Emergence of hot corona and truncated disk in simulations of accreting stellar mass black holes
通过二维流体动力学模拟10太阳质量黑洞吸积流，发现热冕与截断薄盘自然形成，随吸积率增加冕收缩且薄盘内移，并在临界吸积率下消失，解释了XRBs硬态。
2024-04-25 astro-ph.HE
Diffuse neutrino flux from coronal magnetospheric current sheets of accreting black holes
National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波迪斯特里安大学）；Institute of Accelerating Systems and Applications（加速系统与应用研究所）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
研究通过考虑相对论性质子在黑洞磁层电流片中的加速作用，提出中微子产生模型，结合AGN种群预测地球上的弥漫中微子通量，并与IceCube观测数据对比，发现良好一致。
2025-10-01 astro-ph.HE
Pair-Rich Corona of an Accreting Kerr Black Hole
Department of Physics, McLennan Physical Labs, Toronto, ON M5S 1A7, Canada（多伦多大学物理系）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, 60 St. George St., Toronto, ON M5S 3H8, Canada（加拿大理论天体物理研究所）
本文构建了接近吸积黑洞的温暖散射冠层模型，通过迭代蒙特卡洛方法自洽地考虑了康普顿散射、电子-正电子对产生等效应，并研究了观测角度对X射线光谱和偏振度的影响。
2026-04-27 astro-ph.HE
Universality of coronal properties in accreting black holes across mass and accretion rate
本研究通过NuSTAR数据分析16个低光度活动星系核的硬X射线光谱，发现其日冕光学厚度与电子温度的反相关关系及斜率与赛弗特星系、黑洞X射线双星硬态高度匹配，揭示黑洞X射线源康普顿化过程在质量与吸积率跨度上的普适性。
2023-08-03 astro-ph.HE
Analytical Model of Disk Evaporation and State Transitions in Accreting Black Holes
黑洞X射线双星的状态转换可能是由气体从薄吸积盘蒸发到热日冕引起的。我们提出了一个高度集成版本的这个过程，这是适合于分析和数值研究。当半径$r$标度为史瓦西单位，日冕物质吸积率$\dot{m}_c$标度为爱丁顿单位时，模型的结果与黑洞质量无关.因此，X射线双星和活动星系核的状态转换应该是相似的。电晕解决方案由两个幂律段分开的断裂半径$r_b \sim10^3 \,(α/0.3)^{-2}$，其中$α$是粘度参数。气体从盘蒸发到$r>r_b$的电晕，并冷凝回$r<r_b$。在$r_b$，$\dot{m}_c$达到其最大值$\dot{m}_{c,{\rm max}} \approx 0.02\, (α/0.3)^3$。如果在$r\gg r_b$薄盘与$\dot{m}_d < \dot{m}_{c,{\rm max}} $吸积，那么盘在达到$r_b$之前完全蒸发，给出硬状态。否则，盘在所有半径处都存在，给出热状态。虽然基本模型只考虑韧致辐射冷却和粘性加热，我们还讨论了一个更现实的模型，其中包括康普顿冷却和直接日冕加热的能量传输从磁盘。解再次独立于黑洞质量，$r_b$保持不变。该模型预测了$r>r_b$的强日冕风，以及$r < r_b$的$T\sim 5\times 10^8\,{\rm K}$康普顿冷却日冕。双温效应被忽略，但在小半径时可能很重要。
2022-06-23 astro-ph.HE
On the Observational Difference Between the Accretion Disk-Corona Connections among Super- and Sub-Eddington Accreting Active Galactic Nuclei
我们提出了一个系统的X射线和多波长的研究样本的47个活动星系核（AGN）的混响映射测量。该样本包括21个超爱丁顿吸积活动星系核和26个亚爱丁顿吸积活动星系核。使用高状态观测与同时X射线和UV/光学测量，我们调查是否super-Eddington吸积活动星系核表现出不同的吸积盘-日冕连接相比，sub-Eddington吸积活动星系核。我们发现X射线到紫外/光谱斜率参数（$α_{\rm OX}$）和单色光度在$2500~Å$（$L_{\rm 2500~Å}$）的超级和子爱丁顿子样本之间的紧密相关性。最佳拟合的$α_{\rm OX}-L_{\rm 2500~Å}$关系是一致的整体，表明超爱丁顿吸积活动星系核不是特别的X射线弱，一般相比，次爱丁顿吸积活动星系核。我们发现$α_{\rm OX}$的依赖性的爱丁顿比（$L_{\rm Bol}/L_{\rm Edd}$）和黑洞质量（$M_{\rm BH}$）参数为我们的全部样本。多变量线性回归分析产生$α_{\rm OX}=-0.13 {\rm log}(L_{\rm Bol}/L_{\rm Edd})-0.10 {\rm log}M_{\rm BH}-0.69$，其散点与$α_{\rm OX}-L_{\rm 2500~Å}$关系相似。硬（静止帧$>2\rm ~keV$）X射线光子指数（$Γ$）是强相关的$L_{\rm Bol}/L_{\rm E…
2021-02-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Non-thermal processes around accreting galactic black holes
星系X射线源中的吸积黑洞被热等离子体包围。这些系统的最里面的部分可能是一个电晕，离子和电子的温度不同。在所谓的低硬态，热电子康普顿化来自部分穿透日冕的盘的软X射线光子，产生高达$\sim 150$ keV的发射，远远超出最高温度为$\sim 10^{7}$ K的光学厚盘的预期。然而，像天鹅座X-1这样的源产生稳定的发射，最高可达几MeV，这表明光谱能量分布的非热贡献。本文研究了非热粒子（电子和质子）注入黑洞周围的磁化日冕所产生的辐射输出。能量损失和最大能量估计的各种模型中的所有类型的粒子，其特征在于不同种类的平流和相对论质子含量。输运方程求解的初级和次级粒子，和光谱能量分布确定和内部吸收校正。我们发现，非热粒子的局部注入可以解释在某些源中观察到的高能量过剩，我们预测在1 TeV以上的能量存在一个高能量的凸点，和典型的亮度$\sim 10^{33}$尔格的$^{-1}$。像未来的切伦科夫望远镜阵列（CTA）这样的高能仪器可以用来探测银河系黑洞周围日冕的相对论粒子含量。
2010-06-25 astro-ph.HE
Stochastic acceleration in accreting black holes
我们提出了一个扩展的BELM代码（Belmont等2008），以调查粒子加速的微观物理在黑洞吸积盘冠。该代码的更新版本解释了共振板波的动力学以及它们与轻子或质子的相互作用。发现质子温度是吸积盘日冕中粒子随机加速过程的重要调节效应。我们提出了天鹅座X-1的高软光谱态的初步拟合。
2013-03-04 astro-ph.HE
Temporal evolution of quasi-periodic oscillations in an accreting black hole Swift J1727.8-1613: coevolution of the disk-corona during the state transition
本研究对黑洞X射线双星Swift J1727.8-1613进行时变分析，发现QPO频率与盘发射存在双分支相关，并揭示盘-冕几何演化，为态转变提供新见解。
2025-09-11 astro-ph.HE
Neutrino and pair creation in reconnection-powered coronae of accreting black holes
National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波迪斯特里安大学）；Institute of Accelerating Systems & Applications（加速系统与应用研究所）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器中心）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（纽约大学柯朗数学科学研究所计算天体物理中心）
本文研究了黑洞磁层电流片中加速的相对论质子对AGN日冕中对称子富集和中微子发射的作用，提出了中微子亮度与X射线亮度和Eddington亮度的关系，并应用于四个塞弗特星系。
2026-01-15 astro-ph.HE
Coupling between the accreting corona and the relativistic jet in the micro quasar GRS 1915+105
GRS 1915+105是我们银河系中第一个显示超光速射电喷流的恒星质量黑洞，类似于在中心有超大质量黑洞的活动星系核中观察到的射电喷流。有人提出GRS 1915+105的射电辐射是由吸积盘的不稳定性提供的，吸积盘内部的吸积流被喷射到喷流中。在这里，我们表明，有一个显着的相关性：（一）无线电通量，来自喷流，和铁发射线的通量，来自光盘和，（ii）的温度产生的高能量部分的X射线光谱通过逆康普顿散射和振幅的高频变化分量来自吸积流的最里面的一部分。同时，射电通量和铁线通量与X射线日冕的温度和高频变率分量的振幅有很强的反相关。这些相关性持续了约10年，尽管在此期间源的X射线和无线电特性变化很大。我们的发现第一次提供了无可争议的证据，证明为这个黑洞系统提供动力的能量可以直接指向X射线日冕或喷流。当这些能量被用来为日冕提供动力，提高日冕的温度时，剩下的能量就更少了，从而导致射电流量下降，反之亦然。这些事实，加上这个源的可变性的建模，最终表明在GRS 1915+105中，X射线日冕变形为喷流。
2022-03-06 astro-ph.HE
High-energy Emission from Turbulent Electron-ion Coronae of Accreting Black Holes
Centre for mathematical Plasma Astrophysics, Department of Mathematics, KU Leuven（鲁汶大学数学系数学等离子体天体物理中心）；Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学物理系）；Physics Department and Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University（哥伦比亚大学物理系和哥伦比亚天体物理实验室）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理研究所）；Department of Astronomy and Joint Space-Science Institute, University of Maryland（马里兰大学天文系和联合空间科学研究所）
本文提出了一种模型，研究强湍流黑洞冠状物中粒子加速和辐射机制，通过模拟展示湍流冠状物产生非热离子分布，并与观测到的X射线谱一致，特别以NGC 4151为例，预测MeV尾部辐射由湍流电流片加速的非热电子主导。
2026-03-12 astro-ph.HE physics.plasm-ph
A model for the polarization of the high-energy radiation from accreting black holes: the case of XTE J1118+480
最近发现天鹅座X-1--研究得最充分的银河系黑洞--的高能发射（$400$ keV $- 2$ MeV）具有强烈的偏振性。这种辐射的来源仍然未知。在这项工作中，我们认为这是在吸积致密物体周围的热日冕中的非热过程的结果，并研究了预期的黑洞双星的高能辐射的偏振。在我们的研究中考虑了两个对总磁场的贡献，一个是与日冕相关的小尺度随机分量，另一个是与吸积盘相关的有序磁场。估计这种特定几何形状的伽马射线发射的偏振度，以及偏振矢量的角度。我们得到的电晕+磁盘配置研究这项工作中可以占高度的偏振度的伽玛射线检测到银河系黑洞，而不需要一个相对论性喷流的具体预测，在低硬状态的来源。特别是，该模型被应用到瞬态源\xtee，我们表明，如果一个新的爆发的\xte观察，那么它的伽马射线偏振应该是可测量的未来的仪器，如ASTRO-H或拟议的ASTROGAM。
2015-12-30 astro-ph.HE
Coronal Properties of Low-Accreting AGNs using Swift, XMM-Newton and NuSTAR Observations
本研究利用Swift、XMM-Newton和NuSTAR观测30个低吸积活动星系核的宽带X射线光谱，提取日冕参数并分析相关性，发现喷流光度与热光度呈L_jet∝L_bol^0.7关系。
2023-07-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Kinetic Simulations of Radiative Magnetic Reconnection in the Coronae of Accreting Black Holes
我们进行了二维和三维的粒子在细胞中的磁主导对等离子体的重联模拟受到强康普顿冷却。在这样的条件下，重连发生在黑洞周围的吸积盘日冕中，通过康普顿化产生硬X射线。我们的模拟结果表明，在重联层中的大部分等离子体是保持冷的康普顿损失和锁定在磁为主的等离子体团与小的热压力。康普顿阻力清除了等离子体团内部的空洞，并影响了它们的整体运动。然而，这些影响，弱的变化的重联率和等离子体团的大小分布从那些在非辐射重联。这表明，在这两种情况下，重联动力学是由类似的磁应力和微弱的热压力的影响。我们研究了辐射重联激发的粒子的能量分布，并观察到两个组成部分。(1)一个温和的相对论峰，这是由冷却等离子体团的整体运动的结果。该组件接收大部分耗散的重连功率，并主导输出X射线发射。峰具有准麦克斯韦形状，有效温度为100 keV。因此，它模仿热康普顿先前用于拟合硬态光谱的吸积黑洞。(2)高能量尾部，接收20%的耗散重连功率。它由在X点处被脉冲加速的粒子或被X点的快速流出“拾取”的粒子填充。高能粒子立即冷却，它们的逆康普顿发射解释了在天鹅座X-1的硬态中检测到的MeV光谱尾部。我们的第一原理模拟支持重联作为一种机制，从吸积黑洞的硬X射线发射。
2020-07-21 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Modeling fast X-ray variability around an accreting black hole
本研究针对黑洞X射线双星爆发中的X射线波段间频率相关滞后现象，通过喷流基底日冕几何下的蒙特卡罗模拟，结合吸积率涨落与回响延迟，自洽重现软硬滞后及演化，并指出偏振观测对确定日冕几何的关键作用。
2025-04-21 astro-ph.HE
Probing the accreting millisecond X-ray pulsar SAX J1808.4-3658 using the evolution of its spectral and aperiodic timing properties
本研究通过分析SAX J1808.4-3658 2022年爆发的多卫星数据，解析了其吸积盘与康普顿化日冕的光谱参数，发现本征氢介质的演化及两个非周期时变特征的起源，为中子星双星吸积机制研究提供了观测约束。
2025-09-16 astro-ph.HE
A kinetic model of jet-corona coupling in accreting black holes
该研究构建了首个基于动力学等离子体物理的黑洞吸积日冕模型，通过广义相对论粒子网格模拟揭示磁重联调控日冕辐射与喷流发射的耦合机制，并解释X射线耀发与射电喷流抛射的关联。
2025-04-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Gamma-ray flares from black hole coronae
我们目前的非热，随时间变化的粒子注入周围的吸积黑洞日冕的研究结果。在这种情况下，我们的高能量耀斑的光谱能量分布模型。我们考虑了黑洞磁层中粒子与磁场、光子场和物质场的相互作用。输运方程求解的所有种类的粒子和电磁输出的预测。光子湮灭的情况下，考虑到系统与早期型施主星。
2011-04-12 astro-ph.HE
Broadband Timing and Spectral Study of Accreting Millisecond X-ray Pulsar SAX J1808.4$-$3658 during Its 2022 Outburst
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)（大学间天文学与天体物理学中心）；Universitá degli Studi di Cagliari（卡利亚里大学）；Department of Applied Sciences, UPES（印度石油大学应用科学系）
研究SAX J1808.4$-$3658在2022次爆发期间的宽频时间与频谱特性，揭示吸积几何结构和电离层、盘、磁层的耦合演化。
2026-02-12 astro-ph.HE
Inverse Compton Cooling in the Coronae of Simulated Black Hole Accretion Flows
我们提出了一个局部冷却函数的制定中使用的扩散，热日冕区域的3D GRMHD模拟吸积黑洞。这个新的冷却函数计算由于逆康普顿散射的冷却速率，通过考虑在日冕中的每个单元中的相关微观物理和近似的辐射能量密度和康普顿温度，通过积分从磁盘表面的热种子光子通量。该方法假设离子和电子温度相等（1T），或者使用基于实际相关速率方程（库仑和康普顿）的瞬时平衡方法分别计算它们（2T）。该方法被证明是一致的，一个更详细的光线跟踪计算的大部分冷却发生，但执行成本大大降低。作为一个例子，我们应用这些方法的\textsc{harm3d}模拟的$10 M_\odot$，非自旋黑洞，吸积在名义上1\%的爱丁顿值。与\textsc{harm3d}使用的原始目标温度冷却函数相比，1T和2T方法都导致辐射效率增加，电晕中总冷却的比例更大，特别是在1T的情况下。时间平均后处理显示，从这些模拟预测的连续谱观测结果与实际X射线双星数据在定性上相似，特别是对于1T方法，与2T版本（$Γ= 2.53$）相比，1T方法产生更硬的幂律分量（$Γ= 2.25$）
2020-09-03 astro-ph.HE
Fe K$α$ Profiles from Simulations of Accreting Black Holes
我们提出的第一个结果，从一个新的技术预测的Fe-K $α$配置文件直接从广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟。从GRMHD模拟的数据处理的Monte Carlo全球辐射输运代码，它确定的X射线通量照射磁盘表面和日冕电子温度自洽。利用模拟得到的辐射通量和盘的密度结构，通过光电离平衡和辐射传输方程的求解，确定了再处理后的Fe K $α$发射。我们制作的地图的表面亮度的Fe K $α$排放的磁盘表面，其中-为我们的例子的$10 M_\odot$，史瓦西黑洞吸积在$1\%$爱丁顿值-急剧上升一个引力半径外的半径最内稳定的圆形轨道，然后下降$\propto r^{-2}$在更大的半径。我们解释这些功能的Fe K $α$径向表面亮度分布的磁盘的电离结构和扩展的日冕几何形状的后果，分别。我们还提出了相应的铁K $α$线的配置文件，将看到由遥远的观察者在几个倾角。我们预测的K $α$线的线轮廓和等效宽度的形状都与通常从吸积黑洞中观察到的线轮廓和等效宽度在定性上相似。最重要的是，这项工作代表了理论和观测之间的直接联系：在一个完全自洽的方式，我们产生可观察到的结果--铁荧光线轮廓--从黑洞吸积理论几乎没有唯象假设。
2016-04-05 astro-ph.HE
X-ray Spectra from MHD Simulations of Accreting Black Holes
我们提出了一个新的全球辐射输运代码耦合到一个吸积，非旋转黑洞的广义相对论磁流体动力学模拟的结果。这是第一次，我们能够用自洽的方式从第一性原理解释恒星质量黑洞的X射线光谱中的所有成分，包括热峰和与强硬X射线发射相关的所有特征：延伸到高能量的幂律、康普顿反射峰和宽铁谱线。仅改变质量吸积率，我们就能够再现在大多数星系黑洞源中看到的大范围的X射线态。日冕中的温度在盘附近的边界层中为T_e ~ 10 keV，在盘上方的低密度区中平稳地上升到T_e >~ 100 keV。即使随着吸积率的降低，盘的反射边缘从视界向外变化到~ 6 M，我们发现Fe Kα线的形状是非常恒定的。这是因为从俯冲区发射的光子强烈地射入视界，永远不会到达观测者。我们还进行了一个基本的时序分析的光谱，并发现分数的变化增加与光子能量和观众的倾斜角度，符合日冕热点模型的X射线波动。
2013-04-30 astro-ph.HE
Wavelet spectral timing: X-ray reverberation from a dynamic black hole corona hidden beneath ultrafast outflows
本研究利用小波光谱计时法分析吸积黑洞系统的X射线回响，发现铁K线回响的瞬态特性及超高速外流的掩盖效应，揭示了盘-冕联系中粘滞传播的作用机制。
2023-10-09 astro-ph.HE
Multi-frequency Studies of Galactic X-ray Sources Populations. Hard X-ray Galactic sources of low to intermediate Lx; A search for isolated accreting black holes
我们的银河系拥有大量的X射线源，它们具有中等至低X射线亮度（通常Lx为10^27至10^34 erg/s）。在低于2 keV的能量下，活跃的日冕完全主导X射线景观。然而，在能量> 2 keV时检测到的银河系源的性质和属性受到的限制要少得多。光学跟踪光谱观测表明，除了激变变星（CV）和非常活跃的恒星冕外，大质量恒星（碰撞风双星、静止的高质量X射线双星和伽马-Cas类似物）在中等通量（Fx > 10^-13 erg/s/cm ^2）的银河系硬X射线源中占有相当大的比例。交叉相关的2XMM-DR 3目录与2 MASS和GLIMPSE确认存在超过2千电子伏的大量日冕活动双星，可能是BY Dra和RS CVn类型，除了许多遥远的和吸收的大质量恒星。我们还报告了一个特定的光学识别活动的结果，旨在研究光学微弱的硬X射线源的性质，并在约束的表面密度的黑洞（BH），无论是孤立和吸积的星际介质或静止的双星。不令人惊讶的是，我们的14个光学微弱和X射线硬源的样本中的大多数都被确定为CV和Me星。我们只在三种情况下找不到任何可能的对应物。我们的观测还允许我们在朝向银河系中心的方向上将Fx = 1.3 10^-13 erg/s/cm^2的上限定为0.2 BH度^-2。这意味着结合了邦迪-霍伊尔和质量吸积率的黑洞吸积效率小于10^-3。
2012-02-08 astro-ph.HE
Production of High Energy Neutrinos in the Coronae of Ultraluminous X-ray Sources
Department of Physics, Graduate School of Science Tokyo Metropolitan University（东京都立大学理学研究科物理学系）；Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohoku University（东北大学理学研究科天文学研究所）；Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University（东北大学交叉前沿科学研究所）
本研究提出超爱丁顿吸积黑洞即极亮X射线源的冕区可产生高能中微子，推导了中微子与X射线光度的关联，指出M82 X-1是有望被未来中微子天文台探测的候选源。
2026-08-04 astro-ph.HE
Particle transport in magnetized media around black holes and associated radiation
银河系的黑洞日冕是由炽热的磁化等离子体组成的。在X射线双星的这个组成部分中产生的光谱能量分布可以强烈地受到局部注入的相对论粒子与源中的物质、辐射和磁场之间的不同相互作用的影响。研究了相对论性粒子注入吸积黑洞周围强磁化日冕所驱动的非热过程。我们用自洽的方法计算了相对论性韧致辐射、逆康普顿散射、同步辐射、轻子对的产生/湮灭以及强子相互作用的影响。我们的目标是确定日冕的非热宽带辐射输出。求解了电子、正电子、质子和光子的耦合动力学方程组，并自洽地计算了由此产生的粒子分布。计算了X射线双星瞬态事件的谱能量分布和中微子产生。我们表明，天鹅座X-1的磁化日冕的非热辐射模型的应用产生了很好的拟合的观测数据。最后，我们表明，在黑洞日冕中微子爆发产生的积累信号可能是可检测的源在几个千秒差距的时间尺度上的年。我们的工作导致了对吸积黑洞周围产生的非热光子和中微子发射的预测，这些预测可以通过新一代的甚高能γ射线和中微子仪器来检验。
2012-04-19 astro-ph.HE
The AstroSat observation of accreting millisecond X-ray pulsar SAX J1808.4-3658 during its 2019 outburst
我们报告了对在2019年爆发期间获得的吸积毫秒X射线脉冲星SAX J1808.4-3658的AstroSat数据集的分析。我们发现相干脉动在$\sim 401$ Hz和轨道的解决方案与以前的研究一致。3-20 keV的脉冲轮廓可以很好地拟合与三个谐波相关的正弦分量与背景校正的分数振幅的$\sim 3.5 \%$，$\sim 1.2 \%$和$\sim 0.37 \%$的基波，二次和三次谐波，分别。我们的能量分辨脉冲轮廓演化研究表明，强烈的能量依赖性。我们还观察到一个软滞后的基本和硬滞后期间，其谐波。SAXJ1808.4 -3658的宽带光谱可以用$kT \sim 1$ keV的热发射分量、来自热电晕的热康普顿化（$Γ\sim 1.67$）和由于Fe引起的宽发射线的组合来很好地描述。
2022-12-20 astro-ph.HE
Cooling of Accretion Disc Coronae by Type I X-ray Bursts
理解持续发射对于研究I型X射线爆发至关重要，I型X射线爆发提供了对中子星性质的深入了解。虽然吸积盘冠似乎是常见的许多吸积系统，其基本性质仍然没有得到充分的了解。最近的工作表明，来自吸积中子星的I型X射线爆发提供了探测日冕特征的机会。一些研究已经观察到，在X射线爆发期间，来自吸积盘的硬X射线短缺，这意味着爆发光子的强烈日冕冷却。在这里，我们使用等离子体发射程序EQPAIR来研究X射线爆发对日冕的影响，以及日冕和爆发的性质如何影响日冕电子温度和发射光谱。假设在爆发过程中的吸积率恒定，我们的模拟表明，软光子可以冷却日冕电子的$\gtrsim 10$的一个因素，并导致减少的$30$ - $50$ keV带的发射到爆发前发射的$\lesssim 1\%$。这种硬X射线降在冠状光学深度和纵横比增加时被加强。相反，根据爆发和电晕的性质，$8$ keV带中的发射可以增加$\gtrsim20$的因子，或者降低到爆发前发射的$\lesssim 1\%$。在X射线爆发过程中，增大吸积速率可以减小日冕冷却效应，而$\gtrsim60\%$可以减缓电子温度下降。这些结果表明，在X射线爆发过程中，硬X射线通量的变化探测了日冕的几何特性。
2020-10-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray reverberation around accreting black holes
明亮的吸积恒星质量和超大质量黑洞产生幂律连续X射线发射从一个紧凑的中央日冕。混响时间滞后的发生是由于光的传播时间延迟之间的变化，在直接的日冕发射和相应的变化，其反射吸积流。由于直接和反射分量具有不同的光谱形状，因此可以使用在不同X射线能带中制作的光变曲线来检测混响。较大的，较低的频率，滞后也被认为是通过吸积流和相关的日冕的波动传播。我们回顾了活动星系核和黑洞X射线双星中X射线反射的证据，展示了如何最好地测量它以及如何模拟它。高频混响滞后的时间尺度和能量依赖性表明，在某些物体中，大部分信号起源于非常接近黑洞的地方，在事件视界的几个引力半径内。我们考虑如何在未来研究这些信号，以进行最接近黑洞的区域的X射线混响映射。
2014-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Accreting stellar-mass black holes
University of Turku（图尔库大学）；McGill University（麦吉尔大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Texas Tech University（德克萨斯理工大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
综述吸积恒星质量黑洞的观测特征与理论进展，涵盖连续谱、时变、发射线和X射线偏振，强调吸积盘、冕和喷流的相互作用，并指出状态转变、磁场和喷流启动等未解问题。
2026-11-03 astro-ph.HE
The influence of thermonuclear bursts on polar caps of accreting X-ray millisecond pulsar MAXI J1816-195
研究利用Insight-HXMT对MAXI J1816-195的73次热核暴进行叠加，发现暴期硬X射线吸积脉冲轮廓与持续辐射一致且无显著相位滞后，并提出用暴光子区分极冠热等离子体与吸积盘日冕贡献。
2024-04-10 astro-ph.HE
Simple numerical X-ray polarization models of reflecting axially symmetric structures around accreting compact objects
本文开发xsstokes数值X射线偏振模型，用STOKES模拟轴对称环面和薄盘反射，揭示几何分布与透明度对偏振度及方向的影响。
2024-04-08 astro-ph.HE
The extreme properties of the nearby hyper-Eddington accreting Active Galactic Nucleus in IRAS 04416+1215
在以极端爱丁顿速率吸积的超大质量黑洞中，吸积流和X射线发射等离子体的物理性质仍然非常不清楚。在这里，我们提出了对2020年进行的超爱丁顿塞弗特1星系IRAS 04416+1215的同时XMM-牛顿和NuSTAR观测的分析。这些观测的主要目标是研究X射线日冕的性质，以及吸积流和环核环境的结构，在这个制度的极端吸积。IRAS 04416+1215是本宇宙中爱丁顿比（$λ_{\rm Edd}\simeq 472$）最高的星系之一。它显示了一个有趣的光谱形状，与标准窄线塞弗特1星系的光谱非常相似，存在由三个阶段组成的多相吸收结构，其最小和最大距离的估计表明了两种不同的解释，一种与三个X射线风是同空间的一致，并且可能由磁流体动力学过程驱动，另一个与多相风也是多尺度的相一致。IRAS 04416+1215的X射线光谱也有一个突出的软过剩分量和一个由反射分量主导的硬X射线发射。此外，我们详细的光谱分析表明，IRAS 04416+1215具有NuSTAR迄今为止测量的最低日冕温度（$kT_e=3-22$ keV，取决于模型）。这与混合日冕等离子体是一致的，在混合日冕等离子体中，由于非热电子的能量分布的高能量尾部，主要的连续发射由对产生驱动。
2021-10-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Variable X-ray reverberation in the rapidly accreting AGN Ark 564: the response of the soft excess to the changing geometry of the inner accretion flow
利用 13 年 XMM-Newton 与 NuSTAR 数据研究 Ark 564，发现软延迟随流量变化，需暖 Compton 化大气及垂直延展冕几何共同解释。
2025-07-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Warm and thick corona for magnetically supported disk in GBHB
基于第一性原理，对具有光学厚暖日冕的磁支撑吸积盘进行了自洽模拟。在我们的模型中，我们考虑的气体加热磁旋转不稳定性（MRI）发电机。我们的目标是表明，适当的计算的气体加热的磁力发电机可以建立温暖的，光学厚的日冕以上的吸积盘周围的黑洞的恒星质量。本文利用磁场支撑和加热盘的垂直模型，结合流体静力学和辐射平衡下的辐射转移，发展了一种弛豫数值计算方案，使我们能够自洽地计算盘到日冕的跃迁。我们在这里证明，温暖的（高达5千电子伏），光学厚（高达10汤普森光学深度），康普顿冷却的日冕可以形成由于磁加热。吸积速率越大，磁场强度越强，这种暖日冕越强。暖日冕的径向范围受到局部热不稳定性的限制，而局部热不稳定性完全取决于辐射过程。得到的日冕参数与X射线观测的结果一致。暖磁支持日冕倾向于出现在盘的内部区域。它可能是负责软X射线过剩看到吸积源。对于较低的吸积率和较弱的磁场参数，热不稳定性阻止暖日冕的存在，最终导致团块或电离流出。
2019-09-17 astro-ph.HE
A Fourier Transformed Bremsstrahlung Flash Model for the Production of X-Ray Time Lags in Accreting Black Hole Sources
吸积黑洞源显示出各种各样的快速时间变化，包括在X射线瞬变期间的时间滞后的表现，其中在硬光谱和软光谱的傅立叶分量之间观察到延迟（相移）。尽管有大量关于时间滞后的观测证据，但对于这一现象的起源还没有基本的物理解释。我们开发了一个新的理论模型的基础上，生产的X射线的时间滞后的傅里叶变换描述的扩散和康普顿化的种子光子传播通过一个球形电晕的精确解析解。由此产生的格林函数可以与任何源分布进行卷积，以计算相关的傅里叶变换和时间滞后，从而使我们能够探索各种各样的注入场景。我们表明，热康普顿是能够自洽地解释X射线的时间滞后和稳态（静态）X射线光谱中观察到的低硬态的Cyg X-1。韧致辐射种子光子的再处理产生X射线时间滞后，其随着傅立叶频率的增加而减小，这与对宽范围源的观测一致。
2014-06-03 astro-ph.HE
A truncated inner disc in the Seyfert 1 galaxy WKK 4438
了解吸积盘是否以及何时向下延伸到最内层稳定圆轨道（ISCO）是很重要的，因为这是测量黑洞自旋背后的基本假设。在这里，我们检查了2013年和2018年NuSTAR和Swift窄线Seyfert 1星系WKK 4438的数据（0.5 - 50 keV）。X射线辐射可以很好地与描述日冕和起源于低自旋（a* ~ 0）黑洞周围圆盘的模糊反射的模型拟合。然而，这样的模型导致一些参数的非常规值（例如，倒置的发射率分布和高日冕高度）。或者，如果圆盘在约10 rg处被截断，而黑洞在索恩极限（a* = 0.998）处旋转，也可以实现同样好的拟合。在这些情况下，模型参数是一致的解释，日冕是位于中央靠近黑洞和照明盘在更大的距离。
2022-07-05 astro-ph.HE
A faint outburst of the accreting millisecond X-ray pulsar SAX J1748.9-2021 in NGC 6440
SAXJ1748.9 -2021是一颗吸积X射线毫秒脉冲星，自1998年发现以来，共观测到5次爆发。2017年10月初，该震源开始了第六次爆发，持续时间仅约13天，明显短于之前爆发的典型30天持续时间。它达到了0.3-70 keV的未吸收峰值亮度为$\sim3\times10^{36}$ erg/s。这是迄今为止该来源报告的最弱爆发。我们分析了在2017年爆发的衰减阶段几乎同时进行的XMM-Newton，NuSTAR和INTEGRAL观测。我们发现，SAXJ1748.9 -2021的光谱特性与吸收康普顿化加上黑体分量是一致的。前者的电子温度约为20 keV，光子指数约为1.6-1.7 keV，种子光子温度为0.44 keV，可以与热日冕或吸积柱相关联，而后者更可能起源于中子星表面（kT $_{bb}\sim0.6$ keV，R $_{bb}\sim2.5$ km）。这些发现表明，SAXJ1748.9 -2021是在$hard$光谱状态下观测到的，因为它是典型的情况下，吸积毫秒双星爆发。
2018-06-28 astro-ph.HE
Accretion disks and coronae in the X-ray flashlight
中子星表面的等离子体会因不稳定的热核燃烧而点燃，并产生明亮的X射线发射闪光，称为I型X射线爆发。这样的事件非常常见，迄今为止，已经从一百多颗吸积的中子星中观测到了数千颗。在这些热核爆炸中产生的强烈的，通常是爱丁顿极限的辐射，可以对周围的吸积流产生明显的影响，吸积流由吸积盘和热电子日冕组成。因此，I型X射线爆发可以作为吸积过程内部动力学的直接重复探测器。在这项工作中，我们审查和解释的影响，I型X射线爆发的观测证据的吸积盘和日冕。我们还提供了一个展望，如何在这一研究领域取得进一步的进展与前瞻性的实验和分析技术，并利用新的和概念X射线任务ASTROSAT，NICER，HXMT，eXTP和STROBE-X的技术能力。
2017-11-16 astro-ph.HE
High-energy gamma-ray observations of the accreting black hole V404 Cygni during its June 2015 outburst
我们报告了费米/大面积望远镜在2015年6月至7月爆发期间对吸积黑洞低质量X射线双星V404 Cygni的观测。详细的分析揭示了2015年6月26日可能有过量的$γ$射线发射，在V404 Cyg的方向上（在$95\%$置信区域和$4 \times 10^{-4}$的机会概率内），具有高于$100$ MeV的非常软的光谱。这种发射不能与任何先前已知的费米源相关联。它与天鹅座V404光变曲线中最亮的射电和硬X射线耀斑在时间上的重合，在其爆发的主要活动阶段结束时，加强了与天鹅座V404的关联。如果$γ$射线发射与天鹅座V404有关，那么INTEGRAL同时探测到$511\,$ keV湮灭发射需要高能$γ$射线远离日冕，可能是在Blandford-Znajek喷流中。这些数据支持涉及磁制动盘的模型，其中一个明亮的$γ$射线射流可以重新形成后，发生的主要瞬态喷射中看到的无线电。
2016-07-21 astro-ph.HE
Astroparticles from X-ray Binary Coronae
本文提出X射线双星日冕可作为天体粒子发射体，其粒子加速与相互作用时标受X射线源致密性制约，模型成功解释天鹅座X-1的GeV与TeV伽马射线观测，并预测银河系X射线双星可显著贡献宇宙射线与中微子通量。
2024-10-22 astro-ph.HE
Dual Jet Interaction, Magnetically Arrested Flows, and Flares in Accreting Binary Black Holes
本文通过三维广义相对论磁流体动力学模拟，识别出并合双黑洞吸积流中两类涉及磁重联的电磁特征，即碰撞喷流合并和磁场吸积驱动热外流，并分析了磁阻停状态及喷流间歇性。
2025-09-21 astro-ph.HE
Long-term monitoring of PKS0558-504 with Swift: the disc-corona link
PKS 0558-504是一个高度可变的、X射线明亮、无线电响亮的窄线塞弗特1星系，具有超爱丁顿吸积率和扩展喷流，这些喷流并不主导无线电波段以外的发射。因此，这个来源代表了一个理想的实验室，以阐明高度吸积系统中的中央引擎，特别是吸积盘和日冕之间的联系。在这里，我们展示了使用Swift XRT和UVOT进行1.5年监测的结果。在几个波长的同时覆盖证实，PKS 0558-504是高度可变的任何波段，从光学，紫外线和X射线，后者显示出最大的幅度变化，但与紫外线发射占主导地位的辐射输出。的互相关分析揭示了在光学和紫外波段的发射之间的紧密联系，并提供了暗示性的证据，有利于一个方案，其中的可变性起源于吸积流的外部和向内传播之前，触发活动的X射线发射日冕。最后，软X射线通量和硬光子指数之间的正相关性表明，在PKS 0558-504中，种子光子由软过剩分量提供给日冕。
2013-05-15 astro-ph.HE
Fast variability as a probe of the smallest regions around accreting black holes
我们从黑洞XTE J1550-564中提取了从硬态到软态的转变过程中最快变化（10 Hz以上）的光谱。我们证实了以前的结果，快速变化不包含显着的光盘组件，尽管这是强烈存在于软观测的总频谱。我们模型电离反射显着优于以前的工作，并表明，这也是抑制在快速变化的光谱相比，总排放量。这与快速变率起源于靠近黑洞的热内流而不是吸积盘或其上方的日冕是一致的。然而，快速变率谱并不简单地与总康普顿辐射相同。它总是明显更硬，随着爆发期间光谱的软化而增加。这增加了时间滞后的证据，证明康普顿化区域是不均匀的，更硬的光谱产生最接近黑洞，同一区域产生最快的变化。
2013-02-20 astro-ph.HE
Modelling multiwavelength emission of Ultra-luminous X-ray Sources accreting above the Eddington limit
为了更好地理解超亮X射线源（ULXs）的观测特性，我们模拟了超临界速率下双星吸积的多波长特性。我们计算一个扩展的网格的二元系统，通过罗氏瓣溢出和经历的情况下，从大规模的捐助者（高达25 Msol）到大规模的黑洞（BH）（高达100 Msol）的质量转移。角动量损失与通过外流的质量喷射被纳入。我们应用我们的超爱丁顿吸积模型，这些系统，计算其演化轨迹的颜色星等图（CMD）的约翰逊和HST测光系统。我们发现，轨道占据CMD上的特定位置取决于捐助者和二进制的进化阶段。此外，它们的形状是相似的，无论BH质量。质量越大的黑洞，轨道就越亮。我们还计算了它们的光学通过X射线的光谱能量分布（SED）考虑的影响，康普顿电晕包围的最里面的地区的光盘。我们将我们的模型应用于四个ULX：NGC 4559 X-7，NGC 5204 X-1，Holmberg II X-1和NGC 5907 ULX-2。我们发现，吸积到BH的质量范围在35-55 Msol是一致的，这些源的观测特性。最后，我们探讨和讨论的可能性，我们的模型也扩展到ULXs吸积脉冲星（PULXs）供电。
2021-11-04 astro-ph.HE
An Integrated Model for the Production of X-Ray Time Lags and Quiescent Spectra from Homogeneous and Inhomogeneous Black Hole Accretion Coronae
许多吸积的黑洞在爆发期间表现出时间滞后，其中硬傅立叶分量通常滞后于软分量。尽管对这一现象的观测已经进行了几十年，但对时间滞后的潜在物理解释仍然难以捉摸，尽管有人认为康普顿混响起着重要作用。然而，由于缺乏分析解决办法，妨碍了对现有数据的解释。在本文中，我们研究了产生的X射线时间滞后的康普顿散射日冕使用一种新的数学方法的基础上分析的傅立叶变换输运方程。通过求解这个方程，我们得到的辐射格林函数的傅里叶变换，这使我们能够计算的精确依赖的时间滞后的傅里叶频率，均匀和不均匀的日冕云。我们使用新的形式主义，探索各种注入方案，包括单色和宽带（韧致辐射）种子光子注入。我们发现，我们的模型可以成功地再现观测到的时间滞后和时间平均（静态）的X射线光谱Cyg~X-1和GX~339-04，使用一套单一的日冕参数为每个源。时间滞后是脉冲韧致辐射注入发生在日冕外缘附近的结果，而时间平均光谱是软光子在整个云中连续分布注入的结果。
2016-03-05 astro-ph.HE
An Exceptionally Powerful, Radiatively Driven Ultrafast Outflow in the Rapidly Accreting AGN REJ1034+396
本研究通过XMM-Newton观测分析快速吸积AGN REJ1034+396，发现速度达0.307倍光速的辐射驱动超快外流，其动量能量足以改变周围环境。
2025-01-09 astro-ph.HE
Winds and feedback from supermassive black holes accreting at low rates: Hydrodynamical treatment
由超大质量黑洞（SMBH）产生的外流可以在其宿主星系中产生重要的反馈效应。一个尚未解决的问题是来自低光度活动星系核（LLAGN）中低速吸积的SMBH风的性质和特性。我们进行了二维数值，流体动力学模拟的辐射低效吸积流到非旋转黑洞。我们探讨了多样性的初始条件的旋转曲线和粘性剪切应力处方，并发展了我们的模型非常长的持续时间高达$8 \times 10^5 GM/c^3$。我们的模型产生了强大的亚相对论，热驱动风起源于距离$10-100 GM/c^2$从SMBH的吸积流的日冕。风的速度达到$0.01 c$，动能相当于大距离流入气体的静止质量能量的0.1-1%，与活动星系核反馈的“无线电模式”模型吻合得很好。我们模拟的流出物的性质与对LLAGN所在的静止星系中的风的观测结果基本一致，LLAGN能够加热周围的气体并抑制恒星的形成。
2020-01-28 astro-ph.HE
Discovery of Red-shifted He-like Iron Absorption Line from Luminous Accreting Neutron Star SMC X-1
我们分析了用\textit{Suzaku}获得的SMC X-1的X射线数据，并在2012年5月19日进行的观测中发现了以6.4 keV为中心的吸收线和基础加宽发射线的组合。该吸收线以$6.61_{-0.03}^{+0.02}$ ~keV为中心，吸收强度为$5.9_{-1.4}^{+1.7}$，自然地解释为Fe在6.7~keV的He $_α$共振线，其具有$4000_{-1300}^{+1400}\;\mathrm{km\;s^{-1}}$的红移。虽然\textit{Suzaku}在2011- 2012年的11个月中对该系统进行了10次观测，但只有在NS处于超轨道调制的上升阶段时的一次观测中观察到了吸收特征，这可以被认为是扩展的吸积盘从掩星的出口。因此，我们把这条线归因于一个低密度，高度电离的吸收体在一个吸积盘电晕所产生的磁盘照明NS的强烈的X射线。这种解释也与光电离度和谱线深度的讨论相一致。
2018-11-20 astro-ph.HE
XMM/HST monitoring of the ultra-soft highly accreting Narrow Line Seyfert 1 RBS 1332
通过XMM-Newton与HST联合监测高吸积率US-NLSy RBS 1332，研究用双冕框架和reXcor模型解释其多波段辐射，表明软X射线超主要来自暖康普顿化介质而非相对论反射。
2025-01-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the relation between hard X-ray photon index versus accretion rate for super-Eddington accreting quasars
研究了超爱丁顿吸积类星体和亚爱丁顿吸积类星体的硬X射线光子指数（$Γ$）与吸积率的关系是否不同.我们从斯隆数字巡天数据发布14类星体目录中构造了113个亮类星体的样本，其中38个类星体作为超级爱丁顿子样本，75个类星体作为次爱丁顿子样本。我们推导出黑洞质量使用一个简单的历元维里质量公式的基础上的${\rm Hβ}$线，我们使用标准的薄盘模型推导出无量纲吸积率（$\dot{\mathscr{M}}$）为我们的样本。这些类星体的X射线数据是从钱德拉和XMM-牛顿档案中收集的。我们使用单一幂律模型拟合硬X射线光谱以获得$Γ$值。我们发现超级爱丁顿子样本的$Γ$和$\dot{\mathscr{M}}$之间存在统计学显著相关性（$R_{\rm S}=0.43$，$p=7.75\times{10}^{-3}$）。亚爱丁顿子样本的$Γ$相关性也很显著，但较弱（$R_{\rm S}=0.30$，$p=9.98\times{10}^{-3}$）。线性回归分析显示，超级和亚爱丁顿子样本的${\rm Γ}=(0.34\pm0.11){\rm log}{\dot{\mathscr{M}}}+(1.71\pm0.17)$和${\rm Γ}=(0.09\pm0.04){\rm log}{\dot{\mathscr{M}}}+(1.93\pm0.04)$分别。两个子样本的$Γ$ - $\dot{\mathscr…
2020-05-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the role of fast magnetic reconnection in accreting black hole sources
我们试图解释观测到的无线电和γ射线发射产生的黑洞周围的磁主导吸积流（MSTH）模型和快速磁重联触发的湍流。在早期的工作中，使用标准的磁盘模型，我们改进的模型，专注于亚爱丁顿政权，以解决黑洞活动的基本平面。的结果并没有发生实质性的变化，以前的工作，确保吸积物理的细节是不相关的磁重联过程中发生的日冕。相反，我们的工作把快速磁重联事件作为一个强大的机制，在核心区域，靠近更坚实的地面上的黑洞源的喷流基地。对于微类星体和低光度活动星系核（LLAGN），观测到的射电辐射与源质量之间的相关性可以用这个过程来解释。相应的伽马射线发射似乎也产生在同一核心区域。另一方面，来自耀变体和伽马射线暴（GRB）的辐射不能与基于快速重联的核心辐射相关联。
2014-12-17 astro-ph.HE
Lense-Thirring effect on accretion flow from counter-rotating tori
本文研究了一个围绕中心Kerr黑洞（BH）旋转的环面的吸积流。我们的特点的吸积物质流从轨道环的转折点，定义的条件$u^ϕ= 0$上的流动torodial速度的流动特性。给出了反旋吸积流和类喷流沿BH旋转轴的转折点位置。研究了反向旋转流动的厚度和反向旋转圆环的能量学性质，反向旋转圆环的最大吞噬量由背景性质决定。快速旋转的BH能量主要取决于BH自旋，而不是反向旋转流体或环面质量的性质。转折点位于一个狭窄的轨道日冕（球壳），光子和物质流成分，周围的BH固定限制（外能面），取决于BH的自旋质量比和流体的初始动量。类喷流的转向日冕厚度较大，与环流转向日冕分离，更接近BH定态极限。物质从环面和喷流吸积的转折点与吸积和环面模型的细节无关。由于气流光度和温度的增加，可以观察到转动日冕。日冕在BH赤道面上较大，在那里它离中心吸引子最远，而在BH极上较窄。
2022-03-18 astro-ph.HE gr-qc
