Linear stability analysis of magnetized relativistic rotating jets
在零热压力近似下，对磁化相对论旋转圆柱射流进行了线性稳定性分析。我们确定了几种模式的不稳定射流：开尔文-亥姆霍兹，电流驱动和两种离心浮力模式-环形和极向。Kelvin-Helmholtz模在低磁化强度下出现，其增长率对背景磁场的螺距参数和旋转的依赖性很弱。在高磁化强度下，发现电流驱动模式，随着背景磁场的节距参数的减小，电流驱动模式的增长率和最大增长对应的波数增大。该模式通过旋转而稳定，特别是在高磁化下。由于旋转而产生的离心浮力模式在磁化强度增加时也趋于更稳定。总体而言，相对于非相对论性射流，相对论性喷流似乎更稳定。
2019-02-27 astro-ph.HE
Linear stability analysis of magnetized jets: the rotating case
本文在零热压力近似下对磁化旋转圆柱射流进行了线性稳定性分析。我们重点分析了旋转对电流驱动模式的影响以及旋转引入的不稳定模式。我们发现，旋转有一个稳定的影响，对电流驱动模式的旋转速度的顺序的阿尔文速度。旋转也引入了一个新的不稳定的离心浮力模式和“冷”磁旋转不稳定性。第一种模式类似于Parker不稳定性，离心力起着有效重力的作用。磁旋转不稳定性可以存在，但仅在参数空间的非常有限的区域中，并且从不占主导地位。电流驱动模式的特点是由大wavelenghts和主导在小值的旋转速度，而浮力模式成为主导旋转增加，其特征在于由小wavelenghts。
2016-07-06 astro-ph.HE
On the anomalous torque applied to a rotating magnetized sphere in a vacuum
本文分析了真空中旋转磁化球所受的力矩。结果表明，为了正确地确定转矩的一个组成部分，在身体内的电磁场的角动量应考虑在内。
2018-07-23 astro-ph.HE gr-qc
Launching of jets by cold, magnetized disks in Kerr Metric
我们证实了曹最近的发现，在附近的快速旋转的黑洞射流可以发射离心冷，磁化磁盘，甚至几乎垂直形状的磁通量表面。通过在无力磁层近似下研究试验粒子的运动学，研究了在这种极端条件下产生的外流。磁离心发射的可能性非常好的准直中心流出周围的快速旋转的黑洞的影响进行了讨论，在AGN的喷流形成方案的一般情况下。
2010-01-20 astro-ph.HE
Standing shocks in magnetized advection accretion flows onto a rotating black hole
本文给出了旋转黑洞周围存在耗散时磁化平流吸积流的全局结构。通过考虑环形磁场对吸积流的穿透作用，并假设同步辐射机制是主要的冷却过程，我们得到了整体跨音速吸积解，这些解分别用粘性（$α_B$）、吸积率（${\dot m}$）和等离子体- $β$等耗散参数表示.在旋转磁化吸积流中，在黑洞附近区域产生离心势垒，触发流变量的不连续激波跃迁。显然，激波特性和激波后气流（下文称为激波后电晕（PSC））的动力学是由气流参数决定的。我们研究了耗散参数在驻波形成中的作用，发现无论是在气压主导的流动中还是在磁压主导的流动中，都存在整体激波吸积解。此外，我们还观察到，在快速旋转的黑洞周围也会继续形成驻波激波。我们确定的范围内的耗散参数，允许冲击吸积的解决方案，并发现，即使在存在高耗散极限的持续冲击继续形成，虽然冲击形成的可能性随着耗散的增加而减少。此外，我们计算临界吸积率（${\dot m}^{\rm cri}$），承认冲击和观察到存在的驻激波在磁占主导地位的吸积流时，吸积率一般位于亚爱丁顿域。最后，我们计算了可能从PSC逃逸的最大耗散能量，并指出其在天体物理背景下的可能含义。
2018-07-30 astro-ph.HE
Three dimensional evolution of differentially rotating magnetized neutron stars
我们构造了一个新的三维广义相对论磁流体动力学程序，在该程序中采用了固定网格加密技术。为了保证无发散条件和磁通量守恒，我们采用了Balsara（2001）的方法。使用这个新的代码，我们发展的差异旋转磁化中子星，并发现一个磁驱动的流出是从恒星发射表现出扭结不稳定性。物质喷射速率和坡印廷通量仍然与我们先前的发现一致（Shibata等人，2011）在轴对称模拟中获得。
2012-07-27 astro-ph.HE gr-qc
Accretion of a massive magnetized torus on a rotating black hole
本文对旋转黑洞上大质量磁化等离子体环的轴对称吸积进行了数值模拟。我们使用一个现实的状态方程，它考虑到中微子冷却和能量损失，由于核离解。我们模拟了各种磁场配置和环面模型，光学厚和薄的中微子。结果表明，中微子冷却不会显着改变吸积流的结构或系统的总能量释放。计算结果表明，在喷流-风边界处产生的冲击波加热了环绕着木星的风。这种机制可以在双星系统（如SS 433）周围产生热日冕。吸积物质的角动量定义了吸积的时间尺度。由于在我们的计算中没有磁发电机，磁场的初始强度和拓扑结构决定了黑洞的磁化强度，喷流的形成特性和总能量产额。我们估计转化为喷流的总能量为$1.3\times 10^{52}$ {ergs}，这足以解释像GRB 980425或GRB 030329这样的超新星爆炸。
2009-05-27 astro-ph.HE
Evidence for Two SNe Type Triggering GRB 220101A: a Pair SN and a Rotating Magnetized Core Collapse SN
ICRANet（国际相对论天体物理中心网络）；Université de Nice Sophia-Antipolis（尼斯索菲亚安蒂波利斯大学）；INAF（意大利国家天体物理研究所）；Alzahra University（阿尔扎拉大学）；Laboratoire d’Annecy-le-Vieux de Physique Théorique (LAPTh)（阿讷西勒维尤理论物理实验室）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Tartu（塔尔图大学）；INAF – Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台）
研究提出双星系统中碳氧核心与中子星的相互作用可能触发GRB 220101A，产生一对不稳定超新星和磁化旋转核心坍缩超新星，同时涉及磁场放大和磁流体动力学过程。
2026-05-06 astro-ph.HE
Near-horizon structure of escape zones of electrically charged particles around weakly magnetized rotating black hole: case of oblique magnetosphere
研究了大尺度磁场对旋转黑洞附近带电粒子动力学的影响。我们考虑的情况下，最初中性粒子的测地线轨道在赤道平面成为电离，因此他们是不稳定的充电过程。然后，一部分带电粒子被加速离开赤道平面，然后以相对论速度遵循喷流状轨迹。我们探讨非轴对称系统中的磁场是倾斜的黑洞自旋。我们研究了系统的数值计算，以确定区域的逃逸轨迹和计算的终端逃逸速度。通过打破轴对称，我们注意到，允许加速到超相对论速度的未束缚轨道的比例增加。
2020-12-31 astro-ph.HE
High energy signatures of quasi-spherical accretion onto rotating, magnetized neutron star in the ejector-accretor intermediate state
我们考虑一个简单的情况下吸积的物质到一个中子星，以了解在不同的吸积模式之间的过渡阶段，在脉冲星磁层内部的过程。分析了一个简单的准球形吸积过程到旋转的磁化致密物体上，以寻找在喷射和吸积模式之间的过渡过程中可能出现的辐射特征。研究表明，在表征脉冲星特征的参数（自转周期、表面磁场强度）和周围介质密度的特定范围内，单个中子星沿不同的磁力线存在不同的吸积模式。辐射过程的特点，即曲率和同步辐射产生的初级电子在脉冲星外间隙，预计将被修改的存在下，额外的热辐射从中子星表面。我们预言，在从纯喷射器模到纯吸积器模（或相反）的过渡过程中，可以区分出一个中间吸积态，其特征是由于脉冲星隙中产生的同步曲率谱的吸收，导致脉冲星的$γ$射线谱被截断到~ 1GeV以下.
2015-07-03 astro-ph.HE
Effect of thermal conduction on accretion shocks in relativistic magnetized flows around rotating black holes
本研究探讨热传导对旋转黑洞周围相对论磁化吸积流中激波的影响，发现热传导和磁场增强可提高黑洞源的辐射光度。
2025-04-25 astro-ph.HE
Motion of Charged Particles around a Weakly Magnetized Rotating Black Hole
研究了带电粒子围绕弱磁化旋转黑洞的运动。我们对从最内层稳定圆形轨道被踢出的带电粒子的命运进行分类。我们发现带电粒子的最终命运主要取决于粒子的能量和轨道半径。能量和半径又取决于初速度、黑洞自旋和磁场的大小。我们还发现了可能的证据，在赤道平面附近的束缚运动的存在。
2014-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Regular and chaotic motion in general relativity: The case of an inclined black hole magnetosphere
数值研究了嵌入外部大尺度磁场中的旋转黑洞附近带电粒子的动力学行为。特别地，我们考虑一个非轴对称模型，其中渐近均匀磁场相对于旋转轴倾斜。我们研究的影响，倾斜到流行的动态政权的粒子运动，即我们问是否倾斜的字段允许定期的轨迹，或者相反，确定性的混乱占主导地位的运动。在这篇文章中，我们进一步讨论了初始条件的作用，特别是，初始方位角。为了描述混沌性，我们计算最大李雅普诺夫指数，并采用递归量化分析的方法。
2014-12-24 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
Effects of Resistivity on Magnetized Core-Collapse Supernovae
我们研究了湍流电阻率在强磁化大质量恒星核坍缩中的作用，进行了二维电阻MHD模拟。研究了不同初始磁场强度和旋转的三种情况：1.强磁化旋转铁芯; 2.中等磁化旋转铁芯; 3.非常强磁化的非旋转磁芯。在每种情况下，理想MHD模型和连续MHD模型计算。作为计算的结果，每个模型都显示了由磁加速（以及旋转情况下的离心加速）帮助的物质爆发。我们发现，电阻率衰减的情况下1和2的爆炸，而它增强的情况下3的爆炸。我们还发现，在旋转的情况下，在反弹后阶段的磁场的放大的主要机制是向外平流的磁场和绕组的极向磁场-线的差分旋转，这是有点阻尼与电阻率的存在。虽然磁旋转不稳定性似乎发生在旋转模型中，但它在磁场放大中只起很小的作用。电阻率的另一个影响是对纵横比的影响。在旋转的情况下，一个大的喷射物质的纵横比，$> 2.5$，在一个理想的MHD模型中获得的电阻模型在一定程度上减少。这些结果表明，电阻率可能在强磁化超新星的动力学中起着重要的作用。
2013-01-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Strongly magnetized rotating dipole in general relativity
电磁波出现在物理学的许多领域。在一般情况下很难找到解决办法。本文在三维球极坐标系中数值积分了麦克斯韦方程组。简单的有限差分法将导致沿极轴的坐标奇异性。谱方法更适合处理与坐标系选择相关的人为奇异性。当辐射物体像恒星一样旋转时，麦克斯韦方程组的特殊类型的解值得研究，例如准静止状态。此外，在高能天体物理学中，特别是在旋转的中子星周围存在着强引力场和磁场。为了研究这类系统，我们设计了一种算法来求解球极坐标下的含时麦克斯韦方程组，包括广义相对论以及对首阶的量子电动力学修正。作为一个诊断，我们计算的自旋光度预期从这些恒星，并比较它的经典，即非相对论和非量子力学的结果。结果表明，即使磁场在$\numprint{4.4e9}$ ~ \si{\tesla}的临界值附近，量子电动力学也导致自旋下降光度的不相关变化.因此，制动指数保持接近于真空中的点偶极子的值，即$n=3$。同样的结论也适用于广义相对论量子电动力学修正的无力磁层。
2016-07-20 astro-ph.HE
SGRs and AXPs as massive fast rotating highly magnetized white dwarfs: the case of SGR 0418+5729
我们描述了一个所谓的低磁场磁星SGR 0418+5729，作为一个大质量的快速旋转的高磁化白矮星以下Malheiro等。等人，2012年。我们给出了这些源的质量，半径，转动惯量和磁场的界限，通过要求现实的广义相对论均匀旋转配置的稳定性。基于这些参数，我们改进了SGR 0418+5729自旋下降速率下限的理论预测。此外，我们还计算了与预测的表面磁场相对应的电子回旋频率。
2015-03-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Braking index of isolated uniformly rotating magnetized pulsars
孤立的双星是旋转的中子星，具有精确测量的角速度$Ω$，它们的时间导数清楚地表明双星正在减速。虽然自旋下降的确切机制是一个有争议的问题，但普遍接受的观点是，它是通过从旋转的磁化体发射磁偶极子辐射（MDR）而产生的。其他过程，包括引力辐射和相对论性粒子（脉冲星风）的发射，也在考虑之中。计算的能量损失由一个旋转的脉冲星与一个恒定转动惯量假设成正比的模型依赖的功率$Ω$。该关系导致幂律$\dotΩ$ = -K $Ω^{\rm n}$，其中$n$称为制动指数。MDR模型预测$n$恰好等于3。对孤立星系的选定观测提供了相当精确的$n$值，个别精确到百分之几或更好，在1 $ <$ n $ < $ 2.8的范围内，这始终小于MDR模型的预测。尽管对MDR模型的各种修改进行了广泛的调查，但尚未发现令人满意的观察解释。我们采用了四个物理上现实的状态方程，和两个计算代码，在MDR模型的制动指数的旋转的动态效果建模。除此之外，我们还模拟了对转动惯量的影响，我们假设一定量的超流物质已经在恒星的地壳和核心区域之间显现出来，从而基本上消除了两个区域之间的动量传递。我们发现，旋转对制动指数的影响是显着的，在高频率，但在频率与最准确的测量到最新的刹车一致的影响不大。
2015-03-31 astro-ph.HE
Strong-field tidal distortions of rotating black holes: II. Horizon dynamics from eccentric and inclined orbits
在以前的论文中，我们开发了工具，用于研究克尔黑洞的视界几何形状，这是潮汐扭曲的二进制同伴使用的技术，需要大的质量比，但可以应用于任何束缚轨道，并允许任意黑洞自旋。我们现在将这些工具应用于一般的克尔黑洞轨道。这使我们能够研究视界动力学：扰动视界几何形状的潮汐场在一般轨道上变化，偏心轨道有显着变化。以前发现的视界行为的许多特征以一种自然的方式延续到动力学的情况。特别是，我们发现显着的应用潮汐和地平线的响应之间的偏移。这导致视界的几何形状膨胀，它可以滞后或超前轨道，这取决于黑洞的旋转和轨道的几何形状。一个有趣的和明显的新功能，我们发现的小振幅，高频率振荡的地平线的响应。我们还不能确定产生这些振荡的机制，但发现当快速旋转的黑洞被非常强的场轨道扭曲时，它们会出现得最清楚。
2016-09-02 astro-ph.HE gr-qc
Thermal X-ray emission from massive, fast rotating, highly magnetized white dwarfs
有确凿的观测证据表明存在大质量、$M\sim 1~M_\odot$、高度磁化的白矮星（WD），其表面磁场高达$B\sim 10^9$ G。我们表明，如果除了这些功能，恒星是快速旋转，它可以成为一个旋转动力脉冲星一样的WD和发射可检测的高能辐射。我们推导了WD脉冲星死亡线的结构参数（质量、半径、转动惯量）、磁场、自转周期和自旋下降率。我们表明，死亡线以上的WD发射黑体辐射的软X射线波段通过回流对创建粒子轰击加热磁极帽和讨论作为一个例子的X射线发射的软γ重复和异常X射线光谱仪内的WD模型。
2016-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetized Rotating Isothermal Winds
本文利用 athena++ 磁流体模拟研究旋转磁化恒星的等温风，系统计算不同自转速率和声速下的质量、角动量与能量损失率，并讨论其在恒星自转减慢、系外行星及新生中子星中的应用。
2023-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the "force-free surface " of the magnetized celestial bodies
本文研究了均匀磁化旋转球的场，特别注意电场和磁场相互正交的表面。该曲面的方程，在任意距离的旋转磁化球有效，得到。在光圆柱内部，这个表面可以被认为是一个自由表面，即作为一个地方，具有强辐射阻尼的粒子可以被捕获，因为它们的能量损失。在光圆柱外面，这个表面只是一个几何轨迹，它以超光速绕着旋转轴运动。构造了无力面的二维和三维图。估算了离心力对颗粒动力学的影响。它表明，在强磁场的情况下，离心力是可以忽略不计的小，除了一个狭窄的邻域轻圆柱。
2015-10-24 astro-ph.HE
Precursor flares of short gamma-ray bursts from crust yielding due to tidal resonances in coalescing binaries of rotating, magnetized neutron stars
GW 170817和GRB 170817 A的同时探测表明，短伽马射线暴可能与中子星-中子星合并事件有关。虽然很罕见，但有些爆发显示出早期发射的情节，在主爆发之前的$\sim 10$秒内观察到前兆耀斑。当恒星因引力波发射而螺旋上升时，相互引潮力的作用导致恒星振荡模的激发，这些振荡模可能与轨道运动发生共振。模式振幅大幅增加，在一段时间的共振潮汐能沉积到恒星。中子星的地壳由于振荡而受到剪切应力，如果共振振幅足够大，可能会变得过度紧张。这种过度紧张可能导致断裂或地震，释放能量，从而在合并之前为前兆活动提供燃料。使用一些简单的麦克劳林球体模型，我们调查的磁场和快速旋转的潮汐强迫$f$ -和$r$ -模式的影响，并连接相关的本征频率与轨道频率相对应的前兆事件，例如，GRB 090510。
2020-03-27 astro-ph.HE
Inertial oscillation modes of an inclined dipolar magnetosphere as a source of band-limited noise in X-ray pulsars
强磁化恒星的磁场会因冻结状态而捕获导电物质。在无力状态下，物质沿着场线的运动可以用“线上的珠子”近似来考虑。如果考虑重力和离心力，这样的运动有平衡点，其中一些是稳定的。在大多数情况下，在大约百分之几的可能地点中，稳定是可能的。相应的振荡频率跨越自旋频率的从零到$\sqrt{3}$的范围。我们认为，在某些X射线爆发过程中，这种变化模式可能被激发，并在功率密度谱中产生在突变频率附近的峰值宽带噪声分量，以及在该频率范围内产生某些准周期振荡特征。这种变化的存在并不需要质量吸积率的任何变化，只涉及少量的物质渗透从磁盘和磁流由于交换不稳定性。
2020-05-27 astro-ph.HE
Non-geodesic orbital and epicyclic frequencies in vicinity of slowly rotating magnetized neutron stars
研究了磁化慢转中子星场中带电粒子准圆运动的非测地线修正。引力场近似为Lense-Thirring几何，磁场具有标准偶极特征。使用完全相对论的方法，我们确定的影响的电磁相互作用（包括吸引和排斥）的准圆运动。我们专注于行为的轨道和周转频率的议案。通过数值求解运动方程得到了带电试验粒子的四个速度分量，用标准微扰法得到了它们的周转频率。讨论了中子星磁场和自转的联合作用对轨道和周转频率特性的影响。
2012-12-31 astro-ph.HE gr-qc
Plasma Magnetosphere of Rotating Magnetized Neutron Star in the Braneworld
研究了膜世界中旋转磁化中子星周围的等离子体磁层。为了计算简便，本文分析了磁场与自转轴夹角为零的排列中子星的Goldreich-Julian电荷密度。从膜世界中慢转恒星时空的麦克斯韦方程组出发，导出了静电势的二阶微分方程。该方程的解析解表明了膜张力对加速电场和沿开场线的电荷密度的广义相对论修正。强调了这种效应对磁层能量损失问题的影响。结果表明，当中子星表面初始电位和场均为零时，当膜电荷为负时，由Goldreich-Julian电荷密度产生的等离子体模的振幅将增大.最后导出了膜世界中慢转恒星磁层中测试粒子的运动方程。然后，我们分析了粒子在极冠的运动，并表明膜张力可以显着改变条件的粒子加速在极冠地区的中子星。
2010-04-23 astro-ph.HE gr-qc
Laplace-Fourier linear stability analysis of non-relativistic magnetized rotational jets: mode identification by Hamiltonian analysis and the occurrence of mode transitions
本文对磁化旋转射流进行线性稳定性分析，通过Laplace-Fourier变换和Hamiltonian扰动识别KHI、KKI和MRI等不稳定模式，并发现随射流速度增加模式间会发生连续转变。
2025-09-12 astro-ph.HE
Study of mass outflows from magnetized accretion disks around rotating black holes with thermal conduction
本研究通过求解耦合内流-外流方程，发现热传导增强旋转黑洞吸积盘的质量外流率，最大可达25%，并能解释68个低光度活动星系核的喷流功率。
2025-09-12 astro-ph.HE
Influence of winds on shocked magnetized viscous accretion flows around rotating black holes
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
研究了围绕旋转黑洞的相对论性磁化粘性吸积流的全球音速解，考虑了通过风损失质量与角动量的影响。通过自洽模型确定质量损失，发现风显著降低盘光度，并改变激波特性。
2026-04-16 astro-ph.HE
New code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects. IV. Rotating relativistic stars with mixed poloidal and toroidal magnetic fields
作为COCAL（Compact Object Calculator）程序的一部分，开发了一个计算强磁化快速旋转致密星的完全广义相对论解的新程序。爱因斯坦方程组，麦克斯韦方程组和磁流体动力学方程组的完整的解决方案，假设完美的导电性，平稳性和轴对称性，并与混合极向和环形分量的磁场强磁化的解决方案成功地获得在通用（非圆形）时空。我们详细介绍了问题的形式和数值方法，然后给出极端磁化紧致星解的例子和它们的收敛性检验。研究发现，在极端磁化的恒星中，恒星物质可以从最强的环向场区域被驱逐。因此，我们推测，一个环形的电真空区可能会出现在极端磁化的致密星，这可能看起来像中子星成为最强的环形螺线管线圈在宇宙中。
2019-06-25 astro-ph.HE gr-qc
Time evolution of rotating and magnetized white dwarf stars
研究了孤立、零温和有限温、大质量、均匀旋转、高磁化白矮星在磁偶极制动驱动的角动量损失下的演化。我们考虑了白矮星等温核的结构和热演化，同时考虑了核燃烧和中微子发射过程。我们估计了白矮星在达到Ia型超新星爆发或引力坍缩为中子星的条件之前的寿命。我们研究了表面磁场从$10^6$到$10^{9}$ ~G，质量从$1.39$到$1.46~M_\odot$的白矮星，分析了白矮星的转动惯量、角动量、中心温度和磁场强度等参数随寿命的变化。磁场只会减慢白矮星的速度，而不会影响它们的状态方程和结构。此外，我们还计算了核反应的特征时间和动力学时标。的天体物理后果的结果进行了讨论。
2019-05-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
General-relativistic resistive-magnetohydrodynamics simulations of self-consistent magnetized rotating neutron stars
University of New Hampshire（新罕布什尔大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校超级计算应用国家中心）；Academy of Athens（雅典科学院）；Universitat de Valéncia（瓦伦西亚大学）；Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；University of the Ryukyus（冲绳大学）
研究电阻对中子星动态演化及准平衡态的影响，揭示电阻对磁流体不稳定性发展和引力波幅度的抑制作用。
2025-02-20 astro-ph.HE gr-qc
Structural quasi-universality in highly magnetized differentially rotating neutron stars
University of Warsaw（华沙大学）
该研究建立了适用于均匀旋转、差速旋转及强磁化中子星的转动惯量与致密性广义准普适关系，推导了依赖关系的解析表达式，可用于磁星光度及GW170817遗迹转动动能的相关估计。
2026-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Effects of strong magnetic fields and rotation on white dwarf structure
在这项工作中，我们计算模型的相对论性白矮星在强磁场的存在。这些模型可能有助于超亮SNIa。在轴对称和极向磁场的假设下，利用伪谱方法数值求解Einstein-麦克斯韦方程组，研究了超磁白矮星存在的可能性.我们得到了自洽的旋转和非旋转磁化白矮星模型。根据我们的结果，静态磁化白矮星的最大质量是2.13 $\rm{M_{\odot}}$在牛顿的情况下，2.09 $\rm{M_{\odot}}$，考虑到广义相对论效应。此外，我们目前的结果旋转磁化白矮星。在静止的情况下，白矮星中心达到的最大磁场强度为$10^{15}\,$ G，而对于磁化的白矮星，以开普勒角速度旋转，则为$10^{14}\,$ G。
2015-08-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
An Argument for Weakly-Magnetized, Slowly-Rotating Progenitors of Long Gamma-Ray Bursts
本文利用Case-C质量转移的双星演化方法，对X $-$射线双星中的几个黑洞的自旋进行了预测，并得到了三种情况的观测证实。这些黑洞的旋转能量足以为长伽马$-$射线暴和超新星（GRB/HNe）提供能量，并且仍然留下克尔黑洞。然而，这种恒星内部的强磁场和/或发电机效应耗尽了它们核心的角动量，从而阻止了类星体的形成。因此，即使双星可以产生克尔黑洞，它们的大部分旋转都是从恒星地幔获得的，在黑洞形成和旋转之间有很长的延迟。这样的双星不会形成伽玛暴。我们研究所需的条件，以产生伽玛射线暴是否可以满足这样的BH的祖先。潮汐同步和阿尔文时标进行了比较，不同强度的磁场线程He星。一个搜索的磁场范围内，允许潮汐自旋的所有方式在恒星的核心，但防止其慢下来在差分旋转阶段。能量产生一个强大的磁场在核心崩溃，这可能会允许伽玛射线暴中央引擎，也估计。一个观察合理的选择参数被发现（$B \lesssim10^2$ G线程缓慢旋转的他星），这使得铁核心，以保持大量的角动量。因此，Case-C-mass-transfer双星通道能够解释长伽玛暴。然而，在它们的氢燃烧和氦燃烧阶段，祖细胞必须具有低的初始自旋和低的内部磁场。
2013-11-19 astro-ph.HE
A Three-Dimensional Exploration of Magnetic Fields, Rotation, and Shock Revival in a $39 M_\odot$ Core-Collapse Supernova Progenitor
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）
本研究通过三维水动力学和磁流体动力学模拟，探讨了快速旋转和强磁场在超新星冲击复兴和喷流形态中的作用，发现磁场和旋转能促进极性喷流的早期形成，但动力学仍保持非轴对称性。
2026-05-18 astro-ph.HE
Near-horizon structure of escape zones of electrically charged particles around weakly magnetized rotating black hole
磁场和引力的相互作用驱动了黑洞附近的吸积和外流。然而，具体的机制仍然是一个有争议的问题;很可能在不同的条件下，不同的进程占主导地位。特别是，对于粒子的加速和它们在射流中的准直，磁场的有序分量似乎是必不可少的。在这里，我们讨论的作用，大规模的磁场在运输的带电粒子和尘埃颗粒从约束轨道在赤道平面的旋转（克尔）黑洞和由此产生的加速度沿轨迹逃离系统的对称轴平行的方向（垂直于吸积盘）。我们考虑一个特定的情况下，不稳定的圆形测地线最初中性物质的充电（例如，由于光电离）。有些粒子可能被置于逃逸轨道上，并达到相对论速度。带电粒子的情况与带电尘埃颗粒的荷质比不同，但加速机制以类似的方式运作。看来，混沌动力学控制外流，并支持近地平线逃逸区的形成。我们采用递归图的技术来表征混沌的发生在流出介质。我们调查系统的数值和构造的盆地边界图，它显示的位置和逃逸区的范围。讨论了黑洞自旋和磁场强度对逃逸区形成和位置的影响，并计算了最大逃逸速度。
2018-01-29 astro-ph.HE
Frame-dragging effects on magnetic fields near a rotating black hole
本文讨论了广义相对论框架拖曳作用于旋转（克尔）黑洞附近磁场的作用。在能层附近，磁结构受到强烈的影响，磁零点可以发展。我们考虑对齐的磁场以及相对于旋转轴倾斜的领域，这两种情况下表现出深刻的不同方式。此外，我们还构造了等值的局部电场强度和磁场强度的表面，这还没有在一个助推旋转黑洞的充分普遍性进行讨论。
2012-02-10 astro-ph.HE
Near-horizon structure of escape zones of electrically charged particles around weakly magnetized rotating black hole. II. Acceleration and escape in the oblique magnetosphere
强引力和磁场是驱动致密天体附近吸积和抛射过程的关键因素。虽然这里的具体机制仍在讨论中，但有序磁场的存在似乎对超视界长度尺度上带电粒子的相对论喷流的加速和准直至关重要。在此背景下，我们进一步研究了大尺度磁场对旋转黑洞附近带电粒子动力学的影响。我们考虑一种情况，其中赤道平面中规则测地线轨道上的初始中性粒子通过充电过程而不稳定（例如，通过光电离）。一些带电粒子被加速到赤道平面之外，它们以相对论速度沿着类似射流的轨迹运动。在我们之前的论文中，我们研究了磁场与旋转轴完美对齐的情况下的这种情况;即，该系统被认为是轴对称的。在这里，我们放松这一假设，并调查非轴对称系统中的磁场是任意倾斜的黑洞自旋。我们研究了系统的数值计算，以确定区域的逃逸轨迹和计算的最大（终端）逃逸速度。看来，打破轴对称（即使是小倾角）大大增加逃逸轨道的分数，并允许加速到超相对论速度，被排除在轴对称设置。在相对论外流的发射区域中存在瞬态混沌动力学与混沌指标确认。
2020-09-01 astro-ph.HE
Dynamical bar-mode instability in rotating and magnetized relativistic stars
本文在完全广义相对论下对磁化和差速旋转恒星中的动力学棒模不稳定性进行了三维模拟。我们的重点是磁场的动态和发病的不稳定性的影响。特别是，我们进行理想的磁流体动力学模拟的中子星，已知是稳定的或不稳定的对纯粹的流体动力学不稳定性，但其中一个极向磁场的范围内的$10^{14}$-$10^{16}$ G是最初叠加。正如预期的那样，差动旋转是极向场的剪切和随后的环形磁场的时间线性增长的原因。后者的强度迅速超过原来的极向磁场，导致恒星的磁场放大。弱的初始磁场，即$ \lesssim 10^{15}$ G，对动力学棒模不稳定性的发展有可以忽略的影响，简单地通过磁场剪切制动恒星配置，并在一个时间尺度上，我们推导出一个简单的代数表达式。另一方面，强磁场，即$\gtrsim 10^{16}$ G，可以完全抑制不稳定性，精确的阈值也取决于旋转量。因此，非常高磁化的中子星不太可能被认为是通过动力学棒模不稳定性产生引力波的源。
2013-08-19 astro-ph.HE gr-qc
GRBs from Weakly-Magnetized, Slowly-Rotating Stars in Binaries
利用Case-C质量转移的双星恒星演化模型，对X射线双星中的一些黑洞的自旋进行了预测（至少在三种情况下得到了观测的证实）。这种黑洞的旋转能量足以激发（长）伽马射线暴和超新星（GRB/HNe），并且仍然留下克尔黑洞。然而，BH-祖星内部的强磁场（B场）和/或发电机效应可能会迅速耗尽恒星核心的角动量，从而阻止了黑洞的形成。因此，即使双星可以产生克尔黑洞，它们的大部分旋转都是通过吸积恒星地幔获得的，在黑洞的形成和旋转之间有很长的延迟。因此，不是伽玛射线暴的好来源。我们研究了由这类黑洞的祖先产生伽玛暴的必要条件。潮汐同步和阿尔文时标进行了比较不同强度的B场穿过He星。我们寻找一个B-场范围，它允许潮汐自旋所有的方式进入恒星核心，但防止其慢下来在差分旋转阶段。能量学产生一个强大的B场在核心崩溃，这使得伽玛射线暴中央引擎，也估计。一个观察合理的选择参数。
2014-02-05 astro-ph.HE
Spontaneous Formation of Outflows Powered by Rotating Magnetized Accretion Flows in a Galactic Center
我们使用轴对称磁流体动力学模拟研究了如何通过旋转的弱磁化吸积流驱动外流到一个超大质量黑洞上。我们提出的模型侧重于在史瓦西半径和银河系尺度之间的中间尺度上的吸积动力学，这是$\sim$ 1-100 pc。我们证明了在秒差距尺度上形成的旋转盘通过吸积获得极向磁场，这在某个点产生不对称的双极流出。外流的形成被发现遵循磁盘表面（磁泡）周围的强磁化区域的增长。双极流出在膨胀的气泡内持续增长。我们从理论上推导了磁泡的生长条件，对应于流出增长的必要条件。我们发现双极外流的南北不对称结构起源于吸积流在盘外缘激发的复杂运动。双极流出包括多个微型流出和下行（失败流出）。微型外流来自磁集中（磁补丁）。磁块表现出向内漂移的运动，从而使流出不稳定。我们证明，向内漂移可以使用一个简单的磁补丁模型，考虑磁角动量提取建模。这项研究可能有助于了解如何不借助吸积盘的强辐射或射电喷流（如射电宁静活动星系核NGC 1377中的分子外流）的夹带，在超大质量黑洞周围产生具有复杂子结构的非对称和非稳态外流。
2021-11-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
General Relativistic Magnetospheres of Slowly Rotating and Oscillating Magnetized Neutron Stars
在相对论范围内，研究了慢转磁化中子星在环形振荡作用下的磁层。在恒星的磁矩和角动量之间的倾角为零的假设下，我们分析了Goldreich-Julian电荷密度，并导出了静电势的二阶微分方程。该方程在磁层极冠区的解析解表明了恒星环形振荡对加速电场和电荷密度的影响。我们还发现，分解后的振荡速度的球谐函数，前几个模式与$m=0,1$负责的能量损失几乎是线性依赖于振幅的振荡，并为模式$(l,m)=(2,1)$，可以是一个因素$\sim8$大于旋转能量损失，即使是在恒星表面的速度振荡振幅小$η=0.05 \ Ω\ R$。本文的结果阐明了恒星振荡在多大程度上反映在旋转中子星表面物理性质的时间变化中，主要是通过显示$P\dot{P}$和振荡幅度之间的关系。最后，我们提出了一个定性的模型解释的现象，间歇性的恒星振荡，定期激发恒星毛刺。
2010-04-10 astro-ph.HE gr-qc
NuSTAR and Swift observations of the fast rotating magnetized white dwarf AE Aquarii
宝瓶座AE是一颗激变变星，拥有已知旋转最快的磁化白矮星（P_spin = 33.08 s）。与许多中间极星相比，宝瓶座AE星的X射线光谱具有很低的光度（LX ~ 10^{31} erg/s）。我们分析了2012年9月NuSTAR和Swift X射线天文台对该系统的重叠观测。我们发现0.5-30 keV的谱线可以用光学薄热等离子体模型很好地拟合，其三个温度分别为0.75 ± 0.18 - 0.45，2.29 ± 0.96 - 0.82，9.33 ± 6.07 - 2.18 keV，或光学薄的热等离子体模型，具有1.00 ± 0.34 - 0.23和4.64 ± 1.58 - 0.84 keV两个温度，加上光子指数为2.50 ± 0.17 - 0.23的幂律分量。在3-20 keV频带中的脉冲轮廓是宽的并且近似正弦的，具有16.6 +/-2.3%的脉冲分数。我们没有发现任何证据，以前报告的脉冲轮廓中的尖锐特征。
2013-12-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Shadow of black hole surrounded by magnetized plasma: Axion-plasmon cloud
通过利用黑洞的极端环境作为轴子-光子相互作用的潜在场所，我们使用磁化等离子体的轴子产生模型来研究浸入轴子-等离子体云中的渐近平坦旋转黑洞的阴影.通过揭示黑洞阴影中轴子的足迹，本文探讨了固定轴子-等离子体激元背景对入射光子在旋转黑洞周围运动的影响。在一些自由参数设置下，我们发现旋转BH周围的轴子等离子体云会影响阴影的形状和大小，其作用与非磁化等离子体和标准真空溶液是有区别的。通过被限制到高旋转BH，我们表明BH阴影的大小随着轴子-等离子体激元耦合的增强而增加。有趣的是，我们的分析表明，随着轴子的质量越来越重，它可以在阴影上留下自己的微妙印记。相反，在非旋转极限（史瓦西），通过恢复BH阴影形状的球对称性，它的大小减小。在协调的阴影大小的变化趋势，从BH被磁化等离子体包围的能量发射的调查表明，从旋转BH的最大能量发射率在轴子等离子体云的存在下增加相比，非磁化等离子体和真空解决方案。随后，通过放松旋转，轴子等离子体云导致BH的能量发射率降低。
2022-11-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Detection possibility of continuous gravitational waves from rotating magnetized neutron stars
本文通过求解广义相对论平衡方程，研究大质量磁化旋转中子星的连续引力波发射，计算信噪比，表明爱因斯坦望远镜等未来探测器经数月积分可探测到此类引力波。
2023-07-24 astro-ph.HE gr-qc
Non-axisymmetric low frequency oscillations of rotating and magnetized neutron stars
我们研究非轴对称的低频模式的旋转和磁化的中子星，假设该星是由一个偶极子磁场，其强度在恒星表面，$B_0$，小于$\sim 10^{12}$ G，其磁轴是与旋转轴对齐。对于模态分析，我们使用一个中子星模型组成的流体海洋，一个固体地壳，和一个流体的核心，在这里我们把核心作为非磁性假设磁压力是远远小于气体压力的核心。在这里，我们感兴趣的低频模式的旋转和磁化的中子星的振荡频率类似的低球谐度和低径向阶的环形地壳模式。对于磁场为$B_0\sim 10^7$ G的情况，我们发现海洋中的阿尔文波具有与环形地壳模式相似的频率，并且我们发现在这种磁场强度下，海洋中没有局限的$r$ -模式。我们计算了环形地壳模、在壳核界面处达到峰值的界面模、核惯性模和$r$模，发现这些模对强度为$B_0\ltsim10^{12}$ G的磁场不敏感。我们发现的核心$l^\prime=|m|$ $r$ -模式的位移矢量有很大的振幅在旋转轴周围的恒星表面，即使在存在表面磁场$B_0\sim10^{10}$ G，其中$l^\prime$和$m$是球谐度和方位波数的$r$ -模式，分别。我们认为，吸积驱动的X射线毫秒双星的毫秒X射线变化可以作为一个探针到核心$r$模式不稳定的引力波辐射。
2009-11-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Conversion of Emitted Axionic Dark Matter to Photons for Non-Rotating Magnetized Neutron Stars
本文研究强磁场下非旋转磁化中子星中修正TOV方程对轴子、中微子及光子光度的影响，采用APR和FPS状态方程与NSCool代码计算PBF发射率，并分析轴子转化为光子的过程，发现强磁场显著改变轴子能谱和转化光子通量。
2024-02-20 astro-ph.HE hep-ph
Radiation from an emitter revolving around a magnetized non-rotating black hole
天体物理学中研究黑洞的方法之一是基于电离铁原子辐射光谱的加宽。与6.4 keV处的铁发射相关联的线K $α$非常窄。如果这样的离子围绕着黑洞旋转，由于多普勒效应和引力红移效应，这条谱线实际上被加宽了。展宽谱的轮廓包含了关于黑洞引力场的信息。在黑洞附近存在规则磁场的情况下，带电离子的运动特性被改变。特别是，它们最内层的稳定圆形轨道变得更接近视界。这项工作的目的是研究这种效应如何修改由这样的离子发射的谱线的光谱展宽。我们的最终目标是分析光谱轮廓的变化是否能给我们提供关于黑洞附近磁场的信息。
2014-05-19 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational scattering of spinning neutrinos by a rotating black hole with a slim magnetized accretion disk
本文研究了中微子在旋转的超大质量黑洞中的引力散射，黑洞周围是一个薄的吸积盘，周围有一个真实的磁场。中微子被认为是具有非零磁矩的狄拉克粒子。中微子沿着任意轨道运动，入射通量平行于赤道平面。我们精确地解释了引力和磁场对中微子运动和自旋演化的影响。用准经典方法证明了在任意引力场中粒子散射时超相对论中微子的螺旋度为常数的一般命题。我们发现在弯曲时空中，考虑到中微子的自旋旋进，在外场中的中微子的可测量的通量。这些通量被证明是显着抑制系统的某些参数。最后，我们讨论了在我们的银河系中观测到预言的核坍缩超新星中微子现象的可能性。
2022-11-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Weakly magnetized black holes as particle accelerators
研究了弱磁化非旋转黑洞视界附近的粒子碰撞。在存在磁场的情况下，带电粒子的最内层稳定圆轨道（ISCO）可以位于接近视界的位置。我们证明了对于两个粒子的碰撞，其中一个是带电的，并在ISCO旋转，另一个是中性的，并从无穷远下降，最大碰撞能量可以在强磁场的限制。这种效应与最近讨论的极端旋转黑洞中粒子碰撞的高质心能量效应有一些相似之处。我们还表明，“现实的”天体物理黑洞，他们的能力，发挥“加速器”的作用，实际上是相当有限的。
2011-12-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Spin Evolution of Fast-Rotating, Magnetized Super-Chandrasekhar White Dwarfs in the Aftermath of White Dwarf Mergers
两颗白矮星合并后残留物的演化至今仍是一个悬而未决的问题。此外，很少有研究讨论残骸是质量大于钱德拉塞卡极限质量的磁性白矮星的情况。角动量的损失可能会使合并的残余物达到适合发展热核爆炸的物理条件。或者，残余物可能倾向于重力或旋转不稳定性，这取决于合并后达到的初始条件。偶极磁制动是可以驱动这种角动量损失的机制之一。然而，这些损耗发生的时间尺度取决于几个参数，如磁场的强度。此外，合并留下了一个环绕的开普勒圆盘，可以被新形成的白矮星吸积。在这里，我们计算合并后的超磁白矮星磁化的演变，考虑到所有相关的物理过程。这些包括作用在恒星上的磁力矩，开普勒盘的吸积，穿过盘的磁场线，以及白矮星核心的热演化。我们发现，中央残留物可以达到适合发展热核爆炸的条件之前，其他不稳定性（如逆β衰变不稳定性或长期轴对称不稳定性）达到，这反而会导致引力坍缩的磁化残留物。
2018-04-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Inclined Pulsar Magnetospheres in General Relativity: Polar Caps for the Dipole, Quadrudipole and Beyond
在脉冲星的正则模型中，旋转能量通过两个电路通过周围的等离子体传输，每个电路都连接到称为“极帽”的小区域上的恒星。“对于偶极磁化的恒星，极帽与磁极重合（因此得名），但一般来说，它们可以出现在任何地方，并采取任何形状。鉴于它们对大多数脉冲星发射模型（从无线电到X射线到风）的至关重要性，我们开发了一种用于确定极冠属性的通用技术。我们考虑一个完全导电的恒星周围的无力磁层，并包括广义相对论的影响。使用相结合的数值分析技术，利用旋转速率作为一个小参数，我们推导出一个通用的分析公式的极帽形状和电荷电流分布的恒星质量，半径，旋转速率，转动惯量，和磁场的函数。我们目前的结果偶极和四偶极场（叠加偶极和四极）相对于旋转轴倾斜。倾斜偶极极冠的结果是第一个包含广义相对论的结果，它们证实了广义相对论在脉冲星问题中的重要作用。四偶极脉冲星说明了薄环形极冠的现象。更一般地说，我们的方法奠定了一个基础，详细的建模脉冲星发射与现实的磁场。
2017-12-31 astro-ph.HE gr-qc
The Post-Merger Magnetized Evolution of White Dwarf Binaries: The Double-Degenerate Channel of Sub-Chandrasekhar Type Ia Supernovae and the Formation of Magnetized White Dwarfs
Ia型超新星（SNe Ia）作为可测量的宇宙学蜡烛发挥着至关重要的作用，尽管它们的祖先的性质是一个积极研究的主题。最近的观测和理论工作指出合并的白矮星双星，称为双简并通道，可能是某些Ia型超新星的祖先系统。此外，最近的理论研究表明，未能引爆的合并可能会产生磁化的快速旋转的白矮星。在本文中，我们提出了第一个多维模拟合并后的白矮星双星的演变，包括磁场的影响。在这些系统中，两颗白矮星在动力学时间尺度上完成了最终的合并，并被潮汐破坏，产生了一个快速旋转的白矮星合并，周围环绕着一个热日冕和一个厚的，差速旋转的圆盘。磁盘是非常容易受到磁旋转不稳定性（MRI），我们证明，这导致了一个最初的动态弱磁场在磁盘中的快速增长，自旋下降的白矮星合并，并随后中央点火的白矮星合并。此外，这些磁化模型表现出在白矮星合并的先前流体动力学研究中不存在的新特征，包括在热盘中MRI湍流的发展，携带盘质量的显著部分的磁化流出，以及白矮星合并的磁场强度$\sim 2 \times 10^8$ G。我们讨论了我们的研究结果的起源，拱星介质，并观察到的Ia超新星和磁化白矮星的属性的影响。
2013-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
