Optically thick envelopes around ULXs powered by accreating neutron stars
磁化的中子星至少为某些超亮X射线源提供能量。在这些情况下，吸积流在磁层半径处中断，然后沿着磁场线到达中子星表面。沿着磁场线移动的吸积物质形成围绕中心物体的吸积包络。我们表明，在高质量吸积率的情况下，$\gtrsim 10^{19}\,{\rm g\,s^{-1}}$的信封变得封闭和光学厚，这影响吸积流的动力学和观测表现的中子星隐藏在信封。特别是，光学厚的吸积包络的结果在多色黑体光谱起源于磁层表面。光谱和光子能量通量随视角而变化，这引起以高脉冲分数和通常平滑的脉冲轮廓为特征的脉动。由于与包络的相互作用，辐射的再处理导致回旋散射特征从光谱中消失。我们推测吸积中子星提供能量的超亮X射线源的超轨道变化可以归因于磁偶极子与吸积盘相互作用导致的中子星的进动。
2017-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion rates and radiative efficiencies of Sagittarius A* and nearby supermassive black holes estimated using empirical relations: Implications for accretion models
本文利用两条经验关系估算了人马座A*及四个邻近星系超大质量黑洞的吸积率和辐射效率，发现质量流入率与Bondi吸积率吻合，但辐射效率远高于模型预期且随吸积率降低而升高，从而对ADIOS和CDAF等吸积模型提出挑战。
2023-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetic Reconnection with Radiative Cooling. I. Optically-Thin Regime
磁重联是一种基本的等离子体过程，与磁能的快速耗散有关，被认为是实验室等离子体装置、地球磁层和日冕中许多破坏性现象的动力。传统的重联研究，针对这些相当脆弱的环境，有理由忽略了辐射的重联过程中的影响。然而，在高能天体物理学中的许多重连系统中（例如，吸积盘日冕、相对论性喷流、磁星耀斑），而且在强大的激光等离子体和z箍缩实验中，能量密度非常高，以至于辐射，特别是辐射冷却，可能开始发挥重要作用。这一观察激发了高能量密度辐射磁重联理论的发展。作为实现这一目标的第一步，我们在本文中提出了一个简单的Sweet-Parker非相对论连续MHD重联与强辐射冷却的理论。首先，我们展示了如何在没有引导磁场的情况下，强烈的冷却会导致重联层中等离子体的强烈压缩，从而导致更高的重联率。压缩比和层温度由欧姆加热和辐射冷却之间的平衡决定。辐射冷却层中的较低温度导致较高的斯皮策电阻率，因此导致重联率的额外增强。然后，我们将我们的一般理论应用到几个特定的天体物理学重要的辐射过程（韧致辐射，回旋加速器，逆康普顿）在光学薄制度，为零和强引导场的情况下。我们推导出的关键重连参数，包括重连率的具体表达式。我们还讨论了我们的理论的适用性的限制和条件。
2010-07-05 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Intensity and polarization of radiation reflected from accretion disc
我们考虑了吸积盘上的点状源的非偏振辐射的反射，吸积盘是光学厚的和光学薄的。我们研究了反射辐射的偏振对入射辐射孔径角的依赖关系。孔径角由吸积盘的半径和源在吸积盘上方的高度决定。对于光学厚吸积盘，我们表明，如果孔径角小于70梯度，那么波电场振荡的反射辐射是平行于吸积盘平面。当孔径角大于70度时，电场振荡平行于“垂直于吸积盘-视线”的平面。后者也适用于反射从光学薄吸积盘独立的孔径角值。
2018-06-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Linking soft excess in ultraluminous X-ray sources with optically thick wind driven by supercritical accretion
超临界吸积到紧凑的物体上可能会驱动大规模的风，这些风接近球形，光学厚度和爱丁顿限制。光球的黑体辐射是风的直接观测特征。在这里，我们调查是否可以解释软发射组件中看到的超铝X射线源（ULXs）的能谱。基于15个ULX的高质量XMM-牛顿光谱，我们发现软分量可以被建模为具有几乎恒定光度的黑体发射，并且样品中的5个已知脉动ULX（PULXs）显示最低的黑体光度。这与软辐射来自光学厚风光球层的假设是一致的。然而，导出的黑体光度的脉冲星是显着高于爱丁顿限制的中子星。一个可能的解释是，相当一部分的光学厚风根在内部吸积流，其中的辐射通量可能会超过爱丁顿极限，由于减少散射截面或增强辐射传输与磁浮力。基于风模型，推断的质量吸积率在这些标准ULXs重叠，但平均低于发光和非常软的X射线源，这也是候选人与超临界吸积。或者，不能排除软发射分量是硬分量的结果，例如，通过冷介质中的向下散射，因为它们之间可能存在弱相关性。
2020-11-11 astro-ph.HE
What Determines Unique Spectra of Super-Eddington Accretors?: Origin of Optically Thick and Low Temperature Coronae in Super-Eddington Accretion Flows
在超爱丁顿吸积流（如超亮X射线源（ULX）、GRS 1915+105和窄线塞弗特1星系（NLS 1））上方，推断存在相对较冷（$k_B T \lesssim 10~{\rm keV}$）和光学较厚（$τ\gtrsim 3$）的日冕，这与亚爱丁顿吸积流的情况形成对比，亚爱丁顿吸积流与$k_B T \sim 100~{\rm keV}$和$τ\sim 1$的日冕有关。为了理解它们的物理起源，我们研究了辐射压从超爱丁顿内盘吹出的气体所形成的日冕的发射特性。我们假设日冕是由从下面的磁盘出现的磁环的重联加热的。我们表明，这种辐射压力驱动的风可以作为一个光学厚的日冕，向上散射热软光子从底层磁盘，并与一个合理的参数设置，我们可以在理论上重现日冕光学深度和温度推断的光谱拟合的观测数据。相比之下，在亚爱丁顿的情况下，日冕的光学深度不可能这么高，因为日冕物质是通过蒸发从盘中提供的，并且蒸发速率有一个最大限度。我们支持低温光学厚康普顿化是超爱丁顿吸积流的关键特征。
2021-03-25 astro-ph.HE
Accretion onto Intermediate Mass Black Holes Regulated by Radiative Feedback I. Parametric Study for Spherically Symmetric Accretion
利用流体动力学程序ZEUS-MP和辐射转移算法研究了辐射反馈对中等质量黑洞吸积的影响。在本文中，第一个系列，我们假设吸积从一个均匀致密的气体具有零角动量和极低的金属。我们的一维和二维模拟探索了黑洞附近发射的X射线和紫外线辐射如何从大尺度上调节气体供应。1D和2D模拟显示了相似的吸积速率和吸积峰值之间的周期，这意味着在2D模拟中开发的流体不稳定性不会影响平均流特性。我们提出了一套模拟探索吸积在一个大的参数空间，包括不同的辐射效率和辐射光谱，黑洞的质量，密度和温度，$T_\infty$，邻近的气体。在协议与以前的研究中，我们发现定期的振荡行为的吸积率，占空比$\sim 6%$，平均吸积率的3% $(T_{\infty}/10^4 {\rm K})^{2.5}$的邦迪率和峰值吸积$\sim 10$倍的平均值为$T_{\infty}$范围在3000 K和15000 K之间。我们推导出参数公式的爆发之间的周期，平均吸积率和峰值光度的爆发，从而提供了一个配方的反馈调节吸积如何运作。热电离气体的温度分布是决定吸积率的关键，而爆发的周期与斯特伦格伦球的平均大小成正比，我们发现在高密度与低密度制度的吸积定性不同的模式。我们还发现，较软的辐射光谱产生较高的平均吸积率。
2011-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Thermal Equilibria of Optically Thin, Magnetically Supported, Two-Temperature, Black Hole Accretion Disks
我们得到了光学薄，双温黑洞吸积盘纳入磁场的热平衡解。本研究的主要目的是解释亮/硬状态期间观察到的星系黑洞候选人的亮/慢过渡。我们假设能量从离子到电子的转移是通过库仑碰撞发生的。韧致辐射、同步辐射和逆康普顿散射被认为是辐射冷却过程。为了完成基本方程组，我们指定的磁通量平流率。我们发现磁性支持（低β），热稳定的解决方案。在这些解决方案中，通过耗散湍流磁场的总热量进入电子并平衡辐射冷却。低$β$的解决方案扩展到高质量吸积率和电子温度是适度冷。在明亮/坚硬状态下观察到的X射线光谱中的高亮度和适度高的能量截止可以通过低β溶液来解释。
2010-02-24 astro-ph.HE
Radiatively Inefficient Accretion: Breezes, Winds and Hyperaccretion
我们重新制定的绝热流入流出（ADIOS）模型的辐射效率低的吸积流，处理的流入和流出区的平等地位。对于纯绝热流（即，在无辐射损失的情况下），我们证明了每个区域中的质量通量必须满足Mdot ~ R^n（n=1），与以前的工作（0<n< 1是一个自由参数）相反，但与数值模拟大致一致。我们还表明，由此产生的两个区域ADIOS模型是不动态自洽的，没有引入一个能源接近的中心区域的流量，我们确定这与吸积释放的能量。我们探索了非辐射模型的参数空间，并表明强风和微风都是可能的。当包括小的辐射损耗（具有固定效率）时，任何中心注入的能量通量被辐射掉，并且系统恢复到n < 1的幂律行为，其中n落在由辐射损耗的分数水平确定的小范围内。我们还提出了一个ADIOS模型的超临界（超爱丁顿）盘吸积，其中的辐射损失是密切相关的流动几何。我们认为，超吸积可以导致风或微风。
2011-10-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radiative Mechanisms in GRB prompt emission
在费米伽马射线空间望远镜的研究结果的激励下，近年来人们付出了巨大的努力来理解导致观测到的瞬发辐射的机制。光学薄发射模型（同步加速器和同步加速器自康普顿）的失败增加了人们对替代模型的兴趣。光学厚模型虽然有几个优点，但在捕捉几个关键的可观测量方面也面临困难。理论上的努力主要集中在两个方向：（1）扩大普朗克光谱的机制;（2）将光学薄模型和光学厚模型结合起来，形成一个可以解释关键观测值的混合模型。
2013-05-17 astro-ph.HE
General relativistic radiative transfer: formulation and emission from structured tori around black holes
我们构建了一个广义相对论性的辐射转移（RT）公式，适用于天体物理环境中有质量或无质量的粒子。从第一原理推导，公式显然是协变的。吸收和发射，以及相对论，几何和光学深度的影响处理自洽。RT公式可以处理3D几何设置和结构化对象，其具有跨对象和沿着视线的光学深度的变化和梯度。质量的存在导致沿着粒子束射线的强度变化被像差因子减小。我们应用的配方和演示RT计算从吸积环面周围旋转黑洞的发射，考虑两种情况：理想化的光学厚环面，有一个明确定义的发射边界面，和结构环面，允许在环面内的吸收系数和发射率的变化。计算了这些环面的强度图像和发射光谱。几何效应，如透镜诱导的自掩星和多重图像的贡献是更显着的吸积环比几何薄吸积盘。光学薄的吸积环发射线轮廓与来自光学厚的吸积环和光学厚的几何薄的吸积盘的线轮廓是可区分的。光学薄吸积环的线轮廓对观察倾角的依赖性比光学厚吸积环或吸积盘的线轮廓弱，特别是在高观察倾角处。在有限光学深度的吸积环中存在着边缘效应。最后，在相对论性致密天体上的吸积流中，会发生引力诱导的线共振。这种共振很容易发生在3D的流动中，但在2D的流动中却不容易发生，例如围绕黑洞的薄吸积盘。
2012-07-17 astro-ph.HE gr-qc
The existence of warm and optically thick dissipative coronae above accretion disks
近年来，对活动星系核和X射线双星的观测表明，在吸积盘的内部存在着一个温度为0.5 - 1keV、光学厚度为τ~10 - 20的暖T日冕。这些属性是直接来自光谱拟合在紫外线软X射线使用康普顿模型。然而，这样的介质是否能与吸积盘同时处于辐射和流体静力学平衡仍然不确定。我们调查的性质，这样的温暖，光学厚日冕，并把它们的存在的限制。本文在纯散射介质中解析地求解了灰色大气的辐射转移方程，并将局部耗散作为暖日冕中的附加加热项。暖日冕的温度分布的计算假设它是由康普顿散射冷却，与底层的耗散盘提供光子的日冕。我们的分析计算表明，标准吸积盘顶部的耗散厚（τ_{cor}~10 - 12）日冕，如果吸积盘是被动的，其上层的温度可达0.5 - 1keV量级。但是，在没有强磁场的情况下，康普顿冷却日冕在垂直方向上处于流体静力平衡的要求使汤姆逊光学厚度τ_{cor}<5。我们表明，这个值不能超过独立的吸积盘参数。然而，磁压力可以将这一结果扩展到更大的光学深度。也就是说，当磁压比气压高100倍时，耗散电晕可能具有高达~20的光学深度。汤姆逊深度大于~5的暖日冕的观测对吸积盘/日冕系统的物理性质提出了严格的限制，需要强磁场或垂直外流来稳定系统。
2015-04-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the convective instability of hot radiative accretion flows
有多少在外边界的气体最终会落到黑洞上，这是一个重要的问题。它决定了吸积流的观测形态，也与黑洞质量和自旋的演化有关。以往对热吸积流的二维流体动力学模拟发现，热吸积流是对流不稳定的，因为它的熵向内增加。结果，质量吸积率向内减小，即，只有一小部分的吸积气体可以落在黑洞上，而其余的则在对流漩涡中循环或在对流流出中丢失。在这些模拟中，辐射通常被忽略。然而，在许多情况下，辐射冷却是重要的。在发光热吸积流（LHAF）的制度，辐射冷却甚至比粘性耗散更强。在一维情况下，这意味着熵的向内增加将变得更慢，或者在LHAF的情况下熵甚至向内减小。因此，我们预计，对流不稳定性变得更弱或完全消失时，辐射冷却是重要的。为了检验这一预期的有效性，在本文中，我们进行了二维流体动力学模拟的热吸积流与强辐射冷却。我们发现，与可忽略辐射的情况相比，对流只是稍微变弱。即使LHAF仍然是强对流不稳定的，它的吸积率的径向轮廓相应地变化不大。我们发现原因是在二维情况下熵仍然向内增加。
2010-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Radiative Efficiency of Hot Accretion Flows
在过去的几年里，我们对热吸积流的认识取得了两个重要进展。其一是只有一小部分在外边界的吸积流最终能落在黑洞上，而大部分都在外流中消失了。另一种是电子可以直接接收吸积流中粘性耗散能量的大部分，即$δ\sim 0.1-0.5$。考虑这两个过程时热吸积流的辐射效率还没有系统的研究，这是本文的主题。我们考虑了热吸积模型的两个区域。一种是位于低吸积率区$\la 10α^2\ledd/c^2$的平流主导吸积流（ADAF），另一种是位于低吸积率区之上的发光热吸积流（LHAF）。对于后者，我们假设吸积流在一定的吸积率以上具有两相结构，并在动力学计算中采用了简化方法。结果表明，热吸积流的辐射效率随吸积速率的增加而增加，并且与以前的$δ\ll 1$相比，热吸积流对电子的直接粘性加热大大提高了辐射效率.当吸积率较高时，热吸积流的辐射效率与标准薄盘的辐射效率相当。给出了不同$δ$值时辐射效率随吸积率变化的拟合公式。
2012-09-03 astro-ph.HE
Numerical Simulations of Optically Thick Accretion onto a Black Hole - II. Rotating Flow
在本文中，我们报告最近升级到我们的广义相对论辐射磁流体动力学代码，宇宙++，包括一个新的原始反演方案和一个混合隐式-显式求解器的辐射方程更一般的封闭关系的发展。新的混合求解器有助于稳定的辐射源项的治疗，而新的封闭允许更广泛的范围内的光学深度被认为是。这些变化使我们能够将温度、不透明度和质量吸积率的范围扩大几个数量级，并向我们的目标迈进了一步，即对辐射压力主导的黑洞吸积盘进行全球模拟。在这项工作中，我们测试和验证的新方法对一系列的问题。我们还证明了它的能力，以处理超爱丁顿，准球形吸积。即使只有一个简单的原理验证模拟，我们已经看到了与超级爱丁顿吸积流中辐射和气体耦合相关的有趣现象学的诱人暗示。
2014-08-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Global Structure of Optically Thin, Magnetically Supported, Two-Temperature, Black Hole Accretion Disks
我们提出了光学薄，双温黑洞吸积盘纳入磁场的整体解决方案。我们假设麦克斯韦应力的π π分量与总压成正比，并规定了磁通量平流率的径向依赖关系，以完成基本方程组。我们得到了磁支撑的（低β）盘解，其光度超过了对流主导吸积流（ADAF）的最大光度，L > 0.4 α^2 LEdd，其中LEdd是爱丁顿光度.吸积流由外层ADAF、外层ADAF到低β盘的过渡层内的发光热吸积流（LHAF）、低β盘和内层ADAF组成。随着质量吸积率的进一步增大，低β盘区变宽。在低β盘中，磁加热平衡了辐射冷却，电子温度随着光度的增加从~ 10^9.5 K降低到~ 10^8 K。这些结果与银河系黑洞候选者在亮/硬态下观测到的瞬时爆发的硬-软转变过程中，当L > 0.1 L_Edd时，X射线谱的能量截止（即电子温度）与光度之间的反相关性是一致的。
2012-02-25 astro-ph.HE
Radiative GRMHD simulations of accretion disks
本文介绍了在广义相对论（GR）中用磁流体动力学（MHD）方法模拟黑洞和中子星周围吸积盘演化的最新结果。
2017-12-19 astro-ph.HE
Multiwavelength analysis as a probe of accretion and radiative processes in LINERs
我们研究了低电离核发射线区域（LINERS）的光学选择样本的多波长特性，试图确定其中央引擎的吸积机制。我们展示了它们的X射线光谱特征，以及它们的光谱能量分布与发光活动星系核的比较，并简要讨论了它们与质量较小的星系黑洞X射线双星的关系。
2012-10-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
1/2, 1, and 3/2--Law Non-Radiative Accretion Flows
假设第一类自相似性，我们得到三个可能的值p=1/2，1，3/2的指数描述的密度分布，rho r^{-p}，非辐射（因此准球形）吸积流。高和低p的情况被称为邦迪和对流为主的吸积流。1律流，我们暂时确定所谓的磁挫吸积流。如果我们的解释是正确的，粗略地说，吸积流一定是普朗特湍流喷流的集合。1律流是第一类自相似解，实际上可能发生在自然界中（在无碰撞等离子体中）。
2013-11-22 astro-ph.HE
New radiative loss curve from updates to collisional excitation in the low-density, optically thin plasmas in SPEX
随着高分辨率X射线光谱学的发展，在原子水平上理解和模拟天体物理等离子体，同时考虑各种假设（例如碰撞电离平衡或光电离平衡）变得至关重要。为了准备即将到来的X射线光谱任务，如XRISM或雅典娜，等离子体代码及其模型和原子数据库需要是最新的和准确的。一个这样的更新等离子体代码DAC在本文中，我们专注于辐射损失，由于碰撞激发在低密度，光学薄制度。我们还更新了中性氢的原子数据，并纳入了双电子复合的贡献。随着所有这些更新都在dac中实现，我们最终提出了新的冷却曲线。我们包括其他等离子体代码（MEKAL，APEC，多云）和其他原子数据库（CHIANTI，ADAS）的比较。我们展示了更新的冷却如何影响光电离等离子体的稳定性曲线，并找到一个新的稳定分支。
2021-09-09 astro-ph.HE
Numerical Simulations of Optically Thick Accretion onto a Black Hole - I. Spherical Case
模拟吸积物质产生的辐射是真实模拟黑洞吸积盘的重要一步，特别是在高吸积率下。为此，我们最近增加了辐射输运现有的广义相对论磁流体动力学代码，宇宙++。然而，在试图模拟辐射吸积盘，我们已经测试了新的代码使用一系列的激波管和邦迪（球形流入）的问题。首先由Farris等人（2008）提出的四个辐射激波管测试具有已知的解析解，使我们能够计算我们代码的误差和收敛速率。邦迪问题只有在忽略辐射过程时才有解析解，但它是相关的，因为它更接近我们最终想要研究的物理学。在我们的模拟中，我们包括汤姆逊散射和热韧致辐射的不透明度，专注于超级爱丁顿制度。与固体表面物体的吸积不同，黑洞的超爱丁顿吸积不会产生超爱丁顿光度。在我们的例子中，尽管以爱丁顿速率的300倍吸积，我们测量的光度总是比爱丁顿低几个数量级。
2012-05-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radiative cooling effects on black hole hot accretion flows around the sub-Bondi radius
Chongqing University（重庆大学）；Shanghai Normal University（上海师范大学）
研究通过二维磁流体动力学模拟探讨辐射冷却对热吸积流动态及风生成的影响，发现辐射冷却会降低吸积盘厚度并影响风的产生机制。
2026-04-16 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
Evidence for Optically Thick, Eddington-limited Winds Driven by Supercritical Accretion
超临界吸积到紧凑的物体上，为光学厚度和爱丁顿限制的大规模风提供动力。如果大部分来自中央圆盘的硬X射线被风遮蔽，源将显示出类似黑体的光谱，其亮度与致密物体的质量成比例。从钱德拉附近星系的档案中，我们选择了一个明亮和非常软的光源样本，并排除了前景物体和超新星遗迹的污染。他们被发现优先与晚型星系。我们样本中的大多数来源要么太热，要么太亮，不能用白矮星表面的核燃烧来解释，而被认为是由吸积提供动力的。最可能的解释是，它们是由于超临界吸积驱动的风从光球层发射到致密物体上。它们的黑体光度范围从~10^37到近10^40 erg/s，表明存在中子星和恒星质量的黑洞。黑体的光度也显示出可能的双峰分布，虽然在低的意义，达到峰值附近的爱丁顿极限的中子星和恒星质量的黑洞，分别。如果这一点能够得到证实，那将是超临界吸积为厚风提供动力的确凿证据。基于风模型，推断这些天体的质量吸积率大约是爱丁顿速率的几百倍，这表明它们可能在吸积率方面介于典型的超铝X射线源和SS 433之间。
2018-12-07 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
Thermally Driven Winds from Radiatively Inefficient Accretion Flows
辐射无效吸积流是低光度吸积流的共同特征，包括静止状态的X射线双星和低光度活动星系核。热驱动风预计从这样的热吸积流。通过假设气流在径向上具有自相似结构，我们同时求解了风和吸积流的垂直结构，并计算了风引起的质量损失率。我们发现，流出率的吸积率的比率是近似统一的粘度参数，α lesssim 0.1，尽管在角动量和温度分布的一些不确定性。也就是说，RIAF中的吸积速率大致与半径成正比。此外，我们阐明了风冷却对底部吸积流的影响，发现这种影响可能是重要的计算RIAF的能谱。观测的影响进行了简要讨论的背景下，Sgr A*。
2009-06-19 astro-ph.HE
Three-dimensional Radiative Properties of Hot Accretion Flows onto the Galactic Centre Black Hole
通过求解辐射转移方程，研究了银河系中心超大质量黑洞附近磁流体动力学吸积流模型与观测到的Sgr A* 谱的三维辐射性质.结果表明，射电辐射的中心大于事件视界阴影的大小，其峰值位置偏离引力中心。我们还发现，自吸收同步辐射的热电子的叠加在几十个Schwartzschild半径可以解释低于临界频率$ν_{c}\approx 10^{12}$ Hz的低频光谱。在临界频率以上，热电子的同步自康普顿辐射可以解释最近近红外观测中的可变辐射。与Ohsuga等人（2005）的研究不同，我们发现不同质量吸积速率下的热电子韧致辐射X射线谱与{ \it Chandra}观测到的Sgr A* 的耀斑态和静止态都是一致的。
2009-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Effects of Opacity Temperature Dependence on Radiatively Accelerated Clouds
我们研究如何不同的不透明度，温度标度影响辐照气体云的动态演化，使用随时间变化的，辐射流体动力学（rad-HD）模拟。当云层在光学上很厚时，明亮的一面会升温并膨胀，通过火箭效应加速云层。随着加热，光学厚度变得更厚的云比光学厚度变得更薄的云加速$\sim 35\%$更快。加速中的$\sim 85\%$的增强可以通过具有打破幂律的不透明度轮廓来实现，这允许驱动云的蒸发气体变得光学薄并且不衰减驱动辐射通量。我们发现，高达$\sim 2\%$的入射辐射被重新发射的加速云，我们估计作为一个单一的加速云的发射或吸收线的贡献。再辐射被不透明度-温度关系中的“凸起”抑制，因为这些凸起降低了热的蒸发气体的不透明度，这主要是再辐射的原因。如果云在光学上是薄的，它们几乎均匀地受热，膨胀并形成激波。这触发了里希特迈尔-梅什科夫不稳定性，导致云在热时间尺度上的破坏和消散。
2019-12-12 astro-ph.HE
Puffy accretion disks: sub-Eddington, optically thick, and stable
本文报道了在广义相对论中通过三维、全局、辐射磁流体力学模拟得到的一类新的黑洞吸积盘解。它结合了典型的薄、细长和厚磁盘模型的特征，但在关键方面与每一个模型都不同。我们希望这些新的解决方案，以提供一个更现实的描述黑洞磁盘比超薄磁盘模型。我们提出了一个非旋转黑洞在亚爱丁顿质量吸积率，$\dot M=0.6\,\dot M_{\rm Edd}$盘的解决方案。通过密度标度-高度测量，盘看起来很薄，在高度$h_ρ \sim 0.1 \,r$的赤道面附近有一个高密度的核心，但是大部分的流入通过一个高度平流、湍流、光学厚度的开普勒区域发生，该区域夹在核心之间，并且具有与半径$H \sim r$相当的几何厚度。吸积流体在很大程度上由磁场支撑在中平面上方，气体和辐射与磁压力之比为$β\sim 1$，这使得盘热稳定，即使辐射压力强烈地主导气体压力。从圆盘中发出的辐射有很大一部分被黑洞捕获，因此圆盘的亮度低于薄圆盘在相同吸积率下的亮度。
2019-09-25 astro-ph.HE
The Radiative Efficiency of a Radiatively Inefficient Accretion Flow
最近，XMM-牛顿/核光谱望远镜阵列（NuSTAR）联合观测了吸积中子星Cen X-4（$L_{\rm X}\sim10^{33}{\rm~erg~s}^{-1}$），发现了一个截止能量相对较低（~10 keV）的硬幂律分量（$Γ\sim1$ - $1.5$），表明存在韧致辐射。韧致辐射的物理要求结合其它观察到的Cen X-4的性质表明，辐射来自于一个边界层，而不是吸积流。因此吸积流本身是未被检测到的（上限为$L_{\rm flow}\lesssim0.3 L_{\rm X}$）。对相干脉动（这将表明一个强磁场）的深入搜索对脉动的分数振幅设定了6%的上限，这表明流动不是磁性调节的。考虑到预期的能量平衡之间的吸积流和边界层的中子星参数（大小，磁场和自旋）的不同值，我们使用的上限$L_{\rm flow}$设置的上限$\varepsilon\lesssim0.3$的吸积流的内禀辐射效率的最可能的模型的快速旋转，非磁性中子星。吸积流的未探测提供了第一个直接证据，证明这种流确实是“辐射效率低下”的，即在撞击恒星之前，流损失的大部分引力势能并没有以辐射的形式发射出来。
2015-04-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the convective instability of hot radiative accretion flows
有多少在外边界的气体最终会落到黑洞上，这是一个重要的问题。它决定了吸积流的观测形态，也与黑洞质量和自旋的演化有关。以往对热吸积流的二维流体动力学模拟发现，热吸积流是对流不稳定的，因为它的熵向内增加。结果，质量吸积率向内减小，即，只有一小部分的吸积气体可以落在黑洞上，而其余的则在对流漩涡中循环或在对流流出中丢失。在这些模拟中，辐射通常被忽略。然而，在许多情况下，辐射冷却是重要的。在发光热吸积流（LHAF）的制度，辐射冷却甚至比粘性耗散更强。在一维情况下，这意味着熵的向内增加将变得更慢，或者在LHAF的情况下熵甚至向内减小。因此，我们预计，对流不稳定性变得更弱或完全消失时，辐射冷却是重要的。为了检验这一预期的有效性，在本文中，我们进行了二维流体动力学模拟的热吸积流与强辐射冷却。我们发现，与可忽略辐射的情况相比，对流只是稍微变弱。即使LHAF仍然是强对流不稳定的，它的吸积率的径向轮廓相应地变化不大。我们发现原因是在二维情况下熵仍然向内增加。
2010-06-11 astro-ph.HE
Self-consistent spectra from radiative GRMHD simulations of accretion onto Sgr A*
我们提出的第一个光谱能量分布产生自洽的2.5维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）数值模拟，其中辐射冷却包括在动力学计算。作为一个案例研究，我们集中在银河系中心的超大质量黑洞，人马座A*（Sgr A*），它具有最好的约束物理参数的吸积流。我们将模拟的光谱与Sgr A* 的观测数据进行了比较，并探索了我们模型的参数空间，以确定改变初始磁场构型、离子与电子温度比T_i/T_e和目标吸积率的影响。我们找到了质量吸积率为~ 1 e-9 Msun/yr，自旋为0.7 < a * < 0.9时的最佳描述。亚毫米波的峰值通量似乎在很大程度上与初始条件无关，而较高的能量对初始磁场配置非常敏感。最后，我们还讨论了在一些模拟中观察到的耀斑特征，这可能是由于2D配置的伪影。
2012-09-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hot accretion flow with radiative cooling: state transitions in black hole X-ray binaries
利用二维轴对称流体动力学模拟方法，研究了不同参数下黑洞X射线双星的状态跃迁。对于热吸积流中的辐射冷却，我们在动力学中自洽地考虑了韧致辐射、同步辐射和同步辐射自康普顿化。我们的主要结果是，当吸积速率达到一个临界值$\dot M \sim 3α \dot M_{\rm Edd}$时，状态转变发生，超过这个临界值，冷而致密的团簇/簇状结构形成，嵌入在热气体中。我们认为，这种模式可能对应于所提出的两相吸积模型，这可能是负责的黑洞X射线双星的中间状态。当吸积速率足够高时，团块/碎屑结构逐渐合并并沉降到中平面上。最终吸积几何转化为盘冠配置。总之，我们的结果是一致的截断吸积的情况下的状态转变。
2016-04-08 astro-ph.HE
Optically Thick Outflow Driven by Supercritical Accretion May Explain Little Red Dots
State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Department of Astronomy, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院天文学系）
研究利用解析辐射流体动力学外流模型，探讨由黑洞超临界吸积驱动的光学厚外流能否解释小红点（LRDs），发现该模型能较好匹配观测，如光度、温度、发射线FWHM及巴尔末线系间断等，为LRDs物理起源研究提供新视角。
2026-07-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiative plasma simulations of black hole accretion flow coronae in the hard and soft states
针对X射线双星中黑洞吸积盘软硬辐射态起源不明的问题，研究通过纳入全量子电动力学过程的辐射等离子体模拟，证实磁化等离子体湍流可驱动吸积流冕，且量子电动力学过程决定等离子体状态，解释了两种辐射态的产生机制。
2024-08-15 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Radiative Cooling Effects on Plasmoid Formation in Black Hole Accretion Flows with Multiple Magnetic Loops
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 (MOE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学粒子物理、天体物理与宇宙学教育部重点实验室/上海市粒子物理与宇宙学重点实验室）；Goethe-Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学）；Research Center for Astronomy, Academy of Athens（雅典科学院天文学研究中心）；Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg（维尔茨堡大学理论与天体物理研究所）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）
本研究通过二维和三维双温度GRMHD模拟，揭示了辐射冷却对黑 hole吸积流中等离子体体形成的影响，发现其抑制MAD状态过渡并改变重联特性，可能影响黑洞能量提取。
2026-01-19 astro-ph.HE
Radiative acceleration of relativistic jets from accretion discs around black holes
本文通过数值模拟研究黑洞吸积盘辐射对电子-质子及电子-正电子喷流的加速作用，发现正负电子对主导的喷流可被辐射驱动至超相对论速度，并探讨了辐射加速失效的极限条件。
2024-10-22 astro-ph.HE
Current sheet formation under radiative cooling
Plasma Science and Fusion Center, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院等离子体科学与聚变中心）
本文提出了一种考虑辐射冷却的磁流体动力学模型，研究了X点塌缩过程中电流片的形成，并展示了辐射冷却对电流片长度和再连接率的影响。
2025-08-18 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Optical appearance of Schwarzschild black holes with optically thin and thick accretion disks at various inclination angles
School of Physics, Guizhou University（贵州大学物理学院）
本文研究了Schwarzschild黑洞在不同倾角下的光学外观，通过分析不同吸积盘模型的光线轨迹和透镜效应，揭示了倾角对透镜区域和明亮环形状的影响，为黑洞成像和引力理论检验提供了新视角。
2026-01-07 astro-ph.HE gr-qc
Characterizing the Scale Height and Filamentary Structure of Radiatively Cooled MADs
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）
本文通过GR-MHD模拟研究辐射冷却对磁性冻结盘结构和动态的影响，发现磁通量积累使气体形成离散的丝状结构，并提出基于密度最大极位置的替代定义以更准确描述强磁场和冷却条件下的盘结构。
2026-10-30 astro-ph.HE
Spectral and Imaging properties of Sgr A* from High-Resolution 3D GRMHD Simulations with Radiative Cooling
银河系中心的候选超大质量黑洞人马座A*（Sgr A*），已知是由辐射效率低下的吸积流（RIAF）提供的，这是由其低吸积率推断的。因此，在Sgr A* 的研究中，辐射冷却通常被忽视。然而，RIAF中等离子体的辐射特性知之甚少。在这项工作中，使用全三维广义相对论磁流体动力学模拟，我们研究了辐射冷却的吸积等离子体的动态演化的影响，提出光谱能量分布和合成的亚毫米图像产生的吸积流周围的Sgr A*。这些模拟解决近似方程的辐射冷却过程自洽，包括同步加速器，韧致辐射，逆康普顿过程。我们发现，随着吸积率的增加，辐射冷却在吸积流的动力学中起着越来越重要的作用：中平面密度的增长和下降的气体是不那么湍流冷却变得更强。当吸积率大于$10^{-8}\,M_{\odot}~{\rm yr}^{-1}$（$\gtrsim 10^{-7} \dot{M}_{\rm Edd}$，其中$\dot{M}_{\rm Edd}$是爱丁顿吸积率）时，动力学演化的变化变得重要。在冷却模型中得到的光谱也不同于非冷却模型中的光谱：由于电子温度的降低，总通量（包括亚毫米和远紫外处的峰值）略低。我们的研究结果表明，辐射冷却应仔细考虑在建模Sgr A* 和其他低光度活动星系核，有一个质量吸积率$\dot{M} > 10^{-7}\,\dot{M}_{\rm Edd}$。
2020-09-29 astro-ph.HE
Temperature properties in magnetised and radiatively cooled two-temperature accretion flows onto a black hole
在对黑洞吸积的广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟中，通常采用关于电子热力学的简化假设。为了解决这个问题，我们已经开发了一个自洽的方法来研究磁化和辐射冷却的两个温度吸积流周围的克尔黑洞在两个空间维度。该方法包括几个加热过程，辐射冷却，以及通过库仑相互作用的电子和离子之间的耦合。我们测试我们的方法进行轴对称GRMHD模拟的磁化环面吸积到克尔黑洞在各种天体物理场景。通过这种方式，我们发现，库仑相互作用和辐射冷却的列入影响的离子和电子的热力学性质，显着改变后者的温度分布，并强调了一个双温度的方法时，成像这些流的重要性。此外，我们还发现吸积率不仅影响流的整体性质，而且还影响电子和离子的热力学性质。有趣的是，我们观察到定性不同的温度特性SANE和MAD吸积模式，同时保持相同的吸积率，这可能有助于区分MAD和SANE吸积流通过观察。最后，我们提出了两个新的关系的温度比的电子，离子，和气体的等离子体$β$参数。新的关系式为处理Sgr A* 和M1，87 * 等超大质量黑洞上的双温吸积流提供了一种简单而有效的方法.
2022-10-31 astro-ph.HE gr-qc
Optical line spectra of tidal disruption events from reprocessing in optically thick outflows
大量的潮汐扰动事件（TDE）主要辐射光学和紫外（UV）波长，只有弱的软X射线成分。这种光学过剩的一个模型提出，从一个紧凑的吸积盘的热X射线发射被重新处理到更长的波长的光学厚信封。在这里，我们将在光学厚度的吸积盘风的背景下探讨这种再处理的情况。使用国家的最先进的蒙特卡罗辐射转移和电离软件，我们产生合成的紫外和光学光谱的风和磁盘托管TDEs。我们的模型灵感来自观测，涵盖了一个真实的吸积率和风运动学范围。我们发现，这样的流出可以有效地再处理的光盘排放和生产广泛的巴耳末和氦重组功能常见于TDEs和表现出不对称的红翼。此外，再处理光谱能量分布（SED）的特征色温远低于吸积盘。我们明确地显示如何在黑洞质量，吸积率和风属性的变化影响所观察到的宽带SED和线频谱。一般来说，速度较慢、密度较大的风往往会重新处理更多的辐射，产生更强的巴耳末辐射。我们考虑的大多数流出物都是高度电离的，无法产生UV吸收特征，但这对输入SED很敏感。例如，在仅仅4 $R_{ISCO}$处截断内部圆盘充分地降低风电离状态以产生用于视线观察风的UV吸收特征
2022-01-05 astro-ph.HE
Exploring the role of accretion disk geometry in shaping black hole shadows
Jiangsu University of Science and Technology（江苏科技大学）
研究通过分析吸积盘几何对黑洞阴影的影响，揭示了不同光学厚度条件下引力透镜环和光子环的形成机制及观测特征。
2025-12-14 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Accretion Flow in Sgr A* by General Relativistic Dynamical and Polarized Radiative Modeling
本文简要总结了从吸积流中模拟Sgr A* 偏振亚毫米光谱和拟合观测光谱的方法。动态流动模型是基于三维广义相对论磁流体动力学模拟。对偏振回旋同步辐射进行了完全自洽的辐射转移。我们编制了Sgr A* 的平均亚毫米光谱，并将其与平均模拟光谱拟合。在6 M处，我们估计了倾斜角θ =42- 75度，质量吸积率Mdot=（1.4-7.0）× 10^{-8}Msun/yr，电子温度Te=（3-4）× 10^{10}K的范围。我们讨论了动力学建模中的多个警告，这些警告必须得到解决才能取得进一步的进展。
2012-12-17 astro-ph.HE
Thermal Equilibria of Magnetically Supported, Black Hole Accretion Disks
我们提出了新的热平衡解决方案，光学薄和厚磁盘纳入磁场。本文的目的是解释亮硬态和亮/慢转变中观察到的爆发的上升阶段在BHC。在三维MHD模拟结果的基础上，我们假设圆盘内部的磁场是湍流的，并且由方位分量控制，并且方位平均Maxwell应力与总压力成正比。我们规定的磁通量平流率，以确定在一个给定的半径的方位角磁通量。我们发现磁支持，热稳定的解决方案，光学薄和厚的磁盘，其中加热增强的强磁场平衡的辐射冷却。低- $β$盘中的温度低于ADAF/RIAF中的温度，但高于标准盘中的温度。我们还研究了热平衡解的径向依赖性。光学薄，低$β$分支延伸到$ \dot M \gtrsim 0.1 {\dot M}_{\rm Edd}$，其中温度与质量吸积速率反相关。因此，光学薄的低$β$磁盘可以解释明亮的硬态。光学厚的低$β$圆盘具有有效温度$T_{\rm eff} \propto \varpi^{-3/4}$的径向依赖性.这样的盘将被观察为保持在高/软状态。此外，由于光学厚的低$β$分支与辐射压主导的标准盘分支相交，光学厚的低$β$盘和薄盘之间将发生极限环振荡。这些极限环振荡将表现出比标准盘和细长盘之间更小的光度变化。
2009-03-03 astro-ph.HE
Heating or Cooling: Study of Advective Heat Transport in the Inflow and the Outflow of Optically Thin Advection-dominated Accretion Flows
平流被认为是光学薄平流为主的吸积流（ADAF）的主要冷却机制。然而，当考虑流出时，第一印象是，由于径向运动的方向相反，平流在流入和流出中应具有相反的符号。那么如何同时实现能量平衡呢？我们调查的问题，在本文中，分析的配置文件的不同组成部分的平流与自相似的解决方案ADAF的球坐标系（$rθϕ$）。我们发现，对于$n < 3γ/2-1$，其中$n$是密度指数在$ρ\propto r^{-n}$和$γ$是热容比，径向平流是一个加热机制的流入和冷却机制的流出。对于$n = 3γ/2-1$，它变为0，对于$n > 3γ/2-1$，它变为流入中的冷却机制和流出中的加热机制。能量守恒仅在考虑纬向（$θ$ -方向）平流时实现，该平流取适当的值以维持能量平衡，使得平流的总体效果，无论参数选择如何，始终是抵消各处粘性加热的冷却机制。对于$n=3/2$的极端情况，纬向运动停止，粘性加热仅由径向平流平衡，没有外流。
2023-01-21 astro-ph.HE
Radiative Properties of Magnetically-Arrested Disks
磁制动盘（MAD）出现时，吸积流提供了足够的量的磁通量。在这项工作中，我们使用磁流体动力学模拟的结果来设置磁场的配置，并研究由此产生的吸积流的动力学和辐射特性（即，没有喷气机）的疯狂。本文所发展的方法适用于有或无大尺度磁场的MAD和标准与正常演化（SANE）吸积流。对于辐射过程，我们包括同步辐射，韧致辐射和康普顿散射。我们发现，在一般情况下，MAD吸积流有类似的光谱的SANE，这复杂的任务区分MAD SANE。在相同的吸积速率下，MAD系统地比SANE亮。然而，临界吸积率超过热溶液停止存在的MAD是较低的。因此，MAD可以达到的最大光度与SANE相当，但略低于SANE，并且对磁通量的依赖性很弱。然后，我们讨论了我们的研究结果对活动星系核和吸积黑洞双星的影响。
2019-11-15 astro-ph.HE
Global Radiation Magneto-hydrodynamic Simulations of Sub-Eddington Accretion Disks around Supermassive Black Holes
利用三维辐射磁流体动力学模拟方法研究了质量为5 \times 10^8太阳质量的黑洞的吸积盘内部区域的性质，其质量吸积率分别为爱丁顿值的7%和20%。这个区域的磁盘支持磁压力与表面密度显着小于标准薄磁盘模型预测的值，但具有更大的磁盘规模的高度。在许多热时间尺度上，盘没有显示出任何热不稳定性的迹象。超过一半的吸积是由辐射粘度驱动的光学薄的日冕区域的吸积率较低的情况下，而吸积在光学厚的部分磁盘驱动的麦克斯韦和雷诺应力从MRI湍流。在这两个模拟中，气体温度> 10^8 K的日冕只在\approx 10引力半径内产生，在吸积率较高的情况下更紧凑。与薄盘模型相反，表面密度随着质量吸积率的增加而增加，这导致光学薄区域的耗散较少，日冕相对较弱。模拟结果可以解释活动星系核中X射线冕的形成、冕的紧凑尺寸以及观测到的许多活动星系核的光学-X射线亮度随爱丁顿比的变化趋势。
2019-04-02 astro-ph.HE
Outflow from unmagnetized shocked radiative transonic accretion disk around a black hole
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）；Center of Excellence in Space Sciences India, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度太空科学卓越中心，印度科学教育研究所加尔各答分校）
研究非旋转超大质量黑洞周围非磁化冲击吸积盘的出流，探讨无磁场情况下是否能产生持续的双极出流及终端速度。
2026-04-13 astro-ph.HE
bhlight: General Relativistic Radiation Magnetohydrodynamics with Monte Carlo Transport
我们提出了bhlight，一个数值方案求解广义相对论辐射磁流体动力学（GRRMHD）方程组使用的频率依赖的辐射输运方程的直接Monte Carlo解。bhlight的目的是发展黑洞吸积流在中间吸积率，在经典的辐射有效的磁盘和辐射无效的吸积流（RIAF）之间的制度，其中全球辐射效应发挥次主导，但不可忽略的作用，磁盘动力学。我们描述的控制方程，数值方法，特质，我们的实施，以及一套测试和收敛结果。我们还描述了辐射的Bondi吸积和一个缓慢吸积克尔黑洞在轴对称的例子应用。
2015-05-19 astro-ph.HE
The radiative efficiency of neutron stars at low-level accretion
当中子星低质量X射线双星（NS-LMXB）处于低水平吸积状态（即，$L_{\rm X}\lesssim 10^{36}\ \rm erg\ s^{-1}$），NS周围内部区域的吸积流预计将以热吸积流的形式存在，例如，对流主导吸积流（ADAF）与黑洞X射线双星中的ADAF一样。在Qiao $\&$ Liu 2020 a和2020 b研究NS周围ADAF吸积的基础上，本文详细研究了具有ADAF吸积的NS的辐射效率，发现尽管存在硬表面，但具有ADAF吸积的NS的辐射效率远低于$ε\sim {\dot M GM\over R_{*}}/{\dot M c^2}\sim 0.2$。结果，给定X射线光度$L_{\rm X}$（例如，在0.5和10 keV之间），由$\dot M=L_{\rm X}{R_{*}\over {GM}}$计算的$\dot M$低于在ADAF吸积框架内计算的真实$\dot M$。在适当的模型参数下，真实的$\dot M$可以比用$\dot M=L_{\rm X}{R_{*}\over {GM}}$计算的高两个数量级以上。最后，我们讨论了在适用的情况下，围绕NS的ADAF吸积模型可以用来解释在某些NS-LMXB中观测到的毫秒级X射线脉动（如PSR J1023+0038、XSS J12270-4859和IGR J17379-3747），其X射线光度较低，为$10^{33}…
2021-01-26 astro-ph.HE
Analytical Solutions of Radiative Transfer Equations in Accretion Discs with Finite Optical Depth
本文的主要目的是获得与有限光深吸积盘垂直结构有关的辐射转移方程的解析解。在非灰色大气中，我们采用光学厚度相关的爱丁顿因子来定义平均强度和辐射应力张量之间的关系。解析解实现了两种情况下：（i）辐射平衡，和（ii）一个磁盘与均匀的内部加热，这两种情况下被假定为在局部热力学平衡（LTE），太。这些解使我们能够研究散射和光盘光学深度对出射强度和其他辐射量的可能作用。结果表明，对于第一种情况，爱丁顿因子为常数时的平均强度表面值比因子为可变时的平均强度表面值大3倍。此外，在第一种情况的假设下，散射在圆盘的垂直辐射结构中没有作用。另一方面，对于第二种情况，我们遇到的所有辐射量减少光子破坏概率降低（这相当于增加散射）。此外，对于总光学深度小于1的两种情况，朝向极方向的向外强度变得小于来自盘边缘的强度，这与边缘暗化相反。最后，我们将所得结果应用于基于两种动力学模型的吸积系统的谱计算。因此，我们可以看到总的光学深度是如何随频率变化的，并导致出射光谱的显着变化。
2020-06-11 astro-ph.HE
Radiative Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Neutron Star Column Accretion in Cartesian Geometry
强磁化中子星的高光度吸积导致辐射压主导的磁约束吸积柱。我们调查这些列使用二维辐射相对论磁流体动力学模拟的动力学，限制考虑适度的吸积率的列的高度是足够低的笛卡尔几何可以采用。通过吸积激波在$\simeq 10-25$ ~kHz的高频振荡，动态地维持柱结构。这些振荡的出现是因为它是必要的重新分配的权力释放在吸积激波通过批量垂直运动，既要平衡冷却和提供垂直压力支持重力。侧向冷却总是主导内能的损失。除了垂直振荡，光子气泡在我们的模拟中形成，并增加了额外的空间复杂性的柱结构。它们本身并不对振荡负责，它们似乎也不影响振荡周期。然而，它们增强了辐射的垂直传输，并增加了光度的振荡幅度。在我们的模拟中的时间平均柱结构类似于标准1D静止模型中的趋势，主要区别在于，由于2D柱形状的更高的冷却效率，冲击波阵面的时间平均高度更低。
2022-08-14 astro-ph.HE
