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
On the possibilities of mass loss from an advective accretion disc around stationary black holes
本文研究了黑洞周围的圆盘-喷流耦合系统，得到了关于流入参数的流出解。我们观察到，一个平流吸积盘可以喷出流出/射流的粘度参数范围很广。然而，如果冷却作为盘内的能量耗散过程是活跃的，则这种可能性减小。对于质量流出，我们得到了由流入角动量和冷却粘性所构成的参数空间，并量化了粘性参数的极限。
2014-05-27 astro-ph.HE
Nucleosynthesis in advective disc and outflow: possible explanation for overabundances in winds from X-ray binaries
基于一个带模型，在来自X射线双星（XRB）的风中观察到的不同元素的多条光谱线指示元素的超太阳丰度，例如Mg、Si、S、Ar、Ca、Cr、Mn、Co。为了找到一个可能的起源，这些过剩，我们探讨核合成平流，几何厚，次开普勒，吸积盘XRB和活动星系核（AGN），并进一步在流出盘发射。基于流体力学，采用半隐式欧拉法求解核网络程序，得到了单元丰度的演化。虽然对流盘的密度很低，但由于温度比Keplerian Shakura-Sunyaev盘（SSD）高，因此前者发生了显著的核合成。由于外流底部的温度受圆盘温度的限制，核合成也发生在外流中，取决于它的发射温度。到目前为止，XRB和AGN盘的外部区域被认为是较冷的SSD，内部区域是平流盘，共同形成一个盘风系统。因此，通过外流处理后新演化的丰度可以改变整个盘风系统环境中存在的不同元素的丰度。我们发现Mg、Si、Ar、Cr的丰度是太阳丰度的2-6倍，这与观测结果是一致的。因此，对于大多数XRB，当只有铁线存在时，包括这些演变的丰度预计将大大改变观测分析。
2019-04-02 astro-ph.HE
General Relativistic Numerical Simulation of sub-Keplerian Transonic Accretion Flows onto Rotating Black Holes: Kerr Spacetime
利用广义相对论数值模拟程序研究了黑洞的亚开普勒跨音速吸积流的时间演化。我们围绕具有非零旋转的黑洞进行模拟。我们首先比较一维模拟结果与理论结果，并验证我们的代码的性能。接下来，我们提出的结果，轴对称，二维模拟平流。在文献中，没有描述二维定常激波解的解。然而，我们的模拟产生这些离心力支持稳定的冲击波，即使在存在的惯性系的强拖动。由于激波后区域可能是热的，并通过康普顿化向上散射光子，这些激波会在光谱上留下印记。因此，我们的解决方案，这代表了真正的新的结果，可能是有用的，通过辐射光谱的吸积克尔黑洞的测量自旋。
2018-10-30 astro-ph.HE
Numerical Simulation of Spectral and Timing Properties of a Two Component Advective Flow around a Black Hole
通过数值模拟研究了黑洞周围双分量平流的光谱和时间特性。几种情况下，已被模拟通过改变开普勒磁盘率和由此产生的光谱和光变曲线已产生的所有情况下。讨论了谱态和准周期振荡（QPO）频率对流动参数的依赖关系。我们还发现，早期的解释，产生的QPO的下降时间尺度和冷却时间尺度之间的共振仍然有效，即使康普顿冷却。
2013-11-21 astro-ph.HE
Angular momentum transport and thermal stabilization of optically thin, advective accretion flows through large-scale magnetic fields
角动量的外输运以及粘性和热稳定性是吸积盘形成和稳定辐射的必要条件。源自磁旋转不稳定性或流体动力学不稳定性的湍流运动可以进行所需的传输。我们探讨了大尺度磁场（LSMF）对光学薄平流盘中湍流输运的影响。在这项工作中，湍流输送表示通过通常的Shakura-Sunyaev $α$ -粘度。磁场和其他变量的演变被发现通过求解垂直积分高度平均磁流体动力学方程。根据其配置，LSMF可以支持或反对$α$向外传输角动量。一旦角动量的向外传输得到保证，即，通过$α$ -粘度和LSMF的组合效应确认盘的形成，我们探索LSMF在热稳定盘中的影响。如前所述，我们还发现，随着吸积速率的增加，热能平流变为零或负值。这就是为什么在临界吸积率或超过临界吸积率时，光学上薄的平流盘变得热不稳定。然而，我们表明，随着加入足够强的磁场，光盘恢复其热稳定性和焦耳加热原来发挥关键作用。在整个分析过程中，等离子体- $β$（$β_\mathrm{m}$）保持在5- $10^3$的范围内，这对LSMF和湍流输运的同时操作没有任何限制。
2022-03-22 astro-ph.HE
Monte Carlo Simulations of Thermal Comptonization Process in a Two Component Advective Flow around a Neutron Star
本文研究了中子星周围双组分对流的光谱特性。计算了由离心势垒形成的次开普勒流激波后区域对开普勒盘和中子星的边界层发射的软光子的热康普顿效应。激波位置$X_s$也是开普勒圆盘的内缘。我们计算了一系列真实的谱，假设一组冲击后区域$T_{CE}$的电子温度，正常边界层（NBOL）的温度$T_{NS}$的中子星和冲击位置$X_s$。这些参数取决于控制所得光谱的盘和晕吸积率（分别为$\dot{m_d}$和$\dot{m_h}$）。我们发现，当$\dot{m}_h$增加时，光谱变得更硬。由于NBOL发射的光子非常有效地冷却了激波后区域，所以光谱受到$T_{NS}$的强烈控制，因为它靠近康普顿化云。我们还显示了光谱硬化的证据，作为光盘的倾斜角的增加。
2019-01-03 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Analytic insight into the physics of SASI II. Spiral instability of the prograde mode in a rotating stellar core
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；CNRS（法国国家科学研究中心）
通过微扰分析建立旋转恒星核心中主导 SASI 模式本征频率的解析近似，揭示差分旋转通过相位混合机制进一步使顺行模式失稳的物理机制。
2026-07-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
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
Estimation of bipolar jets from accretion discs around Kerr black holes
本文分析了旋转黑洞的绕流问题，得到了广义相对论条件下自洽的吸积-抛射解。在平流区，研究了整个能量-角动量参数空间，得到了激波和无激波吸积解。喷流的运动方程沿von-Zeipel面求解，同时沿赤道面求解吸积盘方程。对于一个给定的自旋参数，质量流出率增加的冲击运动接近黑洞，但最终减少，最大值在一些中间值的冲击位置。有趣的是，我们得到了所有可能的射流解，例如，多临界点的定常激波解，两个临界点的束缚解和单临界点的光滑解。对于自旋参数$a_s\ge 0.5$，射流解可能存在多个临界点。吸积激波越靠近视界，喷流的终端速度越大，且同转黑洞的喷流终端速度比反转和非转黑洞的喷流终端速度大。从数量上讲，对于自旋参数$a_s>0.6$，喷流中可形成激波，喷流激波在赤道面上方的范围在$6r_g$和$130r_g$之间，而对于$a_s>0.99$，若伯努利参数${\cal E}\geq1.01$，喷流终端速度$v_{{\rm j}\infty} > 0.35{\cm}$。
2017-05-27 astro-ph.HE
Super-Critical Growth of Massive Black Holes from Stellar-Mass Seeds
我们认为超临界吸积与角动量到恒星质量的黑洞作为一个可能的机制，从光种子生长十亿太阳质量的洞在早期。我们使用的辐射效率低的“薄盘”解决方案-平流，光学厚流，概括了标准的几何薄盘模型-显示如何温和的超爱丁顿间歇性吸积可能会显着缓解问题的组装第一个大质量黑洞时，宇宙年龄小于0.8 Gyr。由于非旋转以及快速旋转的孔周围的薄盘的低辐射效率，在这个制度的质量e-折叠的时间尺度几乎是独立的自旋参数。简要讨论了早期宇宙超临界增长的条件。
2014-03-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Properties of relativistic hot accretion flow around rotating black hole with radially varying viscosity
本研究探讨旋转黑洞周围相对论吸积流中径向变化黏度参数的影响，发现黏度指数增大时激波形成可能性减小，且快速旋转黑洞能承受更高黏度。
2023-12-26 astro-ph.HE
Relativistic viscous accretion flow model for ULX sources: A case study for IC 342 X-1
在这封信中，我们开发了一个模型的形式主义来研究的结构的相对论性，粘性，光学薄，对流吸积流周围的旋转黑洞辐射冷却的存在。我们使用这个模型来研究超亮X射线源的物理参数，即质量（$M_{\rm BH}$），自旋（$a_{\rm k}$）和吸积率（${\dot m}$），分别。在这样做的同时，我们采用了最近开发的有效潜力来模仿旋转黑洞周围的时空几何。通过求解控制方程得到了以${\dot m}$和粘性参数（$α$）表示的激波诱导整体吸积解。利用激波的性质，我们计算了激波后物质（相当于激波后日冕，以下简称PSC）的准周期振荡（QPO）频率（$ν_{\rm QPO}$）。我们还计算了这些冲击解决方案的整个光盘的光度。利用我们的研究结果，我们发现，目前的形式主义是潜在的有希望的帐户观察到的$ν_{\rm QPO}$和测热光度（$L_{\rm bol}$）的一个很好的研究ULX源IC 342 X-1。我们的研究结果进一步表明，IC 342 X-1的中心源似乎是快速旋转的，并以超爱丁顿吸积速率吸积物质，前提是IC 342 X-1如先前的研究所示拥有一个大质量恒星质量黑洞（$M_{\rm BH} < 100 M_\odot$）。
2021-08-06 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
Neutrino-dominated relativistic viscous accretion flows around rotating black holes with shocks
本文构建含中微子冷却的旋转黑洞NDAF全局跨声速模型，分析驻激波条件及中微子与湮灭光度，并用5个已知红移GRB约束中心黑洞自旋和吸积率。
2025-01-13 astro-ph.HE
Spirited Away: Advective Loss of Cosmic Rays into the Milky Way's Circumgalactic Medium Explains the Large Magellanic Cloud's Low Gamma-ray Luminosity
Research School of Astronomy & Astrophysics, Australian National University（澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院）；Centre for the Subatomic Structure of Matter, Adelaide University（阿德莱德大学亚原子结构研究中心）
研究大麦哲伦星系伽马射线光度被高估问题，通过将宇宙射线传输代码应用于其与银河系星系际介质相互作用模拟，发现宇宙射线平流损失使伽马射线光度降低，模型在低能与观测光谱匹配，高能仍有高估，揭示传输或注入谱问题。
2026-07-24 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
Role of thermal conduction in relativistic hot accretion flow around rotating black hole with shock
本文自洽求解含热传导、黏性和冷却的相对论性低角动量吸积流方程，刻画旋转黑洞周围驻激波的参数边界，并给出临界传导参数随黑洞自旋和黏度的变化规律。
2024-08-05 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
Estimation of mass outflow rates from viscous relativistic accretion discs around black holes
研究了非旋转黑洞周围的Schwarzschild度规流，得到了完全广义相对论下的自洽吸积-抛射解。我们涵盖了整个参数空间中的平流制度，以获得冲击，以及，无激波吸积解决方案。我们用冯-蔡佩尔曲面计算喷流流线，并将喷流运动方程投影到流线上，与吸积盘运动方程同时求解。我们发现，在广义相对论公式中不存在{for $α\gsim0.06$ }的定常激波，但如果考虑质量损失，定常激波会更小。结果表明，对于固定的外边界，激波随着粘性参数的增加而向视界移动。质量流出率随着激波向黑洞靠近而增加，但最终会减小，在激波{位置}的某个中间值处最大。喷流的终端速度随激波强度的增大而增大，从定量上讲，当激波强度为$\rsh < 20 \rg$时，喷流的终端速度为$v_{{\rm j}\infty} > 0.1$.在广义相对论范围内得到的流出速率的最大值小于质量吸积速率的$6\%$。
2016-05-03 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
The Jets and Disc of SS 433 at Super-Eddington Luminosities
本文采用含时二维辐射流体动力学计算方法研究了SS 433在600倍Eddington临界吸积率下的超Eddington光度下的喷流和圆盘。采用一维超临界吸积盘模型，考虑质量损失或平流，作为吸积盘的初始构型。结果表明，由α =0.001和0.1的初始平流盘模型，我们得到了2.5 × 10 ^{40} erg/s和2.0 × 10 ^{40} erg/s的总光度。总的质量流出率为4 × 10 - 5}和10 - 4}太阳质量/年，在1 °的小半开角中的相对论轴向流出率约为10 - 6}太阳质量/年：这些值分别与相应的风和喷流的观测率基本一致。从初始模型的质量损失，但没有平流，我们得到的总质量流出和轴向流出率小于或相当于所观察到的风和射流的速度，分别取决于α。在α =0.1的平流盘模型中，初始以辐射压为主的光学厚盘在盘的内部区域演化为以气压为主的光学薄盘，并且内部盘是不稳定的。因此，我们发现显着的调制盘光度和吸积率通过内边缘。这些调制表现为盘面上周期性的高温低密度热团，向外和向上发展，产生振幅为2倍、准周期为10 - 25 s的类QPO型总光度变率。这可以解释在SS 433中观察到的大量喷流喷射和QPO现象。
2009-06-17 astro-ph.HE
QPOs from the Viscous Transonic Accretion Flow Around a Spinning Black Hole
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)（阿亚巴塔观测科学研究所）；Department of Applied Physics, Mahatma Jyotiba Phule Rohilkhand University（马哈特玛·乔蒂巴·普尔罗希勒坎德大学应用物理系）；Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）；Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天体物理中心）
通过研究旋转黑洞周围黏性跨音速吸积流中的激波振荡，发现黑洞自旋参数强烈影响准周期振荡（QPO）的频率范围，并得到QPO频率与幂律光子指数之间的相关性。
2026-05-29 astro-ph.HE
Studies of dissipative standing shock waves around black holes
我们研究了静止和旋转黑洞周围的对流吸积流的动力学结构。对于输入参数的适当选择，例如吸积速率（$\dot {\cal M}$）和角动量（$λ$），全局吸积解可包括冲击波。激波后流动位于Schwarzchild半径的几十倍处，通常非常热和致密。这成功地模拟了所谓的康普顿云，康普顿云被认为是发射硬辐射的原因。由于辐射损失，吸积物质中的大量能量被去除，冲击波向前移动到黑洞，以维持黑洞两端的压力平衡。我们确定了参数空间的有效面积（$\dot {\cal M} - λ$），该面积允许吸积流在冲击波处有一些能量耗散$(Δ{\cal E})$。随着耗散的增加，参数空间减小，并最终消失时，耗散达到其临界值。耗散对激波后流动的动力学有着深远的影响。通过向前移动，其振荡导致发射辐射中的准周期振荡（QPO）的不稳定激波将产生高频振荡。在几个黑洞候选者的爆发期间，已经观察到QPO的这种演化。
2009-09-30 astro-ph.HE
Relativistic sonic geometry for isothermal accretion in the Kerr metric
我们线性扰动平流等温跨音速吸积到旋转的天体物理黑洞研究相对论声学时空的出现，并调查如何显着的特点，这样的时空得到的影响的自旋角动量的黑洞。我们扰动了三个不同的量-速度势，质量吸积率和相对论伯努利常数，以表明这三种情况下获得的声学度量是相同的共形因子。通过构造所需的因果结构，证明了声学黑洞形成于流动的跨音速点，而声学白洞形成于激波位置。相应的声表面重力已被计算的相关的吸积变量和背景度规元素。对背景定常流进行了线性稳定性分析。
2018-02-02 astro-ph.HE gr-qc
Flux and spectral variability of Mrk 421 during its moderate activity state using NuSTAR: Possible accretion disc contribution?
BL Lac天体的X射线发射被认为是由它们的相对论喷流的同步辐射主导的。然而，当喷流发射不强时，人们可以预期日冕对吸积盘光子的逆康普顿散射会产生X射线发射的特征。此外，观察到的X射线变化也可以起源于圆盘，并通过射流传播和放大。在这里，我们使用2017年期间采集的NuSTAR数据呈现了BL Lac天体Mrk 421的结果，当时该源处于中等X射线亮度状态。为了与高喷流活动进行比较，我们还考虑了2013年4月在非常高的X射线亮度状态下的一个历元数据。我们的目的是探索吸积盘发射的签名的可能性，在整个X射线发射从Mrk 421。用二分量平流模型对数据进行谱拟合，得到（a）喷流底部动力日冕的大小从~28到10 r $_s$，（b）盘的质量吸积率从0.021到0.051 $\dot M_{\rm Edd}$，（c）晕的质量吸积率从0.22到0.35 $\dot M_{\rm Edd}$，（d）开普勒吸积盘的粘滞系数从0.18 $-$到0.25。在假设的模型中，总流量，光盘和喷流流量与在这些时期观测到的无线电流量。我们认为，Mrk 421在2017年的所有历元的光谱都可以用基于吸积盘的双分量平流模型很好地描述。估计盘和喷流流量与无线电通量的关系表明，吸积盘可以有助于观察到的X射线发射，当X射线数据（覆盖一小部分的Mrk 421的宽带光谱能量分布）被认为是孤立的。然而，目前的基于盘的模型是不利的相对…
2022-04-05 astro-ph.HE
GRMHD modelling of accretion flow around Sagittarius A$^*$ constrained by EHT measurements
本文通过稳态 GRMHD 方程构建全局低角动量吸积解，并系统调节能量、角动量、磁通量和等旋转参数，以约 10% 精度复现 EHT 对人马座 A$^*$ 的磁场强度推断。
2025-10-04 astro-ph.HE
Electromagnetic counterparts from counter-rotating relativistic kicked discs
我们给出了二维广义相对论无粘和等温流体动力学模拟的结果，比较了同向旋转（相对于黑洞旋转）和反向旋转的环双星准开普勒盘在超大质量双星黑洞系统的合并后阶段的行为。在证实由于质量损失和黑洞反冲速度的综合作用而在盘内产生螺旋激波的同时，我们发现反向旋转盘的最大光度比同向旋转盘的最大光度高2-12倍，这取决于黑洞的自旋。另一方面，对于总质量为M~10^6 M_ \odot的双星，光度峰值发生在相对于同向旋转的情况约10天之后。虽然在合并事件的合并后阶段，反向旋转盘的全球动力学与同向旋转盘非常相似，但已经发现了一个重要的差异。事实上，增加中心黑洞的自旋会产生更多发光的同向旋转盘，而较少发光的反向旋转盘。
2011-08-23 astro-ph.HE gr-qc
Role of magnetically dominated disc-outflow symbiosis on bright hard-state black hole sources: ultra-luminous X-ray sources to quasars
我们目前的磁化，对流盘流出共生周围黑洞（BH）的光学薄的解决方案。主要目的是解释明亮的，硬态观测吸积系统与恒星质量超大黑洞。根据热力学热力学第一定律，在熵梯度中考虑了磁场和辐射对能量平流的影响。冷却过程包括韧致辐射、同步辐射和逆康普顿化过程。我们的主要任务之一是解释超亮X射线源（ULX）的一些长期存在的问题。现有的物理方案来解释他们不寻常的高光度是存在的失踪类的中等质量BH（IMBH），或超爱丁顿吸积周围的恒星质量BH。然而，大多数具有陡峭幂律谱的ULX可以很好地用超爱丁顿吸积来解释，而IMBH的存在确实存在广泛的争议。然而，对具有硬幂律主导状态的ULX的解释仍然是神秘的。在这里，我们表明，我们的磁占主导地位的磁盘流出的共生体周围快速旋转的恒星质量黑洞可以实现这样大的光度，即使亚爱丁顿吸积率。平流外区的磁场大于相应的爱丁顿极限。由于磁通冻结，这种场在BH附近通过连续的吸积过程而动态地占主导地位，但保持其爱丁顿极限。这种独特的场配置增强了同步加速器和同步加速器自康普顿化过程，以实现非常大的光度。通过同样的机制，我们对超大质量黑洞的解可以解释超亮类星体异常大的光度。
2020-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Collapsar Disk Outflows III: Detectable Neutrino and Gravitational Wave Signatures
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；Heidelberg University（海德堡大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）
研究塌缩盘在失败坍缩后产生的中微子和引力波信号，通过模拟分析其可检测性及对恒星爆炸机制的贡献。
2025-12-11 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Dynamical friction-driven orbital circularisation in rotating discs: a semi-analytical description
我们提出并验证了一种新的半解析方法来研究动态摩擦对旋转恒星盘中大质量扰动轨道的影响。我们发现，动力学摩擦有效地circularises轨道的同向旋转的摄动，而它不断增加的偏心率的反旋转的，直到他们的角动量逆转，然后再次促进circularisation。这种“向圆共转的阻力”可以塑造盘星系中运动学解耦核心的方向分布，自然导致观察到的更大比例的共转核心。
2020-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Counter-Rotating Accretion Discs
反向旋转盘可以由反向旋转气体云在现有同向旋转盘的表面上的吸积或由反向旋转气体径向向内移动到现有盘的外边缘而产生。在界面处，两种组分混合以产生具有零净角动量的气体或等离子体，其倾向于朝向盘中心自由下落。我们讨论高分辨率轴对称流体动力学模拟的情况下，两个组件垂直分离和径向分离的粘性反向旋转盘。粘度由包括粘性应力张量中的所有项的各向同性$α-$粘度描述。对于垂直分离的部件，在它们之间形成剪切层。该层的中间自由下落到磁盘中心。吸积速率比具有相同粘度的沿一个方向旋转的常规盘的吸积速率增加因子$\sim 10^2-10^4$。剪切层的垂直宽度和吸积率强烈地依赖于反向旋转气体的粘度和质量分数。在径向分离的部件的情况下，其中内盘共同旋转并且外盘在相反方向上旋转，两个部件之间的间隙准周期性地打开和关闭。吸积速率比具有相同粘性的沿一个方向旋转的圆盘的吸积速率大$\gtrsim 25$倍。
2014-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Kelvin-Helmholtz Instability of Counter-Rotating Discs
对星系的观测和吸积系统的模型都指出了反向旋转盘的存在，其中盘的内部（$r<r_0$）是同向旋转的，外部是反向旋转的。本文分析了径向分离的同向和反向旋转薄圆盘的线性稳定性。发现的强不稳定性是超音速开尔文-亥姆霍兹不稳定性。的增长率的顺序或大于角旋转速率在界面处。如果扰动没有垂向依赖性，则不存在不稳定性。也就是说，不稳定性本质上是三维的。的不稳定性的非线性演化的预测，导致混合的两个组件，强加热的混合气体，和垂直膨胀的气体，和湮灭的两个组件的角动量。因此，加热的气体将在内盘的表面上朝向盘的中心自由下落。
2014-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Limitations of Pseudo-Newtonian approach in studying the accretion flow around Kerr black hole
研究了一般稳态轴对称时空中的相对论吸积流，得到了一个精确模拟具有自旋$0\le a_k <1$的Kerr黑洞广义相对论特征的有效势（$Φ^{\rm eff}$）.考虑旋转黑洞赤道面上的吸积盘，利用相对论状态方程，研究了相对论吸积流的性质，并与半相对论和非相对论吸积流的性质进行了比较.为此，我们首先研究了旋转黑洞周围吸积流的跨音速性质，在相对论和半相对论流中观察到了很好的一致性。此外，我们还研究了吸积流中的非线性现象，如激波。在这里，我们还发现，激波的性质是一致的相对论和半相对论的流量无关的黑洞自旋（$a_k$），虽然它偏离显着的非相对论性流。事实上，当对具有相同外边界条件的流动进行比较时，相对论和半相对论流动中激波转捩的位置与$0 \le a_k \le 0.99$的$6-12\%$偏差一致，但在非相对论流动中观察到很大的差异。此外，我们比较的参数空间的冲击建立的事实，即相对论以及半相对论吸积流动力学没有表现出密切的协议，无论$a_k$值，而非相对论流未能做到这一点。在此基础上，我们指出含$Φ^{\rm eff}$的半相对论流可以满意地模拟Kerr黑洞周围的相对论吸积流。最后，我们讨论了这项工作的背景下，耗散对流吸积流克尔黑洞周围的可能影响。
2018-09-19 astro-ph.HE gr-qc
On the black hole limit of rotating discs and rings
爱因斯坦场方程的解描述了处于平衡状态的旋转流体，允许参数（即准静态）过渡到极端克尔解（视界外）。这已被证明是解析的尘埃盘和数值环的解决方案与各种状态方程。从外部的观点来看，这种转变可以解释为一个（准）黑洞极限。所有的引力多极矩都精确地假定了极限中的极端克尔黑洞的值。在本文中，在接近黑洞极限的方式进行了更详细的研究，通过参数泰勒级数展开的精确解描述了一个刚性旋转盘的灰尘。结合环解的数值计算，我们的结果表明了多极矩在黑洞极限附近的一个有趣的普遍行为。
2010-07-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
