Warped disks during type II outbursts in Be/X-ray binaries: evidence from optical polarimetry
目前解释Be/X射线双星(BeXB)中的巨型(II型)X射线爆发的模型是基于高度扭曲盘的想法。它们被认为是当一个错位和扭曲的盘变得偏心时发生的,这使得中子星能够捕获大量的物质。BeXB 4U 0115+63在2015年和2017年经历了两次大爆发。我们的目的是调查是否可以通过光学偏振检测在磁盘的结构变化,预计在II型爆发。我们提出了BeXB 4U 0115+63的第一个光学偏振观测和新的光谱,涵盖了2013-2017年。我们详细研究了H $α$线轮廓的形状和偏振参数之前,期间和之后发生的II型X射线爆发。我们发现在2017年X射线爆发期间,偏振度和偏振角发生了显着变化,谱线轮廓高度扭曲。$\sim$的偏振度下降了1%,而偏振角,这应该是与磁盘的方向,第一次增加$\sim 10^{\circ}$在大约两个月,然后减少了类似的金额和类似的时间尺度上一旦X射线activitystopped.We解释的偏振和光谱的变化作为证据存在的一个扭曲的磁盘。
2018-08-27 astro-ph.HE
Thermal Spectra of Warped and Broken Accretion Disks
本研究解析计算了翘曲和破裂吸积盘的热谱,发现倾斜盘光谱偏离多色黑体,低频幂律指数随视角变化,表明软态黑洞吸积盘可能在更大半径处翘曲或破裂。
2025-01-24 astro-ph.HE
Observational signatures of warped accretion flows in tidal disruption events
School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study(高等研究院自然科学学院);Department of Astrophysical Sciences, Princeton University(普林斯顿大学天体物理科学系)
本文分析潮汐瓦解事件中吸积流翘曲的三种观测特征(红化光学色、延迟X射线上升、X射线耀发回响),并提出初步观测证据,认为其可提供强引力效应的最清晰天文信号。
2026-09-25 astro-ph.HE
Modeling the precession of the warped inner accretion disk in the pulsars LMC X-4 and SMC X-1 with NuSTAR and XMM-Newton
利用宽波段X射线研究了超轨道周期对中子星X射线双星LMC X-4和SMC X-1的X射线谱和脉冲轮廓的影响。这两个源显示出几十天量级的周期性或准周期性光度变化,这被认为是超轨道的,并归因于扭曲的旋进吸积盘。使用联合NuSTAR和XMM-牛顿观测,跨越一个完整的超轨道周期,我们研究了这些来源的宽带光谱,并发现形状被很好地描述了一个软黑体组件的吸收功率定律。光谱形状和脉冲轮廓形状的变化是周期性的超轨道周期,从旋进盘预期。我们进行X射线断层扫描使用的脉冲轮廓的变化来模拟内部吸积盘的几何形状和运动学。我们简单的光束和内盘几何模型表明,软脉冲的形状和相位的长期变化是一致的再处理发射从一个旋进内盘。
2019-12-13 astro-ph.HE
X-ray spectropolarimetric signature of a warped disk around a stellar-mass black hole
X射线双星中的黑洞通常被认为是垂直于吸积盘的平面旋转,而平行于双星的轨道平面。虽然巴丁-彼得森效应迫使吸积盘的内部与旋转黑洞的赤道面对齐,但吸积盘可能会弯曲,使得外部的倾斜角与内部的倾斜角不同。在本文中,我们确定了一个可能的观测签名的翘曲吸积盘的偏振度的光谱的连续。这样的签名将提供存在翘曲盘的直接证据,并且可能甚至是翘曲半径的测量,这反过来可以用于推断盘的粘度参数。
2016-04-21 astro-ph.HE gr-qc
Wobbling and precessing jets from warped disks in binary systems
我们提出了有史以来第一个三维(3D)磁流体动力学(MHD)模拟的吸积-喷射结构的结果。我们调查的3D进化的喷气机对称发射的单星,但也从翘曲盘在二进制系统的喷气机。我们已经应用了各种模型设置,并通过模拟一个稳定的和双极对称的三维结构,从一个单一的星盘喷射系统进行测试。我们的参考模拟保持了良好的轴对称性,并且对于超过600次的内盘旋转也保持了双极对称性,这证实了我们的模型设置的质量。然后,我们实现了一个三维引力势(罗氏势),由于伴星和运行各种模拟不同的二元分离和质量比。这些模拟显示了典型的三维偏离轴对称,如洛希瓣外的射流倾斜或在吸积盘中形成的螺旋臂。为了找到旋进效应的指示,我们还运行了一个示例性的参数设置,基本上由仅$\simeq{200}$内盘半径的小二元分离控制。这个模拟显示出强烈的迹象表明,我们观察到的喷气发动机盘的摆动所造成的射流进动的发病。我们估计约5000动力学时间步长后,约4度的射流轴的横向运动所定义的进动锥的开口角。
2015-10-26 astro-ph.HE
Relaxation of Warped Disks: the Case of Pure Hydrodynamics
轨道盘可能由于盘的内部区域和外部区域的角动量之间的不对准而呈现弯曲。我们从最简单的情况开始对翘曲圆盘的物理学进行系统的模拟研究:在纯流体动力学下,即除了雷诺应力之外没有内应力的情况下,非受迫翘曲的松弛。我们专注于非线性制度中的弯曲率是大相比,磁盘的纵横比。当翘曲是非线性的,强大的径向压力梯度驱动跨音速径向运动沿磁盘的顶部和底部表面,有效地混合角动量。由此产生的非线性衰减率的翘曲的翘曲率和翘曲宽度增加,但至少在这里研究的参数制度,是独立的声速。相关角动量通量的特征量同样随着局部翘曲率和翘曲延伸的径向范围而增加;它也随着声速的增加而增加,但比线性增加慢。角动量通量在延迟之后响应于翘曲速率,该延迟与声波穿过翘曲的径向范围的时间的平方根成比例。这些行为与分析模型中描述线性翘曲动力学时常用的一些假设不同。
2013-03-21 astro-ph.HE
Tilted, warped, and eccentric disks
College of Charleston(查尔斯顿学院);Flatiron Institute(平托研究所);Newcastle University(纽卡斯尔大学);University of Toronto(多伦多大学);University of Cambridge(剑桥大学)
本文探讨了倾斜、扭曲和偏心盘对吸积系统动力学、热力学及观测影响,分析了相关进动机制、吸积系统类型及未来研究方向。
2026-03-03 astro-ph.HE
Nozzle Shocks, Disk Tearing and Streamers Drive Rapid Accretion in 3D GRMHD Simulations of Warped Thin Disks
本文通过三维GRMHD模拟高度倾斜的翘曲薄吸积盘,发现喷嘴激波、盘撕裂和低角动量流束等新型耗散机制可显著加速黑洞吸积,远超标准α黏滞模型预期,并可能解释活动星系核的极端光变。
2024-05-06 astro-ph.HE
Evolution of Warped Accretion Disks in Active Galactic Nuclei. I. Roles of Feeding at the Outer Boundaries
在两种不同的外边界馈电框架下,研究了旋转黑洞与其周围翘曲的吸积盘的排列过程。我们考虑(1)固定流,其中气体以一个优选的角动量连续地供给,和(2)自由流,其中没有气体供给,圆盘在它们的外边缘自由扩散。正如预期的那样,我们发现,对于固定流量的情况下,黑洞磁盘系统总是最终对齐的时间尺度上的几个1 e6年,无论初始倾角。当初始倾角大于π/2时,黑洞吸积由逆行向逆行过渡,且两阶段吸积到黑洞上的质量相当。另一方面,对于自由流的情况,对准和反对准都可能发生,这取决于初始倾角和盘的角动量与黑洞的角动量之比。在这种情况下,在爱丁顿极限下,黑洞的吸积将在1 e6年的时间尺度内消耗掉这些盘。我们建议,有一个密切的联系之间的黑洞自旋和生命周期的喂养持续,这决定了可观察的活动星系核的生命周期。我们的结论是,仔细列入磁盘喂养的外边界是至关重要的模拟黑洞自旋的演变。
2013-01-29 astro-ph.HE
Self-gravitating warped discs around supermassive black holes
我们考虑在超大质量黑洞的开普勒力场中恒星和气体盘的翘曲平衡位形,假设盘的自引力提供唯一的作用力矩。建模的磁盘作为一个集合的同心圆环,并计算在非线性制度的扭矩,我们表明,稳定的,强烈翘曲进动平衡是可能的。这些解决方案存在于一个宽范围的磁盘黑洞质量比$M_d/M_{bh}$,可以跨越大翘曲角高达$\pm\sim 120°$,有内部和外部边界,并在一个典型的2至4倍的径向范围内延伸。这些平衡构型服从一个比例关系,使得在良好的近似下为$\phidot/Ω\propto M_d/M_{bh}$,其中$\phidot$是(逆行)进动频率,$Ω$是盘中的特征轨道频率。使用线性扰动理论确定稳定性,在少数情况下,通过运动方程的数值积分确认稳定性。大多数进动平衡点是稳定的,但也有一些是不稳定的。这项研究的主要结果是,黑洞附近的高度翘曲的盘可以持续很长时间,除了它们的自引力之外,没有任何持续的强迫。这可能与星系核的简要讨论。
2009-09-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extreme scale height variations and nozzle shocks in warped disks
本研究针对黑洞翘曲吸积盘的极端标高变化问题,结合推广至Kerr度规的环理论与三维广义相对论流体模拟,揭示了喷管激波的形成机制及其对翘曲衰减、快速光变的作用,并提出翘曲盘振幅自调节至临界值的猜想。
2025-01-13 astro-ph.HE
Warped accretion disks and quasars with episodic periodicity of long-term variations
针对类星体光学准周期性光变起源不明的问题,本文提出利用扭曲吸积盘模型中自由弯曲波导致的盘取向振荡来解释该现象。通过数值求解控制方程并模拟光变曲线,成功再现了阻尼振幅特征,并以具体类星体观测数据拟合验证了模型的合理性。
2024-12-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiation Transport Two-Temperature GRMHD Simulations of Warped Accretion Disks
研究通过首个辐射双温GRMHD模拟强倾斜黑洞吸积盘,揭示盘撕裂、进动、光度摆动、热稳定及喷嘴激波等特性。
2023-07-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Quasi-periodic eruption spectral-timing: EMRIs crossing warped accretion disks
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Institute for Advanced Study(高等研究院);Princeton University(普林斯顿大学);Harvard University(哈佛大学);New York University(纽约大学)
本文提出联合光谱-时变框架,同时拟合QPE时变与宁静光谱,应用于GSN 069和eRO-QPE2,支持EMRI模型,但数据稀疏存在多解,需密集观测。
2026-10-08 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Repeated transient jets from a warped disk in the symbiotic prototype Z And: A link to the long-lasting active phase
一些共生双星的活动相存在时间很长,从几年到几十年。在白矮星(WD)上的吸积过程维持长期的活动,有时导致准直喷射,还没有很好的理解。我们提出了高度准直的流出(射流)的共生原型Z和在其2008年和2009-10爆发的反复出现,并建议他们的联系,目前长期(从2000年)的活跃阶段。我们用高分辨光谱仪、高分辨$UBVR_{\rm C}$和高时间分辨光度计监测Z和。在2009-10年爆发期间,再次喷射出了明显的双极喷流,同时出现了以小时为时间尺度的快速光度变化($Δm \approx 0.06$ mag),显示出与2006年爆发期间相似的特性。这些现象和观测到的盘-喷流连接可能是由于燃烧的WD光度显著增加而引起的内盘辐射诱导翘曲造成的。喷射的瞬态射流由Z和周围的爆发最大信号的瞬态吸积率以上的WD表面上的稳定的氢燃烧的上限。通过盘的翘曲而增强的吸积,加上巨星风的吸积,可以使WD在很长一段时间内保持高光度,直到盘的耗尽。通过这种方式,射流提供了与Z And的长期活跃阶段的联系。
2018-05-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
QPEs from Warped Disk Collisions with EMRIs: Brightness-Recurrence Diagram and Gravitational-Wave Follow-up
Wuhan University(武汉大学);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(天体生物学中心(CAB),西班牙国家航空航天技术研究委员会-国家航空技术研究所);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(上海交大李政道研究所);Shanghai Jiao-Tong University(上海交通大学)
提出极端质量比旋进与翘曲吸积盘碰撞模型,通过亮度-复发图解释准周期爆发的长短/强弱相关模式,并预测引力波可探测性。
2026-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Warping and tearing of misaligned circumbinary disks around eccentric SMBH binaries
研究了偏心轨道上双超大质量黑洞周围非自引力薄盘的翘曲和撕裂。环双星盘与双星轨道平面有明显的错位,并受到随时间变化的潮汐力矩的影响。原则上,这样的盘是翘曲和旋进的,并且在潮汐旋进力矩强于局部粘性力矩的区域中被撕裂成相互错位的环。我们推导出潮汐翘曲和撕裂半径的偏心SMBH双星周围的不对齐的circumbinary磁盘。我们发现,在磁盘的粘度参数,α,大于一个临界值取决于磁盘的纵横比,磁盘翘曲出现撕裂半径之外。对于H/r ~<0.1,该条件表示为alpha > sqrt{H/3r},其中H是盘刻度高度。如果α < sqrt{H/3r},则只有盘撕裂发生,因为潮汐翘曲半径在撕裂半径内,其中大多数盘物质可能快速吸积到SMBH上。在翘曲和撕裂的盘中,潮汐翘曲和撕裂半径都强烈地依赖于双星半长轴,尽管它们也轻微地依赖于其他轨道和盘参数。这种强烈的依赖性使我们能够在观测上确定潮汐弯曲或撕裂半径后估计半长轴:对于0.1 pc的潮汐弯曲半径,具有典型轨道和盘参数的10 ^7 Msun黑洞的半长轴估计为~10^{-2} pc。我们还简要讨论了活动星系核中观测到的弯曲脉泽盘的中心天体是超大质量黑洞双星的可能性。
2015-02-01 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
The Interplay of Parametric and Magnetorotational Instabilities in Oscillatory Shear Flows
针对翘曲盘内部振荡剪切流中参数不稳定性与磁旋转不稳定性(MRI)的相互作用未被研究的问题,通过三维磁流体动力学剪切盒模拟发现,临界强迫振幅上下两者主导作用不同,且内部应力具粘弹性各向异性,为翘曲盘模型改进提供依据。
2025-08-22 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn