The role of thermal conduction in magnetized viscous-resistive ADAFs
对围绕着Sgr A* 和其他几个附近星系核的热气体的观测表明，电子和质子的平均自由程与气体俘获半径相当。因此，热吸积流可能在弱碰撞条件下进行。因此，离子的热传导在吸积机制中实现的热的传递中具有相当大的贡献。研究了存在热传导的二维平流吸积盘在中心吸积体极向磁场中的运动。我们发现自相似的解决方案的轴对称，旋转，稳定，粘阻，磁化吸积流。能量耗散的主要机制被认为是湍流粘性和磁扩散率由于中央吸积体的磁场。我们发现，ADAF的全球结构是敏感的粘度，平流和热传导参数。讨论了吸积流的径向流、角速度和密度随平流、热传导和粘性参数的变化。
2009-08-03 astro-ph.HE
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
Modeling magnetized neutron stars using resistive MHD
本文提出了一个通用代数欧姆定律的电阻MHD方程的实现，其中包括有限电阻率在完整的广义相对论的影响。该实现自然占磁场诱导的各向异性，并通过采用唯象电流，能够准确地描述电磁场在恒星和它的磁层。我们说明了这种方法在具有天体物理学意义的有趣系统中的应用;对齐的旋转子解和磁化旋转的中子星坍缩为黑洞。
2012-12-01 astro-ph.HE gr-qc
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
Variable opacity and accretion-column regimes of magnetized neutron stars
Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
本文研究磁化中子星吸积柱的不同状态，提出确定临界吸积率的方法，并发现有效冷却与对流解共存区域，其振荡可能与观测到的准周期振荡相关。
2026-09-24 astro-ph.HE
Toward a magnetohydrodynamic theory of the stationary accretion shock: toy model of the advective-acoustic cycle in a magnetized flow
研究了磁场对平流-声学不稳定性线性相位的影响，作为研究恒星核坍缩过程中吸积激波不稳定性的磁流体动力学（MHD）理论的第一步。我们研究了一个玩具模型，其中平面静止吸积激波后面的流动被外部势绝热减速。两个磁场的几何形状被认为是：平行或垂直的冲击。熵涡波，这是简单的平流在未磁化的限制，分为五个不同的波：熵扰动平流，而涡可以通过两个阿尔芬波和两个慢磁声波沿场线传播。存在于未磁化极限的两个周期，对流声学和纯声学，被多达六个不同的MHD周期所取代。循环之间的相位差在确定总循环效率和因此的增长率方面起着重要作用。作为磁场强度的函数的生长速率的振荡是由于这种变化的相移。垂直磁场几乎不影响循环效率的制度，被认为是超阿尔文吸积。与此相反，我们发现，水平磁场强烈增加的涡度循环，弯曲的磁力线的效率，导致在一个显着增加的增长率，如果不同的周期是在相位。这些磁效应是显着的大规模模式，如果阿尔芬速度是一个相当大的分数的流速。
2010-04-02 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
Magnetized SASI: its mechanism and possible connection to some QPOs in XRBs
在稳定的球形吸积物中，内边界表面的存在（如中子星或白矮星）使得驻激波的存在成为可能。驻激波在二维或三维中会变得不稳定，这被称为{ \em驻吸积激波不稳定性}（SASI）。使用轴对称流体动力学（HD）和磁流体动力学（MHD）模拟，我们发现，对流声学机制更好地匹配所观察到的振荡时间尺度在我们的模拟。吸积流中的整体激波振荡可以解释在X射线双星中观测到的许多高频（$\gtrsim 100$ Hz）准周期振荡。中等强度磁场的存在为冲击振荡模式增加了更多的特征，从而在计算的光变曲线中产生低频调制。该低频调制可以负责$\sim 100$ Hz QPO（称为hHz QPO）。我们认为，hHz QPO的出现决定了较高频率的双峰QPO的分离。
2018-04-10 astro-ph.HE
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
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
2-D MHD Configurations for Accretion Disks Around Magnetized Stars
讨论了磁化致密天体周围稳定吸积盘形态的基本特征。比较了基于粘阻MHD的吸积标准模型与由极低电阻率触发的等离子体不稳定性，如气球模式。
2009-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
On the dynamics of mechanical failures in magnetized neutron-star crusts
本文研究了强磁化中子星壳中剪切应力引起的机械破坏的动力学。我们表明，即使地壳的弹性属性允许创建一个剪切裂纹，强烈剪切磁场周围的裂纹导致从洛伦兹力，不允许大的相对位移的裂纹表面的反作用。相反，裂纹的全局演化在缓慢的电阻时间尺度上进行，并且不能释放任何实质性的机械能。我们的计算表明，对于{ \it some}磁场配置，磁力的原因，有效地，一个塑性形变的地壳时，所产生的弹性剪切应力超过临界值的机械故障。
2012-04-12 astro-ph.HE
The Structure of a Quasi-Keplerian Accretion Disk around Magnetized Stars
本文给出了磁化中子星周围具有内部发电机的准开普勒薄吸积盘的完整结构。我们假设一个完整的准开普勒磁盘的方位角速度偏离开普勒的方式的一个因素$ξ$（$0<ξ<2$）。在我们的方法中，我们垂直积分动量方程的径向分量，以获得薄的准开普勒吸积盘的径向压力梯度方程。我们的结果表明，在大的径向距离，吸积盘的行为在开普勒的方式。然而，接近中子星，压力梯度力（PGF）在很大程度上改变了磁盘结构，导致突然的动力学变化的吸积盘。与开普勒模型相比，对于$ξ>1$（对于$ξ<1$），共转半径向内（向外）移动，并且相对于新的共转半径的内边缘的位置也相应地重新定位。当处于平流状态时，所得到的PGF扭矩与粘性扭矩（当$ξ<1$时）耦合以提供自旋下降扭矩和自旋上升扭矩（当$ξ>1$时）。因此，忽略PGF，就像以前的模型一样，是一个明显的遗漏。我们的结果有可能解释磁化中子星周围的吸积盘的可观测的动力学后果。
2019-03-19 astro-ph.HE
The Effect of Toroidal Magnetic Field on Thickness of a Viscose-Resistive Hot Accreting Flow
通过考虑环形磁场的影响及其相应的加热，我们确定了对流主导的吸积流的厚度。我们考虑一个轴对称的，旋转的，稳定的粘性电阻，磁化吸积流下的平流占主导地位的阶段。能量耗散的主要机制被假定为湍流粘性和磁扩散。在径向上采用自相似假设，得到了径向速度、方位速度、声速和阿尔夫文速度等动力学量.结果表明，磁力的垂直分量与重力方向相反，对圆盘产生压缩作用，从而使圆盘的半厚度$Δθ$比无磁情况下明显减小。另一方面，由于磁场的作用和流体的反作用而出现的两个参数影响盘厚度。第一个是$β_0$，表示赤道面的磁场强度，它使$Δθ$减小。另一个参数$η_0$是磁电阻率参数，当它增加时，$Δθ$也增加。
2013-10-22 astro-ph.HE
Magnetic dissipation in short gamma-ray burst jets. I. Resistive relativistic MHD evolution in a model environment
本研究针对短伽马射线暴喷流的磁耗散问题，用PLUTO代码开展二维及三维电阻性相对论MHD模拟，发现有限电导率会显著影响喷流结构、湍流及欧姆耗散，还展示了三维演化中的非轴对称特征。
2024-10-09 astro-ph.HE
Modeling of resistive relativistic astrophysical jets. Semianalytic results following a paraxial formalism
本研究改进相对论喷流半解析模型，构建纳入电阻与可变绝热指数物态方程的近轴形式体系，揭示电阻性喷流中欧姆耗散的局部特性及其对喷流加速、准直和磁场结构的影响。
2025-03-20 astro-ph.HE
Analytical solution for magnetized thin accretion disk in comparison with numerical simulations
本文用渐近近似方法得到了薄磁吸积盘的方程。它们不能用解析的方法来解决--如果没有恒星和圆盘之间的磁层中的磁场的解，只能导出一组关于解的一般条件。为了比较分析结果与数值解，我们发现在磁盘中的物理量的表达式，使用我们的结果从电阻和粘性星盘磁层相互作用模拟。
2018-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Self-similar solutions of viscous and resistive ADAFs with thermal conduction
本文研究了热传导对粘性和阻力对流主导吸积流结构的影响。热传导对热吸积流的重要性被围绕着Sgr A $^*$和其他几个附近星系核的热气体的观测所证实。在本研究中，热传导是由它的饱和形式来研究的，因为它适合于弱碰撞系统。假设粘性和磁扩散率是由于流动中的湍流和耗散。粘性也是由于角动量传输。这里，磁扩散率和运动粘度不是恒定的，并且随位置而变化，并且$α$ -处方用于它们。用定常自相似方法求解了系统的控制方程。结果表明，径向速度是高度亚音速和旋转速度的行为亚开普勒。对于热传导系数的特定值，旋转速度变为零。该电导率的量强烈地依赖于磁压分数、磁普朗特数和粘度参数。通过热传导与其他能量机制的能量传输的比较表明，热传导可以是电阻和磁化ADAF中的重要能量机制。非理想磁流体动力学（MHD）模拟证实了这一属性。
2011-12-12 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
Relativistic magnetic reconnection at X-type neutral points
本文研究了二维X点附近磁扰动振荡阻尼的相对论效应。在考虑位移电流的情况下，我们研究了阿尔文速度接近光速的极端磁化系统的新特性。最小阻尼模式的频率计算使用线性化的相对论MHD方程的Lundquist数S和磁化参数$σ$的宽范围。这些时间尺度在大电阻极限中接近恒定值：振荡时间变为光交叉时间的几倍，与$σ$无关，并且衰减时间与$σ$成比例，因此对于高磁化系统而言更长。
2011-04-06 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
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
Towards pseudo-Newtonian black hole jets: comparison of forces
本文对超大质量黑洞周围磁化吸积盘的轴向喷流进行了电阻和粘性MHD模拟。我们比较的力量在我们的伪牛顿模拟的Paczyovski-Wiita和Kluovniak-Lee潜力。研究结果将有助于寻找有利于射流发射的磁场结构和物理参数。
2020-05-11 astro-ph.HE
Fluctuation Dynamo in a Collisionless, Weakly Magnetized Plasma
本文给出了无碰撞、弱磁化等离子体中涨落发电机的数值研究结果。这个发电机和它的磁流体动力学（MHD）对应物之间的关键区别是由一个弱种子场的放大磁场对齐的压力各向异性的绝热生产。这反过来又驱动了离子拉莫尔尺度上的动力学不稳定性-也就是消防管和镜子-切断了热压力和磁压力之间的绝热联系，从而允许发电机继续运转。在由这些不稳定性驱动的快速增长的初始阶段之后，磁能呈指数增长，并表现出在电阻标度附近达到峰值的$k^{3/2}$谱，类似于大磁普朗特数（$\mathrm{Pm}\gg{1}$）MHD发电机。磁场自组织成一个折叠的片状拓扑结构，方向反转的电阻规模和磁场线弯曲的平行规模的流动。有效的$\mathrm{Pm}$取决于离子拉莫尔标度是高于还是低于场反转标度：在前一种情况下，粒子经历玻姆样扩散;在后一种情况下，粒子主要散射离开位于磁褶皱末端的消防水管波动，粘度变得各向异性。磁场最终在动力学强度下饱和，其谱峰向更大尺度迁移。这个特征，加上磁场强度和磁力线曲率的反相关性，以及磁片逐渐变薄成带状，类似于大型$\mathrm{Pm}$发电机的饱和状态，主要区别体现在消防水管/镜像不稳定区域。这些结果对磁场在弱碰撞的星系团内介质中的增长具有一定的意义。
2018-07-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Shock-free super-Eddington accretion onto magnetized neutron star
Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
本文研究磁化中子星在吸积柱高度超过磁层半径时的无激波超爱丁顿吸积，构建了完全亚声速的半解析解，并通过模拟验证，提出此类模式可解释非脉冲超亮X射线源。
2026-09-24 astro-ph.HE
Global resistive MHD accretion flows around spinning AGNs: impact of resistivity on MAD state
本研究通过二维和三维电阻磁流体模拟，发现电阻率影响吸积流湍流和喷流功率，且平均等离子体β≤1时进入MAD态。
2025-05-29 astro-ph.HE
Multiwavelength afterglow light curves from magnetized GRB flows
我们使用高分辨率的相对论MHD模拟加上辐射转移代码计算多波长余辉光曲线的磁化喷出物的伽马射线暴与均匀的环暴介质相互作用。我们的研究的目的是确定如何磁化的喷出物在大距离的中央发动机影响余辉发射，并评估是否可以可靠地使用观察来推断的磁场的强度。我们发现，对于典型的参数的喷出物，从反向冲击峰值的流动的磁化$σ_0 \sim 0.01 - 0.1$的发射，它是大大抑制较高的$σ_0$。前向激波的辐射在爆炸结束后不久出现消色差的间断，标志着爆炸波自相似演化的开始。用我们的数值模型拟合GRB 990123和090102的早期余辉，我们推断了这两个爆发的$σ_0 \sim 0.01$和$σ_0 \sim 0.1$各自的磁化强度。我们认为，如果是$σ_0 \simmore 0.1$，则可以理解大多数爆发中缺乏观察到的反向冲击发射，因为我们发现$σ_0 \sim 1$的反向冲击亮度显着降低。对于含有$σ_0 \simmore 0.1$的喷出物，我们的模型预测，如果磁能可以耗散（例如，由于电阻效应）并辐射出去，则至少在约10倍爆发持续时间的间隔期间，磁场中剩余有足够的能量来产生大量发射。
2010-04-15 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
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
Dynamics of rising magnetized cavities and UHECR acceleration in clusters of galaxies
研究了活动星系核喷流在星系团中产生的低密度空洞的膨胀。这些空腔的长期稳定性需要存在链接的磁场。我们发现的解决方案描述的自相似膨胀的结构包含大规模的电磁场。与无力的spheromak状配置不同，这些解决方案没有表面电流，因此不易受电阻衰减的影响。空腔内部受外部压力限制，表面梯度为零。如果腔内等离子体的绝热指数为$Γ>4/3$，则膨胀最终导致大尺度电流片的形成。由此产生的磁场耗散只能部分抵消无线电发射电子的绝热和辐射损失。我们证明，如果大规模的电流片的形成伴随着爆炸重联的磁场，由此产生的重联层可以加速宇宙射线超高能。我们推测，朝向半人马座A的UHECR的增强的通量起源于由于磁重联的空腔。
2011-05-30 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.plasm-ph
General-relativistic resistive-magnetohydrodynamic simulations of binary neutron stars
我们已经研究了一个等质量磁化中子星二进制内的电阻磁流体动力学（RMHD）的方法，在该方法中，高导电的恒星内部是匹配的电真空外部的动力学。因为我们的分析是为了评估合并后的动态二进制的电阻效应，并通过崩溃引入的修改，我们进行了密切的比较与传统的理想磁流体动力学近似内进行的等效模拟。我们发现这两种演化有许多相似之处，但也有一个重要的区别：在RMHD模拟中，超大质量中子星的生存时间增加了。这种差异是由于在电阻机制中效率较低的磁制动机制，其中物质可以穿过磁场线移动，从而减少了角动量的向外传输。本文所进行的RMHD和理想磁流体动力学模拟都是在比我们以前的工作更高的分辨率和不同的网格结构下进行的[L。雷佐拉湾贾科马佐湖Baiotti，J. Granot，C. Kouveliotou和M. A.阿洛伊，太空人。J. Letters 732，L 6（2011）]，但证实了由黑洞-环面系统产生的有序磁场的低密度漏斗的形成。在这两种情况下，磁场在高导电圆环中主要是环形的，而在几乎真空的漏斗中主要是极向的。在漏斗中发生的重连过程或中微子湮灭，我们没有一个模型，可能会增加漏斗中的内能并发射相对论外流，然而，在这些模拟中没有产生。
2015-11-10 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
General relativistic resistive magnetohydrodynamics with robust primitive variable recovery for accretion disk simulations
黑洞天体物理学的最新进展，特别是事件视界望远镜（EHT）在星系M87中心发现的第一个超大质量黑洞的视觉证据，以及引力合作组织在银河系中心Sgr A* 的事件视界附近探测到的轨道“热点”，需要开发新的数值方法来理解潜在的等离子体微观物理学。与这种热点有关的非热辐射被证明是源于等离子体团，这些等离子体团是由于最内层吸积区薄电流层中的磁重联而形成的。在黑洞吸积盘和喷流中，电阻率在电流片的形成、磁重联和等离子体团的生长中起着至关重要的作用。在三维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）程序BHAC中加入了电阻率，并提出了一种隐式-显式方案来处理GRMHD方程中的刚性电阻源项。该算法进行了测试，结合自适应网格细化，以解决电阻尺度和约束运输方法，以保持磁场螺线管。原始变量的恢复，相对论磁流体动力学代码的关键部分，提出了几种新的方法，并比较的准确性，鲁棒性和效率。我们提出了一个新的反演策略，允许连续GRMHD模拟低气磁压力比和高磁化制度适用于黑洞吸积盘，喷气机，和中子星磁层。我们应用新的方案来研究电阻率对吸积黑洞的影响，并考虑了重联的耗散效应。
2019-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Particle acceleration by turbulent-driven magnetic reconnection and the production of gamma-rays and neutrinos in AGNs
本文回顾了3D湍流磁重联如何高效驱动粒子加速至极高能量，并探讨其在AGN喷流和吸积盘中解释伽马射线与中微子发射的潜力。
2025-04-04 astro-ph.HE
General relativistic magnetohydrodynamic dynamo in thick accretion disks: fully nonlinear simulations
最近由事件视界望远镜（EHT）合作在毫米波长下对M87黑洞的成像引发了人们对广义相对论磁流体力学（GRMHD）体系中磁化等离子体吸积数值模型的新兴趣。在这里，非理想的模拟，包括电阻效应，最重要的是，平均场发电机行动由于子尺度，未解决的湍流，第一次应用到这样的系统中的完全非线性制度。结合差分旋转的磁盘，发电机过程是能够产生指数增长的任何初始种子磁场所需的值来解释的意见，当不稳定性趋于饱和，即使在没有人为的淬火效果。在达到最后的饱和阶段之前，我们观察到指数增长的二级区域，其中磁场由于吸积而增加得更慢，这修改了潜在的平衡。通过改变发电机系数，我们得到不同的增长率，虽然该领域似乎饱和在大致相同的水平，至少在这里探讨的参数的有限范围内，提供了大量的值的MAD参数磁化吸积。对于合理的中心质量密度值和常用的相对论热电子同步辐射的配方，我们的模型是能够自然地再现所观察到的通量的Sgr A*，EHT的下一个目标。
2019-11-05 astro-ph.HE
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
Electric conductivity and flavor diffusion in a viscous, resistive quark-gluon plasma for weak and strong magnetic fields
该研究基于广义Chapman-Enskog方法计算了含三种轻味夸克的粘性电阻性夸克-胶子等离子体的电导率与扩散系数，验证了强场下广义Wiedemann-Franz定律的存在及输运系数的张量结构。
2025-06-12 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
Anchoring polar magnetic field in a stationary thick accretion disk
本文研究了极向磁场中热吸积流的性质。我们考虑定常状态下的轴对称粘性阻力流。我们假设能量耗散的主要机制是由于湍流粘性和磁扩散。其中一部分能量可以被平流输送到中心致密天体。我们在径向上采用自相似方法，在球坐标系下找到了一个只有一个变量的常微分方程组$θ$。对于旋转厚圆盘中纯极向磁场的存在和维持，我们发现其必要条件是沿磁场线的角速度为常数。我们得到了极向磁通量的解析解。我们探讨了均匀对称和非对称磁场的影响下，磁盘的垂直结构可能发生的变化。我们的结果表明，极磁场均匀对称的赤道平面使磁盘垂直薄。此外，当我们考虑强磁场时，吸积率降低。最后，我们注意到热磁化吸积流可以完全平流，即使在一个细长的形状。
2017-07-22 astro-ph.HE
Whither TCAF?
双分量对流是唯一完整的解决方案，结合实际的理论解决方案的结果，以解释光谱和定时特性的辐射附近的黑洞。它重新定义了黑洞天体物理学的主题，将其从某种“气候学”升级为一门精确的科学。今天，任何好的光谱和时间数据都可以用TCAF轻松地拟合，只需使用四个参数，完全没有听说过过多的模型，这些模型都是为了拟合数据的总体属性。TCAF解决了银河系和河外黑洞观测的大多数问题，同时保持基本框架（方程，假设）不变。我们将在这篇简短的评论中讨论其中的一些观点。因此，它专注于我们小组的工作，以发展这一主题，直到今天。最有趣的是，TCAF的这些成功是在没有明确使用任何磁场的情况下完成的。迄今为止，文献中的磁化盘解或模拟结果都不知道如何解决这些问题，这表明吸积流中的磁场要么没有得到正确的实施，要么可能没有想象中的那么重要。其他的热吸积流模型要么是TCAF的特例，要么是完全错误的，可以解释一些特殊情况下的特殊特征。我们主张，任何可以由众多模型中的任何一个拟合的观测值都可以用少得多的参数用TCAF拟合。
2015-09-02 astro-ph.HE
On the universality of the split monopole black hole magnetosphere
Columbia University（哥伦比亚大学）；Anton Pannekoek Institute（安东·潘内克研究所）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics（加拿大理论天体物理研究所）；University of Toronto（多伦多大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础理论物理研究所）；Flatiron Institute（平顿研究所）
研究显示，无论初始磁场复杂性如何，黑洞磁力层最终演变成分裂单极结构，其磁通量衰减时间尺度受黑洞自旋影响。
2025-04-14 astro-ph.HE
Magnetic Hair and Reconnection in Black Hole Magnetospheres
广义相对论的无毛定理指出，孤立的黑洞由三个参数表征：质量、自旋和电荷。在这封信中，我们考虑克尔黑洞赋予高度磁化等离子体充满磁层。利用广义相对论动力学等离子体和电阻性磁流体力学模拟，我们表明，一个偶极磁场的事件视界打开到一个分裂的，并重新连接在一个等离子体团不稳定的电流片。在应力-能量张量的所有分量随时间呈指数衰减的意义上，无毛定理得到满足。测量了无碰撞和碰撞等离子体中等离子体团主导重联的事件视界上磁通量的衰减时间。当磁场很强时，重连的磁层应该是一个强有力的硬X射线发射源。
2021-09-29 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Multimessenger signals from black hole-neutron star mergers without significant tidal disruption
我们利用电阻磁流体力学和完全广义相对论研究了黑洞与磁化中子星合并产生的多信使信号。我们专注于5：1的质量比的情况下，只有少量的中子星物质仍然合并后，但我们仍然发现，显着的电磁辐射可以由中子星的磁层与黑洞的相互作用。在合并的过程中，来自内旋的磁场线的强烈扭曲导致等离子体团发射，并导致亮度超过单极感应的预期。我们发现，最强的发射发生在合并后不久，在一个短暂的时期，其中形成的磁环和逃逸的中心区域。剩余的磁场在消散之前围绕残余黑洞的自旋轴准直，这表明，在更有利的情况下（更高的黑洞自旋/更低的质量比），更大的吸积盘，会形成喷流。
2021-04-23 astro-ph.HE gr-qc
MHD accretion-ejection: jets launched by a non-isotropic accretion disk dynamo. I. Validation and application of selected dynamo tensorial components
天体物理喷流是从强磁化系统中发射出来的，强磁化系统中有一个围绕着中心物体的吸积盘。喷流发射磁场的来源是吸积-抛射过程模拟中的一个悬而未决的问题。在这里，我们解决的问题，如何产生的吸积盘磁化和喷射发射所需的场结构。应用PLUTO程序，我们提出了第一个电阻MHD模拟喷射发射包括一个非标量吸积盘平均场$α^2Ω$发电机在大规模磁盘射流模拟的背景下。从本质上讲，我们发现$α_ϕ$ -发电机组件确定的极向磁场，这是严格相关的磁盘磁化的放大（并且，因此，影响喷射速度、质量和准直），而$α_R$和$α_θ$ -发电机组件触发在盘中形成多个反对齐的磁环，对盘-喷射系统的稳定性和动力学具有强烈的影响。特别地，这样的环触发发电机低效区的形成，其特征在于弱磁场，因此磁扩散率的值较低。发电机低效区的形成对射流质量、速度和准直性有很大的影响。此外，当与种子磁场的非径向分量相互作用时，$α$发电机的$θ$分量起关键作用。我们还提出了磁盘玩具发电机系数的强度和发动机的动力学参数之间的相关性。
2020-07-30 astro-ph.HE
Exploring nonnormality in magnetohydrodynamic rotating shear flows: application to astrophysical accretion disks
剪切流中湍流的出现是一个研究得很好的领域。然而，主要问题之一是引用流是稳定的线性稳定性分析与从实验和模拟证明它是相反的结果之间的明显矛盾。有一些成功，特别是在天体物理系统，基于磁旋转不稳定性（MRI）。然而，MRI要求系统被弱磁化，这不是一般磁流体动力学（MHD）流的特征。然而，这种流动的线性扰动在本质上是非正态的，这就论证了其中非线性的起源。这个想法是，非正常扰动可能会产生巨大的瞬态能量增长（TEG），这可能会导致非线性和进一步的湍流。然而，到目前为止，剪切流中的非正常效应还没有探讨磁场的存在。在这里，我们考虑扰动粘阻不可压缩的MHD剪切流旋转一般。基本上，我们考虑的磁化版本的Orr-Sommerfeld和Squire方程和它们的磁类似物在科里奥利效应的存在。我们使用伪谱特征值方法求解方程。我们调查可能出现的不稳定性和大TEG在三种不同的流量：开普勒，恒定角动量和平面Couette流。我们发现，超过一定值的磁场，不稳定性和TEG都停止发生。我们还表明，TEG是最大的波数空间中的不稳定区域附近的磁场和雷诺数。旋转剪切流在天体物理学中是普遍存在的，特别是吸积盘，其中分子粘度太低，无法解释观测数据。其中能量-动量输运的主要公认原因是湍流粘性。因此，这些结果将在天体物理学中具有重要意义。
2016-09-07 astro-ph.HE physics.flu-dyn
Plasmoid identification and statistics in two-dimensional Harris sheet and GRMHD simulations
本研究开发了一种结合分水岭与闭合轮廓的等离子体团识别算法，应用于黑洞吸积盘和Harris片层模拟，发现等离子体团尺寸呈幂律分布，且电阻性模拟中发生率更高，形成率与磁通量减少正相关。
2023-11-14 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
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
Misalignment of Magnetic Fields, Outflows and Discs in Star-forming Clouds
利用电阻磁流体动力学模拟，研究了从星前云阶段到原恒星形成后$\sim$ 500年的原恒星喷流的传播、星周盘的形成和磁场的结构。作为初始状态，我们准备磁化旋转云，其中旋转轴与全球磁场偏离一个角度$θ_0$。我们计算了九个模式的云的演变与不同的$θ_0 (=$ 0，5，10，30，45，60，80，85，90 $^\circ$）。我们的模拟结果表明，除了采用$θ_0=90^\circ$的模型外，其他模型在原恒星喷流的质量和动量等物理量上没有显著差异。另一方面，喷流的方向，磁盘正常和磁场从来没有相互对齐在恒星形成的早期阶段，除了与$θ_0=0^\circ$模型。即使星前云的旋转轴稍微倾斜于全球磁场，喷流的方向，磁盘正常和本地磁场的差异很大，他们随时间随机变化。我们的结果表明，在$\lesssim 1000$ au尺度下，从外流、盘和磁场方向的观测中提取任何信息是非常困难的。因此，我们不能用这样的观测来推导出恒星形成过程的任何限制。
2019-11-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio Emission Region Exposed: Courtesy of the Double Pulsar
双脉冲星系统PSR J 0737 - 3039 A/B为详细探测脉冲星磁层结构、脉冲星风和相对论重联提供了特殊的可能性。我们数值模拟了脉冲星A的磁化风对脉冲星B磁层的扭曲，包括磁重联和大地岁差的影响。大地岁差导致长期的几何参数的演变，并有效地允许磁层的三维视图。使用两个免费的模型脉冲星B的磁层，改编自地球的磁层模型Tsyganenko（理想的压力限制）和邓吉（高电阻限制），我们确定的精确位置和形状的相干无线电发射产生区域内脉冲星B的磁层。我们成功地再现轨道变化和长期演变的轮廓B，以及亚脉冲漂移（由于磁层和风磁场之间的重联），并确定的位置和形状的发射区。发射区位于3750恒星半径处，呈马蹄形，中心位于极磁场线上。发射区的最佳拟合角参数表明，无线电发射是在场线上产生的，根据理论模型，场线起源于靠近极点并携带最大电流。当把两个模型放在一起考虑时，两个模型的结果是一致的，并且可以解释为什么B的射电发射在A的周期上的调制只在一定的轨道相位区域内被观察到。我们的结果意味着脉冲星A的风在1000个光柱半径范围内具有条纹结构。我们讨论了脉冲星磁层模型，相干无线电发射产生的机制，以及在相对论等离子体中的重联率这些结果的影响。
2013-10-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Fluctuation dynamo in a weakly collisional plasma
宇宙磁场的湍流放大取决于宿主等离子体的材料性质。在许多热的、稀薄的天体物理系统中，如星系团的团内介质（ICM），粒子间碰撞的罕见性使得偏离局部热力学平衡。这些偏离对等离子体运动施加各向异性粘性应力，抑制其拉伸磁场线的能力。本文利用磁流体力学（MHD）方程组，考虑场平行粘性（Braginskii）应力，对弱碰撞等离子体中的涨落发电机进行了数值研究。当应力被限制在与由消防水管和镜像不稳定性调节的压力各向异性相一致的值时，Braginskiii-MHD发电机在很大程度上类似于它的MHD对应物。相反，如果平行的粘性应力保持不变--这种情况与最近波动发电机的动力学模拟和磁化ICM中发电机的早期阶段有关--发电机改变其特性，放大磁场，同时表现出大普朗特数（${\rm Pm}\gtrsim{1}$）MHD发电机饱和状态的许多特性。我们构建了一个分析模型的Braginskiii-MHD发电机在这个政权，成功地匹配磁能谱。这个模型的预测，证实了我们的模拟，是一个Braginskiii-MHD等离子体没有压力各向异性限制器将不支持发电机，如果垂直和平行的粘度的比例太小。该比率反映了场线拉伸和混合的相对允许速率，后者促进了磁场的电阻耗散。在所有的情况下，确实表现出发电机，所产生的磁场被组织成褶皱，坚持到饱和状态和偏置的混沌流，以获得尺度相关的光谱各向异性。
2020-07-13 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Dark photon superradiance: Electrodynamics and multimessenger signals
本文研究旋转黑洞周围暗光子超辐射云的动力学混合电动力学，采用电阻磁流体力学和脉冲星磁层模拟技术，指出湍动磁重联产生可达10^43 erg/s的周期性X射线辐射，并提出多信使搜索策略。
2023-04-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
