-1
Boutloukos等人(2006年)在对奇特的Z源Circinus X-1的11次观测中发现了双峰准周期振荡(QPO)。在其他几个连词中,作者简要讨论了根据kHz QPO的测地相对论进动模型对紧凑物体质量的相关估计。在忽略中子星自转的情况下,他们推测质量为M_0 = 2.2 +/- 0.3 M_ \sun。我们提出了一个更详细的分析估计,其中涉及与旋转时空的帧拖曳效应。对于自由质量,我们发现模型与(任何)小的无量纲致密物体角动量j=cJ/GM ^[2]数据的拟合是可以接受的。随着j的增大,拟合质量有缓慢提高的趋势,当M ~ M_0[1+0.55(j+j^2)]时,拟合效果较好。因此,如果没有角动量的独立知识,就不可能估计质量,反之亦然。当j ≤ 0.3时,质量的可行值范围可达3 M_(\sun)。我们认为,类似的增加,由于旋转效应的估计质量可能是相关的其他几个来源。
2010-07-31 astro-ph.HE
Mass and spin measurements for the neutron star 4U1608-52 through the relativistic precession model
本文系统地分析了Rossi X射线定时探测器正比计数器阵列对中子星低质量X射线双星4U 1608 -52的观测结果。我们研究了该源的光谱和快时变异性,以便通过相对论性岁差模型确定中子星的质量和自旋,并找到了24个观测值,其中包含必要的三个准周期振荡(三重态)的可用集合。完成这一任务,以及另外7个观测值,每个观测值包含三个准周期振荡中的两个。我们计算的自旋和质量的源的三重态中的每一个,并发现它们给出物理上现实的估计聚类在自旋范围$0.19 < a < 0.35$和质量范围$2.15 < M/\textrm{M}_{\odot} < 2.6$。中子星提供了在最极端的压力和密度条件下研究物质的环境;由于它们的状态方程还不知道,对它们的质量和自旋的精确测量最终将允许在各种模型之间进行区分。我们讨论了我们的研究结果的背景下,状态方程的预测,物理允许的自旋范围,排放接近最内层的稳定的圆形轨道和可能的模型不准确的影响。
2019-05-01 astro-ph.HE
Testing the nature of the black hole candidate in GRO J1655-40 with the relativistic precession model
准周期振荡(QPO)是恒星质量黑洞候选者的X射线通量的一个共同特征,但它们的确切起源尚不清楚。最近,一些学者指出,GRO J1655-40的数据同时显示了三个很好地符合相对论性岁差模型的QPO。然而,他们发现自旋参数的估计与磁盘的热谱测量不一致。在目前的工作中,我探索的可能性,使用相对论进动模型来测试的黑洞候选人在GRO J1655-40的性质。如果正确理解,QPO可能成为探测黑洞候选者周围时空几何的一个非常强大的工具,特别是如果与其他技术结合使用。如果我们承认GRO J1655-40中的候选黑洞不是Kerr型的,那么相对论性进动模型的测量和盘的热谱的测量可能是一致的。
2014-03-22 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Binary Precession: Impact on Eccentric Binary Accretion and Multi-Messenger Astronomy
本文通过二维流体动力学模拟研究环双星盘中等质量偏心双黑洞的GR近星点进动,发现其主导吸积率和高能光变调制,并可用于多信使观测约束并合双星参数。
2024-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
First Evidence for a QPO Triplet and Its Relativistic Precession Origin in RE J1034+396
本文在RE J1034+396中首次发现由约3730秒QPO、约17千秒短期调制和约92.2天长期周期演化构成的QPO三重态,并利用相对论进动模型约束黑洞质量与自旋,提出准周期超快外流模型解释其复杂时变行为。
2025-07-17 astro-ph.HE
Spherical Orbital Dynamics and Relativistic Precession in Kerr-MOG Spacetime
本文基于 Hamilton-Jacobi 形式研究了 Kerr-MOG 黑洞周围球面轨道的动力学与相对论进动,发现 MOG 参数对交点和近星点进动及陀螺仪自旋进动有显著影响,为检验广义相对论偏差提供了观测探针。
2025-07-17 astro-ph.HE gr-qc
The Relativistic Spin Precession in the Compact Double Neutron Star System PSR~J1946+2052
本文利用 FAST 观测发现 PSR J1946+2052 的脉冲轮廓变化源于相对论性自旋进动,并通过偏振建模约束其轨道倾角与自旋几何,提出未来可结合脉冲星计时检验广义相对论。
2024-03-26 astro-ph.HE
Quantifying the impact of relativistic precession on tidal disruption event light curves
Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所);Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学与物理学院理论物理研究所);Department of Physics and Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University(哥伦比亚大学物理学系与哥伦比亚天体物理实验室);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理中心);Department of Physics and Astronomy, Purdue University(普渡大学物理与天文系);Hamburger Sternwarte, Universität Hamburg(汉堡大学汉堡天文台);The Oskar Klein Centre, Department of Astronomy, AlbaNova, Stockholm University(斯德哥尔摩大学阿尔巴诺瓦天体物理奥斯卡·克莱因中心)
研究相对论进动对潮汐破坏事件光曲线的影响,发现高质量黑洞和高倾角情况下,进动流会延迟光曲线峰值约100天。
2026-03-10 astro-ph.HE
X-ray quasi-periodic oscillations in Lense--Thirring precession model - I. variability of relativistic continuum
我们开发了一个Monte-Carlo程序来计算经历Lense-Thirring进动的热内流产生的康普顿散射X射线通量。热流从外部截断的薄盘拦截种子光子。康普顿化光子的一部分将照亮磁盘,反射/再处理的光子将有助于观察到的光谱。在广义相对论的框架内,考虑到光弯曲和引力红移的总光谱,包括磁盘的热发射,热流康普顿化,和磁盘的反射。的模拟进行的背景下的Lense-Thirring进动模型的低频准周期振荡,所以内部流被假定为进动,导致发射的辐射的周期性调制。在这项工作中,我们专注于能量依赖的X射线可变性的模型,特别是,在从硬态到软态的光谱转换过程中,这是实现了减少的截断半径的外盘朝向最内稳定圆轨道(ISCO)的可变性的演变。在硬态下,康普顿化流在几何上是厚的,康普顿化是弱可变的,分数可变性幅度为$\leq$ 10\%;在软态下,康普顿化流被冷却下来,因此在几何上变薄,并且康普顿化的分数可变性是高度可变的,随着光子能量而增加。反射的分数可变性随能量的增加而增加,并且低自旋的反射发射比高自旋的反射发射更易变。
2018-04-24 astro-ph.HE
Lense-Thirring precession of neutron-star accretion flows: Relativistic versus classical precession
Silesian University in Opava(奥帕瓦西里西亚大学);Nicolaus Copernicus Astronomical Center of the Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心);Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所)
本研究探讨中子星吸积流的Lense-Thirring进动,揭示相对论与经典进动的相互作用,发现不同自转速度的中子星可能产生相同进动频率,解释了低频振荡与自转间缺乏相关性的可能原因。
2026-01-30 astro-ph.HE gr-qc
Precession resonances in hierarchical triple systems
本文描述了相对论性三体系统中的一种新的共振现象:岁差共振,它发生在双星的相对论性岁差时标等于远距微扰的周期时。我们发现,与大多数以前的研究假设相反,它可以导致一个指数增加的偏心率的二进制即使相对论性岁差占主导地位的四极微扰。共振可能发生在LISA的观测波段内,也可能改变三分量的偏心率分布。我们讨论的物理共振,表明它主要取决于三个参数。
2022-01-05 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Rethinking the 67 Hz QPO in GRS 1915+105: type-C QPOs at the innermost stable circular orbit
本研究将GRS 1915+105的67 Hz QPO归为ISCO处C型QPO,用RPM测得黑洞自旋为0.706±0.034,且观测到的高频特征符合对应相对论频率关联。
2024-01-30 astro-ph.HE
Testing General Relativity using Quasi-Periodic Oscillations from X-ray Black Holes: XTE J1550-564 and GRO J1655-40
我们使用相对论性岁差模型(RPM)(Stella et al. 1999 a)和Rossi X射线定时探测器的准周期振荡(QPO)观测结果来推导对这些源的黑洞性质的约束,并在强场区域测试广义相对论(GR)。我们扩展了Motta等人(2014 a,b)概述的技术,使用同时测量的QPO对,而不是三胞胎,并扩展了基础时空度量,以限制对天体物理学黑洞的GR预测的潜在偏差。为了做到这一点,我们修改RPM模型的Kerr-Newman-deSitter时空和模型的径向,黄道和垂直频率的变化。我们比较我们的模型与XTE J1550-564和GRO J1655-40的X射线数据,使用强大的统计技术来约束黑洞的参数和GR的偏差。对于这两个源,我们约束特定的GR偏差小于千分之一。
2021-09-15 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic precessing jets powered by an accreting neutron star
通过MeerKAT射电观测,发现中子星X射线双星Cir X-1的喷流在约1秒差距尺度上呈S形且进动,位置角变化超110°,周期大于10年,半开角大于33°。
2025-09-10 astro-ph.HE
General Relativistic Radiation Magnetohydrodynamics Simulations of Precessing Tilted Super-Eddington Disks
本文通过三维广义相对论辐射磁流体力学模拟倾斜超爱丁顿吸积盘,揭示盘进动导致气体喷出方向和辐射光度准周期变化,其时标与超亮X射线源中观测到的低频准周期振荡频率一致。
2024-10-01 astro-ph.HE
General-relativistic precession in a black-hole binary
本文报告在引力波信号GW200129中首次测量到强场自旋轨道进动,其速率比弱场测量快十个数量级,且主黑洞可能高自旋,对现有双星形成模型构成挑战。
2023-05-31 astro-ph.HE gr-qc
Application of the relativistic precession model to the accreting millisecond X-ray pulsar IGR J17511-3057
在中子星或黑洞的功率密度谱中观测到一对同时存在的KHz孪生QPO,使得它们的质量-角动量关系受到约束。同时观察到的对多于一个的情况允许kHz QPO的不同模型被证伪。来自不同对的估计值之间的差异将使所使用的模型受到质疑。本文将相对论性岁差模型应用于吸积毫秒X射线脉冲星IGR J 17511 -3057的三组观测光变曲线中出现的双KHz类星体。结果发现,其中一组的预测实际上与其他两组相冲突。另一个有趣的结果是,kHz QPO诞生的区域相当广泛,并且从ISCO延伸得相当远。
2015-11-12 astro-ph.HE gr-qc
On the different flavours of Lense-Thirring precession around accreting stellar mass black holes
X射线双星中的C型QPO通常被解释为旋转黑洞周围的相对论性Lense-Thirring进动的结果,它们可能提供一种测量黑洞旋转和质量的方法。相对论性进动和由此产生的QPO之间的联系,已经在一个简化的模型,涉及一个单一的测试粒子产生的QPO,或在一个全球性的模型,其中一个几何厚吸积流作为一个刚体相干进动。在本文中,我们分析了这两种模式之间的相似性和差异,有时被认为是相互对立的。我们证明,前者是后者的限制情况下,旋进流的径向范围是非常小的,并认为固体下限的黑洞自旋可以通过单独考虑测试粒子模型。我们还表明,全球岁差模型自然占C型QPO观察到的频率范围,而不需要调用截断的内部吸积流之前,它到达最里面的稳定的圆形轨道。最后,我们表明,为了维持刚性岁差,厚吸积流应该在径向上很窄,并且如果它延伸到$10-10^2$引力半径之外,它就会与黑洞旋转太快而无法产生相干的QPO对齐。
2017-09-08 astro-ph.HE
Models of quasi-periodic oscillations related to mass and spin of the GRO J1655-40 black hole
本文将在吸积黑洞GRO J1655-40中同时观测到的三个准周期振荡(QPO)模的频率与模型的预言进行了比较。模型中,所有三个QPO信号产生在相同的半径被认为是:这些包括不同版本的相对论进动,周转共振,潮汐破坏,和翘曲盘模型。最初提出的模型,解释只有双高频QPO在这里广义解释也低频QPO的相对论节进动。从每个QPO模型的黑洞的质量和自旋的推断值进行比较,从光学观测和推断从X射线光谱技术的自旋测量的质量。我们发现除了相对论性进动模型预测$M=(5.3\pm0.1)~M_{\odot}, a=0.286\pm0.004$外,所谓的全进动模型($M=(5.5\pm0.1)~M_{\odot}, a=0.276\pm0.003$)和拍频共振周转模型($M=(5.1\pm0.1)~M_{\odot}, a=0.274\pm0.003$)也满足光学质量检验.我们比较我们的结果与推断从X射线光谱测量。
2016-03-23 astro-ph.HE
Chi-square test of the relativistic precession model through the neutron star IGR J17511-3057
本研究将Bambi(2015)的方法应用于含多组三分量变率成分的源,通过联合卡方检验相对论进动模型,发现拟合需忽略一组观测且中子星质量预测值过高不可接受。
2023-11-09 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Waves of Jet Precession in Gamma-ray Bursts
伽马射线暴(GRB)的物理本质被认为涉及超相对论性喷流。观测到的复杂的光变曲线结构激发了喷流进动的想法。本文研究了黑洞周围中微子主导的吸积盘中喷注进动的引力波,它可能是伽玛暴的中心引擎。在我们的模型中,喷流和盘的内部可以随着黑洞一起进动,而黑洞是由盘的外部驱动的。因此,预计来自这个黑洞-内盘岁差系统的引力波将很重要。通过将我们的数值结果与一些探测器的灵敏度进行比较,我们发现DECIGO和BBO有可能探测到这样的引力波,特别是本振群中的伽玛暴。
2012-04-10 astro-ph.HE
SS433 jet precession: infrared dispersion Doppler effect
在电磁波谱的红外部分,将相对论色散理论应用于SS433喷流,描述其色散特性。特别地,我们在这里研究了这种微类星体在相对论冷等离子体近似下辐射的色散多普勒效应。我们发现,在SS433的多普勒等离子体线位移的影响的等离子体色散只在一个窄的频带,在远红外(远IR)的。因此,虽然移位$Z$调制由于岁差的SS 433喷气机是很好地描述了以前的作品在光学范围内,它必须在远红外范围内的等离子体色散效应进行校正。
2018-11-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
A possible signature of Lense-Thirring precession in dipping and eclipsing neutron-star low-mass X-ray binaries
在X射线双星的光变曲线中,倾斜的内吸积盘的相对论性Lense-Thirring进动被认为是低频(~0.01-70 Hz)准周期振荡的一种机制。内盘旋转轴和致密天体旋转轴之间需要一个相当大的失准角(~15-20度),才能产生这种进动效应,从而在X射线光变曲线中产生可观察到的调制。这种错位的结果是,在高倾角的X射线双星中,进动的内盘将准周期性地拦截我们对致密天体的视线。在中子星系统的情况下,这应该有一个显着的观测效果,因为很大一部分的吸积能量释放或附近的中子星表面。在这封信中,我认为这种特殊的透镜-瑟林进动效应可能已经在几个倾斜/食中子星X射线双星中作为~1 Hz的QPO观测到了。
2012-11-07 astro-ph.HE
Relativistic spin precession in the binary PSR J1141$-$6545
PSR J1141 $-$ 6545是一颗进动脉冲双星,它具有揭示非循环脉冲星发射锥二维结构的罕见潜力。自发现以来的$\sim18$年间,它经历了相对论性自旋进动的$\sim 25 °$。在本文中,我们提出了一个详细的贝叶斯分析的总强度轮廓的宽度的岁差演化,了解的视线的脉冲星的影响角($β$)的变化,使用四种不同的物理动机的先验分布模型。虽然我们无法在统计上有把握地区分这些模型,但线性和圆偏振的时间演变强烈表明,我们的视线在MJD 54000附近穿过磁极,只有两个模型仍然可行。对于这两个模型,假设光束几何形状简单,在接下来的$3-5$年里,脉冲星很可能会旋进到我们的视线之外。边缘化的$β$表明,脉冲星是一个近正交的旋转器,并提供了第一个偏振无关的比例因子($\mathbb{A}$)的估计,涉及脉冲星光束张开角($ρ$),其旋转周期($P$)为$ρ= \mathbb{A}P^{-0.5}$:我们发现它是$> 6 \rm~deg~s^{0.5}$在1.4 GHz的99\%的置信度。如果所有的类星体都从一个亮度相当的偶极磁场的相反两极发射,我们可能会看到PSR J1141 $-$ 6545中产生的间脉冲的证据,除非发射是不均匀的。
2019-02-25 astro-ph.HE gr-qc
Computation of the general relativistic perihelion precession and of light deflection via the Laplace-Adomian Decomposition Method
本文用Laplace-Adomian分解方法研究了广义相对论的Schwarzschild几何中有质量和无质量粒子的运动方程,该方法被证明是非常成功的,它能得到大量强非线性微分和积分方程的级数解。在介绍了任意球对称静态几何中运动方程的一般推导形式和Laplace-Adomian分解方法的一般数学形式之后,我们得到了Schwarzschild几何中测地线方程的级数解。截断级数解只包含五项,能以高精度再现精确的数值解。在一级近似下,我们重新得到了近日点进动的标准表达式。我们详细地研究了弯曲角的紧凑的物体在几个订单的近似。这种方法的扩展到更一般的几何比史瓦西之一也简要讨论。
2018-05-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Importance of relativistic pericenter precession in identifying the presence of a third body near eccentric binaries
Niels Bohr International Academy, The Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔国际学院,尼尔斯·玻尔研究所);Center of Gravity, Niels Bohr Institute(引力中心,尼尔斯·玻尔研究所);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
本文提出一种改进的定时模型,通过纳入相对论性近心点进动修正,以更准确地检测接近偏心双星的第三体存在。
2025-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Unexpectedly Weak General Relativistic Effects in Strongly Relativistic Tidal Disruption Events
JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and Technology(科罗拉多大学JILA与国家标准与技术研究院);Department of Astrophysical and Planetary Sciences, University of Colorado(科罗拉多大学天体物理与行星科学系);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Physics and Astronomy Department, Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学物理与天文系);Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学拉卡物理研究所)
研究发现强相对论潮汐破坏事件中,即使在强相对论条件下,潮汐破坏事件的演化与弱相对论情况相似,碎片保持高偏心率,冲击而非吸积驱动事件。
2026-05-02 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Effects on Circumbinary Disk Evolution: Breaking the Polar Alignment around Eccentric Black Hole Binary Systems
本研究将相对论性拱点进动植入流体模拟代码,发现广义相对论效应可通过改变进动时标关系抑制环双星盘的极对齐,不同质量、间距的双星系统及不同盘属性下抑制效果存在显著差异。
2023-12-15 astro-ph.HE gr-qc
The effect of relativistic precession on light curves of tidal disruption events
本研究利用JET开展二维辐射—流体动力学模拟,揭示黑洞质量、倾角和吸积效率如何通过进动恒星流与TDE风及辐射的相互作用改变光变峰值。
2024-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
GRMHD and GRRT Simulations of Black Hole Accretion: Flares, Precession, and Complex Spacetimes
Tsung-Dao Lee Institute(李政道研究所)
利用广义相对论磁流体动力学和辐射传输模拟,研究黑洞吸积的电磁信号,涵盖耀发、进动及非克尔和双黑洞时空。
2026-06-18 astro-ph.HE gr-qc
Parsec-scale jet precession and a putative supermassive binary black hole system in the blazar AO 0235+164
本研究通过分析耀变体AO 0235+164的射电数据,确定其秒差距尺度喷流的结构参数与进动周期,发现其与多波段周期性一致,支持核区超大质量双黑洞驱动进动的可能性,同时不排除其他替代机制。
2025-08-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Merging Compact Binaries Near a Rotating Supermassive Black Hole: Eccentricity Excitation due to Apsidal Precession Resonance
研究了在一个旋转的超大质量黑洞(SMBH)附近的三重结构中合并致密双星的动力学。我们包括各种广义相对论的影响,耦合的内轨道,外轨道和自旋的SMBH。在引力辐射引起的轨道衰变过程中,内双星会遇到“拱心进动共振”,并经历偏心激发。当内双星的拱点进动速率与外双星的拱点进动速率相匹配时,就会发生这种共振,这种进动由牛顿相互作用和各种后牛顿效应驱动。偏心率激励要求外轨道具有有限的偏心率,并且对于具有小的相互倾斜的三重体是最有效的,与充分研究的Lidov-Kozai效应相反。共振和相关的偏心率增长可能发生在双星发射低频带的引力波时,并且可能被未来的天基引力波探测器探测到。
2020-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Characteristic precessions of spherical orbit around a rotating braneworld black hole
本研究在Randall-Sundrum框架下分析旋转膜世界黑洞球形轨道的进动,发现潮汐电荷显著改变节点与近星点进动及Lense-Thirring效应,为强场引力测试提供新途径。
2025-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Measuring precession in asymmetric compact binaries
对合并的紧密双星的引力波观测是精确测量物体质量和自旋的关键。由自旋与轨道角动量不一致引起的广义相对论性进动被认为是确定双星形成历史和环境的关键示踪剂,它也改善了质量估计-因此其测量具有广泛的影响。岁差在发射的引力波信号中留下了一个特征性的签名,这在质量高度不等的双星中更加明显。最近对GW 190412和GW 190814的观测证实了这种非对称致密双星的存在。在这里,我们进行了一个系统的研究,以评估在测量高质量比双星的引力波观测岁差的信心,我们的能力,以测量质量较轻的同伴在中子星-黑洞型系统。使用贝叶斯模型选择,我们表明,进动可以果断地确定低质量的质量比低$1:3$和轻度旋进自旋幅度$\lesssim 0.4$,即使在系统的波形误差的存在下,低质量的二进制文件。
2020-09-30 astro-ph.HE gr-qc
Formation of Precessing Jets by Tilted Black-hole Discs in 3D General Relativistic MHD Simulations
从很远的距离落入黑洞(BH)的气体不知道BH的自旋方向,并且吸积盘和BH自旋之间的不对准预计是常见的。然而,倾斜盘的物理特性(例如,角动量传输和喷流形成)知之甚少。使用我们新的GPU加速代码H-AMR,我们以迄今为止最高的分辨率对快速旋转的BH周围的倾斜厚吸积盘进行了3D广义相对论磁流体动力学模拟。我们探讨了磁盘的热压力占主导地位的磁压力的限制,并首次表明,对于不同的磁场强度的BH,这些流量发射磁化相对论射流沿旋转轴的倾斜盘(而不是BH)传播。如果强大的大尺度磁通量到达黑洞,它会弯曲圆盘内部的几个引力半径,并喷射出与黑洞自旋部分对齐的射流。在较长的时间尺度上,模拟的光盘射流系统作为一个整体经历了透镜-Thirring进动和方法对齐,首次证明,射流可以用作光盘进动的探针。当圆盘湍流被很好地解决时,我们的孤立圆盘就会散开,导致对齐和进动都减慢。
2022-12-05 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Magnetically Driven Retrograde Precession in Misaligned Black Hole Accretion Flows
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Key Laboratory for Particle Physics, Astrophysics and Cosmology, Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao-Tong University(粒子物理、天体物理和宇宙学重点实验室,上海粒子物理和宇宙学重点实验室,上海交通大学);Center for Astrophysics and Planetary Science, Department of Astronomy, Cornell University(康奈尔大学天文学系天体物理学与行星科学中心)
针对非对齐黑洞吸积流喷流进动的传统LT效应解释局限,通过三维广义相对论磁流体动力学模拟发现强磁化环境下由极向磁场磁扭矩驱动的逆行新进动,为喷流进动提供新解释。
2025-10-29 astro-ph.HE gr-qc
Importance of Tides for Periastron Precession in Eccentric Neutron Star - White Dwarf Binaries
偏心的中子星-白矮星(NS-WD)双星虽然没有两颗白矮星双星那么多,但对于下一代对低频波敏感的天基探测器来说,它们是重要的引力波源。在这里,我们调查在这些来源作为结果的广义相对论,潮汐和旋转效应的近星点岁差,这种岁差预计将检测到至少一些检测到的这种类型的双星。目前,在银河系中已知两个偏心的NS-WD双星,PSR J1141-6545和PSR B2303+46,这两个双星的轨道都太宽,以至于在目前的状态下与GW观测无关。然而,人口综合研究预测存在着一个重要的银河系人口这样的系统。虽然小,在大多数这些系统中,我们发现,潮汐引起的近星点岁差变得重要时,潮汐贡献超过3%的总岁差率。对于这些系统,占潮汐时,分析近星点岁差率测量可以提高估计的WD组件质量推断,在某些情况下,将防止我们错误分类的对象。然而,这样的系统是罕见的,由于快速的轨道衰变。为了帮助列入潮汐效应时,使用近星点岁差作为质量测量工具,我们推导出一个函数,WD半径和近星点岁差常数WD质量。
2014-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR