Sustained super-Eddington accretion in high-redshift quasars
本研究利用高分辨率宇宙学放大模拟与半解析计算,证明高红移类星体中的超爱丁顿吸积可维持数千万年,使黑洞快速增长达三个数量级,并以适中自旋降低反馈效率。
2024-05-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray fluorescence from super-Eddington accreting black holes
X射线混响已被证明是一种强有力的工具,能够探测致密物体周围吸积盘的最内部区域。目前的理论研究通常假设圆盘在几何上是薄的,光学上是厚的,并且以开普勒速度运行。因此,这些模型不能适用于系统的超爱丁顿吸积发生,因为薄盘近似失败,在这种吸积制度。此外,国家的最先进的数值模拟表明,光学厚风发射的超级爱丁顿吸积盘,从而改变了反射几何显着从薄盘图片。我们进行了理论研究这一主题的重点是铁K $α$荧光线产生的超爱丁顿磁盘,并表明,他们的线轮廓形状的漏斗几何形状和风加速度。我们还系统地比较了Fe线的轮廓从超爱丁顿厚磁盘薄磁盘,并发现前者更蓝移和对称的形状。这些结果与观测到的Fe K $α$线一致,该线来自喷射潮汐破裂事件Swift J1644,在该事件中,恒星碎片形成了瞬态的超爱丁顿吸积盘。因此,仔细分析的Fe K $α$线轮廓可以用来识别系统进行超爱丁顿吸积。
2019-09-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-Eddington Accretion in Quasars
本文综述类星体中超大质量黑洞超爱丁顿吸积的观测识别、极端光谱特征、早期黑洞增长证据及其作为宇宙学距离指示器的潜力。
2025-02-20 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
Rest-frame Optical Spectroscopy of $z \sim 2$ Quasars with Steep Hard X-ray Spectral Shapes: X-ray Selection of Super-Eddington Accretion and Verification
本研究通过观测9个高红移类星体的近红外光谱,检验了利用陡峭硬X射线光子指数选择超爱丁顿吸积类星体的方法,发现该方法颇具前景但需更大样本验证可靠性。
2025-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling Multiple X-Ray Reflection in Super-Eddington Winds
本研究针对超爱丁顿源的X射线反射特征,通过广义相对论射线追踪与蒙特卡洛模拟,建模非自旋黑洞超爱丁顿风的多次X射线反射,发现Fe Kα线轮廓受风运动学等参数影响且可呈双峰,为超爱丁顿吸积黑洞研究提供新依据。
2024-12-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for Super-Eddington Quasars using a Photon Trapping Accretion Disc Model
在超大质量黑洞(SMBH)形成和演化的背景下,以超过爱丁顿极限的速率吸积到黑洞上的问题已经讨论了很长时间,这为大质量类星体在高红移(z $\gtrsim$ 7)的存在提供了一个可能的解释,同时也对SMBH在以后的时代的增长产生了影响。然而,目前还不清楚这种“超级爱丁顿”吸积是否发生在SMBH,它是多么普遍,或者是否每个SMBH可能会遇到它。在这项工作中,我们调查的观测结果的一个简单的模型的超级爱丁顿吸积流-一个光学厚,几何薄吸积盘(AD)的最内部的部分经历严重的光子捕获,其随着增大的吸积速率而增强。由此产生的光谱能量分布(SED)显示出显著缺乏静止帧UV,甚至光学光子。使用网格的模型SED跨越参数空间(包括SMBH质量和吸积率)的范围很广,我们发现,大型光学类星体的调查(如SDSS)可能会错过这些发光系统的大部分。然后,我们提出了一组跨光学和红外颜色空间的颜色选择标准,旨在在两个宽场调查中选择超级爱丁顿SED(例如,使用SDSS、2 MASS和WISE)以及深和窄场勘测(例如,COSMOS)。建议的选择标准是必要的第一步,在建立对流影响的超爱丁顿吸积到SMBHs在早期宇宙时代的相关性。
2020-01-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Relativistic X-ray reverberation from super-Eddington accretion flow
X射线反射是一种强有力的技术,它利用被吸积盘反射的日冕辐射的回波来绘制出黑洞周围的吸积盘内部区域的结构。虽然X射线混响理论几乎完全是针对标准薄盘发展起来的,但最近已经从可能的超爱丁顿吸积源(如喷射潮汐破裂事件Swift J1644+57)观察到了混响滞后。本文将X射线反射研究扩展到超爱丁顿吸积区,重点研究Fe Kα线区的滞后现象。我们发现日冕光子主要被从超爱丁顿吸积流发射的快速光学厚风反射,这种漏斗状反射几何产生了具有独特特征的滞后频率谱和滞后能谱。滞后频谱在第一个过零点附近呈现阶梯状衰减。因此,滞后能量谱的形状几乎与频带的选择无关,并且在很大的参数空间范围内与黑洞质量成线性比例。这些形态上的差异不仅可以用来区分超爱丁顿吸积系统从子爱丁顿系统,他们也是关键约束的反射几何和提取参数从观察到的滞后。在解释Swift J1644+57的X射线反射滞后时,我们发现超爱丁顿盘的几何形状比薄盘更好,我们通过拟合滞后谱得到了500 - 600万太阳质量的黑洞和10个引力半径左右的日冕高度。
2021-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
BAL QSOs and Extreme UFOs: the Eddington connection
我们建议一个共同的物理起源连接快速,高度电离的风(UFO)在附近的活动星系核,和较慢的和较低的电离风的BAL类星体。主要的区别是风中的质量损失率,这最终取决于大尺度上质量向中心超大质量黑洞(SMBH)输送的速率。这在大多数UFO中低于爱丁顿吸积率,在极端的UFO中略高于爱丁顿,如PG 1211 +143,但在BAL类星体中高达$\sim 10-50$倍。对于不明飞行物来说,这意味着黑洞的吸积率和风的质量损失率最多与爱丁顿相当,产生快速,高度电离的风。相反,BAL类星体黑洞有轻微的超爱丁顿吸积率,驱动风的质量损失率明显超爱丁顿,因此速度较慢,电离程度较低。这张照片正确地预测了观测到的风的速度和电离状态,包括最近在SDSS J1106+1939中发现的风。我们认为,发光活动星系核可能会演变通过一个序列从BAL类星体通过LoBAL不明飞行物产生的塞弗特或类星体作为他们的爱丁顿因素下降期间,一个明亮的吸积事件的衰减。LoBALs对应于一个短暂的阶段,在此阶段中活动星系核的辐射压力在很大程度上抽空了电离锥,但在大规模吸积率下降到爱丁顿值之前。我们表明,亚爱丁顿风率将产生一个$M - σ$关系躺在上面观察到的。我们的结论是,重要的SMBH质量增长必须发生在超级爱丁顿阶段,无论是作为BAL类星体,极端的不明飞行物,或从直接观察模糊。
2013-04-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Quasar Main Sequence of Highly Accreting NLSy1 Galaxies
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences(阿亚巴塔观测科学研究所);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文学和天体物理学中心);Universität Bielefeld(比勒费尔德大学);Assam Don Bosco University(阿萨姆唐波斯科大学);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所)
利用DESI DR1数据识别出18,749个窄线赛弗特1型星系,发现其位于类星体主序列极端端,具有更强的Fe II发射和更小的黑洞质量,且更大比例超过爱丁顿极限,为研究早期宇宙黑洞增长提供了本地超爱丁顿吸积样本。
2026-11-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Electromagnetic Vortex solitons in the magnetospheres of super-Eddington AGN
研究了超爱丁顿活动星系核(AGN)电子正电子等离子体中电磁涡旋孤子的传播和动力学。这种结构的存在和稳定性证明了高度透明的AGN等离子体介质。动力学特征和相应的观测签名的可能影响进行了讨论。
2020-08-05 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
Super-Eddington Accretion in Tidal Disruption Events: the Impact of Realistic Fallback Rates on Accretion Rates
在恒星被大质量黑洞潮汐分裂后,分裂的恒星碎片可以以大大超过其爱丁顿极限的速度落回黑洞。为了了解黑洞质量如何影响潮汐破坏事件中超级爱丁顿吸积的持续时间,我们首先运行一套模拟的破坏太阳系恒星的超大质量黑洞的质量变化,直接测量回落率到洞,我们比较这些回落率的分析预测的“冻结”模型。然后,采用零伯努利吸积流作为黑洞吸积流的解析表达式,研究了黑洞的吸积率随更精确的回退率的变化规律.我们发现,数值模拟的回退率产生吸积率的洞,可以根据黑洞质量,是近一个数量级大于冻结近似预测。我们的研究结果提出了新的限制最大黑洞质量的超爱丁顿吸积发生在潮汐破坏事件。
2018-07-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Recipes for Jet Feedback and Spin Evolution of Black Holes with Strongly-Magnetized Super-Eddington Accretion Disks
本文通过广义相对论辐射磁流体动力学模拟,建立了磁化停滞盘吸积黑洞的磁化强度、喷流效率和自旋演化公式,揭示超爱丁顿吸积会驱使黑洞自旋趋向于零,对活动星系核反馈和宇宙学自旋演化具有重要应用价值。
2023-08-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modelling the spectral energy distribution of super-Eddington quasars
我们发展了一个宽带谱模型agnsli}来描述超爱丁顿黑洞吸积盘谱。这是基于薄圆盘发射率,其中径向平流使表面光度保持在局部爱丁顿极限,导致L(r)~ r^{-2}而不是Novikov-Thorne(标准,次爱丁顿)圆盘发射率预期的r^{-3}。风损失也很重要,但预计这些损失会产生类似的辐射发射率。我们假设流动是径向分层的,具有外部标准盘、内部热Comptonising区域和中间暖Comptonising区域以产生软X射线过量。这使模型具有足够的灵活性来拟合观测数据,但需要额外的能量守恒要求来给出物理约束。我们用它来拟合最极端的活动星系核之一窄线Seyfert 1 RX J0439.6-5311的宽带光谱。窄线Seyfert 1 RX J0439.6-5311的黑洞质量是由H_β线宽导出的10^6太阳质量的(6~9)倍。这不能与标准的圆盘发射率在这个质量,因为即使零自旋模型过度生产所观察到的光度。相反,我们证明了薄盘模型能很好地再现谱,给出了约(5~10)倍爱丁顿极限的质量吸积率。由于平流降低了效率,因此对黑洞的自旋没有约束。这种极端的吸积率应该是第一类类星体的特征,我们通过拟合最近发现的超级爱丁顿类星体PSO J 006 +39的光谱来证明这一点,z=6.6。
2019-08-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling Reconstructed Images of Jets Launched by SANE Super-Eddington Accretion Flows Around SMBHs with the ngEHT
超大质量黑洞(SMBH)周围的潮汐破裂事件(TDEs)是研究超爱丁顿吸积盘的潜在实验室,有时会产生射电和亚毫米波段的强喷流或外流。在这项工作中,我们从广义相对论辐射磁流体动力学(GRRMHD)模拟的BH吸积盘/喷流系统,假设TDE导致在一个磁化吸积盘周围的BH吸积在$\sim 12-25$倍的爱丁顿吸积率模型的热同步辐射的射流。通过与下一代事件视界望远镜(ngEHT)和图像重建分析的综合观测,我们证明,TDE喷流可能提供引人注目的目标,在本工作中探索的模型的背景下。特别是,我们发现,喷气机发射的SANE超爱丁顿磁盘周围的自旋$a_*=0.9$达到ngEHT检测阈值在大的距离(高达100兆秒差距在这项工作中)。一个双温度等离子体在射流或较弱的射流,如自旋$a_*=0$模型,需要一个更近的距离,因为我们证明在10 Mpc的$a_*=0,\,\mathcal{R}=1$或$a_*=0.9,\, \mathcal{R}=20$的限制情况下检测。我们还表明,TDE喷流可能会出现作为超光速源,如果BH是快速旋转和射流被视为近面对。
2022-11-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Wind Dynamics of Super-Eddington Sources in FRADO
我们利用非流体动力学的2.5维模拟方法,研究了基于尘埃辐射压力的吸积盘上物质的动力学行为。我们假设一个超吸积盘的吸积率为10倍的爱丁顿率与中央黑洞的质量范围从$10^7$到$10^9 M_{\odot}$。如此高的吸积率是极端源的特征。结果表明,对于高吸积体,基于FRADO模型的辐射尘埃驱动机制总是导致盘表面的大量外流,并且失败风仅在较大半径处发展。流出率强烈地依赖于黑洞的质量,并在光学厚的能量驱动的解决方案可以超过吸积率大于$10^ 8 M_{\odot}$的质量,但动量驱动的流出不超过吸积率,即使是超爱丁顿吸积,因此不违反所采用的定常性的磁盘。然而,即使在这种情况下,从盘流出也意味着强烈的机械反馈。
2022-09-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio activity of supermassive black holes with extremely high accretion rates
来自高爱丁顿和超爱丁顿吸积活动星系核的射电辐射有多种来源:持续喷流、磁化日冕和类风外流。现在还不清楚哪种机制是导致观测到的射电辐射的主要机制,以及射电辐射与其他特征参数(如爱丁顿比和黑洞质量)的关系。本文介绍了5 GHz甚大阵对窄线Seyfert 1星系中25个极高爱丁顿吸积超大质量黑洞(EESBH,爱丁顿比接近或大于1)的样品的观测结果,其中探测到22个源。大多数EESBH表现出从几百秒差距到一千秒差距尺度的紧凑射电结构。我们估算了产生射电辐射所需的最低恒星形成率面密度,发现它高于以往在环核星暴星系中探测到的最大值,这意味着射电辐射来自活动星系核活动。随着比较样本,我们发现一个整体的逆无线电响度和爱丁顿比的相关性范围从子到超级爱丁顿比。高Eddington和轻度超Eddington活动星系核(-0.5<log lambda_Edd<0.6)的射电与X射线亮度比L_R/L_X~10^-5至10^-4,射电频谱陡峭,支持射电发射来自日冕的瞬时喷出物(流出物),但是,喷流的贡献不能完全排除。我们的高度超爱丁顿源(log lambda_Edd>~0.6)具有较平坦的射电频谱,同时其射电光度较低:L_R/L_X~10^-5,其射电发射可能由磁化日冕主导,本文还提出了一种辐射压引起的喷流。
2020-07-22 astro-ph.GA 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
Super Eddington Slim Accretion Disks with Winds
我们通过允许形成有效不透明度降低的多孔层来构建围绕恒星和超大质量黑洞的超级爱丁顿超薄模型。我们表明,在高吸积率,内部的磁盘成为辐射压力为主。然而,与磁盘变厚的标准情况不同,超级爱丁顿磁盘仍然很薄。此外,它们加速了具有“厚盘”几何形状的显著风。我们表明,以上约1.5倍的标准临界质量吸积率(需要释放爱丁顿光度),净光度释放是爱丁顿以上。当中心黑洞的吸积速率大于标准临界速率的5倍时,中心黑洞的吸积速率大于爱丁顿黑洞的吸积速率。在大约20 m-dot_crit以上,气盘仍然很薄,但风变成球形,目前的模型崩溃了。
2010-04-11 astro-ph.HE
Ruling Out Compact Jets as the Dominant Source of Radio Emission in Radio-quiet, High Eddington-ratio Active Galactic Nuclei
Texas Tech University(德克萨斯理工大学);University of Nevada, Reno(内华达大学雷诺分校);University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校)
该研究通过分析无线电静默高埃德顿比AGNs的无线电/X射线亮度比,排除了喷流主导的无线电发射模型,支持了冠状体主导的发射机制。
2026-01-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
The sub-Eddington boundary for the quasar mass-luminosity plane: A theoretical perspective
通过对斯隆数字巡天数据第5版中的6万多个类星体进行探索,斯坦哈特和埃尔维斯发现了一个亚爱丁顿边界和一个在更高黑洞质量下依赖红移的下降,这可能是大质量黑洞生长历史的线索。我们对这期《宇宙》特刊的贡献是将黑洞吸积和喷流形成的模型应用于这些观测。为了说明的目的,我们包括大约100,000个数据点从斯隆数字巡天数据发布7次爱丁顿边界也是可见的,并提出了一个理论图片,解释这些功能。通过呼吁薄盘理论和较低的吸积效率和喷射类星体的时间演化相比,非喷射类星体在我们的“间隙范例”,我们解释了两个功能的子爱丁顿边界。首先,我们表明,下降的类星体的质量-光度平面上的大黑洞质量发生在所有的红移。但喷射类星体的比例与这种范式中的合并函数直接相关,这意味着喷射类星体的比例随着红移的减少而下降,这使我们能够解释亚爱丁顿边界的第二个特征,即在高黑洞质量下,类星体质量-光度边界的斜率与红移的依赖性,这是由于辐射效率随时间的变化。我们能够再现的质量依赖性,以及振荡行为,作为时间的函数的子爱丁顿边界的斜率。基本的物理概念包括逆行吸积只发生在更大质量的黑洞的一个子集上,这意味着我们模型中大多数旋转的黑洞都是逆行吸积体。简而言之,本文相当于一个定性的概述如何亚爱丁顿边界自然出现的差距范例。
2019-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
A VLBA-resolved Jet Associated with Super-Eddington Accretion in a Radio-loud Quasar at $z=3.4$
Waseda University(早稻田大学);New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学);Nagoya City University(名古屋市立大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Tohoku University(东北大学)
研究通过VLBA观测揭示了z=3.4处超艾丁顿吸积的射电明亮类星体喷流结构,发现其喷流长度达745 pc,为目前最远的射电明亮类星体之一,具有重要的AGN反馈研究意义。
2026-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Extreme Super-Eddington NLS1 RX J0134.2-4258 -- II. A Weak-Line Seyfert Linking to the Weak-Line Quasar
RX J0134.2-4258是最超爱丁顿窄线塞弗特1(NLS 1)星系之一,我们对它进行了从无线电到X射线的监测活动。在本文中,我们提出了一个详细的分析,其光学/紫外光谱和宽带光谱能量分布(SED)。我们的研究表明,RX J0134.2-4258的首选黑洞质量是$M_{\rm BH} \sim 2 \times 10^{7}~M_{\odot}$,给出了通过$\dot{m}_{\rm out} \sim 20$外盘的质量吸积率(假设零自旋),与观测到的光度比$L_{\rm bol}/L_{\rm Edd} \sim 6$相比。这种辐射效率的降低是超级爱丁顿流的预期,因为功率可以通过平流和/或盘风损失。我们发现RX J0134.2-4258的光学/紫外线类似于弱类星体(WLQ)的光学/紫外线,因为它具有明显弱的C IV和N V发射线。它也有剧烈的X射线变化,再次类似于最近在其他一些WLQ中观察到的变化。然而,与RX J0134.2-4258相比,WLQ具有系统性更高的质量($\gtrsim 10^8~M_{\odot}$)和更低的爱丁顿比($\dot{m}_{\rm out} \sim 1$)。相反,我们比较了最极端的NLS 1,具有类似的大$\dot{m}_{\rm out}$,但质量较小。这些显示出类似的辐射效率大幅降低,但它们的紫外线并不类似地以风为主。我们提出了一类新的弱线…
2022-11-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Super-Eddington Nature of Super Massive Stars
超大质量恒星(SMS)是大质量的氢天体,缓慢地辐射它们的引力结合能。这种假设的原始天体可能是在星系中心观测到的大质量黑洞(BH)的种子。在标准图片下,这些天体可以近似描述为n=3的多面体,并且它们的亮度非常接近爱丁顿光度。然而,一旦人们考虑到由爱丁顿极限附近的不稳定性引起的孔隙度,这会引起超爱丁顿态,标准图像应该被修改。我们研究这些物体的结构,演化和质量损失。我们发现以下情况。首先,SMS的进化由于其增加的能量释放而加速。它们加速连续驱动的风。如果没有旋转稳定性,这些风不足以“蒸发”物体,这样它们就可以坍缩形成超大质量的BH,然而,它们确实阻止了SMS发射大量的电离辐射。如果SMS是旋转稳定的,风会“蒸发”物体,直到一颗正常的亚爱丁顿星(sub-Eddington star)保留下来,质量只有几个100 Msun。
2012-03-20 astro-ph.HE
Numerical Simulations of Super-Eddington Accretion Flows
本文综述了基于多维辐射磁流体动力学模拟的超爱丁顿吸积盘研究进展,总结了辐射驱动外流、能量输运过程及其输出与黑洞参数的关系,并讨论了其在潮汐瓦解事件等天体物理系统中的应用。
2024-08-29 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
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
Black Hole Winds II: Hyper-Eddington Winds and Feedback
我们表明,黑洞提供的质量在超爱丁顿率驱动外流与温和的次相对论速度。它们是爱丁顿吸积因子$\dot m_{\rm acc} \sim 10 - 100$的$\sim 0.1 - 0.2c$和$\dot m_{\rm acc} \sim 10^4$的$\sim 1500\,{\rm km\, s^{-1}}$。像这样的风在超亮源(ULXs)的X射线光谱中被发现,强烈支持ULXs是超爱丁顿吸积状态的恒星质量致密双星的观点。从主X射线发射锥外观察,SS 433似乎是一个极端的ULX系统($\dot m_{\rm acc} \sim 10^4$)。对于不太极端的爱丁顿因子$\dot m_{\rm acc} \sim 10 - 100$,风的光球温度是$\sim 100$ \,eV,与超铝超软源(ULS)是在中等能量X射线束之外看到的ULX的图像一致,统一了ULX/ULS群和SS 433(实际上是一个ULS,但光球发射太软而无法检测)。对于超大质量黑洞(SMBH),来自超爱丁顿吸积的反馈比通常的近爱丁顿(“UFO”)情况要强大得多,如果在自然界中实现,将意味着$M - σ$的质量明显小于观察到的质量。我们认为,在这种情况下,吸积盘的可能翘曲可能会导致大部分盘质量被驱逐,严重减少这种强烈的反馈的发生率。我们表明,超-爱丁顿反馈明亮的ULXs可以对他们的宿主星系产生重大影响。这可能对小星系的形成和…
2015-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-Eddington accretion onto the Galactic ultraluminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124
我们报告了第一颗银河系超亮X射线脉冲星Swift J0243.6+6124在2017-2018年爆发期间的光谱行为。在亚爱丁顿能级,源光谱的特点是由三个发射分量,分别来自吸积柱,热点,和一个广泛的铁线发射区。当辐射源高于爱丁顿极限时,热点温度升高,光谱中出现两个以上的黑体分量。一个黑体分量的半径为10-20公里,可能来自吸积柱的顶部。另一个在黑体光度为(1 - 2)*10^38 erg/s时饱和,与中子星的爱丁顿极限一致。这与紧凑物体上的超爱丁顿吸积将为光学厚度的外流提供动力的情况非常一致,并表明吸积率是临界值的60-80倍。这表明磁化系统上的超级爱丁顿吸积也可以为大规模的风提供动力。在超爱丁顿层,铁谱线变得更加显著和蓝移,并被认为与中央漏斗或喷流中的超快风有关。这个源,如果位于外部星系,将像其他超亮星系一样出现。
2019-01-28 astro-ph.HE
Swift J1644+57: an Ideal Test Bed of Radiation Mechanisms in a Relativistic Super-Eddington Jet
在斯威夫特发现喷射潮汐扰动事件(TDE)Sw J1644+57后的前10天内,在无线电,近红外,光学,X射线和伽马射线波段进行了同步观测。这些多波长的数据提供了一个独特的机会,以限制发射机制和化妆的相对论性超爱丁顿喷流。我们考虑了一个详尽的各种辐射机制产生的X射线在这个TDE,并排除了许多过程,如SSC,光球和质子同步加速器。Sw J1644+57的红外到伽马射线数据与同步加速器和外部逆康普顿(EIC)过程一致,前提是射流中的电子在短于动力学时间的约1%的时间尺度上连续加速,以保持幂律分布。连续电子加速的要求指向坡印亭磁通支配喷流中的磁重联。EIC过程可能需要微调来解释所观察到的X射线光变曲线的时间衰减,而在磁射流中的同步加速器过程不需要微调这个TDE。
2016-04-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
J1406+0102: Dust Obscured Galaxy Hiding Super Eddington Accretion System with Bright Radio Emission
本文通过多波段交叉匹配发现 z=0.2367 的射电响亮尘埃遮蔽星系 J1406+0102,其黑洞质量与光度表明处于超爱丁顿吸积状态,并揭示其强 AGN 反馈、超大质量黑洞增长路径及对高能宇宙中微子背景的潜在贡献。
2025-05-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
The case for super-Eddington accretion in JWST broad-line AGN during the first billion years
NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心);Space Telescope Science Institute(空间望远镜科学研究所);Space Telescope Science Institute for the European Space Agency (ESA)(欧洲空间局空间望远镜科学研究所);The William H. Miller III Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University(约翰霍普金斯大学威廉H·米勒三世物理与天文学系);Department of Astronomy, University of Washington(华盛顿大学天文学系);Department of Astronomy, University of Texas at Austin(得克萨斯大学奥斯汀分校天文学系)
研究发现JWST观测到的类星体表现出超埃登顿吸积,挑战了传统理论,提出通过超埃登顿吸积解释早期宇宙中黑洞生长的机制。
2026-04-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-Eddington Magnetized Neutron Star Accretion Flows: a Self-similar Analysis
本文通过自相似解研究超爱丁顿盘与磁化中子星磁层在薄边界层内的相互作用,给出磁层截断半径与阿尔文半径的比例关系,并表明该模型可用于解释超亮X射线双星等环境中的中子星吸积与自转演化。
2024-06-28 astro-ph.HE
X-Ray Weak AGNs from Super-Eddington Accretion onto Infant Black Holes
针对JWST选出的宽线活动星系核的X射线弱性,提出超爱丁顿吸积模型,内冕嵌入漏斗几何,冷却至30-40 keV,产生极软谱(Γ=2.8-4.0),导致钱德拉难以探测。
2024-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-Eddington accretion discs with advection and outflows around magnetized neutron stars
本文提出了一个磁化中子星周围的超爱丁顿吸积盘模型,该模型考虑了热的平流和风的质量损失。该模型是半解析的,并预测吸积盘的所有基本物理特性的径向轮廓。磁层半径被发现作为一个本征值的问题。当内盘处于辐射压力主导的状态,但没有达到当地的爱丁顿极限,平流是温和的,磁层的半径依赖于吸积率弱。一旦接近当地爱丁顿极限,磁盘成为平流为主,磁层半径与质量吸积率的标度是类似的经典阿尔芬关系。考虑到风中的质量损失会导致磁层半径的增加。我们的模型可以应用于大量的磁化中子星吸积接近或超过其爱丁顿极限:超亮X射线双星,Be/X射线双星爆发,和其他系统。在我们的模型中,我们讨论了迄今为止已知的最亮的超亮脉冲星NGC 5907~X-1和经历过非常亮的超爱丁顿爆发的Be/X射线双星NGC 300~ULX-1的观测性质。
2019-02-12 astro-ph.HE
Einstein and Eddington and the consequences of general relativity: Black holes and gravitational waves
1919年5月29日,爱丁顿在普林西比岛和合作者在索布拉尔进行了100年的观测,通过太阳引起的时空曲率使来自遥远恒星的入射光发生偏转,证实了爱因斯坦的广义相对论,为了庆祝这一观测的100周年,我们强调了该理论的主要方面,它的测试和应用,重点是它的一些突出的后果。它们是黑洞,广义相对论的最佳对象,以及引力波,遥远宇宙的引力探测器。我们还指出了一些开放的问题。
2019-11-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A novel sub-grid model for super-Eddington accretion of spinning black holes in galaxy-scale simulations
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);University of Oxford(牛津大学);University of Zurich(苏黎世大学);University of Geneva(日内瓦大学);Università degli Studi dell’Insubria(因斯布鲁克大学);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学)
本研究提出了一种新型子网格模型,用于模拟银河尺度中自转黑洞的超埃登顿吸积过程,通过自洽的自转演化方案和吸积盘结构,探讨了角动量偏移对超埃登顿吸积的影响。
2025-12-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray Outflows and Super-Eddington Accretion in the Ultraluminous X-ray Source Holmberg IX X-1
对X射线连续谱发射和通量变化的研究还没有最终揭示在分布的高亮度端(Lx > 1 e40 erg/s)的超亮X射线源(ULX)的性质。这些都是特别感兴趣的,因为光度需要超级爱丁顿吸积到一个质量约10 Msun的黑洞,或更多的标准吸积到一个中等质量的黑洞。超级爱丁顿吸积模型预测了强烈的外流风,使原子吸收线成为极端ULX性质的关键诊断。为了寻找这样的功能,我们已经进行了长期的,500公里的观测活动Holmberg IX X-1与朱雀。这是迄今为止,对于明亮的孤立ULX,铁K带通中最敏感的数据集,但我们在发射或吸收中没有发现统计上显著的原子特征;任何未检测到的窄特征必须具有小于15-20 eV的等效宽度,置信度为99%。如果观察到的质量流入和流出速率之间的趋势延伸到超爱丁顿区域,这些极限远低于预期的>150 eV的线,并且事实上排除了在各种次爱丁顿黑洞中从盘风观察到的线强度。因此,我们不能通过任何实质性的物质柱来观察Holmberg IX X-1的中心区域,排除了球形超爱丁顿吸积模型。如果Holmberg IX X-1是一个超爱丁顿源,任何相关的外流必须具有各向异性的几何形状。最后,铁元素的缺乏表明这颗伴星不可能产生强风,而霍姆伯格IX X-1必须主要通过罗氏瓣溢出吸积。
2013-06-10 astro-ph.HE
Effects of Heat Conduction on Blocking off the Super-Eddington Growth of Black Holes at High Redshift
本文研究高红移黑洞周围气体热传导对超爱丁顿吸积的阻断作用,推导出实现各向同性加热的条件及超爱丁顿吸积的新判据。
2023-04-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray sources as super-Eddington accretion disks
超亮X射线源(ULX)的起源是一个谜,在外部星系的X射线亮度超过我们银河系中最明亮的黑洞的数百和数千倍。最流行的ULX模型涉及以超爱丁顿速率吸积的中等质量黑洞(IMBH)或恒星质量黑洞。在这里,我们回顾ULX的性质,它们的X射线谱表明,在超临界吸积假设的吸积盘中存在热风。然而,最有力的证据来自光谱学。ULX对应物的光谱与SS 433非常相似,SS 433是我们银河系中唯一已知的超临界吸积体。
2016-01-26 astro-ph.HE
The bright black hole X-ray binary 4U 1543-47 during 2021 outburst. A clear state transition from super-Eddington to sub-Eddington accretion revealed by Insight-HXMT
本研究利用Insight-HXMT观测分析黑洞X射线双星4U 1543-47 2021年爆发数据,发现其存在超爱丁顿到亚爱丁顿的清晰态转变,提出该转变由吸积流从超临界盘向薄盘构型变化驱动。
2024-03-05 astro-ph.HE
Ultraluminous X-Ray Sources
我们回顾了超铝X射线源(ULX)的观测。对ULX射线的X射线光谱和计时研究表明,这种新的吸积状态与银河系恒星质量黑洞双星中的吸积状态不同。相干脉动的检测表明在三个ULX中存在中子星吸积物,因此显然是超爱丁顿光度。ULX的光学和X射线谱线轮廓以及相关的射电和光学星云的性质表明,ULX产生强大的外流,也表明了超级爱丁顿吸积。我们讨论了超爱丁顿吸积模型及其与ULXs观测行为的关系。我们回顾了ULX中存在中等质量黑洞的证据。我们认为ULXs的超爱丁顿吸积在活动星系核,早期宇宙的加热,最近通过引力波检测到的黑洞二进制的起源的影响。
2017-03-31 astro-ph.HE
Simulated optical light curves of super-Eddington tidal disruption events with ZEBRA flows
我们提出了模拟超爱丁顿潮汐破裂事件(TDEs)的光学光变曲线使用零伯努利吸积(ZEBRA)流模型,提出在超爱丁顿阶段,光盘是准球形的,辐射压力占主导地位,并伴随着强射流的产生。我们构造光变曲线上和离轴(相对于射流)观察员占喷射发射的各向异性性质。我们发现,在光学波长,从吸积流的发射是数量级的亮度比所产生的喷流,即使从同步加速器自康普顿升压。与观测到的TDE Swift J2058.4+0516相比,我们发现ZEBRA模型准确地捕获了吸积保持超爱丁顿的时间尺度,并再现了瞬态的光度。然而,我们发现光变曲线的形状在早期偏离,我们模拟的ZEBRA的半径和温度分别比观察到的小$\sim2.7 - 4.1$倍和大$\sim1.4 - 2.3$倍。我们认为,这表明ZEBRA膨胀更多,更快,比目前预测的模型,我们讨论了可能的扩展模型来解释这一点。这些改进,加上即将进行的大规模调查的宝贵新数据,可能有助于解决超级爱丁顿TDE的性质以及它们是如何供电的。
2022-10-21 astro-ph.HE
Thick accretion disk and Its super Eddington luminosity around spinning blackholes
在一般的吸积盘模型理论中,围绕天体的吸积盘包括服从开普勒运动的流体环。然而,当我们靠近吸积盘的中心时,我们应该考虑相对论和旋转效应,吸积盘周围是旋转的致密大质量物体,如黑洞或中子星。在这项研究中,我们探讨的吸积盘的内部部分的几何形状的背景下,Mukhopadhyay的伪牛顿势近似的完整的广义相对论理论。我们发现,在致密旋转黑洞表面附近,吸积盘的形状“膨胀”或变厚,吸积盘的光度可超过爱丁顿光度。
2021-03-19 astro-ph.HE
High-z Quasars in the R_h=ct Universe
如果不借助异常高的吸积率或奇异的大质量种子的产生,人们就无法理解10^9太阳质量的黑洞的早期出现,而这两种情况在本机宇宙中都看不到。最近的观测使这个问题更加复杂,因为它表明大多数(如果不是全部的话)高z类星体似乎都在爱丁顿极限处吸积。在LCDM的背景下,唯一可行的替代方案似乎是通过合并聚集超大质量黑洞,只要种子在红移>40时开始形成,但在z~20-30时停止产生。在本文中,我们表明,虽然高z类星体可能很难解释的标准模型的框架内,他们反而可以更合理地解释在R_h=ct宇宙的背景下。在这种宇宙学中,再电离开始后(z<15)产生的5-20个太阳质量的种子可以很容易地在z> 6时增长到M>10^9太阳质量,仅仅是通过以标准爱丁顿速率吸积。
2012-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Double Compton and Cyclo-Synchrotron in Super-Eddington Disks, Magnetized Coronae, and Jets
我们提出了一个扩展的广义相对论辐射磁流体动力学代码HARMRAD占发射和吸收的热循环同步加速器,双康普顿,韧致辐射,低温OPAL不透明度以及汤姆逊和康普顿散射。我们近似的辐射场作为玻色-爱因斯坦分布,并使用辐射数能量动量守恒方程,以跟踪光子硬化。我们进行各种模拟研究这些扩展如何影响磁逮捕磁盘在爱丁顿吸积超爱丁顿率的辐射特性。我们发现,双康普顿占主导地位的韧致辐射的磁盘半径$r\sim 15r_g$(引力半径)在一百倍的爱丁顿吸积率,并在较小的半径在较低的吸积率。双康普顿和回旋同步加速器调节日冕中的辐射和气体温度,而回旋同步加速器调节喷流中的温度。有趣的是,当吸积率下降到爱丁顿时,光学上薄的日冕发展,其气体温度$T\sim 10^9$ K是盘的黑体温度的$\sim 100$倍。我们的研究结果表明,双康普顿和同步加速器在超爱丁顿磁盘,磁化电晕,和射流的重要性。
2016-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Supermassive Black Holes with High Accretion Rates in Active Galactic Nuclei. IV. H$β$ Time Lags and Implications for Super-Eddington Accretion
我们已经完成了两年的光度和光谱监测的大量活动星系核(AGN)的吸积率非常高。在本文中,我们报告的结果的第二阶段的运动,在2013- 2014年,和测量的五个新的H $β$时间滞后的8个监测活动星系核。这五个物体都被确认为超级爱丁顿吸积大质量黑洞(SEAMBHs)。在这次活动中测得的最高吸积率的物体是$\dot{\mathscr{M}}\gtrsim 200$,其中$\dot{\mathscr{M}}= \dot{M}_{\bullet}/L_{\rm Edd}c^{-2}$,$\dot{M}_{\bullet}$是质量吸积率,$L_{\rm Edd}$是爱丁顿光度,$c$是光速。我们发现,在SEAMBHs的H $β$时间滞后是显着短于亚爱丁顿活动星系核的测量,并增加吸积率增加的偏差。因此,宽线区尺寸($R_{_{\rm Hβ}}$)和5100埃光学光度($R_{_{\rm Hβ}}-L_{5100}$)之间的关系需要吸积率作为附加参数。我们建议,很大程度上的效果可能是由于强烈的各向异性的细长盘辐射。用黑洞的引力半径标度$R_{_{\rm Hβ}}$,定义了一个新的半径-质量参数($Y$),并证明了它在临界吸积率$\dot{\mathscr{M}}_c=6\sim 30$处饱和,表明吸积盘从薄向薄过渡,薄吸积盘的光度达到饱和.参数$Y$是一个非常有用的探针,用于理解大质量黑洞的各种吸…
2015-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Three-Dimensional General Relativistic Radiation Magnetohydrodynamical Simulation of Super-Eddington Accretion, using a new code HARMRAD with M1 Closure
黑洞吸积流和吸积喷流是相对论性的动态热磁化等离子体流,其辐射不透明度对吸积流的结构和行为有重要影响。我们描述了一个数值方案,测试和天体物理学相关的应用程序中使用的M1辐射封闭在一个新的三维(3D)广义相对论(GR)辐射(R)磁流体力学(MHD)大规模并行代码称为HARMRAD。我们的三维GRRMHD模拟的超爱丁顿吸积(约$20$倍爱丁顿)到一个快速旋转的BH(无量纲自旋$j=0.9375$)显示持续的非轴对称磁盘湍流,持续的电磁射流驱动的Blandford-Znajek效应,和总辐射输出始终接近爱丁顿率。总吸积效率为$20\%$量级,大尺度电磁喷流效率为$10\%$量级,到达大距离的总辐射效率仅为$1\%$量级。然而,辐射喷流和电磁喷流都出现在一个几何波束极区,具有超爱丁顿各向同性等效光度。利用HARMRAD进行的这种模拟可以揭示BH自旋与在发射喷流时,我们可以利用磁盘来确定X射线双星的光谱和时间状态的起源,帮助理解潮汐破裂事件(TDE)是如何工作的,为M87和其他活动星系核(AGN)提供精确的视界尺度流动结构,并隔离AGN反馈是由辐射还是由电磁、热或动力风/喷流驱动。例如,低辐射效率和弱BH自旋下降率从我们的模拟表明,BH增长超过宇宙学时间的数十亿太阳质量的红移$z\sim 6-8$是可以实现的,即使快速旋转BH和10个太阳质量的BH种子。
2013-12-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-Eddington fluxes during thermonuclear X-ray bursts
近三十年来,人们已经知道热核X射线爆发的能谱通常与普朗克函数很好地拟合,温度如此之高,以至于它们意味着发射表面存在超埃丁顿辐射通量,即使在没有光球半径膨胀证据的爆发部分也是如此。这种明显的不一致性通常被搁置一边,假设通量实际上是亚爱丁顿的,拟合的温度如此之高,是因为光谱被大气的能量依赖不透明度扭曲了。在这里,我们表明,目前可用的传统大气模型预测的光谱出现不兼容的最高精度测量的爆发光谱使用罗西X射线定时探测器,如在4U 1820-30超级爆发和长爆发从GX 17+2。相比之下,这些测量与具有高温和适度化学势的玻色-爱因斯坦光谱非常吻合。这种光谱与普朗克光谱非常相似。它们意味着地表辐射通量比爱丁顿通量大三倍以上。我们发现,从许多来源的许多其他突发的片段是很好的拟合类似的玻色-爱因斯坦光谱,这表明在发射表面的辐射通量也超过了爱丁顿通量在这些段。我们认为,爆发谱可以密切接近玻色-爱因斯坦谱,并有超过爱丁顿通量的通量,因为它们是由康普顿化形成的扩展,低密度辐射气体由向外辐射力的支持,并由纠缠的磁场限制。
2010-07-16 astro-ph.HE
Chandra reveals a possible ultra-fast outflow in the super-Eddington Be/X-ray binary Swift J0243.6+6124
预计超爱丁顿速度的增长将伴随着强劲的资金外流。在银河系X射线双星和河外超亮X射线源(ULX)中观察到这种外流。然而,由于它们的源距离很远,ULX外流对检测和详细研究具有挑战性。银河系中子星以超爱丁顿速率从Be星伴星吸积,显示出与ULX中子星的许多相似之处,因此提供了一种替代方法来研究这种吸积机制中的外流。在这里,我们介绍了这样一颗超级爱丁顿吸积中子星Swift J0243.6+6124的钱德拉高分辨率光谱,以寻找其2017/2018年巨大爆发高峰期间的风外流特征。我们检测到狭窄的发射特性,在休息从Ne,Mg,S,Si和Fe。此外,我们检测到的吸收功能,可以确定在两种方式的集合:无论是作为所有的铁过渡在休息(可能的贡献,从镁),或三个蓝移的Ne和镁线在$\sim 0.22c$的组合,而其余的线是在休息。第二种情况意味着外流的速度与ULX中看到的速度相似,包括ULX脉冲星NGC 300 ULX-1。这一结果也意味着斯威夫特J0243.6+6124发射了一个喷流,在无线电中检测到并报告过,同时以超爱丁顿吸积速率发射了超快的风外流。
2019-06-04 astro-ph.HE
The X-ray Pulsar 2A 1822-371 as a Super Eddington source
低质量X射线双星2A 1822-371是一个轨道周期为5.57小时的食星系统,具有吸积盘日冕,主星为0.59秒的X射线脉冲星,强磁场为10^10-10^12 G。本文研究了脉冲星的自旋演化和系统的几何约束。我们发现,与以前的说法相反,厚电晕是不需要的,并且该系统的特性可以最好地解释由薄吸积流出由于超爱丁顿质量传递速率和几何厚内吸积流。轨道,光谱和定时观测可以调和在这种情况下的假设下,质量转移进行的热时标,这将使2A 1822-371,一个温和的超爱丁顿源在高倾角。对13年RXTE数据的时序分析显示,2A 1822-371可能会在未来几千年内迅速转变为毫秒脉冲星。
2017-02-24 astro-ph.HE
GRRMHD Simulations of MAD Accretion Disks Declining from Super-Eddington to Sub-Eddington Accretion Rates
利用广义相对论辐射磁流体动力学(GRRMHD)方法对非自旋($a_*=0$)和自旋($a_*=0.9$)超大质量黑洞周围的磁制动盘(MAD)进行了模拟。在每个模拟中,质量吸积率随着时间的推移而降低,这样我们就可以在$3 \gtrsim \dot{M}/\dot{M}_{\rm{Edd}}\gtrsim 0.3$范围内对爱丁顿标度率进行采样。对于非自旋BH模型,总效率和辐射效率随着吸积率的降低而增加,分别在$η_{\rm{tot}}\sim9-16\%$和$η_{\rm{rad}}\sim6-12\%$范围内变化。这个模型显示喷流活动很少。相比之下,自旋BH模型具有由从BH提取的自旋能量提供动力的强相对论性喷流。喷流功率随吸积率的增大而减小,总效率和辐射效率分别为$η_{\rm{jet}}\sim 18-39\%$和$η_{\rm{rad}}\sim 45-79\%$。我们证实,轻度亚爱丁顿磁盘可以提取大量的权力,从一个旋转BH,只要他们在MAD状态。在次爱丁顿演化过程中,$100\, GM/c^2$的射流剖面大致呈抛物线状,幂律指数为$k\approx0.43-0.53$。这两个模型显示出显着的变化,在传出的辐射,这可能是与事件的磁通量爆发。的$a_*=0.9$模型显示半定期的变化与$\sim2000\, GM/c^3$的最终$\sim10,000\, GM/c^3$的模拟,这表明…
2022-09-24 astro-ph.HE
Microlensing Evidence for Super-Eddington Disc Accretion in Quasars
透镜星系中恒星星族的微透镜效应为强透镜类星体中吸积盘结构的空间解析提供了重要的机会。这种方法估计的吸积盘尺寸平均要比标准的沙库拉-苏尼亚耶夫吸积盘模型的预测大。通过分析微透镜变化的观测数据,我们可以认为,有一部分透镜类星体(主要是小质量天体)在超爱丁顿区吸积。超爱丁顿吸积导致形成光学厚的信封散射辐射形成的光盘。这使得表观圆盘尺寸更大,并且实际上与波长无关。在我们的模型框架内,当放大校正的通量和半径都可用时,有可能对质量吸积率和黑洞质量进行自洽估计。
2013-01-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Microlensing evidence for super-Eddington disk accretion in quasars
透镜星系的恒星星族的引力微透镜效应为空间分辨强透镜类星体中的吸积盘结构提供了重要的机会。有些物体(如爱因斯坦的十字架)与标准吸积盘模型的预测相当一致。在其他情况下,发射区域的大小大于标准薄盘理论预测的,并且实际上与波长无关。这可以解释为光学厚散射包层的观测表现,可能与流出的超艾丁顿吸积有关。
2012-10-21 astro-ph.CO astro-ph.HE