Simulation based parameter space for shock in transonic, sub-Keplerian accretion flow onto non-rotating black holes
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（印度空间科学卓越中心，印度科学教育研究所加尔各答分校）
通过多维数值模拟，发现非旋转黑洞周围跨声速、亚开普勒吸积流中激波形成的参数空间远大于解析计算结果，且边界层动态产生外流。
2026-06-02 astro-ph.HE
Estimation of the mass outflow rates from viscous accretion discs
我们研究了黑洞周围的粘性吸积盘，以及所有可能的吸积解，包括激波吸积和无激波吸积分支。本文研究了激波驱动的黑洞粘性吸积盘双极外流。对于每一组边界条件，可以确定两个临界粘度参数$α_{cl}$和$α_{cu}$，在这两个参数内可能发生定常激波。绝热激波已被发现高达粘度参数$α=0.3$，而在耗散和质量损失的存在下，我们已经发现稳定激波高达$α=0.15$。质量流出率可能会随着圆盘参数的变化而增加或减少，通常约为质量流入率的几到10%。结果表明，在相同的外边界条件下，随着$α$的增大，激波阵面的距离减小。我们还表明，耗散的增加减少了热驱动后的冲击盘，因此，质量流出率下降到几个百分点。
2012-12-18 astro-ph.HE
QPOs from post-shock accretion column of strongly magnetized accreting white dwarfs
强磁化吸积白矮星的扩展磁层（称为极地）阻止了吸积盘的形成，物质被引导到磁极。一些这样的光源在其光学光变曲线中表现出准周期振荡。这些高频振荡被认为是由激波后的吸积柱产生的。吸积流的动能最终从激波后区域发射出来，而所涉及的辐射过程决定了物质的状态。本文研究了这种吸积柱的结构和动力学性质，并与观测结果进行了比较。
2020-09-28 astro-ph.HE
Shocks in the relativistic transonic accretion with low angular momentum
我们进行了1D/2D/3D相对论流体动力学模拟的吸积流与低角动量，填补了球对称的邦迪吸积和盘状吸积流之间的差距。考虑了下落物质的角动量方向分布不同，中心黑洞的自旋、物质的能量和角动量等关键参数取值不同的情况。在某些情况下，形成了冲击波阵面。我们确定的参数范围，形成后的冲击朝向或向外移动的中央黑洞或长期持续的振荡冲击观察。提取了引起质量吸积率耀斑的激波位置振荡频率。这些结果可以与中心黑洞的质量进行缩放，并且可以与选定的微类星体（如GRS 1915+105，XTE J1550-564或IGR J17091-3624）的准周期振荡进行比较，以及与弱活动星系中心的超大质量黑洞进行比较，如Sgr $A^{*}$。
2017-09-06 astro-ph.HE
Simulations of Viscous Accretion Flow around Black Holes in Two-Dimensional Cylindrical Geometry
从解析解中选取初始条件，模拟了二维圆柱形黑洞的无激波和激波粘性吸积流。模拟代码使用拉格朗日总变差递减（LTVD）和重映射例程，这使我们能够获得高精度捕获激波和正确处理角动量分布。无粘性激波吸积盘的解决方案产生了一个厚盘结构，而粘性激波的解决方案获得了一个邦迪结构，但在任何一种情况下，没有喷流活动，也没有任何QPO类活动的发展。在无粘性和粘性状态下的稳态冲击解与理论预测吻合得很好。然而，增加粘性使吸积激波不稳定。大振幅冲击振荡伴随着间歇的、瞬态的内部多次冲击。盘内部的这种振荡被解释为微类星体中观测到的硬X射线中QPO的来源。强烈的激波振荡导致强烈的幕式喷流发射。喷流还显示出激波的存在，这是一个炮弹击中前一个炮弹时产生的。射流和激波振荡的周期性相似。粘性参数越大，射流越强，速度越快。
2016-08-13 astro-ph.HE
The Standing Accretion Shock Instability in the Disk around the Kerr Black Hole
本文是我们以前关于Schwarzschild黑洞吸积和所谓的静止吸积激波不稳定性（SASI）工作的继续，本文研究了Kerr黑洞的非轴对称扰动.通过二维广义相对论流体动力学模拟和线性分析，详细分析了激波演化的线性和非线性阶段。由于定常轴对称吸积流的结构对内部跨音速流动非常敏感，因此，对吸积流稳定性有重要影响的马赫数等性质对Kerr参数有很大的依赖性。虽然不稳定性的基本特征与史瓦西黑洞的结果没有区别，但克尔黑洞特有的标架拖曳效应也很明显。有趣的是，基本不稳定模式的振荡周期只依赖于激波半径，而与注入参数无关。
2009-01-26 astro-ph.HE
On the origin of core radio emissions from black hole sources in the realm of relativistic shocked accretion flow
我们研究了黑洞周围的相对论性、无粘、平流吸积流，并研究了吸积流的一个关键特征，即激波。我们观察到激波诱导吸积解是普遍存在的，并且这种解通常在很宽的流动参数范围内得到，如能量（${\cal E}$）和角动量（$λ$），在自旋值为$0\le a_{\rm k} < 1$的黑洞周围。当激波本质上是耗散的时，一部分吸积能量通过激波转捩位置处的盘的上表面和下表面释放。我们发现，在耗散激波（$Δ{\cal E}^{\rm max}$）处，Schwarzschild黑洞（$a_{\rm k}\rightarrow 0$）和Kerr黑洞（$a_{\rm k}\rightarrow 1$）的最大吸积能分别为$\sim 1\%$和$\sim 4.4\%$.使用$Δ{\cal E}^{\rm max}$，我们计算的动能损失（相当于冲击光度，$L_{\rm shock}$），使符合能量预算产生喷流/从喷流基地流出（$i.e.$，后冲击流）。我们比较$L_{\rm shock}$与观测到的核心射电光度（$L_R$）的黑洞源的广泛的质量范围跨越$10$数量级与次爱丁顿吸积率，并认为目前的形式主义似乎是潜在的可行的帐户$L_R$的$16$银河系黑洞X射线双星（BH-XRB）和$2176$活动星系核（AGN）。我们进一步的目标是解决核心射电光度的中等质量黑洞（IMBH）的来源，并指出，目前的模型形式主义可能足以解…
2022-05-16 astro-ph.HE
Low Angular Momentum Black Hole Accretion: First GRMHD Evidence of Standing Shocks
为探索黑洞周围低角动量吸积流的动力学，本文通过不同黑洞自旋下的GRMHD模拟发现所有情况均处于SANE模式，首次观测到稳定驻激波，为理解相关辐射特征提供新证据。
2025-07-30 astro-ph.HE
Possible evidence for shock-cooling in the accretion flow of the luminous Seyfert galaxy PG1211+143
在原型UFO PG 1211 +143的强大高度电离风中的短期变化和多个速度分量表明内部盘不稳定性或短暂的吸积事件。最近探测到的高速流入为后一种情况提供了第一个直接的观测支持，即物质以高倾角接近黑洞自旋平面可能导致内部吸积盘的扭曲和撕裂，随后环间碰撞产生冲击，失去旋转支持和快速质量下降。在这里，我们确定了一个可变的连续分量在同一个数据集，以及建模的热Comptonised光谱，可以代表冷却辐射的冲击气体。
2021-12-10 astro-ph.HE
Physical Properties of the Inner Shocks in Hot, Tilted Black Hole Accretion Flows
热，压力支持，倾斜的黑洞吸积流的模拟，其中的流的角动量与黑洞自旋轴不一致，可以表现出两个非轴对称的激波结构中的内部区域的流。我们分析的强度和意义，这些冲击波结构的模拟与倾斜角为10和15度。通过整合模拟中的流体轨迹，通过冲击，并跟踪沿这些轨迹的流体量的变化，我们表明，这些冲击是强大的，具有相当大的压缩比，与早期的索赔。然而，它们只是适度的相对论。我们还表明，这两个密度增强类似流在其形状，实际上只是后冲击压缩，作为流体轨迹切割，而不是沿着它们流动。与激波有关的耗散是平流进入洞内的静止质量能量的一个重要部分（$\simeq3-12$ %），因此与紊流的耗散相当。因此，冲击应该使秩序统一的变化，在观察到的黑洞吸积流是倾斜的属性。
2013-11-21 astro-ph.HE
Cosmic Ray Acceleration and Nonthermal Radiation at Accretion Shocks in the Outer Regions of Galaxy Clusters
宇宙学模型预测，外部吸积激波形成于星系团的外部区域，这是由于超音速气体从宇宙网中的细丝和空隙中进入。它们的特征是具有高的音速马赫数和阿尔文马赫数，$M_s\sim10-10^2$和$M_A\sim10^2-10^3$，并传播到$β\equiv P_g/P_B\gtrsim10^2$的弱磁化等离子体中。虽然强烈的吸积冲击被认为是宇宙射线（CR）的有效加速器，但星系团周围的冲击加速CR的非热特征尚未得到证实，并且这种冲击的详细加速物理尚未被理解。在这项研究中，我们首先建立通过二维粒子在细胞模拟，在强高$β$冲击电子可以通过随机费米加速预激励由于离子韦伯不稳定性的冲击过渡区，可能随后注入扩散冲击加速。因此，我们建议，从传统的热漏注入导出的模型可以用于电子和离子的加速吸积冲击以及。应用这些分析模型的数值激波区确定的结构形成模拟，我们估计非热辐射，如同步辐射和逆康普顿（IC）发射由于CR电子，和$π^0$ -衰减$γ$ -射线由于CR质子，周围的模拟集群。我们的模型与注入参数，$Q\approx3.5-3.8$，预测合成同步辐射图，这似乎与最近的后发座星系团的射电观测一致。然而，从吸积激波中探测非热IC X射线和$γ$射线将是相当具有挑战性的。我们建议，建议的分析模型可能会被采纳为通用配方CR生产宇宙学冲击。
2022-12-14 astro-ph.HE
Direct time radio variability induced by non-axisymmetric standing accretion shock instability: implications for M87
本文首次给出了在流体力学和辐射传递的广义相对论处理下，围绕黑洞的激波吸积流的直接时变射电图像。黑洞周围的非轴对称吸积激波不稳定性（即黑洞SASI）可以引起黑洞周围的时间变化。由于螺旋臂冲击波在冲击后区域产生密度和温度波，因此它们会导致黑洞附近的时间变化。在动力学模拟的基础上，讨论了未来空间望远镜VSOP 2/ASTRO-G卫星探测M87时变射电图像的可能性。对于某些快照，图像中最明亮的部分预计接近15史瓦西半径。我们表明，我们的结果是一致的，与现有的观测数据，如时间平均的无线电频谱，VLBA图像和变化的时间尺度的M87。我们还讨论了M87的毫米和亚毫米干涉仪的观测。
2010-01-12 astro-ph.HE
Hybrid disc geometry for shocked accretion flows: Unveiling QPOs in black hole X-ray binaries
Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
该研究针对黑洞激波吸积流，提出混合盘几何模型，可匹配模拟的流特性，揭示激波振荡是黑洞X射线双星准周期振荡的起源，能重现观测到的准周期中心频率。
2026-08-20 astro-ph.HE
Point-wise Self-similar Solution for Spiral Shocks in Accretion Disk with Mass Outflow in Binary
本文研究了一个定常、绝热、非轴对称的吸积盘围绕一颗致密双星产生的螺旋激波的性质。首次在基本守恒方程中引入Roche势和Coriolis力，考虑了双星可能产生的各种影响。为了简化研究，本文假设螺旋激波是点向自相似的，且流动处于垂向流体静力平衡。我们还研究了激波压缩引起的质量外流，并将其应用于双星吸积中的白矮星。我们发现，我们的模型将是有益的，以克服特别的假设，光学厚风通常用于研究的超新星Ia的祖先。
2021-09-09 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
Parametric Study of Flow Patterns behind the Standing Accretion Shock Wave for Core-Collapse Supernovae
在这项研究中，我们进行三维流体动力学模拟系统地调查吸积激波，通常形成在核心坍缩超新星的反弹后阶段后面的流动模式。添加小扰动的球对称，稳定，冲击吸积流，我们计算随后的演变，找到什么样的流型出现的流体动力学不稳定性，如对流和站立吸积激波不稳定性（SASI）的结果，为不同的中微子光度和质量吸积率。根据这两个控制参数，确实实现了各种流型。我们将它们分为三种基本模式和两种中间模式：前者包括晃动运动（SL），螺旋运动（SP）和多浮泡形成（BB）;后者包括螺旋运动与气泡形成（SPB）和螺旋运动与脉动变化的旋转速度（SPP）。虽然冲击后的流动是高度混乱的，但在图案实现中有明显的趋势。晃动和螺旋运动往往是占主导地位的高吸积率和低中微子光度，和多个浮力气泡占主导地位的低吸积率和高中微子光度。有趣的是，在临界光度附近的半非线性和非线性相位之间的主导模式并不总是相同的;在后一种情况下实现了中间情况。运行几个不同的随机扰动的模拟，我们确认，在大多数情况下，流动模式的实现是强大的。
2014-03-19 astro-ph.HE
Study of Magnetized accretion flow with cooling processes
本文研究了中子星磁化吸积流/漏斗流中的激波，分别采用韧致辐射冷却和回旋冷却。所有的吸积解都以靠近中子星表面的激波终止，但是在参数空间的某些区域，它还包含远离恒星表面的第二激波。我们发现，回旋加速器冷却对于匹配表面边界条件的正确吸积解是必要的。
2018-02-16 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
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
Properties of magnetically supported dissipative accretion flow around black holes with cooling effects
本文研究了在环形磁场作用下Schwarzschild黑洞吸积盘周围的平流主导吸积流的全局结构。我们认为同步辐射过程是一种有效的冷却机制。在此基础上，通过探索边界条件和耗散参数的变化，即吸积率（${\dot m}$）和粘性（$α_B$），得到了整体跨音速吸积解。依赖于初始参数，稳态吸积流可以具有离心支撑激波。即使在耗散水平相对较高的情况下，这些整体激波解也存在。我们研究了冲击波的性质，并观察到冲击后电晕（以下简称PSC）的动力学是由流动参数。有趣的是，我们发现当耗散参数超过临界值时，激波解完全消失。采用绝热指数的正则值作为$γ=4/3$（超相对论性）和$1.5$（半非相对论性），计算了粘性参数的临界值$α^{\rm cri}_B$，发现在气体压力主导区域，$γ=4/3$的临界值为$α^{\rm cri}_B \sim 0.4$，$γ=1.5$的临界值为$α^{\rm cri}_B \sim 0.27$.我们进一步表明，全球冲击的解决方案是相对更明亮的无冲击的解决方案相比。此外，我们还计算了冲击溶液的同步辐射谱。当冲击被认为是耗散性质时，它将具有重要的含义，因为PSC处的可用能量可以用于为从PSC逃逸的流出物质提供动力。为此，我们计算了最大激波光度，并讨论了我们目前的形式主义的观测意义。
2017-10-03 astro-ph.HE
Axisymmetric Bondi-Hoyle accretion onto a Schwarzschild Black Hole: shock cone vibrations
本文数值研究了在视界穿透坐标系下，超声速理想气体在固定Schwarzschild背景时空上的轴对称相对论Bondi-Hoyle吸积。我们验证了一个近稳态的激波锥的形式和激波锥的性质是一致的牛顿引力和以前的相对论研究的结果。气体的演化是在包含黑洞内部一部分的空间域上跟踪的，这一事实避免了像过去那样在类时边界上施加边界条件的需要。因此，我们的方法有助于解决邦迪-霍伊尔吸积问题的吸积物的长度尺度的意义上说，气体是真正进入黑洞。作为天体物理学的应用，我们研究了一组特定的物理参数，冲击锥振动的频谱及其与QPO源的潜在关联。
2012-12-10 astro-ph.HE
Shock waves in the magnetic reconnection in the flares on the accretion disk of the SGR~A*
本文通过引入赝牛顿势的磁环模拟，发现Sgr A*吸积盘耀斑中磁重联产生的电流片分叉为两对慢激波并加热等离子体，从而解释了耀斑的瞬时增亮机制。
2024-07-02 astro-ph.HE
Spherically Symmetric Accretion onto a Compact Object through a Standing Shock: The Effects of General Relativity in the Schwarzschild Geometry
核心坍缩超新星是由冲击波穿过大质量恒星的外壳而产生的，冲击波最初是从恒星核心坍缩期间形成的中子星的“反弹”发射的。然而，对核心坍缩超新星的数值研究发现，这种激波往往在小半径（$\lesssim$ 10中子星半径）处“停滞”，恒星物质通过静止激波吸积到中心物体上，而不是成功地爆炸恒星。在这里，我们提出了时间稳定的，绝热的解决方案的密度，压力和速度的冲击流体，通过停滞的冲击吸积到紧凑的对象，我们包括广义相对论的史瓦西度规的影响。与之前在牛顿极限下进行的工作类似，我们发现气体“沉降”在失速激波内部;在这里分析的相对论区域中，速度在史瓦西半径附近渐进接近零。这些解决方案可以表示吸积到物质表面上，如果紧凑的对象的半径是其事件视界之外，如中子星，我们还讨论了这些解决方案的可能性，可以近似地表示吸积到一个新形成的黑洞的核心崩溃事件后的气体。我们的发现和解决方案在弱的和失败的超新星中特别相关，其中冲击被推到小半径，相对论效应很大。
2022-08-31 astro-ph.HE
Low Frequency Quasi Periodic Oscillations and Shocks in Accretion onto Black Hole
在黑洞X射线双星中经常观测到低频准周期振荡。这些LCPO可以用旋转黑洞吸积流中的轴对称激波振荡来解释。我们解决的物理起源的类型-C LIPPO在BHXRB观察到的罗西X射线定时探测器卫星考虑最小数量的自由参数，即，特定的能量和特定的角动量的下落物质的BH质量和自旋参数。我们应用大量BH候选者的解决方案，以进一步加强QPO频率和冲击位置之间的反相关性的情况。我们的研究还证实，康普顿冷却可以足以解释所观察到的QPO。
2021-11-29 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
Is the flip-flop behaviour of accretion shock cones on to black holes an effect of coordinates?
本文数值研究了在赤道面上具有s-lab对称性的Kerr固定背景时空上理想气体的相对论性Bondi-Hoyle吸积。我们使用Kerr-Schild（KS）和Boyer-Lindquist（BL）坐标。我们特别关注的触发器运动的激波锥形成时，气体以超音速注入的研究。最近首次报道了激波锥在相对论区的翻转不稳定性的发展。我们重现了触发器的行为，发现在过去的BL坐标时，并使用地平线穿透KS坐标进行类似的数值实验。我们发现，当使用KS坐标的激波锥振荡，但这种振荡不是触发器类型和他们的振幅随分辨率下降。
2012-10-24 astro-ph.HE
Study of magnetized accretion flow with variable $Γ$ equation of state
本文给出了磁化吸积流到具有硬表面的致密物体（如中子星）上的解。假设中心恒星的磁场是偶极的，磁轴与恒星的自转轴成一直线。我们已经使用的状态方程的吸积流体中的绝热指数是依赖于温度和成分的流动。我们还包括了冷却过程，如在吸积流中的轫致辐射和回旋过程。我们找到了所有可能的吸积解。所有的吸积解决方案终止于一个冲击非常接近恒星表面和这个主冲击的高度不变化很大的自旋周期或伯努利参数的流量，虽然冲击的强度可能会随周期而变化。对于中等旋转的中心恒星，在气流中可能会形成多个音速点，因此，远离恒星表面的第二次激波也可能形成。然而，在地表附近，第二次冲击比第一次冲击弱得多。我们发现，如果旋转周期是低于一定的值$(\pmin)$，那么多个临界点或多个冲击是不可能的和$\pmin$取决于流的组成。我们还发现，冷却效应占主导地位的冲击后，回旋和韧致辐射冷却过程应考虑到获得一致的吸积解。
2018-02-15 astro-ph.HE
Variability from Nonaxisymmetric Fluctuations Interacting with Standing Shocks in Tilted Black Hole Accretion Disks
我们研究了倾斜和非倾斜黑洞吸积流的全三维、广义相对论、磁流体动力学模拟中流体的时空行为。我们发现在倾斜模拟的频率类似于捕获模式的形式主义所预测的频率的特征更大的变化，但最终得出结论，其空间结构是不一致的模态解释。相反，我们发现，以前确定的，短暂的，过于密集的团块轨道上大致开普勒轨迹出现在我们的全球模拟，独立的倾斜。与这些波动相关的是团块轨道内部的声学螺旋波。我们发现，存在于这些倾斜流的内部区域的两个非轴对称的驻激波结构有效地放大了这些螺旋波所造成的变化，比在非倾斜流，缺乏驻激波显着更高的水平。我们的识别团块，螺旋，螺旋激波相互作用在这些完全广义相对论，磁流体动力学模拟表明，这些功能可能是重要的动力学元素的模型，将倾斜作为一种方式来解释观测到的变化黑洞吸积流。
2012-11-14 astro-ph.HE
Hysteresis effects and diagnostics of the shock formation in low angular momentum axisymmetric accretion in the Kerr metric
研究了旋转黑洞周围纯广义相对论性低角动量吸积流的长期演化，发现吸积流具有滞后效应。这证实了在克尔度规中，定常激波是这种吸积盘的一个组成部分。描述吸积物质动力学流速空间梯度的方程等价于一阶自治动力系统。固定点分析保证了对于某些天体物理学相关的初始边界条件，这种流动必须是多跨音速的。与文献中已有的共识相反，证明了临界点和声学点一般不是同构的。具有多个临界点的流的同宿轨道选择了具有较高熵吸积率的临界点，证实了熵吸积率是系统中简并的消除剂。然而，在某些特殊情况下，也观察到异宿轨道，其中两个鞍型临界点的流配置具有相同的熵吸积率。拓扑异宿轨道是唯一允许的非可移动的退化解的吸积流与多个临界点，并被证明是结构不稳定。根据适当的初始边界条件，同宿轨道可以通过能量守恒的Rankine-Hugoniot型定常激波与标准的非同宿轨道相结合。本文提出了一个有效的李雅普诺夫指数，用以分析确定为什么某些跨音速流即使产生多个临界点也不能容纳激波解。（节录）
2009-06-24 astro-ph.HE
Properties of Two-Temperature Dissipative Accretion Flow Around Black Holes
采用伪牛顿势来模拟广义相对论的作用，研究了存在各种耗散过程时非旋转黑洞周围双温吸积流的性质.通过作用于电子的辐射过程，流遇到能量损失，同时，由于对离子有效的粘性加热，流变热。我们假设流暴露在随机磁场中，导致电子的同步辐射，并且这些辐射通过康普顿散射进一步加强。我们得到了用耗散参数即粘性（$α$）和吸积率（${\dot m}$）表示的双温整体吸积解，并在文献中首次发现这样的解可能包含驻激波.这类解在穿越黑洞视界之前同时通过内临界点（$x_{\rm in}$）和外临界点（$x_{\rm out}$），因此具有多跨音速性质。我们计算了激波诱导整体吸积解的性质。我们进一步证明了双温激波吸积流不是离散解，而是在很宽的流动参数范围内存在离散解。我们确定的有效域的参数空间为驻波和观察参数空间收缩的耗散增加。由于激波压缩效应使激波后区域更热，它自然地发射出硬X射线，因此，双温激波吸积解有可能解释黑洞源的光谱性质.
2017-12-15 astro-ph.HE
Properties of the propagating oscillatory shock wave in the accretion flows around few transient black hole candidates during their outbursts
在我们对几个银河系黑洞候选者的计时性质的研究中，观测到了低频和中频准周期振荡（LIFQPO）的演化。2005年，Chakrabarti和他的学生为了解释2005年GRO J1655-40爆发上升段QPO频率的演化，提出了一个新的模型，即传播振荡激波（POS）模型。在这里，我们提出的结果，从同一POS模型拟合QPO演化期间的爆发2005 GRO J165540，2010-11 GX 339-4，和2010年和2011年H 1743-322的上升和下降阶段。
2013-09-13 astro-ph.HE
Detection of a new GeV source in the outer region of the Coma cluster: a signature of external accretion shock ?
本文利用16.2年Fermi-LAT数据在Coma星系团外围约2.8°处发现一个新的GeV源，其硬谱和位于大尺度星系纤维中的位置支持外部吸积激波起源，并估算了宇宙线电子能量转换效率。
2025-01-06 astro-ph.HE
Weak Shock Propagation with Accretion. III. A Numerical Study On Shock Propagation & Stability
核心坍缩超新星的能量范围很广，从远小于到远大于原始恒星的结合能。因此，超新星爆炸产生的冲击波可以有很宽的马赫数范围。本文利用球对称流体动力学模拟方法研究了任意初始强度激波在多变恒星包层中的传播。我们使用这个问题的三个已知的自相似解来解释这些结果：Sedov-Taylor爆炸波描述了无限强的冲击波，Coughlin等人的自相似解。（2018 b）（论文I）和Coughlin等人。（2019）（论文II）描述了弱和无限弱的冲击波（后者是稀疏波）。我们发现，冲击，无论他们的初始强度，演变到无限强或无限弱的自相似解决方案，在足够晚的时间。对于一个给定的密度分布，一个单一的功能特点的冲击波的半径和强度的长期演变。然而，强度接近弱激波自相似解的激波（来自论文I）随着时间的推移发展得非常缓慢。因此，无限强和无限弱冲击的自相似解不太可能在低能量恒星爆炸中实现，这将保留恒星内部引发的冲击强度的记忆。
2019-04-29 astro-ph.HE
Shocks in relativistic viscous accretion flows around Kerr black holes
研究了Kerr黑洞周围的相对论粘性吸积流。本文给出了在完全广义相对论中描述定常流运动的控制方程，并在1.5维中求解，得到了以流的比能（${\cal E}$）、比角动量（${\cal L}$）和粘性（$α$）为参数的跨音速整体解。我们得到了一种新的吸积解，这是以前没有报道过的。此外，我们表明，第一次尽我们所知，粘性吸积的解决方案可能包含冲击波，特别是当流量同时通过两个内临界点（$r_{\rm in}$）和外临界点（$r_{\rm out}$）进入克尔黑洞之前。我们检查了冲击特性，即冲击位置（$r_s$）和压缩比（$R$，冲击前沿密度压缩的度量），并表明冲击可以在${\cal L}-{\cal E}$平面中的参数空间的大区域内形成。我们研究了粘性耗散对激波参数空间的影响，发现参数空间随着$α$的增大而缩小。我们还计算了临界粘性参数（$α^{\rm cri}$），超过该参数，驻激波解消失，并研究了黑洞自旋（$a_k$）和$α^{\rm cri}$之间的相关性。最后，我们的工作的相关性被赋予的地方，使用$r_s$和$R$，我们凭经验估计的振荡频率的冲击波阵面（$ν_{QPO}$）时，它表现出准周期（QP）的变化。所得到的结果表明，目前的形式主义似乎是潜在的可行的占QPO频率的范围从毫赫兹到千赫作为$0.386~{\rm Hz}\le ν_{QPO} \left(\frac{10M_\odo…
2019-07-10 astro-ph.HE
Dynamical structure of magnetized dissipative accretion flow around black holes
我们研究了黑洞周围的光学薄的、平流主导的、磁化吸积流的全局结构。我们认为磁场是湍流的性质和占主导地位的环形分量。在此基础上，我们得到了以韧致辐射过程为主要冷却机制的耗散流的完整吸积解。我们发现旋转磁化吸积流在黑洞周围由于离心斥力而经历虚势垒，从而触发流变量以激波形式的不连续跃迁。我们研究的冲击波的性质，并发现，动力学的冲击后电晕（PSC）的控制的流动参数，即粘度，冷却速率和强度的磁场，分别。我们分离的有效区域的参数空间的立激波和观察，激波可以形成广泛的流动参数。我们得到的临界粘度参数，允许全球吸积的解决方案，包括冲击。我们估计的能量耗散在PSC的吸积物质的一部分，可以偏转流出和射流。我们比较了几个超大质量黑洞源的PSC和观测到的射电光度值的最大能量，并讨论了我们目前分析的观测意义。
2016-06-02 astro-ph.HE
Neutrino Constrains to the Diffuse Gamma-Ray Emission from Accretion Shocks
气体在大尺度结构形成过程中的积聚被认为会引起能够加速宇宙射线的冲击。这一过程导致了各向同性的河外伽马射线辐射，从而构成了费米-LAT观测到的河外伽马射线背景。不幸的是，这种发射一直难以约束，因此对任何提取潜在暗物质信号的尝试都呈现出不确定的前景。最近，冰立方探测到高能各向同性中微子流，可能来自河外。一般来说，中微子可以与伽马射线联系起来，因为宇宙射线相互作用产生中性和带电的π介子，其中中性π介子衰变为伽马射线，而带电π介子衰变为中微子。通过假设各向同性高能冰立方中微子完全由宇宙射线在结构形成过程中的吸积激波中加速产生，我们得到了对大尺度结构形成（强）激波γ射线发射的最强约束，发现它们最多能使河外γ射线本底的~20%，对应于谱指数为2的中微子通量，或对于光谱指数2.46约为10%。由于宇宙射线在吸积激波中被加速的典型物体是星系团，因此观测到的高能中微子通量可以用来确定主要星系团类型的γ射线发射和限制加速效率，从而探测大尺度结构形成的过程。
2015-06-29 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
Hydrodynamic Simulations of Oscillating Shock Waves in a Sub-Keplerian Accretion Flow Around Black Holes
本文用数值模拟的方法研究了黑洞的吸积过程。为此，我们使用基于网格的有限差分代码。我们扫描的参数空间所跨越的比能量和角动量和比较的时间依赖的解决方案从理论上考虑。我们发现了几个重要的结果：（a）与时间有关的流动在激波前区接近于定高模型流动，在激波后区接近于垂直平衡流动。(c)冲击后区域的下落时间尺度比自由下落时间尺度高几倍。(b)流动中有两个不连续点，其中一个就在内部音速点的外面。湍流在确定这些不连续性的位置方面起着重要作用。(d)这两个不连续性以两个不同的频率振荡，表现为耦合谐振子。外激波位置变化的傅立叶分析表明，在较低的频率和较低的功率在较高的频率。在分析内部冲击时，情况正好相反。这些行为将对黑洞候选者的光谱和时间特性产生影响。
2009-12-07 astro-ph.HE
Dynamical Structure of Viscous Accretion Disks with Shocks
我们开发和讨论全球吸积解决方案的粘性ADAF磁盘离心支持的等温冲击波。这样的冲击在ADAF盘中存在的事实是一个新的结果。有趣的是，我们发现，等温冲击可以形成，即使当粘性耗散的水平是相对较高的。为了更好地理解这一现象，我们探索所有可能的组合的基本流动参数，如比能量，比角动量，粘度，以获得完整的家庭的整体解决方案。这个过程使我们能够识别的参数空间中的区域，等温冲击可以存在于粘性ADAF磁盘。在无粘情况下，允许区域最大，随着粘性耗散水平的增加，允许区域缩小。采用比热比的正则值γ =1.5，我们发现当Shakura-Sunyaev粘性参数α超过临界值~0.27时，激波区完全消失。这第一次确定了即使在相对高的粘性耗散水平下，包含激波的稳定ADAF盘也可以存在。如果盘中存在等温激波，那么它将对高能粒子的加速产生重要影响，这些高能粒子可以逃逸，为相对论性喷流提供动力，这些喷流通常在营养不足、无线电噪音大的黑洞周围观察到。在两个具体的应用中，我们确认，动力学光度损失的磁盘在等温冲击位置是足够的权力所观察到的相对论流出M87和Sgr A*。
2009-07-05 astro-ph.HE
Laboratory radiative accretion shocks on GEKKO XII laser facility for POLAR project
提出了一种新的靶设计来模拟极区的高能辐射吸积激波。在本文中，我们提出的GEKKO XII激光设施的POLAR项目获得的实验结果。实验结果与二维FCI2模拟进行了比较，以表征碰撞前后等离子体流的动力学和结构。模拟和实验数据之间的良好的一致性证实了形成一个反向冲击，冷却损失开始修改后冲击区。在实验数据和模拟结果中，目标的多材料结构表现出流体动力学准直，并且与反向激波耦合的辐射结构被突出显示。GEKKO XII上产生的激光能量的灵活性使我们能够产生高速流动，并研究LULI 2000和Orion激光设施上获得的新的和有趣的辐射流体动力学制度。
2018-04-08 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
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
Periodic massloss from viscous accretion flows around black holes
利用光滑粒子流体动力学（SPH）方法研究了黑洞周围低角动量粘性吸积流的行为。在能量和角动量参数空间的相当一部分，人们已经观察到旋转的跨音速吸积流在进入黑洞之前经历了激波转变，并且激波后的一部分物质以双极流出的形式被喷射出来，这被认为是相对论喷流的前兆。本文从无粘激波参数空间出发，模拟了具有注入参数的吸积流，并研究了粘性对吸积流的响应。随着粘性的增加，激波变得与时间相关，当粘性参数超过其临界值时，激波开始振荡。因此，在冲击后区域内的物质下降表现出准周期性的变化，并导致物质从内盘作为流出物的周期性喷射。此外，相同的热而致密的激波后物质发射高能辐射，并且所发射的光子通量也准周期性地调制。假设一个10个太阳质量的黑洞，相应的功率密度谱峰值在几赫兹的基频，然后是多个谐波。这种特征在几个爆发的黑洞候选者中非常常见。我们讨论这种周期性变化的影响。
2014-05-17 astro-ph.HE
Exploring the role of accretion shocks in galaxy clusters as sources of ultrahigh-energy cosmic rays
Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (ITeDA, CNEA-CONICET-UNSAM)（探测与天体粒子技术研究所）；Centro Atómico Constituyentes（孔斯蒂图延特斯原子中心）；Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA)（天体物理学与空间物理研究所）
研究银河团吸积激波作为极高能宇宙射线源的可能性，通过拟合观测数据确定模型参数，探讨其在解释宇宙射线通量中的作用。
2026-01-26 astro-ph.HE
Spherical accretion: the influence of inner boundary and quasi-periodic oscillations
邦迪吸积假设在中心有一个质量汇--在黑洞（BH）的情况下，这对应于物质穿过事件视界的平流。其他恒星，如中子星（NS），有表面，因此下落的物质必须在表面减速。研究了物质均匀分布且静止于$t=0$的初值问题。我们认为不同的内边界条件的BH和NS：流出边界条件（模仿质量汇的中心）有效的BH和{ \em反射}和稳态激波（允许气体通过内边界在亚声速）边界条件的NS。我们还得到了黑洞和NS上冷吸积的相似解。一维模拟分别显示了反射边界条件和稳态激波边界条件下NS中向外传播激波和驻激波的形成。对于反射边界条件，熵在亚音速区域的底部最高。在2-D中，该剖面是对流不稳定的。在定常激波内边界条件下，流场不稳定为二维稳态吸积激波不稳定性（SASI），导致整体激波振荡，并可能导致吸积系统光变曲线中的准周期振荡（QPO）.对于静态的稳定吸积，NS上的球形吸积速率可以比BH上的球形吸积速率抑制几个数量级。
2016-08-06 astro-ph.HE
Dynamical properties of oscillating, viscous, transonic accretion disks around black holes
本研究通过轴对称粘性流体动力学模拟分析黑洞周围亚开普勒跨音速吸积流的演化，发现二维模拟中所有模型均出现激波，激波振荡由粘性耗散、辐射冷却和引力竞争触发，可产生亚赫兹至几赫兹的QPOs。
2025-09-24 astro-ph.HE
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
Viscous Transonic Accretion Flows in Kerr Black Hole Geometry
本文利用伪克尔形式研究克尔黑洞周围垂直平衡黏性跨声速吸积流，揭示黏性对声点、激波位置与强度的影响，并指出QPO频率依赖于黑洞自旋，为旋转黑洞吸积流光谱计算提供了更简便方法。
2024-09-29 astro-ph.HE
Properties of two-temperature magnetized advective accretion flow around rotating black hole
研究了Kerr黑洞周围的双温磁化平流吸积流。在吸积过程中，由于粘性耗散，离子被加热，当库仑耦合变得有效时，它们将一部分能量转移给电子。相反，电子由于各种辐射冷却过程而损失能量，即分别为轫致辐射、同步加速器和康普顿化过程。为了解释磁盘内部的磁贡献，我们考虑了环形磁场，假设该磁场比其他分量占主导地位。此外，我们采用相对论状态方程来描述流动的热特性。在此基础上，我们计算了旋转黑洞的整体跨音速吸积解。我们发现在满足驻激波条件的情况下，含有多个临界点的吸积解中可能存在激波。此外，我们还研究了激波的性质，如激波的位置（$x_s$）和压缩比（$R$）描绘了冲击后的日冕并发现PSC的动力学受流动参数的控制，如增长率（${\dot m}$）和磁场（$β$，定义为气体压力与磁压力之比）等。最后，计算了含PSC的吸积流的发射谱，指出${\dot m}$和$β$在解释黑洞X射线双星的谱态跃迁中起着关键作用。
2020-06-11 astro-ph.HE
Links between the shock instability in core-collapse supernovae and asymmetric accretions of envelopes
核心坍缩超新星的爆炸机制尚未完全了解，但多维流体不稳定性，如静止吸积激波不稳定性（SASI）和对流，现在被认为是至关重要的冲击复苏。另一个多维效应，最近一直争论的是不对称的结构在祖细胞，这是由剧烈的对流在硅/氧层发生之前的崩溃，揭示了最近的大质量恒星演化的最后阶段的数值模拟。此外，它也已经证明了数值吸积的这种非球形信封可以促进激波复苏。因此，这两个多维度可能是成功爆炸的关键。在本文中，我们进行了一个线性稳定性分析的核心坍缩超新星的常设吸积激波，考虑到非球形，不稳定的吸积流的冲击，以澄清这两种效果之间可能存在的联系。我们发现，这种激波前扰动可以有效地激发流体不稳定性，从而有助于在核心坍缩超新星中的激波复活。
2016-07-03 astro-ph.HE physics.flu-dyn
X-ray emitting MHD accretion shocks in classical T Tauri stars. Case for moderate to high plasma-beta values
目标。我们研究了CTTS中吸积激波的稳定性和动力学，考虑在激波后区域β>= 1的情况。在这些情况下，一维近似是无效的，多维MHD方法是必要的。方法.通过二维轴对称MHD模拟，我们模拟了一个吸积流在CTTS大气中传播并撞击到其色球层上的过程。该模型考虑了恒星磁场、重力、辐射冷却和热传导（包括热通量饱和效应）。结果吸积激波的动力学和稳定性强烈依赖于等离子体β。在β> 10的激波情况下，激波加热的物质（可能还有MHD波）会在吸积柱底部产生剧烈的外流，并强烈扰动周围的恒星大气和吸积柱本身（因此改变了激波的动力学）。在β ~ 1的冲击中，冲击后区域被磁场有效地限制。冷却不稳定性引起的激波振荡受β的影响很大：当β> 10时，振荡可能被磁场迅速甩出，接近准定态，或者由于激波后等离子体本身引起的流场扰动，振荡可能是无明显周期性的混沌; β ~ 1的振荡是准周期性的，尽管它们的振幅比一维模型预测的要小，频率比一维模型预测的要高。
2009-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quasi-periodic oscillations from post-shock accretion column of polars
一组强磁化吸积白矮星（极星）在其光学光度中表现出频率约为赫兹的准周期振荡（QPO）。这些Hz频率QPO被认为是由在后冲击吸积柱发出的辐射强度变化产生的。由底部有效冷却过程引发的激波后区域的热不稳定性被认为是时间变化背后的主要原因。在这里，我们研究了激波后吸积柱的结构和动力学性质，包括韧致辐射和回旋辐射的影响。我们发现，显着的回旋辐射在光学波段的存在下，减少了整体的变化后冲击区。在恒星表面上方有一个较大的激波后区域的情况下，由于恒星引力而产生的分层效应就变得很重要。受强引力影响的吸积柱，其底部热不稳定性的强度减小，其变率减小。另一方面，冷，致密的等离子体，积累在恒星表面上方，可能会增强后冲击的变化，由于传播的磁扰动。冲击后区域的这些特征与V834~Cen的观测特性一致，并且通常与QPO频率约为Hz的激变变星源一致。
2017-09-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the observability of T Tauri accretion shocks in the X-ray band
上下文对经典金牛座T星（CTTS）的高分辨率X射线观测表明，由于高密度等离子体（n_e=10^11-10^13 cm^-3），存在软X射线过剩。这种辐射被归因于冲击加热的吸积物质撞击到恒星表面。目标。我们研究了激波加热吸积物质在X射线波段的可观测性，在激波后区等离子体β <<1的情况下，吸积流的性质（速度、密度和金属丰度）对吸积物质的可观测性的影响。方法.我们使用1-D流体动力学模型描述吸积流对色球层的影响，包括辐射冷却，重力和热传导的影响。我们探索了相关参数的空间，并从模型结果中合成了[0.5-8.0] keV波段和O VII（21.60 Ang）和Ne IX（13.45 Ang）共振线中的X射线发射，同时考虑了色球的吸收。结果吸积流的性质影响着激波板的温度和高度以及它在色球层中的下沉，从而决定了激波等离子体的可观测性。我们的模型预测，X射线观测优先检测发射低密度和高速冲击吸积流，由于大量的吸收致密的冲击后等离子体。在所有研究的情况下，激波后区由于热不稳定性表现出准周期振荡，但在非均匀流和β <<1的情况下，激波振荡几乎不可检测。结论.我们认为，如果吸积流是不均匀的，可观察到的等离子体成分的吸收所引入的选择效应可以解释吸积率之间的差异测量的光学和X射线数据，以及不同的密度测量使用不同的氦类三重态在X射线波段。
2010-07-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Collision of Merger and Accretion Shocks: Formation of Mpc-scale Contact Discontinuity in the Perseus Cluster
最近在英仙座星系团外围的XMM-牛顿和朱雀X射线观测中发现了两个Mpc大小的接触不连续性（Walker等人，2020）。这些结构已被暂时解释为“晃动冷锋”，这是习惯上与差分运动的集群气体，合并扰动。在这项研究中，我们考虑另一种情况下，即，最突出的不连续性附近的群集维里半径的吸积激波和“失控”的合并激波之间的碰撞的结果。我们还讨论了~ 1.2Mpc第二个不连续的可能起源。
2020-08-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
