Ab Initio Horizon-Scale Simulations of Magnetically Arrested Accretion in Sagittarius A* Fed by Stellar Winds
我们提出了3D广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟的吸积流周围的人马座A* 的初始化使用大规模的MHD模拟的$\sim$ 30沃尔夫-拉叶（WR）在银河系中心的恒星风。由此产生的吸积流的地平线尺度上的属性设置不特设的初始条件，但由有限的自由参数的WR风的观测约束的属性。在这个初步的研究中，我们假设一个不旋转的黑洞。我们的模拟自然产生一个$\sim 10^{-8} M_\odot$年$^{-1}$吸积率，与以前的现象学估计一致。我们发现，由大半径馈入的相干磁场的连续吸积形成了磁制动流。在事件视界附近，磁场非常强，它使气体相对于初始角动量倾斜，并将最初的准球形流动集中到一个狭窄的盘状结构。我们还提出了230 GHz的图像计算从我们的模拟的倾角和物理吸积率不是自由参数，但由WR恒星风的属性。图像形态是高度时变的。视界尺度上的线偏振与微弱的内法拉第旋转是相干的。
2020-06-12 astro-ph.HE
Event horizon image within black hole shadow
我们认为，一个真正的图像的黑洞所看到的一个遥远的观察者是不是它的影子，但一个更紧凑的事件视界图像探测的发光物质陷入黑洞。黑洞阴影的外部边界被从物质进入黑洞并接近事件视界的辐射冲刷掉。这种效应将对事件视界望远镜未来的观测结果产生至关重要的影响。我们证明了进入黑洞的发光物质的引力透镜效应为事件视界的可视化提供了可能。事件视界的透镜图像是由非常接近黑洞事件视界的坠落物质发射的高度红移的光子形成的，并被远处的观察者检测到。由此产生的事件视界图像是整个黑洞事件视界球体在天球上的引力透镜投影。看起来，黑洞是宇宙中唯一的物体，可以被遥远的观察者同时从正面和背面看到。
2019-06-07 astro-ph.HE gr-qc
To see invisible: image of the event horizon within the black hole shadow
银河系中心的超大质量黑洞SgrA* 对于遥远的观察者来说是什么样子的？这取决于周围热物质对黑洞的突显。如果有一个静止的发光背景，就可以看到黑洞的阴影（光子俘获截面）。黑洞的事件视界本身是直接不可见的。然而，一个更紧凑的（相对于黑洞阴影）投影的黑洞事件视界上的天球可以通过检测的高度红移光子发射的非稳态发光物质陷入黑洞和接近事件视界。对于一个遥远的观测者来说，把这种事件视界在天球上的重建投影称为“透镜事件视界像”或简称为“事件视界像”是合适的。这个事件视界图像被放置在天球上黑洞阴影的位置内。令人惊讶的是，事件视界的图像是一个引力透镜投影在天球上的整个表面的事件视界球。结果，可以同时从前侧和后侧观看黑洞。透镜化的事件视界图像可以被认为是黑洞的真实轮廓。例如，在事件视界图像的黑暗北半球是存在薄吸积盘的黑洞轮廓的最简单模型。
2019-05-12 astro-ph.HE gr-qc
Behaviour of relativistic black hole accretion sufficiently close to the horizon
这项工作介绍了一种新的形式主义，以调查的作用，在确定的行为的物质落入这样的吸积物的天体物理黑洞的自旋。在Kerr度规下，建立了描述广义相对论流体动力吸积流的方程，并给出了这些流方程的定态解。吸积物质可能会变成多跨音速，允许一个稳定的冲击波形成某些初始边界条件。这样的冲击决定了盘的几何形状，并能驱动强烈的外流。非常接近事件视界的物质的性质作为克尔参数的函数进行了研究，从而有可能探测到一个新的黑洞自旋的光谱特征。
2009-02-24 astro-ph.HE
Spacetime Tomography Using The Event Horizon Telescope
随着事件视界望远镜（EHT）的问世，我们现在已经进入了高分辨率成像天文学的新时代。EHT可以解决黑洞附近的物质动力学在视界尺度和以下。作为候选黑洞之一，人马座A* 每天会根据波长的不同而发出1 -4次耀斑。对这些耀斑的一种可能的解释可能是通过吸积流中的磁重联事件产生的热点。在本文中，我们构建了一个半解析模型的热点，包括剪切的影响，作为一个点沿吸积流移动。然后，我们探讨的EHT恢复这些热点的能力。即使包括显著的系统的不确定性，如热噪声，衍射散射，和背景发射由于吸积盘，我们能够恢复热点和时空结构，以低于百分之精度。此外，通过观察多个耀斑事件，我们展示了如何EHT可用于断层成像映射时空。这为在超大质量黑洞的事件视界附近检验相对论流体动力学和广义相对论提供了新的途径。
2020-02-17 astro-ph.HE gr-qc
The Role of Inhomogeneities in the Turbulent Accretion of Black Holes
Dipartimento di Fisica, Università della Calabria（卡塔尼亚大学物理系）
研究通过高分辨率GRMHD模拟探讨黑洞吸积中不均匀性对湍流的影响，发现扰动案例中谱指数更陡，相关时间更长，表明事件视界吸收了宏观结构，改变了吸积率。
2026-03-23 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Image of Kerr-Melvin black hole with thin accretion disk
本文研究了在吸积盘照射下Kerr-Melvin黑洞的观测现象。假设吸积盘位于赤道面上，在几何和光学上都很薄。考虑到在最内层稳定圆轨道（ISCO）外，吸积流沿正向或逆向圆轨道运动，在ISCO内沿倾伏轨道落向视界，我们发展了数值后向射线追踪方法，得到了不同黑洞自旋、磁场强度和观测者倾角时，伴随吸积盘的KMBH像.我们提出了水平和纵向的强度分布，并显示了直接和透镜图像的红移的轮廓。我们的研究表明，内阴影和临界曲线可以用来估计无退化黑洞周围的磁场。
2022-10-04 astro-ph.HE gr-qc
Unraveling circular polarimetric images of magnetically arrested accretion flows near event horizon of a black hole
磁吸积流被认为是某些超大质量黑洞的燃料，并为它们的相对论喷流提供动力。我们计算和研究的线性和圆偏振图像的数值，高分辨率和长时间模拟的磁主导流的时间序列，调查观测签名的强磁场附近的非旋转黑洞的事件视界。我们发现，分辨线极化和圆极化的大小对吸积流中电子和离子耦合的假设相当敏感。具有较冷电子的模型具有更高的法拉第旋转和转换深度，这导致扰乱的线偏振和增强的圆偏振。在这些高法拉第厚度的情况下，圆极化是特别敏感的动态的环径向磁场的吸积流。具有高法拉第厚度的模型的特点是圆偏振的旋向接近恒定，这与一些吸积黑洞的观测结果一致。我们还发现，所产生的发射区的光是透镜周围的黑洞显示反转的圆偏振旋向相对于旋向的圆偏振的整个发射区。这种极性反转是近视界发射所特有的。
2021-09-24 astro-ph.HE
Toward Horizon-scale Accretion Onto Supermassive Black Holes in Elliptical Galaxies
本文以M87* 为例，采用高分辨率的三维流体动力学模拟方法，研究了星系尺度上湍流介质对椭圆星系中超大质量黑洞的填充作用.模拟使用了Athena++ AMR代码的新GPU加速版本，半径跨越了6个数量级以上，达到了类似于黑洞视界的尺度。关键的物理成分是辐射冷却和唯象加热模型。我们发现，吸积流的多相气体的形式在半径小于约一个千秒差距。冷气体吸积包括两个动态不同的阶段：典型的磁盘阶段，其中冷气体驻留在旋转支撑的磁盘和相对罕见的混沌阶段（$\lesssim 10\%$的时间），其中冷气体通过混沌流流入。虽然冷气体吸积主导的时间平均吸积率在中等半径，吸积在最小半径的热维里化气体在大多数时候占主导地位。当热气体占主导地位时，吸积率随半径的变化规律为$\dot{M}\propto r^{1/2}$，我们在事件视界附近得到了$\dot{M}\simeq10^\mathrm{-4}-10^\mathrm{-3}\,M_\odot\,\mathrm{yr^{-1}}$，这与EHT观测结果相似。冷气盘的方向在不同的空间尺度上可以有很大的不同。我们提出了一个亚网格模型的吸积在较低分辨率的模拟，其中的热气吸积率被抑制相对于邦迪率的$\sim (r_\mathrm{g}/r_{\rm Bondi})^{1/2}$。我们的结果也为在事件视界尺度上模拟黑洞吸积提供了更符合实际的初始条件。
2023-03-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spins of supermassive black holes M87* and SgrA* revealed from the size of dark spots in Event Horizon Telescope Images
本研究利用几何薄吸积盘模型重建Event Horizon Telescope图像中的暗斑，通过分析SgrA*和M87*暗斑大小推断其自旋分别为0.65<a<0.9和a>0.75。
2023-07-27 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic sonic geometry for isothermal accretion in the Schwarzschild metric
在这项工作中，我们进行线性微扰的广义相对论等温吸积到一个非旋转的天体物理黑洞，研究相应的涌现声学度规的显着特点。对于球对称吸积以及轴对称物质流为三种不同的几何配置的物质，我们扰动的速度势，质量吸积率，和积分解的时间无关的部分的广义相对论欧拉方程，以获得这样的声学几何。我们提供的程序来定位的声学视界，并确定这样的视界与跨音速表面的吸积物质，通过建设相应的因果结构。然后，我们讨论如何根据与背景流解对应的吸积变量来计算声表面重力的值-即，不同物质几何形状的定常积分跨音速吸积解。我们表明，声学几何的显着特点是独立的物理变量，我们扰动，但敏感地依赖于几何配置的黑洞吸积盘。
2017-07-14 astro-ph.HE gr-qc
The Physics of Accretion Discs, Winds And Jets in Tidal Disruption Events
吸积到黑洞上是将气体质能转化为辐射、风和喷流等能量输出的有效机制。潮汐破裂事件，其中恒星被潮汐撕裂，然后吸积到超大质量黑洞，提供了独特的机会，研究吸积物理学，以及风和喷流发射物理在不同的吸积制度。在这篇综述中，我们系统地描述和讨论了模型，已开发的研究吸积流和射流在潮汐中断事件。这些物理学的良好知识不仅需要了解所观察到的事件的排放，但也是至关重要的探测黑洞周围的广义相对论时空和超大质量黑洞的人口通过潮汐扰动事件。
2021-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Horizonless spacetimes as seen by present and next-generation Event Horizon Telescope arrays
本研究评估了当前和未来射电甚长基线干涉阵列区分黑洞与无视界时空的能力，发现过旋转规则黑洞阴影内的第二组光环虽无法被直接分辨，但会以中心过剩亮度的形式留下印记，未来阵列可探测此间接印记。
2022-05-30 astro-ph.HE gr-qc
Identifying the Event Horizons of Parametrically Deformed Black-Hole Metrics
观测技术的最新进展导致了对强场区域中黑洞时空的广义相对论预言的新检验。几个测试的关键成分之一是允许偏离克尔解但在其事件视界之外保持无病理的度量。文献中使用的现有度量通常不满足零收敛条件，这是应用强刚性定理所必需的，并且允许我们通过将其与适当的Killing视界识别来计算事件视界的位置。这导致早期的计算事件视界的参数变形的度量，要么遵循数值技术或简单地搜索坐标奇点。我们发现，这些指标，几乎由建设，是循环的。因此，我们可以利用弱刚性和卡特旋转面定理，用代数方法计算它们的事件视界的位置，而不依赖于展开或数值技术。我们将这种方法应用于许多参数变形的度量，计算其事件视界的位置，并对偏差参数施加约束，使得度量在其视界之外保持规则。我们表明，计算视界的角速度和有效引力提供了新的见解变形度量的观测签名，如预测的黑洞阴影的大小和形状。
2022-05-25 astro-ph.HE gr-qc
A note on the observational evidence for the existence of event horizons in astrophysical black hole candidates
黑洞有一个奇特而有趣的特性，即有一个事件视界，一个单向的膜，因果地将它们的内部区域与宇宙的其余部分分开。今天的天体物理观测提供了一些证据，证明天体物理黑洞候选者中存在事件视界。在这篇简短的论文中，我比较的约束，我们可以推断出从这些对象的假定表面的电磁辐射的非观测到的约束来自ergoregion不稳定性，指出各自的假设和局限性。
2013-06-15 astro-ph.HE gr-qc
Can an astrophysical black hole have a topologically non-trivial event horizon?
在四维广义相对论中，有几个定理限制了黑洞的事件视界的拓扑。在静止的情况下，黑洞必须有一个球形视界，而环形空间拓扑只在很短的时间内是允许的。在本文中，我们考虑旋转黑洞的启发圈量子引力和替代理论的重力。我们表明，这些对象的事件视界的空间拓扑结构的变化时，自旋参数超过一个临界值，我们认为，这种现象可能是很常见的非克尔黑洞。这种可能性可能与天体物理学有关，因为在某些模型中，吸积过程可以引起视界的拓扑转变。
2011-10-28 astro-ph.HE gr-qc
Resolving accretion flows in nearby active galactic nuclei with the Event Horizon Telescope
事件视界望远镜（EHT）首次拍摄到了M87超大质量黑洞周围的光子环，这为通过甚长基线干涉测量（VLBI）研究超大质量黑洞的物理学提供了一个独特的机会，如低亮度活动星系核（LLAGN）中事件视界的存在、吸积过程以及喷流的形成等。我们建立了一个理论模型，其中包括一个平流主导的吸积流（ADAF）的热电子和非热电子的流动和一个简单的无线电喷流流出的发射。该模型的预测谱能量分布（SED）进行比较，以获得最佳的估计模型参数的亚弧秒分辨率的观测。模型预测的径向发射分布在不同的频带被用来预测是否流入可以解决的EHT或望远镜，如全球3毫米VLBI阵列（GMVA）。首先用M87的高分辨率SED数据对模型进行了检验，然后将其应用于我们的5个星系样本（Cen A，M84，NGC 4594，NGC 3998和NGC 4278）。然后，该模型使我们能够预测，如果一个可以检测和解决任何这些星系的流入使用EHT或GMVA在8小时内的积分时间。
2019-11-20 astro-ph.HE
The Event Horizon Telescope: exploring strong gravity and accretion physics
事件视界望远镜（EHT）是一个全球性的亚毫米波长甚长基线干涉测量阵列，目前正在解析超大质量黑洞Sgr A* 和M87周围的最内部区域。使用黑洞图像从两个简单的几何模型和相对论磁流体动力学吸积流模拟，我们进行了各种实验，以评估的承诺EHT研究强引力和吸积物理在其发展阶段。我们发现：（1）在EHT的“完成”阶段增加LMT和ALMA以及升级的仪器，可以探测到光子环，这是Kerr强引力的一个标志，可以预测其总通量;（2）在我们的分析中包括相干平均闭合相位显著地提高了甚至当前阵列的精度，允许（3）对合理的吸积模型的明显更严格的约束和（4）在模型预测的水平上检测结构可变性。虽然在345 GHz的观测规避了由于星际电子散射到银河系中心的视线问题，但可能需要CARMA和/或LMT提供的短基线来限制吸积流的整体形状。考虑到基础模型中的系统不确定性，使用两个观测频率（230和345 GHz）和源（Sgr A* 和M87）的完整补充对于通过EHT实验实现变革性科学可能至关重要。
2014-10-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Collisionless accretion onto black holes: dynamics and flares
利用轴对称广义相对论粒子模拟方法，从第一性原理出发研究了无碰撞等离子体在旋转黑洞上的吸积。我们进行了并排的比较，这些结果类似的广义相对论磁流体动力学模拟。虽然有许多相似之处，在整体流动动力学，动力学和流体模拟之间的三个关键区别。在我们的动力学方法中，磁重联是更有效的，并迅速加速非热粒子群。此外，在动力学模拟等离子体开发显着偏离热平衡，包括压力各向异性，激发动力学尺度的不稳定性，和一个大的字段对齐的热通量接近自由流值的地平线附近。我们讨论了我们的结果的影响建模事件视界尺度观测的Sgr A* 和M87的重力和事件视界望远镜。
2022-12-05 astro-ph.HE
Multi-accretion events from corotating and counterrotating SMBHs tori
环形吸积盘（Rads）是活动星系核中围绕中心Kerr超大质量黑洞（SMBH）旋转的同转和反转环形吸积盘的集合体。中心BH的无量纲自旋和流体的相对旋转被证明强烈影响RAD动力学。在RADs的形成和演化过程中，SMBH自旋、流体旋转和磁场之间存在严格的相关性。最近，该模型被扩展到考虑由多个磁化吸积环构成的RAD，并研究了环形磁场在RAD动力学中的作用。分析提出的限制环的形成和出现的RAD不稳定性的吸积到中央吸引子和环碰撞出现的阶段。磁场和流体的旋转被证明是强烈的约束和影响环面的形成和演变的RAD，在依赖于环形磁场参数。最后，RAD框架的研究限制了特定类别的环面，这些环面可以在一些特定的SMBH周围观察到，这些SMBH通过它们的无量纲自旋来识别
2019-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Probing the innermost accretion flow geometry of Sgr A* with Event Horizon Telescope
即将到来的事件视界望远镜（EHT）观测将提供一个独特的机会，揭示银河系黑洞Sgr A* 周围辐射低效吸积流（RIAF）的最内部区域。根据流动动力学和累积的磁通量，RIAF的最内部区域可以具有准球形或盘状几何形状。在这里，我们提出了一个唯象模型来研究具有不同流动几何的黑洞阴影图像的特性，以及黑洞自旋和流动动力学的影响。由此产生的图像通常由两个主要部分组成：一个新月形，它可能围绕着黑洞的漏斗区域或黑洞本身，以及一个光子环，它可能部分发光并与新月形部分重叠。与准球形流的情况相比，黑洞附近的盘状流表现出以下图像特征：（i）由于漏斗区域附近的材料较少，新月形结构具有较小的尺寸，以及（ii）由于来自黑洞旁边和后面的流的发射的组合，新月形结构具有更不规则的形状，以及更不平滑的亮度分布。讨论了这些特征如何导致EHT观测的不同观测量。
2018-09-04 astro-ph.HE
Analog Gravity in Magneto-Viscous Fluids: Enhanced Analog Hawking Temperature in Accretion Disks
Indian Institute of Science（印度科学研究所）
本文提出磁流体中的粘磁声学模拟引力框架，证明快磁声模式在吸积盘中可形成视界，且模拟霍金温度随磁场拓扑和粘性参数增强而升高。
2026-09-21 astro-ph.HE gr-qc physics.flu-dyn
Jet Launching Radius in Low-Power Radio-Loud AGNs in Advection-Dominated Accretion Flows
利用我们的理论生产的相对论外流，我们估计的喷流发射半径和推断的质量吸积率为52个低功率射电响亮AGN的基础上观测到的喷流功率。我们的分析表明：（1）吸积能量的一个显着的分数是需要转换的吸积质量相对论能量粒子的生产附近的事件视界的喷流，（2）喷流发射半径径向移动到地平线的质量吸积率或喷流功率增加，（3）没有喷流/流出形成超过44引力半径是可能的。
2018-05-09 astro-ph.HE
Toward General-Relativistic Magnetohydrodynamics Simulations in Stationary Non-Vacuum Spacetimes
本研究提出一大类稳态轴对称旋转度规的视界穿透形式，突破了此前仅克尔、克尔-纽曼度规可用的限制，可支撑广义相对论及非广义相对论框架下多种旋转致密天体的GRMHD吸积模拟。
2024-03-06 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Ray-tracing GR-MHD-generated Outflows from AGNs Hosting Thin Accretion Disks: An Analysis Approaching Horizon Scales
本研究通过电阻性GR-MHD模拟和射线追踪，分析薄吸积盘AGN在视界尺度上的辐射特性，发现高质量SMBH在230 GHz更光学薄，适合探测广义相对论效应，而低质量系统外流辐射更显著。
2025-05-22 astro-ph.HE
Launching and Quenching of Black Hole Relativistic Jets at Low Accretion Rate
相对论喷流是从黑洞（BH）X射线双星和活动星系核中发射的，当盘吸积率低于某个极限时（即，当吸积速率与Eddingtion吸积速率之比$\dot{m}$低于约0.01时），但当高于约0.01时淬灭。我们提出了一个新的范式来解释这种观察到的喷流和吸积盘之间的耦合，通过调查提取的旋转能量的BH时，它被包围在不同类型的吸积盘。在低吸积速率（例如，当$\dot{m}\lesssim0.1$）时，在事件视界附近的吸积是准球形的。吸积等离子体落在大范围纬度的事件视界上，打破了视界附近的无力近似。为了考虑等离子体惯性效应，我们考虑了磁流体动力学（MHD）提取旋转能量从BH的吸积MHD流体，所描述的MHD彭罗斯过程。研究发现，当吸积盘由外部的Shakura-Sunyaev盘（SSD）和内部的对流主导的吸积流组成时，吸积盘的能量提取起作用，从而产生相对论性喷流.当整个吸积盘类型转变为SSD时，由于等离子体带来的静止质量能量大于电磁从空穴中提取的能量，从而停止提取，因此喷流被淬灭。其他几个观察到的BH盘喷流耦合，如为什么无线电光度增加，增加X射线光度，直到无线电发射下降，也得到了解释。
2012-09-21 astro-ph.HE
Simulating X-ray bursts during a transient accretion event
对吸积中子星上热核X射线爆发的模拟迄今为止一直集中在稳定的吸积率上。然而，在短暂的吸积过程中也会观察到爆发。在这样的事件中，吸积率可以演变显着爆发之间，这种制度提供了一个独特的测试爆发模型。吸积动力毫秒脉冲星SAXJ1808.4 -3658每2-3年就会发生一次吸积爆发。在2002年10月的一次长达一个月的爆发中，观测到了四次富氦X射线爆发。利用这一事件作为一个测试案例，我们提出了第一个多区模拟的X射线爆发下的时间依赖的吸积率。我们调查的效果，使用一个随时间变化的吸积率相比，恒定的，平均的速率。初步结果表明，使用一个常数，平均吸积率爆发之间可能会低估复发时间时，吸积率下降，并高估它时，吸积率增加。我们的模型，与吸积氢分数的$X=0.44$和CNO金属度的$Z_\mathrm{CNO}=0.02$，再现观测到的脉冲到达时间和能量密度与$2.8\,\mathrm{h}$的均方根（RMS）误差，和$0.11\times 10^{-6}\,\mathrm{erg\, cm^{-2}}$，分别。我们的研究结果支持先前预测两个未观测到的爆发的模型，并表明观测也错过了额外的爆发。
2018-03-21 astro-ph.HE
ALMA Polarimetry of Sgr A*: Probing the Accretion Flow from the Event Horizon to the Bondi Radius
Sgr A* 的毫米极化测量探测了$\sim 10$史瓦西半径（$R_S$）尺度上的线性极化发射区，以及通过法拉第旋转在邦迪半径（$\sim 10^5 R_S$）尺度上的密集磁化吸积流。在这里，我们提出了多历元ALMA波段6（230 GHz）的Sgr A* 的偏振。结果证实了一个平均旋转措施，${\rm RM} \approx -5 \times 10^5 {\rm\ rad\ m^{-2}}$，在过去20年的测量结果一致，并支持解释的RM作为起源于一个辐射效率低下的吸积流（RIAF）与$\dot{M} \approx 10^{-8} { \rm\ M_{\odot}\ y^{-1} }$。在RM中首次观察到从数小时到数月的时间尺度上的变异性。这种长期变化可能是湍流吸积流中视线特性变化的结果。表观RM的短期变化不一定是法拉第旋转的结果，可能是靠近黑洞的复杂发射和传播效应的结果，其中一些已经在数值模拟中预测。我们还确认检测圆偏振的平均值为$-1.1 \pm 0.2 \%$。它的振幅在从几小时到几个月的时间尺度上是可变的，但手性与过去厘米和毫米波长探测中观察到的保持不变。这些结果为分析和解释Sgr A*、M87和类似源的事件视界望远镜数据提供了关键约束。
2018-10-16 astro-ph.HE
Polarization Whorls from M87* at the Event Horizon Telescope
事件视界望远镜（EHT）预计很快将产生邻近星系M87中心的超大质量黑洞的偏振图像。有迹象表明这个黑洞正在快速旋转。广义相对论预言，这样一个高自旋黑洞在其事件视界附近具有共形对称性。在本文中，我们使用这种对称性来分析预测的极化近地平线的排放被认为是在EHT，并找到一个独特的模式与自旋的螺纹对齐。
2020-06-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Super-Eddington Accretion in Tidal Disruption Events: the Impact of Realistic Fallback Rates on Accretion Rates
在恒星被大质量黑洞潮汐分裂后，分裂的恒星碎片可以以大大超过其爱丁顿极限的速度落回黑洞。为了了解黑洞质量如何影响潮汐破坏事件中超级爱丁顿吸积的持续时间，我们首先运行一套模拟的破坏太阳系恒星的超大质量黑洞的质量变化，直接测量回落率到洞，我们比较这些回落率的分析预测的“冻结”模型。然后，采用零伯努利吸积流作为黑洞吸积流的解析表达式，研究了黑洞的吸积率随更精确的回退率的变化规律.我们发现，数值模拟的回退率产生吸积率的洞，可以根据黑洞质量，是近一个数量级大于冻结近似预测。我们的研究结果提出了新的限制最大黑洞质量的超爱丁顿吸积发生在潮汐破坏事件。
2018-07-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion models for LLAGNs: Model Parameter Estimation and Prediction of their Detectibility
事件视界望远镜（EHT）提供了一个独特的机会，通过甚大基线干涉测量（VLBI）探测超大质量黑洞的物理，如事件视界的存在，吸积过程以及喷流的形成。我们建立了一个理论模型，其中包括一个平流主导的吸积流（ADAF）和一个简单的无线电喷流流出。将该模型的预测谱能量分布（SED）与观测值进行比较，以获得模型参数的最佳估计。此外，模型预测的径向辐射分布在不同的频带可以用来预测是否流入可以解决的EHT。
2018-12-10 astro-ph.HE
Testing the black hole area law with Event Horizon Telescope
霍金的黑洞面积定理可以通过监测单个黑洞随时间的演化来检验。利用事件视界望远镜（EHT）对两个超大质量黑洞M87* 和Sgr A* 的成像观测，我们发现它们的视界面积变化分数在$1\,σ$置信水平下与黑洞面积定律的预测一致.我们指出，黑洞面积定律是否成立，将取决于未来对Sgr A* 的高精度EHT观测。
2022-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
How Spatially Resolved Polarimetry Informs Black Hole Accretion Flow Models
事件视界望远镜（EHT）合作已经成功地制作了两个超大质量黑洞的图像，使黑洞及其吸积流在视界尺度上的新测试成为可能。到目前为止，EHT已经发布了总强度和线性偏振图像，而即将发布的图像可能包括圆偏振，旋转测量和光谱指数，其中每一个都揭示了等离子体和时空的不同方面。下一代EHT（ngEHT）将通过更宽的记录带宽和额外的台站大大增强这些研究，从而提高信噪比，动态范围的数量级改善，多频率观测和水平尺度电影。在本文中，我们将回顾这些不同的可观测量如何告知我们等离子体和时空的基本性质，并讨论为什么极化研究非常适合稀疏，长基线覆盖的测量。
2022-11-07 astro-ph.HE
Elliptical accretion and inefficient highly eccentric accretion and the low luminosity of stellar tidal disruption events
对于一个超大质量黑洞破坏恒星的潮汐破坏事件（TDEs）的模型通常假设，高度偏心的恒星碎片流迅速形成一个近心尺度的圆形吸积盘。然而，最近的数值模拟（Shiokawa等人，2015年）表明，通过流体动力学冲击进行的耗散不足以使碎片形成圆形，在该事件的前10个轨道上，流动保持其初始半长轴规模。大多数TDE候选者的辐射热峰值光度只有几个x 10^{44} erg/s，这意味着我们只能观测到辐射有效吸积所预期能量的1%。受这些结果的启发，（Piran等人，2015年）提出，观测到的光学TDE发射是由新鲜下落物质和早期到达物质之间的远心点处的冲击提供动力的。这个模型解释了小的辐射能量，低温，和大的半径暗示的观测以及t^{-5/3}光变曲线。然而，该系统的低{测辐射热}效率的问题仍然没有答案。我们认为，高轨道能量和低角动量的流使磁应力有可能减少物质的已经很小的角动量的点，在该点上，它可以弹道下降到SMBH循环之前。结果，其效率仅为标准吸积盘效率的~1- 10%。因此，潮汐碎片固有的高偏心率自然解释了为什么大多数TDE候选者比预期的要暗。
2017-01-13 astro-ph.HE
Observational evidence of black hole event horizon from ultra-compact X-ray binaries
Xiamen University（厦门大学）；Nanjing Normal University（南京师范大学）
本研究通过分析5颗轨道周期短于40分钟的极密X射线双星，发现黑洞的X射线辐射效率比中子星低2至3个数量级，间接证实了黑洞事件视界的存在。
2026-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling the polarised emission from black holes on event horizon-scales
接下来的VLBI观测将在事件视界尺度上解析附近的超大质量黑洞，最著名的是人马座A* 和M87。最近用事件视界望远镜对人马座A* 的观测揭示了视界尺度的结构。因此，对背洞"阴影”的探测和测量有望使天体物理学上黑洞的存在得到直接验证。虽然阴影的理论描述很简单，但它的观测外观在很大程度上取决于周围高度湍流的吸积流的性质。我们介绍了一个新的极化广义相对论辐射转移代码，\texttt{BHOSS}，它精确地解决了在任意强引力环境中的极化辐射转移方程，提供物理上真实的图像天体物理黑洞的事件视界尺度，以及还提供洞察周围的吸积流环境的基本属性和性质。
2019-07-22 astro-ph.HE
Review: Accretion Disk Evolution in Tidal Disruption Events
本文综述TDEs吸积盘演化研究进展，重点分析热—黏滞不稳定性导致的厚薄盘状态转换及回落物质与吸积盘的相互作用，并探讨晚期X射线观测对现有模型的挑战与解决思路。
2025-05-11 astro-ph.HE
The Surprisingly Small Impact of Magnetic Fields On The Inner Accretion Flow of Sagittarius A* Fueled By Stellar Winds
我们研究了三维磁流体动力学（MHD）模拟的吸积到人马座A* 通过轨道沃尔夫-拉叶星的磁化风的流动结构。这些模拟覆盖了超过3个数量级的半径，达到$\approx$ 300个引力半径，只有一个约束不佳的参数（恒星风中的磁场）。即使对于具有相对较弱磁场的风（例如，等离子体$β$ $\sim$ $10^6$），流入气体中的通量冻结/压缩在其到达事件视界之前很好地将场放大到$β$ $\sim$。总的来说，动力学、吸积速率和球形平均流动剖面（例如，密度，速度）在我们的MHD模拟是非常相似的类似流体动力学模拟。我们把这归因于恒星风提供的角动量的广泛分布，即使没有太多的角动量传输，也会产生吸积。我们发现，磁旋转不稳定性是不重要的，因为i）强大的磁场，被放大的通量冻结/压缩，和ii）快速流入/流出时间的气体和低效的辐射冷却排除循环。磁场的主要作用是驱动流体动力学中不存在的极地外流。在我们的模拟中发现的吸积流的动力学状态是不同的旋转支持环面作为初始条件的地平线尺度模拟，这可能会影响模型被用来解释事件视界望远镜和重力观测的Sgr A*。
2020-01-13 astro-ph.HE
Stellar disruption events support the existence of the black hole event horizon
在X射线双星和星系核中已经发现了许多黑洞候选者。爱因斯坦广义相对论的预言是黑洞有一个事件视界-一个单向膜，粒子通过它落入黑洞，但不能离开。然而，除了极少数附近的超大质量BH候选者，我们的望远镜无法解决并提供事件视界的直接证明。在这里，我们提出了一个新的观察，支持存在的事件视界周围的超大质量BH候选人重10^{7.5}太阳质量。如果黑洞候选者有一个坚硬的表面，而不是事件视界，当一颗恒星落在表面上时，受冲击的重子气体将形成一个辐射压力支持的包层，在爱丁顿光度下闪耀数月到数年的时间。我们发现，如果超大质量黑洞候选者的硬表面半径大于史瓦西半径的1 + 10^{-4.4}倍，那么这种发射已经被泛星1 3 π巡天排除了。LSST的未来观测应该能够将极限提高到1 + 10^{-6}。
2017-02-28 astro-ph.HE
Radiative hydrodynamical simulations of super-Eddington accretion flow in tidal disruption event: the accretion flow and wind
本研究通过辐射流体动力学模拟探究潮汐瓦解事件中回落碎片的吸积比例，发现不同质量黑洞的吸积率存在差异，且超爱丁顿阶段均会产生高速高功率风，为研究风与核周介质的相互作用提供了依据。
2023-06-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Chaotic Gas Accretion by Black Holes Embedded in AGN Discs as Cause of Low-spin Signatures in Gravitational Wave Events
本文提出AGN盘中嵌埋黑洞在并合间通过湍流气体吸积使自旋方向随机化，从而抑制自旋参数，解释了引力波事件中低chi_effective特征，并支持气体吸积主导其质量增长的观点。
2023-03-30 astro-ph.HE
Linear perturbations of low angular momentum accretion flow in the Kerr metric and the corresponding emergent gravity phenomena
对于物质落在旋转黑洞上的特定几何构型，我们发展了一种新的线性微扰分析方法，对流体动力学流体的定态低角动量、无粘、正压、无旋、广义相对论吸积进行了定态积分吸积解的稳定性分析.我们证明了这种稳态在线性扰动下保持稳定，因此稳态解对于利用吸积现象探测黑洞时空是可靠的。我们报告说，这种稳定性分析过程的结果是出现了相对论声学几何。我们详细研究了声波几何的各种性质。我们构建因果结构，建立一对一的对应关系的声波点与声学黑洞地平线，和冲击的位置与声学白洞地平线。我们讨论了旋转黑洞的自旋对这种声学时空出现的影响。
2018-12-13 astro-ph.HE
An accretion disc with magnetic outflows triggered by a sudden mass accretion event in changing-look active galactic nucleus 1ES 1927+654
该研究通过假设红巨星被潮汐瓦解引发的偶发吸积事件，解释了1ES 1927+654的剧烈光变，并揭示磁场外流如何导致盘变暗及后续恢复。
2023-10-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Relativistic reverberation in the accretion flow of a tidal disruption event
我们目前对超大质量黑洞周围弯曲时空的理解是基于活跃的吸积黑洞，它们只占总人口的10%或更少。对这一小部分的X射线观测揭示了强烈的引力红移，表明这些黑洞中有许多正在快速旋转;然而，选择偏差表明这些结果不一定反映宇宙中大多数黑洞。潮汐破裂事件，即一颗恒星绕着一个休眠的黑洞旋转，被潮汐撕碎并吸积到黑洞上，可以提供一个短暂的、不带偏见的关于其他百分之九十的黑洞周围时空的一瞥。迄今为止，对潮汐破裂的观测揭示了吸积盘的形成和吸积动力喷流的开始，但未能揭示来自内部吸积流的发射，这使得黑洞自旋的测量成为可能。在这里，我们报告的观测混响所产生的引力红移铁K光子反射的内部吸积流的潮汐破坏事件斯威夫特J1644+57。根据反射时间尺度，我们估计黑洞的质量是几百万太阳质量，这表明吸积速率是爱丁顿极限的100倍或更高。从这种罕见的超级爱丁顿事件的相对论深度的混响检测表明，X射线并不像以前认为的那样来自喷流的相对论运动区域。
2016-06-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Numerical Simulations of the Circularized Accretion Flow in Population III Star Tidal Disruption Events. I. The Accretion Flow and the Wind
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Shanghai Normal University（上海师范大学）；Chongqing University（重庆大学）
本文通过数值模拟研究III型星潮汐破坏事件中圆化吸积流及风的性质，发现强风导致仅部分物质被黑洞吸积，风动能可达10^46 erg s^{-1}。
2025-12-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
The CO outflow components ejected by a recent accretion event in B335
本研究结合B335的中红外增亮与ALMA的12CO高速外流观测，证明近期抛射成分与增强吸积事件在时间上直接对应，并估算至少约1.0%的吸积质量被抛射。
2023-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A New Solution to the Plasma Starved Event Horizon Magnetosphere: Application to the Forked Jet in M87
在86 GHz的甚长基线干涉观测揭示了M87中具有分叉形态的几乎中空的喷流。详细的分析表明，M87喷流中心脊的光谱光度是周围的中空喷流$200 -400 μ\rm{as}$从中央黑洞的百分之几。此外，最近的喷流模型表明，一个中空的“管状”喷流可以解释一个广泛的合理的宽带光谱来自喷射等离子体位于$\sim 30μ\rm{as}$的中心黑洞，包括230 GHz的相关通量检测到的事件视界望远镜。最重要的是，这些来自内部吸积流的中空喷流具有能够将全球喷流激发到千秒差距尺度的内在动力。因此，本文考虑低光度吸积系统中磁层事件视界的新模型。与某些模型相反，脊柱不是一个无形的强大射流。它本质上是一种弱喷流。在新的EHM解中，吸积极向磁通量很弱，背景光子场也很弱。它示出了如何吸积的情况下，自然的结果在EHM的吸积极向磁通量的耗散不是一个强大的射流所需的极向通量的积累。新的解决方案表明较小的大规模极向磁通量（和喷流功率）的EHM比周围的吸积流，不能支持显着的EHM驱动的喷流。
2018-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observational constraints on the specific accretion-rate distribution of X-ray selected AGN
本文利用4821个深、浅部观测的X射线源估算了活动星系核的比吸积率分布。比吸积率分布被定义为一个具有给定恒星质量和红移的星系拥有一个具有一定比吸积率的活动核的概率。我们发现，一个星系的主机AGN的概率增加与特定的吸积率降低。有证据表明，这种趋势在低比吸积率$λ<10^{-4}-10^{-3}$（爱丁顿单位）时发生逆转。在爱丁顿极限附近也有一个突破，超过这个极限，吸积事件的概率急剧下降。特定的吸积率分布演化使得星系间活动星系核的比例向较低的红移方向下降。活动星系核占空比的减少是宇宙吸积密度从红移$z\approx1-1.5$到现在的强烈演化的原因。我们的分析还表明，这种演变是伴随着一个脱钩的吸积事件到黑洞从星系中的恒星的形成。也有证据表明，在较早的时候，星系之间高比吸积率与低比吸积率事件的相对概率增加。我们认为，这种差分红移演化的活动星系核占空比相对于$λ$产生活动星系核缩小的趋势，即发光源峰值在较早的时代相比，不太明亮的。最后，我们还发现了特定的吸积率分布的恒星质量依赖性，更大质量的星系避免高特定的吸积率事件。
2017-05-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
