Formation and destruction of jets in X-ray binaries
中子星和黑洞X射线双星（XRB）表现出射电喷流，其性质取决于源的X射线光谱状态和历史。特别是，当黑洞XRB处于所谓的硬态时，它们会发射出紧凑、稳定的射电喷流，当源向软态移动时，喷流会爆发，在软态消失，当源返回硬态时，喷流会重新出现。另一方面，在相同的X射线光度下，中子星X射线双星的喷流通常比黑洞的射电发射器弱，在某些情况下，在软状态下可以检测到射电发射。到目前为止，关于中子星和黑洞XRB的光谱状态已经积累了大量的现象学，并且关于在各种光谱状态下致密物体周围的吸积盘的类型已经达成了普遍的一致。我们的目的是调查是否有关的现象X射线发射一方面和喷流的出现和消失，另一方面可以放在一起，在一个一致的物理图片。已有研究表明，所谓的Poynting-Robertson宇宙电池（PRCB）以一种自然的方式解释了活动星系核盘中磁场的形成和喷流的喷射。我们调查是否PRCB也可以解释的形成，破坏，和XRB的射流的变化。我们发现PRCB有效的条件（即，吸积盘的类型）和射电喷流的发射或毁灭。使用PRCB以自然的方式解释XRB中的磁盘-喷射连接。
2011-12-20 astro-ph.HE
Dark jets in the soft X-ray state of black hole binaries?
X射线二进制观测导致的解释，强大的紧凑的射流，在硬状态下产生的，淬火时，源过渡到其软状态。本文的目的是讨论一个强大的暗喷流仍然存在于软状态的可能性。以黑洞X射线双星GX 339 -4和H 1743 -322为例，将观测到的软态X射线功率密度谱输入到一个内激波喷流模型中。值得注意的是，预测的无线电发射与目前的上限一致。我们的研究结果表明，对于这两个源，一个紧凑的暗喷流可以坚持在软状态下，其动力学功率相比，硬状态没有重大修改。
2016-12-20 astro-ph.HE
Constraints on the bulk Lorentz factor of Gamma-Ray Burst jets from Fermi/LAT upper limits
伽马射线暴（GRB）喷流涉及超相对论运动，这在很大程度上得到了承认。然而，洛伦兹因子γ_0的值仍然不清楚，对于大多数爆发只知道下限。本文提出了一种新的求γ_0上限的方法。早期高能同步辐射余辉通量强烈依赖于γ_0。因此，GeV发射的上限提供了Gamma_0的上限。应用这种方法对190个Fermi-LAT没有探测到的Fermi伽玛暴进行了计算，我们对高能余辉通量设置了上限，并依次对γ_0设置了上限。对于典型红移z=2的爆发，我们发现均匀密度介质的值约为200（或更高），风状介质的值在100-400之间。这些上限与使用其他方法推断的下限和直接估计一致（并且非常接近），这表明伽玛射线暴喷流的典型洛伦兹因子大约为几百。
2016-10-25 astro-ph.HE
Clumpy jets from black hole-massive star binaries as engines of Fast Radio Bursts
提出了一个基于恒星质量黑洞-大质量双星的快速射电暴模型。我们认为，星周物质的不均匀性或/和随时间变化的恒星伴星的风活动将导致黑洞的吸积在一个短暂的超爱丁顿率。在所产生的射流中，撞击物之间的碰撞会触发等离子体不稳定性。结果，射流中的等离子体将发射相干曲率辐射。当喷流锥指向观测者时，视光度可以是$10^{41}-10^{42}$ \，erg/s。产生的耀斑持续时间为$\sim$毫秒。可以解释观察到的非重复FRB的高事件率。在超大质量黑洞附近的一个类似的情况可以用来定性地解释重复源FRB 121102的间隔分布。
2018-11-27 astro-ph.HE
Multi-messenger Emission by Magnetically Arrested Disks and Relativistic Jets of Black Hole X-ray Binaries
针对黑洞X射线双星多波长辐射起源与机制的争议，提出磁囚禁盘相对论粒子产生超高能伽马射线、喷流电子产生GeV伽马射线的场景，讨论亚PeV多信使信号观测前景并发现其或贡献银河系100 TeV以上弥漫辐射。
2025-04-16 astro-ph.HE
Galactic Electron-Positron Annihilation Emission from X-Ray Binaries with Transient and Persistent Jets
Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）
本研究指出X射线双星无法单独贡献银河正负电子对湮灭通量，通过格林函数求解粒子输运方程得到相关辐射的形态与热点，为观测研究X射线双星对银河正电子的贡献提供了依据。
2026-08-25 astro-ph.HE
Variation of bulk Lorentz factor in AGN jets due to Compton rocket in a complex photon field
放射性巨大的活动星系核是宇宙中最强大的物体之一。在这些物体中，大部分的辐射来自相对论性喷流，它们的能量来自于物质对超大质量黑洞的吸积。然而，尽管有大量的研究，喷气式飞机的加速到相对论速度仍然知之甚少。众所周知，喷流中含有相对论性粒子，这些粒子通过几个物理过程发射辐射，其中之一是来自外部源的光子的逆康普顿散射。在由电子和正电子组成的等离子体被湍流持续加热的情况下，逆康普顿散射可以通过康普顿火箭效应导致相对论性体运动。我们研究了这一过程，并计算了由多个外部光子源组成的活动星系核的复光子场中的体洛伦兹因子。我们在这里考虑各种来源：吸积盘，尘埃环，和宽线区。我们仔细考虑了它们的几何形状和各向异性，以便数值计算每个高度上喷流的体积洛伦兹因子。这项研究，作出了广泛的参数范围内，显示出有趣的和意想不到的行为的散装洛伦兹因子，表现出加速和减速区的射流。我们调查的图案的散装洛伦兹因子沿射流取决于源的大小和观测角度，我们最终表明，这些图案可以诱导活动星系核发射的时间尺度从几个小时到几个月的变化。
2015-07-15 astro-ph.HE
Jets in the soft state in Cyg X-3 caused by advection of the donor magnetic field and unification with low-mass X-ray binaries
高质量吸积双星Cyg X-3与低质量X射线双星（LMXB）的显著不同之处在于其在软光谱状态下具有强大的射电和$γ$射线发射喷流。然而，从硬态到软态的转变首先与硬态无线电发射的淬灭相关联，如在LMXB中。天鹅座X-3中强大的软态喷流平均在50天后形成$\sim$。我们解释初始射流淬火是由于硬态垂直磁场迅速扩散离开薄盘延伸到最里面的稳定的圆形轨道在软态，或者，如果该领域是在原地产生，也停止其生成。由于来自供体的磁场的平流，随后形成强大的射流。我们发现，这只发生在一定的阈值吸积率与磁驱动外流的外观。的$\sim$ 50 d滞后的顺序的粘性时标在外盘，而外地平流快得多。这个过程不会发生在LMXB中，因为它们的施主所提供的磁通量低于天鹅座X-3的沃尔夫-拉叶施主的风吸积。在我们的模型中，在硬态下的垂直磁场，需要在天鹅座X-3和LMXB形成射流，是在原位形成的，而不是从施主平流。我们的研究结果提供了一个统一的方案，在天鹅X-3和LMXB的软，硬状态。
2019-12-04 astro-ph.HE
A wind environment and Lorentz factors of tens explain gamma-ray bursts X-ray plateau
已知伽马射线暴（GRB）具有最强的相对论性喷流，其初始洛伦兹因子约为几百。许多伽玛暴显示出早期的X射线光变曲线平台，这在理论上是没有预料到的，因此多年来一直困扰着社会。在这里，我们表明，这个观察到的信号是自然获得的经典GRB“火球”模型，提供了初始的洛伦兹因子是相当几十，和膨胀发生到中，低密度的“风”。因此，伽玛暴喷流中的洛伦兹因子的范围比以前认为的要宽得多，并弥合了活动星系核中推断的轻度相对论性喷流与少数极端伽玛暴中推断的高度相对论性喷流之间的观测差距。此外，长伽玛暴的祖先要么不是沃尔夫-拉叶星，要么在最后的恒星演化阶段的风的性质是不同的，在早期。我们讨论了这个模型的几个可检验的预测。
2022-07-22 astro-ph.HE
Formation and evolution of transient jets and their cavities in black-hole X-ray binaries
本文提出黑洞X射线双星中瞬态喷流源于准直磁化喷流向非准直外流转变的模型，解释离散抛射、低密度空腔形成及抛射物减速微弱等观测现象。
2023-08-12 astro-ph.HE
Global Simulations of the Interaction of Microquasar Jets with a Stellar Wind in High-Mass X-ray Binaries
由高质量X射线双星提供动力的喷流必须穿越伴星的强大风。本文首次对大质量X射线双星中喷流-风相互作用进行了三维数值模拟。我们表明，喷流拦截的风动量通量会导致喷流的显着弯曲，并且通过球形风传播的喷流将被弯曲到渐进角$ψ_{\infty}$。我们推导出$ψ_{\infty}$作为喷气功率和风推力的函数的简单表达式。对于已知的风参数，可以使用$ψ_{\infty}$的测量来约束射流功率。在天鹅座X-1的情况下，VLBA观测到的作为轨道相位函数的喷流进动的缺乏可以用来对$L_{\rm jet} \gtrsim 10^{36}\,{\rm ergs\,s^{-1}}$的喷流功率设定下限。我们进一步讨论的情况下，初始喷流是倾斜的相对于双轨道轴。我们还分析了天鹅座X-3的情况，并表明，射流弯曲可能是可以忽略不计的，除非射流是显着不如目前认为的强大或更广泛。我们的数值研究仅限于各向同性恒星风。我们讨论了风聚集对喷气-风相互作用的可能影响，这可能是显着的，但认为我们对天鹅座X-1喷气功率的限制可能不受聚集的影响，除非全球风质量损失率低于天鹅座X-1通常假设的范围。
2015-01-15 astro-ph.HE
The cause of the difference in the propagation distances between compact and transient jets in black-hole X-ray binaries
本文研究黑洞X射线双星中喷流传播距离差异的成因，提出瞬变抛射物由电子-离子等离子体组成而硬态致密喷流由电子-正电子对组成，导致前者惯性更高且更难被周围介质阻挡，从而解释了传播距离的巨大差异。
2024-04-30 astro-ph.HE
Infrared interferometry to spatially and spectrally resolve jets in X-ray binaries
红外干涉测量是精确地面观测的一个新领域，新仪器对微弱光源的空间分辨率达到毫角秒，天体测量达到10微角秒量级。这项技术已经导致了银河系中心超大质量黑洞及其轨道恒星、活动星系核和系外行星观测的突破，并可用于研究X射线双星（XRB），特别是微类星体。除了使用质心摆动和空间分辨质量尺度上的喷流离散喷射来约束系统的轨道参数之外，我们还提出了一种新的方法来辨别对红外波段有贡献的各种成分：吸积盘、喷流和伴星。我们证明了甚大望远镜干涉仪（VLTI）上的重力仪器应该能够检测到许多源的质心偏移，为未来十年无线电全天巡天中预计将发现的无数瞬变开辟了一条新的探索途径。我们还提出了第一个概念验证的重力观测的低质量X射线二进制瞬态，MAXI J1820+070，寻找扩展的质量尺度上的喷流。我们把最严格的限制，但通过直接成像的紧凑型喷气机的红外发射区域的大小在一个硬状态XRB。
2020-04-26 astro-ph.HE
Internal shocks in microquasar jets with a continuous Lorentz factor modulation
为了研究微类星体喷流中的内激波模型，我们采用相对论流体动力学方法，通过连续改变体洛伦兹因子来模拟微类星体喷流中的内激波。我们考虑一，二，闪烁噪声20模式的变化。我们观察到出现的一个正反向冲击结构的洛伦兹因子调制的每个峰值。冲击层中的高压使垂直于射流束的强大外流进入周围介质。这些外流控制着喷流的动能热化的细节。它们负责射流和周围介质之间的混合，并在后者中产生强大的冲击。这些结果并不符合流行的图片定义良好的内部壳沉积能量，因为它们在射流的范围内碰撞，事实上，内部壳本身之间的碰撞是非常罕见的，在我们的连续制定的问题。对于我们的每一个模拟，我们计算系统中沉积的内能，这种沉积的“效率”（定义为内部与总流动能量的比率），以及达到的最高温度，以便与排放机制建立联系。我们探测这些诊断的依赖性的洛伦兹因子的变化幅度，调制频率，以及初始密度比之间的射流和周围介质。
2018-03-25 astro-ph.HE
Relationship Between the Kinetic Power and Bolometric Luminosity of Jets: limitation from black hole X-ray binaries, active galactic nuclei, and gamma-ray bursts
喷流的动力学功率$P_{\rm jet}$和内禀热光度$L_{\rm jet}$之间的相关性可以揭示各种黑洞系统中的喷流物理。基于Nemmen等人（2012）的最新工作，我们重新研究了这种相关性与硬/静态黑洞X射线双星（BXB）和低光度活动星系核（LLAGN）的其他来源。新样本包括来自7个BXB和20个LLAGN的29组数据，其中$P_{\rm jet}$和$L_{\rm jet}$来自吸积喷流情景下准同时多波段光谱的光谱模拟。与以前的工作相比，光度的范围现在被扩大到超过$20$十年，即从$10^{31}{\rm erg/s}$到$10^{52}{\rm erg/s}$，这允许更好地约束相关性。一个值得注意的结果是，BXB和LLAGN中的喷流几乎遵循从耀变体和伽马射线暴（GRB）获得的相同$P_{\rm jet} - L_{\rm jet}$相关性。我们推导出的斜率指数分别是全样本的$1.03\pm0.01$、BXB子样本的$0.85\pm0.06$、LLAGN子样本的$0.71\pm0.11$和LLAGN-blazar子样本的$1.01\pm0.05$。单位附近的相关指数表明喷流效率与光度或动能无关。我们的研究结果可能进一步支持类似的物理过程存在于各种黑洞系统的喷流的假设。
2013-12-08 astro-ph.HE
A Model for Emission from Jets in X-ray Binaries: Consequences of a Single Acceleration Episode
有强有力的证据表明，在黑洞X射线双星（BHXRB）的低/硬状态下存在强大的喷流。在这里，我们提出了一个模型，在该模型中，电子被加速一次在基地的射流，并通过同步辐射和可能的绝热能量损失冷却。被加速的电子在低能量下呈现麦克斯韦分布，并可能具有能量幂律尾。这些假设产生了丰富的光谱，我们详细研究。我们确定的磁场的临界值，和光谱中的五个过渡频率。特别是，我们表明：（I）衰减的磁场沿射流使，宽喷流，生产平坦的无线电频谱，而不需要电子重新加速沿射流。(II)当磁场增加到~10^5 G的临界值以上时，会导致无线电频段的通量急剧下降，而较高频率下的通量则饱和到恒定值。(III)对于强磁场，磁通量在光学/紫外波段衰减为F_nu ~ nu^{-1/2}，与电子的初始分布无关。(IV)在B_0 ~ 10^4 G范围内，X射线通量逐渐变陡。(V)（VI）对于窄喷流，r（x）~ x^{alpha}（α < 1/2），不能得到平坦的射电频谱。我们提供了完整的描述，在不同的情况下的频谱，并表明我们的模型是一致的BHXRB的关键观察到的属性。
2009-04-13 astro-ph.HE
Toward a Larger Sample of Radio Jets from Quiescent Black Hole X-ray Binaries
静止的黑洞X射线双星（X射线亮度<1 e34 erg/s）被认为是由热吸积流发射的紧凑的相对论喷流提供的。然而，由于它们的低光度，到目前为止，只有五个系统在无线电波段中检测到静止喷流。在这里，我们提出的无线电观测两个静态黑洞X射线双星与澳大利亚望远镜紧凑阵列。一个系统GS 1124-684未检测到。另一个系统BW Cir在2018年和2020年的两个不同时期被探测到，我们还获得了Chandra和Swift的准同步X射线探测。BW Cir现在是第六个被证实具有射电喷流的静止X射线双星。然而，距离BW Cir是不确定的，我们发现，BW Cir显示不同的行为在无线电/X射线光度平面取决于正确的距离。根据它的G型次巨星施主星BW Cir的估计值大于25 kpc，而盖亚数据发布2的初始光学天体测量结果表明距离可能只有几kpc。在这里，我们使用来自盖亚早期数据发布3的最新测量结果，发现距离d=7.1（+4.8/-3.9）kpc，潜在的反冲速度PKV=165（+81/-17）km/s，根据视差和自行，距离可能高达~20 kpc。尽管现在视差和施主星距离测量之间的紧张关系有所减少，但这仍然是一个悬而未决的问题，我们最后提出了如何协调这两种测量的建议。
2021-03-03 astro-ph.HE
Electron transport with re-acceleration and radiation in the jets of X-ray binaries
本文研究了X射线二元射流中背景热电子通过湍流随机相互作用和激波碰撞的加速过程。通过考虑湍流磁化射流与起伏磁场和有序大尺度磁场的混合，数值求解沿射流轴向的输运方程，探讨了磁场湍流、电子注入、加速区位置和不同冷却速率等因素对加速效率的影响.结果表明：（1）喷流中主导湍流磁场的存在是背景热电子加速到相对论能量的必要条件; (2)电子的加速率取决于磁流体动力学湍流类型，其中具有硬斜率的湍流类型可以更有效地加速电子。(3)一个有效的加速区域应该位于距离中心黑洞$>10^3R_{\rm g}$处（$R_{\rm g}$是引力半径）。由于加速率与各种冷却率的竞争，背景热电子不仅获得了它们的能量的增加，而且它们的光谱被加宽超过给定的初始分布，形成类热分布。(4)本文所探讨的加速机制可以合理地提供解释微类星体高能$γ$射线观测所需的电子最大能量，但需要采用一些极端的参数来预测可能的极高能$γ$射线信号。
2017-10-02 astro-ph.HE
The spectral energy distribution of compact jets powered by internal shocks
由外流速度波动引起的内部激波可能为X射线双星致密喷流的射电到红外发射提供动力。内部冲击的动力学和由此产生的射流的谱能量分布（SED）是非常敏感的时间尺度和振幅的速度波动注入在射流的底部。我提出了一个新的代码，旨在模拟同步辐射的紧凑型喷气机提供动力的内部冲击。我还开发了一个半解析的形式主义，允许一个估计所观察到的SED的射流的功率谱密度（PSD）的函数的假设波动的洛伦兹因子。我讨论的情况下，正弦调制的洛伦兹因子和洛伦兹因子波动与幂律PSD形状。与模型的细节无关，对于接近闪烁噪声谱（即P（f）~1/f）的洛伦兹因子波动的PSD，获得了观察到的几乎平坦的SED。该模型还提出了一个强大的波长依赖性的变化，这是类似于在这些源中观察到的。
2014-06-09 astro-ph.HE
Spectral differences between the jets in `radio loud' and `radio quiet' hard state black hole binaries
我们已经编制了一个大的无线电测量的黑洞二进制的硬X射线状态的千兆赫兹频率的无线电频谱指数的测量是可能的。我们将样本分为“无线电响亮”和“无线电安静”的子集，根据它们在无线电-X射线平面的分布，并调查每个子集内的无线电频谱指数的分布。“无线电大声”子集的频谱指数的分布可由具有平均频谱指数$α= +0.2$和标准差$0.2$的高斯分布很好地描述（此处频谱指数的定义是，正的频谱指数意味着较高频率处的通量较多）。“无线电静默”子集的较稀疏样本可通过具有平均值$α= -0.2$和标准差$0.3$的高斯近似，但不太好;或者，无线电静默子集的分布的简单平均值为$-0.3$。两种光谱指数分布在统计显著性上是不同的。重复以前的工作在文献中，我们测试，看看所观察到的光谱的差异可能会导致不同的分布射流视角，但没有发现证据。因此，我们的结论是，在这两个群体中的喷流在物理上是不同的，在某种程度上，并简要讨论可能的起源和进一步可能的诊断。最后，我们注意到，外推到较低的频率，这两个子集在无线电-X射线平面中移动得更近，并且在400 MHz左右近似合并成一个单一的分布。
2017-09-21 astro-ph.HE
Optical/infrared polarised emission in X-ray binaries
最近，黑洞和中子星X射线双星的同步辐射的证据已经安装，从光学/红外光谱，偏振，快速定时签名。喷流的同步辐射可以是高度线性偏振的，这取决于磁场的配置。本文简要介绍了X射线双星的光学和红外偏振观测。相对论喷流的OIR偏振特征在~ 1- 10%的水平上被检测到，类似于活动星系核。这表明，在紧凑的喷流的磁几何形状可能是类似的超大质量和恒星质量的黑洞。在大多数这些系统中，喷流底部附近的磁场似乎是湍流的，可变的，平均而言，与喷流轴对齐，尽管也有一些例外。这些测量探测吸积（出）流的物理条件，并展示了一种新的方式连接流入和流出，使用快速计时和极化。偏振的变化可能是由于发射区域内磁场的顺序发生了快速变化，或者在一种情况下，是由于单个喷射或喷射物之间的碰撞而产生的耀斑。据预测，在某些情况下，可变水平的X射线偏振从同步辐射发射起源于喷流将检测到星系黑洞吸积与即将到来的星载X射线偏振计。
2018-01-20 astro-ph.HE
Scaling of Relativistic Shear Flows with Bulk Lorentz Factor
比较了不同体洛伦兹因子下相对论电子-离子剪切流的Particle-in-Cell模拟结果，并讨论了它们对耀变体与伽马射线暴（GRB）喷流的脊鞘模型的影响。具体地说，我们发现，剪切边界层的大部分属性与体积洛伦兹因子的规模：较低的洛伦兹因子，较薄的边界层，和较弱的自生场。类似地，激励电子谱在离子漂移能量附近的能量处达到峰值，离子漂移能量随着体积洛伦兹因子而增加，并且加速电子的波束随着洛伦兹因子的增加而变窄。这预示着发射的光子能量，角光束和时间变化与体积洛伦兹因子之间的强相关性。从观测上看，我们预计耀变体和GRB喷流的高能发射之间存在系统差异。
2017-03-17 astro-ph.HE
Eclipses of jets and discs of X-ray binaries as a powerful tool for understanding jet physics and binary parameters
计算了施主星对食双星X射线喷流的光谱能量分布和光变曲线的影响。喷流在所有的倾角下都会被日食，而日食发生的高度由轨道参数决定。通常，日食将导致喷流发射在波长的几个因子的范围内减少5- 10%，具有周期性调制。在具有高倾角、相对均匀的质量比和适度喷流速度的理想系统中，日食可能更深。我们将讨论如何日食可以用来测量双星系统的参数，以及高度的基础上的喷流。我们还讨论了如何，与数据集，将可能需要未来的设施，更详细的测试模型的射流物理可以通过建立偏离标准配方紧凑的圆锥形平谱射流，并通过确定的入口和出口的持续时间的日食和测量的横向大小的射流。我们提供了代表性的计算的期望不同类别的系统，表明最有前途的目标，在无线电波段显示这种效果是较长的周期“环礁”类中子星X射线二进制，而在光学和红外波段，最好的候选人可能是最边缘的黑洞X射线二进制。我们还讨论了外吸积盘遮蔽内喷流的影响。
2020-09-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Kink instability as a particle acceleration mechanism in X-ray binaries and the connection to the outburst cycle
University of Oxford（牛津大学）；McGill University（麦吉尔大学）；University of Cape Town（开普敦大学）
本研究探讨扭折不稳定性作为X射线双星硬态致密喷流中粒子加速的机制，通过一维模型和模拟估算，发现喷流在加速区可能不稳定，并随参数变化影响辐射尺度及爆发周期演化。
2026-09-23 astro-ph.HE
Astro2020 Science White Paper: Compact Stellar Jets
本文概述了了解喷流的重要性，从紧凑的双星的问题，了解更广泛的现象学的喷流生产。由于X射线双星是附近和明亮的，有良好的测量系统参数，并在$\sim$年的时间尺度上以$\sim 10^6$的因子变化，它们提供了一个独特的机会来了解喷流物理学的各个方面如何响应吸积流的变化，从而有可能寻找单个系统内的趋势并测试它们与其他系统的通用性，而不是试图在统计学的基础上解释大样本的对象。
2019-04-26 astro-ph.HE
Fast multiwavelength variability from jets in X-ray binaries
虽然喷流似乎是X射线双星中致密天体吸积过程的基本结果，但其基本物理学还没有标准模型。所观察到的磁盘射流耦合的起源也仍然在很大程度上未知。X射线变异性研究揭示了恒星质量黑洞和中子星上吸积流的复杂变异性，其时间尺度短至毫秒。相关的宽带快速时间变化的射流排放的检测将提供有价值的信息，如何沿射流的可变性转移，并在这些射流中的物理过程的时间尺度，最终有助于约束内部射流物理，探测盘射流耦合和推断吸积几何形状。近年来，光学快速变率的间接证据来自一个强大的喷流。然而，在可见光中，来自外盘的发射会强烈地污染喷射信号，导致对可变性来源的模糊识别。另一方面，在更长的波长下，来自喷流远处的可变性将随着时间的推移而模糊。因此，红外可变性研究是在尽可能快的时间尺度上观察射流可变性的理想方法。得益于新推出的探测器和快速读出模式，快速红外和中红外测光现在成为可能。这为研究相对论喷流的几何和物理以及它们与吸积流的联系打开了一扇令人兴奋的新窗口。在这里，我们提出的第一个结果，从一个大的正在进行的快速定时多波长项目，显示了第一个明确的证据，亚秒射流可变排放。我们展示了这种类型的数据如何使我们能够对喷流速度，几何和物理进行定量约束，并讨论了在不久的将来新观测的巨大潜力。
2011-04-01 astro-ph.HE
Constraining the physical properties of large-scale jets from black hole X-ray binaries and their impact on the local environment with blast-wave dynamical models
本文利用爆炸波动力学模型对三个黑洞X射线双星大尺度喷流的运动进行建模，推断出喷流的洛伦兹因子、倾角等参数，严格约束了其最大动能及星际介质密度，支持此类源处于低密度环境的观点。
2024-08-29 astro-ph.HE
A theory of photospheric emission from relativistic, collimated outflows
喷流形式的相对论性外流在许多天体中很常见。就其本质而言，射流具有与角度相关的速度分布，Gamma = Gamma（r，theta，phi），其中Gamma是流出洛伦兹因子。本文研究了具有不同洛伦兹因子分布的非耗散喷流的光球辐射，其近似形式为Gamma \approx Gamma_0/[（theta/theta_j）^p + 1]，其中theta_j是喷流的特征张角。在准直射流中，观察到的光谱取决于视角，θ v。我们表明，对于窄射流（θ j Gamma_0 \lesssim few），获得的低能光子指数为α \approx -1（dN/dE \propto E^alpha），与视角无关，弱依赖于洛伦兹因子梯度（p）。对于在θ_v \approx θ_j观测到的较宽喷流，也得到了类似的结果。这个结果与在伽马射线暴中看到的平均低能光子指数惊人地相似。对于在theta_v \ll theta_j观测到的宽喷流（theta_j Gamma_0 \gtrsim few），得到了一个黑体散射谱。我们讨论的后果，这一理论对我们的理解提示发射伽马射线暴。
2012-11-29 astro-ph.HE
Fast TeV variability in blazars: jets in a jet
耀变体Mrk 501和PKS 2155- 304的快速TeV变化意味着一个紧凑的发射区，以Gamma_{em} ~100的体洛伦兹因子向观测者移动。在这些源中，洛伦兹因子明显超过在亚pc尺度上测量的射流洛伦兹因子Gamma_j \simless 10。我们提出TeV辐射起源于相对论运动{ \it在}体γ_j~10的喷流的紧凑的发射区域。这可以在坡印廷通量主导射流中物理地实现。我们表明，如果大部分的亮度的射流是容易通过重联磁耗散，然后从重联区域流出的材料可以有效地通过同步自康普顿发射所观察到的TeV耀斑供电。该模型预测同时远紫外/软X射线耀斑。
2009-05-12 astro-ph.HE
Reconfinement of highly magnetized jets: Implications for HST-1 in M87
在活动星系核喷流中偶尔会观察到静止的特征。一个值得注意的例子是M87中的HST-1结。这些特征通常被解释为流体动力射流中的再约束激波或坡印亭射流中的聚焦喷嘴。本文计算了外压作用下高度磁化射流的结构和洛伦兹因子。我们发现发展的强烈振荡过渡后，从陡峭的平坦的压力分布介质。推导了这些振荡的节点位置的解析公式。我们将该模型应用于M87喷气机，并表明，如果喷气机保持磁占主导地位的次千秒差距尺度，然后集中预计。如果喷流光度满足$L_j\simeq10^{43}$ erg/s，那么HST-1结的位置可以与最近测量的邦迪半径周围的压力分布相一致。然而，我们发现，在准直中断磁优势意味着超过$10^2$，非典型的FRI源的洛伦兹因子。如果渐近洛伦兹因子的值要小得多，那么在黑洞附近就需要大量的载荷。在这种情况下，HST-1可以与流体动力流的准直喷嘴相关联。
2016-09-05 astro-ph.HE
Blazar Jets Perturbed by Magneto-Gravitational Stresses in Supermassive Binaries
我们研究了在超大质量双星系统引力扰动下，Blazar喷流中的粒子加速和辐射过程。本文研究了伴黑洞对主黑洞$\sim 10^8 \, M_{\odot}$的扰动作用，并讨论了伴黑洞对主黑洞相对论性喷流的扰动。我们讨论了这样的条件如何诱导重复磁流体动力学应力沿射流，并影响其内部的电子加速和辐射过程。具体来说，我们研究如何宏观扰动有关的增加射流“磁化”最终成为更高的辐射输出的光学，X射线和伽马射线波段。我们首先发现增加磁场强度的测量在光学波段从同步辐射的电子加速的动力学过程中刺激重新连接磁力线。高能电子然后继续向上散射同步加速器光子的GeV能量后，规范的同步-自康普顿辐射过程。我们的模型暗示了一个特定的，反复出现的模式，在光学伽马射线的排放，由高峰值和宽槽。由扩散重联引起的加速将产生额外的同步加速器keV分量。这样的爆发提供了一个诊断增强加速的电子，可以向上散射光子到TeV的范围。我们讨论了我们的模型如何适用于BL Lac对象PG 1553+113，可以说是最好的候选人，现在的高振幅，反复调制的伽马射线发射。我们还考虑了其他BL Lac显示相关keV-TeV辐射，如Mrk 421。
2017-02-16 astro-ph.HE
Jet production in black-hole X-ray binaries and active galactic nuclei: mass feeding and advection of magnetic fields
相对论喷流只在X射线双星（XRB）的低/硬和中间状态下被观察到，并在热状态下被关闭，但它们似乎存在于低光度和发光的活动星系核（AGN）中。人们普遍认为，强大的大规模磁场是产生喷流的关键因素;只有通过有效的外圆盘平流才能获得这种磁场。我们认为，几何薄吸积盘与磁流出存在于发光的射电大声AGN，这可能是因为星际介质提供了质量和足够的磁通量的外盘。这种盘的大部分角动量被流出物移除，并且盘的径向速度与粘性漂移速度相比显著增加。这有利于有效的磁场平流通过光盘，以产生一个强大的领域附近的黑洞在发光活动星系核，这有助于发射相对论喷流。在XRB中，来自伴星的气体的磁场太弱，无法驱动外部圆盘的外流。因此，由于盘中低效的磁场平流，在热状态下关闭射流。
2019-02-25 astro-ph.HE
The jet-disk symbiosis without maximal jets: 1-D hydrodynamical jets revisited
本文讨论了Zdziarski最近对Falcke & Biermann（1995）导出的最大喷流模型的批评。我们同意Zdziarski的观点，即一般来说，喷流的内能不受其静止质量能量密度的限制。我们描述的错误的影响，已取得的结论，使用最大射流模型，并显示当最大射流是一个适当的假设。最大喷流模型被用来推导一个一维流体动力学模型的喷流在agnjet，一个模型，静态/硬态X射线双星和低光度活动星系核的多波长拟合。我们纠正了在推导1-D欧拉方程时所犯的代数错误，并放宽了最大喷流假设。我们表明，修正引起微小的差异，只要射流有一个小的开口角和一个小的终端洛伦兹因子。我们发现，最大喷流模型的主要结论，喷流-盘共生，可以普遍适用于天体物理喷流。我们还表明，等温射流需要匹配的低光度X射线双星和活动星系核，在协议与其他作品中看到的平坦的无线电频谱。
2017-03-08 astro-ph.HE
Detecting Lorentz Violations with Gravitational Waves from Black Hole Binaries
引力波观测已被用来测试洛伦兹对称性，通过寻找色散效应，所造成的高阶修正的色散关系。在这封信中，我认为一般的理由，当这样的修正存在，也将有一个标量激发。因此，对洛伦兹对称破缺的确凿观测将是对标量波的直接探测，这些标量波的传播速度不同于标准引力波的偏振速度或光速。有趣的是，在已知的洛伦兹破缺引力理论中，纯量波和张量波的速度之差几乎不受约束，而后者与光速之间的差异已经受到同时检测到的引力波和伽马射线的严重约束。二元中子星合并。
2018-01-12 astro-ph.HE gr-qc
On the Linear Stability of Magnetized Jets Without Current Sheets - Relativistic Case
在我们以前的论文中，我们考虑了边界上没有电流片的磁化射流的非相对论线性稳定性分析。在本文中，我们扩展我们的分析相对论射流。为了寻找无电流片磁化相对论喷流的不稳定模式，我们将完全相对论磁流体力学方程线性化并数值求解。得到了箍缩模和扭结模不稳定性的色散关系。通过比较弱相对论性喷流（洛仑兹因子2）和中等相对论性喷流（洛伦兹因子10）的色散关系，发现具有较高洛伦兹因子的射流在收缩和扭结模式下的稳定性都显著提高。我们表明，列入目前的无片磁场在射流中进一步提高了稳定性。随着磁化强度的增加，箍缩和扭结模式的不稳定性逐渐变得更加稳定。我们还显示了不稳定模式的最大时间增长率和射流的洛伦兹因子之间的标度关系。对于我们研究的大多数模式，不稳定模式的最大时间增长率与洛伦兹因子成反比。然而，对于基本箍缩模式，它与洛伦兹因子的平方成反比。无论是否存在磁场，这种非常有益的比例关系都成立。
2017-02-13 astro-ph.HE gr-qc
Radiation driving and heating of general relativistic jets under Compton scattering regime
研究了吸积盘强辐射与定常的一般相对论性喷流的相互作用。辐射场在康普顿散射下将动量和能量赋予流出的射流。结果，射流获得动量，同时被加热。根据其基本性质，射流可分为A、B和C型。我们发现A型喷流可以发生激波转捩。它还表明，在康普顿散射制度，辐射可以驱动射流开始与非常小的热能在基地（B和C型射流）。这样，辐射甚至可以以相对论性跨音速喷流的形式加速束缚物质（广义伯努利参数$E<1$）。这与汤姆逊散射区中的辐射驱动射流形成鲜明对比，汤姆逊散射区中的跨音速射流仅针对$E>1$获得。我们还表明，对于一个给定的光盘光度，射流在康普顿散射制度表现出最小的终端速度，不像在汤姆逊散射域。此外，吸积盘光度和喷流等离子体成分的影响进行了研究。${{\rm e}^--{\rm p}^+}$喷流被加速到大约几个洛伦兹因子，而对于轻子主导的喷流，最小洛伦兹因子在中等圆盘亮度下超过$10$，在高亮度圆盘上可以达到几十。
2018-10-26 astro-ph.HE
Accreting Compact Object Binaries with the SKA
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；University of Oxford（牛津大学）；University of Cape Town（开普敦大学）；Curtin University（科廷大学）；Institute of Space Science（空间科学研究所）；Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学安东·范·纽文克研究所）
本文综述了SKA如何通过高灵敏度和高分辨率观测，推动从恒星级到超大质量黑洞的吸积双星系统研究，特别是喷流与吸积流的耦合机制。
2026-06-25 astro-ph.HE
Polarization properties of photospheric emission from relativistic, collimated outflows
我们考虑了光球发射的偏振特性，它起源于喷流，喷流由一个高度相对论性的核心组成，核心的张角为θ_j，洛伦兹因子为Gamma_0，周围的剪切层中的洛伦兹因子随着喷流轴的角度按指数p的幂律减小。我们发现显着的线性偏振度的观察者位于视角θ_v \gtrsim θ_j。特别是，从窄喷流（θ_j \approx 1/Gamma_0）与陡峭的洛伦兹因子梯度（p \gtrsim 4）的发射偏振度达到\sim 40%。对于时变射流，偏振角可以偏移π/2。偏振发射的热峰以下的光谱由于光的像差而呈现非热的，而不需要额外的辐射过程或能量耗散。此外，在热峰值之上，由于光子的康普顿化，形成光子的幂律，光子在逃逸之前在不同洛伦兹因子的区域之间重复散射。我们发现，几十个百分点的偏振度和破碎的幂律谱的光球发射结构射流的背景下是自然的。将该模型应用于伽马射线暴，讨论了瞬发辐射的谱形与偏振度之间的预期相关性。
2013-09-29 astro-ph.HE
Variable jet Lorentz factors can explain soft self-absorbed radio spectra of accreting black-holes
我们研究了可变射流体积洛伦兹因子的影响，即，无论是喷流加速或减速，部分同步自吸收无线电频谱从核心的无线电响亮的活动星系核和黑洞双星在硬状态。在大约一半的类星体和射电星系中，观测到它们的核心射电光谱是软的，即，具有$α<0$的光谱指数。如果它们是由具有恒定洛伦兹因子的喷流发射的，那么这种柔软性意味着大量能量在离中心很远的地方沉积。我们在这里表明，这样的软频谱可以解释没有能量的要求，通过发射的射流与多普勒因子随距离增加。这可能发生在射流加速或减速时，具体取决于射流视角。我们发现我们的模型可以解释BL Lac天体Mrk 421和Mrk 501的静态射电-X射线谱。
2019-08-12 astro-ph.HE
Constraints on minimum electron Lorentz factor and matter content of jets for a sample of bright Fermi blazars
用单带轻子模型拟合了低同步辐射峰值耀变体的（准）同时多波段光谱能量分布。在外康普顿过程中，分别考虑了主要来自宽线区（BLR）和红外（IR）分子环的种子光子。通过$χ^2$检验，我们发现用红外种子光子的模拟系统优于用BLR光子的模拟，这表明$γ$射线发射区最有可能位于BLR之外。最小电子洛伦兹因子$γ_{\rm min}$是从这些LSP耀变体的建模约束与良好的软X射线数据（范围从5到160，中值为55），这在喷流功率估计中起着关键作用。假设质子和电子的比例为1：1，我们发现在给定的151 MHz射电光度$L_{\rm 151MHz}$下，尽管FR II在统一方案中被认为与LSP耀变体相同，但LSP耀变体的喷流功率系统地高于FR II射电星系。可能的原因是在这些耀变体的喷流中存在一些$e^{\pm}$对。如果是这样的话，我们发现$e^{\pm}$对的数密度应该比$e^{-}-p$对的数密度高几倍，假设在给定的$L_{\rm 151MHz}$下，LSP blazar和FR II的喷流功率相同。
2014-09-10 astro-ph.HE
Using synchrotron emission modelling of relativistic hydrodynamic jet simulations to study the FR I/FR II dichotomy of Active Galactic nuclei radio jets
本文用三维相对论流体动力学方法对活动星系核喷流进行了数值模拟，研究了FR Ⅰ/FR Ⅱ二分法。提出了三个模拟，说明了高/低洛伦兹因子注入以及分层背景介质的形态差异。洛伦兹因子为10和1.0014分别用于高和低洛伦兹因子情况。流体动力学模拟表明，在其初始注入光度的基础上的射流的形态划分。建立了一个附加的模拟来研究如果在一定时间后降低质量注入，则低洛伦兹因子射流的演变。一个同步辐射模型被应用到这些模拟再现强度地图在射频（1.5 GHz）的FR I/FR II射电星系观测到的发射结构进行了比较。还研究了不同极角下多普勒增强对强度图的影响。高和低洛伦兹因子的情况下再现的发射结构，类似于FR II型射电星系与一个占主导地位的茧区域包含时间依赖的热点和细丝的强度图。然而，如果在设定的时间段之后降低质量注入速率，则对于低洛伦兹因子的情况产生FR I样结构。
2019-03-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Asymptotic theory of relativistic, magnetized jets
本文研究了相对论性热强磁化喷流在离源较远距离处的结构。导出了描述外部约束射流的准直和加速的渐近方程。找到了将热能转化为流体动能或坡印亭通量的条件。给出了射流准直角和洛伦兹因子的简单换算。
2010-12-12 astro-ph.HE
Constraints on Relativistic Jets in Quiescent Black Hole X-ray Binaries from Broadband Spectral Modeling
黑洞喷流在最低可探测光度下的性质仍然是一个悬而未决的问题，主要是由于缺乏观测约束。本文给出了黑洞X射线双星（BHXB）XTE J1118+480在极低爱丁顿比（Lx ~ 1 e-8.5 LEdd）下的一个新的、近同时的宽带谱。我们新的光谱能量分布（SED）包括无线电，近红外，光学，紫外和X射线波段。XTE J1118现在是第二个BHXB在这样一个低爱丁顿比与良好的采样SED，提供了新的限制高度亚爱丁顿吸积流和射流，并打开了比较研究的大门。我们应用多区域射流模型的新的宽带SED，我们比较我们的结果与以前的适合相同的源使用相同的模型在4-5年的高光度。我们发现，BHXB过渡到所谓的静态光谱状态后，喷流基地变得更加紧凑（高达一个数量级）和稍微冷却（至少是两个因素）。我们的首选模型拟合表明，射流粒子加速较弱的过渡到静止后。也就是说，加速的非热粒子不再达到足够高的洛伦兹因子来贡献大量的同步加速器X射线发射。相反，X射线波段主要是同步辐射自康普顿发射从人口温和的相对论性电子与准热速度分布与射流基地。相应的（热）同步加速器组件主要发射红外线到紫外线波段。我们在XTE J1118上的结果与A0620-00和Sgr A* 的宽带建模一致。因此，上述的情形可以代表静态吸积黑洞的标准基线几何。最后，我们对未来的研究提出了建议，以进一步研究上述情况。
2014-11-11 astro-ph.HE
A Tale of Two Jets: Double Relativistic Outflows from Close Binary GRB Progenitors
Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究院）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
研究提出双喷流模型，探讨紧密双星GRB前身中第二喷流的动力学及其观测特征，通过洛伦兹因子比、对齐角和时间延迟影响观测信号，预测SKA、eXTP等观测手段可验证该模型。
2026-03-29 astro-ph.HE
On the Deceleration and Spreading of Relativistic Jets I: Jet Dynamics
伽马射线暴（GRB）余辉中的喷流中断提供了一种直接探测其准直角的方法。模拟射流断裂需要理解“射流扩散”过程，即射流从准直流出过渡到后期的球形Sedov-Taylor解。目前，直接数值计算是捕捉减速和扩散过程的最准确方法，因为分析模型以前对动力学的描述不准确。在这里（在论文I），我们提出了一个新的，半解析模型建立经验进行相对论数值射流计算和测量之间的关系洛伦兹因子和开角。然后，我们计算了洛伦兹因子和射流张开角作为激波半径的函数，并与数值解进行了比较。我们的分析模型提供了一个有效的手段来计算合成伽玛暴余辉光变曲线和光谱，这是论文II的重点。
2017-10-19 astro-ph.HE
Non-thermal radiation from dual jet interactions in supermassive black hole binaries
本研究针对区分单个活动星系核与超大质量黑洞双星的观测需求，提出密近黑洞双星的双喷流相互作用触发磁重联产生非热辐射的新型电磁特征，建模得到能谱与光变时标并对比普通活动星系核辐射。
2024-06-25 astro-ph.HE
Mushroom-instability-driven Magnetic Reconnections in Collisionless Relativistic Jets
本文采用粒子模拟方法研究了具有速度剪切的相对论性无碰撞喷流中的等离子体动力学。在相对论速度的剪切流中，蘑菇不稳定性是一种重要的动力学尺度等离子体不稳定性，它驱动着间歇性的磁重联。我们把这一系列的动力学等离子体现象称为“MI驱动的MR”。随着重联点位置从初始速度剪切面附近向射流中心移动，MI驱动的MR间歇性地发生。因此，由MI驱动的MR加速的高能量电子的数密度在初始速度剪切表面内的区域中随着时间的推移而增加，伴随着MI的磁场的产生和随后的放大。电子的最大洛伦兹因子随射流的初始体积洛伦兹因子的增大而增大。本文还讨论了磁共振驱动磁共振与活动星系核喷注脊中明亮同步辐射的可能关系。
2022-02-20 astro-ph.HE
Low Lorentz Factor Jets from Compact Stellar Mergers - Candidate Electromagnetic Counterparts to Gravitational Wave Sources
短伽玛射线暴（GRB）被认为是由中子星（NS）或中子星与黑洞（BH）合并的相对论喷流产生的。如果来自致密恒星合并的喷流的洛伦兹因子$Γ$遵循与其他高能天体物理现象（例如耀变体，AGN）观察到的相似的幂律分布，那么喷流的总体将由低$Γ$流出主导。这些喷流不会产生瞬发伽马射线，但当它们与周围介质碰撞时，喷流能量将作为X射线/光学/无线电瞬变释放。使用Monte Carlo模拟，我们研究这样的瞬态的属性。如果喷流$Γ$遵循指数$-1.75$的幂律分布，则合并喷流$<300~$ Mpc的大约$78\%$会导致失败的伽玛暴。来自失效伽玛暴的X射线/光学瞬变将具有其特征的广泛分布：光变曲线峰值$t_p\sim0.1-10~$在合并后数天;通量峰值为X射线$10^{-6}{\rm~mJy}\lesssim~F_x\lesssim10^{-2}~$ mJy;光通量峰值为$14\lesssim~m_g\lesssim22$。X射线瞬变可以通过Swift XRT探测到，光学瞬变的$\sim85\%$可以通过具有极限星等$m_g \gtrsim 21$的望远镜探测到，因为天空中的源定位良好。X射线/光学瞬变之后是无线电瞬变，峰值时间集中在$t_p\sim10~$天附近，峰值通量为10 GHz时的$\sim~10-100~$ mJy和150 MHz时的$\sim~0.1~$ mJy。通过考虑LIGO/Vi…
2016-07-22 astro-ph.HE gr-qc
Steady jets and transient jets: observational characteristics and models
在喷流X射线双星中观测到两种射电辐射。它们具有完全不同的特征，并与不同类型的喷射有关。一种发射具有平坦或倒置的光谱，表明光学厚的自吸收同步辐射;第二种发射对应于光学薄的“瞬态”爆发。平坦或倒置的频谱覆盖整个无线电波段，并且已经在毫米和红外波长处建立。当这种射电辐射被空间分辨时，它表现为连续的喷流，即所谓的“定常喷流”。相反，与光学薄事件相关的瞬态射流被解析为以相对论速度远离系统中心移动的“等离子体团”。最重要的一点是，这两种无线电发射及其相应类型的喷射似乎是相互关联的;光学薄的爆发，其特征是瞬态喷流发生后，一段时间的发射与平坦/倒置的频谱。两种不同的模型成功地描述了两个射流：锥形流和冲击。锥形外流描述了连续射流，而在连续的预先存在的外流中的内激波描述了瞬态射流的“等离子体团”。外流中的内部冲击被认为是来自一个新的非常快的粒子群。讨论了三个悬而未决的问题：磁重联是产生新的极快粒子群的物理过程吗？被称为“核心”的那部分连续喷流是否被瞬变喷流及其相关的冲击所破坏？我们能否将这些结果从X射线双星中的稳定和瞬态喷流外推到射电噪声较大的活动星系核？
2010-10-19 astro-ph.HE
Observational constraints on the structure of gamma-ray burst jets
受GW 170817的启发，我们研究了观测对长伽马射线暴（GRB）喷流角结构的约束。首先，观测到的$E_{X}/E_γ$（各向同性等效早期X射线余辉与瞬发$γ$射线能量比）的分布相对较窄，这意味着在发射$γ$射线的任何角度，洛伦兹因子都必须很高。具体地，$γ$射线发射材料的洛伦兹因子不能随角度快速下降，并且必须是$Γ(θ)\gtrsim 50$，即使存在伽马射线接收能量与喷流核相比低三个数量级的角度。其次，排除了具有$γ$射线发射的角结构的喷流，该喷流过度产生具有低于所观察到的光度函数的峰值的$γ$射线光度的事件。这消除了其中$γ$射线能量角分布不够陡峭和洛伦兹因子分布不够浅的模型。最后，具有陡峭结构（例如高斯）的模型被检测到远离喷流核心，产生从未观察到的余辉光变曲线。我们的结论是，即使喷流动能分布随纬度不断下降，有效的$γ$射线发射似乎仅限于材料与$Γ\gtrsim 50$和最有可能局限于一个狭窄的区域周围的核心。虽然我们的研究仅限于长伽玛暴，其中观察到的样本更大，更完整，有迹象表明，类似的结论也可能适用于短伽玛暴。我们讨论了GRB 170817 A中观测到的$γ$射线的可能意义。
2018-12-10 astro-ph.HE
Opening Angles of Collapsar Jets
通过二维相对论流体动力学模拟和解析模拟，研究了伽马射线暴（GRB）源星的喷流传播和爆发。我们发现喷流张开角由$θ_j \sim 1/5 Γ_{0}$给出，并推断出中心发动机处喷流的初始洛伦兹因子$Γ_0$对于现有的观测值$θ_j$是一个小的值。喷流在茧状压力下通过准直激波以圆柱形会聚，使恒星内部的洛伦兹因子保持较低，并在喷流爆发时加速，然后自由膨胀成中空锥结构。在这张新照片中，GRB持续时间由茧的声音交叉时间决定，之后张开角变宽，从而降低表观亮度。一些破坏最大张开角$θ_{j,\max}\sim 1/5 \sim 12^{\circ}$的爆发意味着存在一个重子丰富的鞘或一个长效喷流。我们可以解释的斜率Amati和Yonetoku光谱关系使用偏心光球模型，如果我们只做一个假设，即总喷流光度是成比例的初始洛伦兹因子的喷流。我们还数值校准前突破模型（Bromberg等人）。备以后使用
2013-11-08 astro-ph.HE
Establishing a Connection Between the Jet and the Corona in Black Hole Low Mass X-Ray Binaries
Montana State University（蒙大拿州立大学）；University of Leicester（莱斯特大学）；University of South Carolina（南卡罗来纳大学）
本研究针对黑洞低质量X射线双星爆发期间喷流与日冕的联系问题，通过光谱建模追踪三个源的X射线日冕演化，发现日冕与黑洞距离增加和喷流从致密向瞬态过渡存在明确关联。
2025-11-14 astro-ph.HE
Measuring the bulk Lorentz factors of gamma-ray bursts with Fermi
伽马射线暴（GRB）是由超相对论喷流提供能量的。相对论体运动的洛伦兹因子的最小值通常是基于观测到的高能光子（$\gg {\rm MeV}$）可以逃逸而不受由于对产生而引起的吸收的论点而获得的。如果检测到由于这种吸收而导致的光谱截止，则可以获得洛伦兹因子的精确值，而不是下限。随着大口径望远镜（LAT）对\textsl{Fermi}的良好光谱覆盖，这种截止的测量成为可能，已经报道了两个例子（GRB~090926 A和GRB~100724 B）有高能截止或中断。我们系统地寻找这样的高能量光谱截止/中断从LAT和伽马射线暴监测器（GBM）的即时发射的伽玛暴自2011年8月以来检测到的观测。在能量为$\sim10-500$~MeV的伽玛暴中，又发现了6个具有类似截止谱特征的伽玛暴。假设这些截止是由源内的成对产生吸收引起的，得到了这些伽玛暴的体洛伦兹因子。我们进一步发现，洛伦兹因子与各向同性伽玛射线亮度的爆发，表明更强大的伽玛暴喷流移动更快。
2015-04-15 astro-ph.HE
Probing an X-ray flare pattern in Mrk 421 induced by multiple stationary shocks: a solution to the bulk Lorentz factor crisis
在高频率峰值BL Lac（HBLs）中观测到的多个射电VLBI定常纽结可以解释为沿喷流加速粒子的多个平行化激波。这种方法可以解决所谓的“散装洛伦兹因子危机”的来源与高洛伦兹因子，推导出最大的伽玛-伽玛不透明度和快速的变化，以及明显不一致的慢/定的无线电结。它还表明，一个独特的模式的非热发射变率应出现在每一个强耀斑。利用尼尔·盖尔斯斯威夫特天文台Swift-XRT上的X射线望远镜对HBL Mrk 421进行了13年的观测，我们探索了这样一种内在的变化模式。然后通过与许多类似的模拟光变曲线进行比较，统计估计其意义。一个建议的变化模式被确定，与位于最上游的15.3 GHz无线电结在0.38 MAS从核心的主要耀斑发射区一致。随后在光变曲线中出现的通量过剩，与以恒定的视速度45 c穿过所有下游射电节点的扰动相一致。所观察到的变化模式的意义，而不是随机过程中发现以上3个标准差，打开了一个有前途的路径，在其他耀变体和其他能带的进一步调查。除了突出的作用，固定无线电结的高能量粒子加速器在射流中，所开发的方法允许估计的表观速度和大小的射流扰动，而不需要直接观察任何运动的射流。
2019-04-15 astro-ph.HE
