Bondi or not Bondi: the impact of resolution on accretion and drag force modelling for Supermassive Black Holes
虽然在星系大小的模拟中，超大质量黑洞（SMBH）完全由子网格算法处理，但计算能力现在允许在较小尺度的模拟中解决此类物体的吸积半径。在本文中，我们调查的分辨率的影响，两个常用的SMBH子网格算法的Bondi-Hoyle-Lyttleton（BHL）公式吸积到一个质点，和相关的估计施加到一个质点的气体介质的阻力。我们发现，当吸积区域周围的黑洞的尺度与分辨率，和BHL公式使用本地质量平均量进行评估，吸积算法顺利过渡到供应有限的吸积（SLA）计划（在高分辨率）从解析BHL公式（在低分辨率）。然而，当采用类似的程序来估计阻力时，可能会导致其大小出现显着误差，和/或在高分辨率模拟中以错误的方向施加该力。在高马赫数和小的吸积物，我们还发现的证据，对流声学不稳定性的绝热情况下，和不稳定性发展的尾流的驻点周围的准等温的情况下。此外，在非常高的分辨率和马赫数高于$\mathcal{M}_\infty \geq 3$时，吸积弓形激波后的流动完全由这些不稳定性所支配。结果，与解析BHL公式相比，在绝热情况下，黑洞的吸积率下降了大约一个数量级。
2018-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Resolving the sub-parsec circumnuclear density profiles of quiescent galaxies: Evidence for Bondi accretion flows in tidal disruption event hosts
International Centre for Radio Astronomy Research – Curtin University（国际射电天文中心 - 科廷大学）；School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study（自然科学与高级研究院）
通过无线电观测TDE，研究发现其宿主星系的核区密度分布与Bondi吸积流一致，为约束静默SMBHs的亚秒级密度分布提供了新方法。
2026-03-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto Star Clusters
一颗孤立的恒星以超音速运动通过均匀的气体，从它的引力诱导尾流中吸积物质。吸积的速率由恒星的吸积半径决定，并由经典的邦迪-霍伊尔-利特尔顿理论很好地描述。然而，恒星并不是孤立地诞生的。它们在星团中形成，在那里它们吸积了受到星团中所有恒星影响的物质。我们进行三维流体动力学模拟的集群嵌入在一个均匀密度的风，以研究如何由个别集群成员所经历的吸积率被改变的环境气体和集群本身的属性。我们研究吸积作为一个功能的集群成员的数量，他们之间的平均距离，和他们的个人吸积半径的大小。我们确定这些关键参数的影响的总和个人的吸积率，我们比较分析预测。我们表明，当星系团中的单个物体的吸积半径基本上重叠时，周围的气体在被吸积到单个恒星上之前被有效地吸积到星系团的集体势能中。我们发现，个别集群成员可以大大增加比他们将在隔离，特别是当流能够有效地冷却。这种效应可能会改变星团中吸积致密天体的光度，并可能导致年轻星团以及低倾角和低离心率的球状星团的年轻化。
2019-04-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing within the Bondi radius of the ultramassive black hole in NGC 1600
我们提出了深（250 ks）钱德拉观测附近的星系群NGC 1600，在其中心有一个超大质量的黑洞（17 $\pm$ 1.5十亿M $_{\odot}$）。黑洞异常大的质量加上它的低红移，使它成为仅有的几个黑洞之一，空间分辨的温度和密度分布可以在邦迪半径与钱德拉的高空间分辨率。分析了Bondi吸积半径R $_B$ =1.2”- 1.7”= 0.38 - 0.54 kpc范围内的热气体性质。在$\sim\!3$ kpc半径内，我们发现两个温度分量具有统计意义。单温度和双温度模型都显示温度向中心只有非常轻微的上升，并且与平坦一致。这与Bondi吸积的预期相反，Bondi吸积的温度分布向中心增加，似乎表明气体的动力学不是由中心黑洞决定的。密度分布遵循相对较浅的$ρ\propto~r^{-[0.61\pm0.13]}$关系在邦迪半径，这表明，真正的吸积率对黑洞可能低于经典的邦迪吸积率。
2021-02-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spherical accretion in giant elliptical galaxies: multi-transonicity, shocks, and implications on AGN feedback
孤立的大质量椭圆星系，或者存在于冷核星系团中心的星系，被认为是由周围热X射线发射气体介质直接产生的热气吸积提供动力的。这导致了一个巨大的邦迪型球形/准球形吸积流到他们的主机SMBH，吸积流区域远远超出邦迪半径。在这项工作中，我们提出了一个详细的研究的背景下，这些大规模的椭圆形的Bondi型球形流的宇宙学常数$Λ$的存在下，考虑到一个五分量星系系统（SMBH +恒星+暗物质+热气+ $Λ$），纳入整个引力作用的影响。目前的工作是Ghosh \& Banik（2015）的扩展，他们只研究了这个问题的宇宙学方面。银河系对势的贡献使得绝热球形流在本质上变成了{ \it multi-transonic}，流的拓扑结构和流的结构明显偏离经典Bondi解.更值得注意的是，对应于中等到更高的银河质光比的值，我们得到兰金-Hugoniot冲击球风流。银河系势增强了Bondi吸积速率。我们的研究揭示了存在一个严格的环境温度下限，在此温度之下不能触发Bondi吸积，对于来自热ISM相的流动，该温度与$\sim 9 \times 10^6 \, K$一样高，表明热相严格地控制着宿主核的燃料供给.我们的发现可能有更广泛的影响，特别是在外流/喷流动力学和无线电活动星系核反馈的背景下，与当代宇宙中的这些大质量星系有关。
2021-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Effects of the Angular Momentum of Accreting Matter on the Flow Structure in the Subsonic Settling and Bondi-Hoyle Accretion Regimes
以前未探索的吸积制度与旋转的吸积物质，即扰动的准球形亚音速沉降流和Bondi-Hoyle吸积存在的轴向旋转，被认为是在理想的流体力学的框架内。对于亚音速沉降吸积，扰动显示出快速增长的引力中心的接近，使在内部区域的流动可以不再被认为是准球形的。对于Bondi-Hoyle吸积，真空圆柱形空腔被示出形成在离重力中心近流动轴的大距离处，该空腔外的流速几乎与到旋转轴的距离无关。
2014-03-10 astro-ph.HE
Bondi-like Accretion Flow Dynamics: The Role of Gravitational Potential
本研究纳入宿主星系恒星与暗物质晕的引力势拓展经典球对称吸积模型，发现暗物质晕参数显著影响流动结构，含暗物质的低角动量吸积质量吸积率较无暗物质情形提升超100%，为天体物理吸积过程提供新认知。
2025-09-03 astro-ph.HE
Numerical Simulation of Hot Accretion Flow around Bondi Radius
以前的数值模拟表明，在黑洞周围的热吸积流中可以产生强风。大多数研究只关注靠近中心黑洞的区域，因此还不清楚风的产生是否在邦迪半径附近的大半径处停止。Bu et al. 2016研究了在核恒星引力存在下邦迪半径周围的热吸积流。他们发现，当核恒星的引力很重要/与黑洞的引力相当时，在邦迪半径周围就不能产生风。然而，对于某些星系，核恒星在邦迪半径附近的引力可能并不强。在这种情况下，是否能在邦迪半径周围产生风还不清楚。通过流体动力学模拟，研究了有无热传导时Bondi半径附近的热吸积流。我们使用虚拟粒子轨道方法来研究是否存在风的模拟数据的基础上。数值结果表明，在没有核恒星引力的情况下，在Bondi半径附近可以产生风，从而导致质量流入率向内减小。我们证实了Yuan等人的结果，这表明这是由于气体通过风而不是对流运动的质量损失。
2022-09-20 astro-ph.HE
Accretion-modified Stars in Accretion Disks of Active Galactic Nuclei: Gravitational Wave Bursts and Electromagnetic Counterparts from Merging Stellar Black Hole Binaries
最近LIGO/Virgo对双星黑洞（BBH）合并产生的引力波（GW）的探测，特别是对可能与类星体有关的GW 190521的探测，重新激发了人们对活动星系核（AGN）作为合并BBH工厂的兴趣。在超大质量黑洞（SMBH）吸积盘的稠密气体环境中，由大质量恒星演化而来的致密天体被大质量包层包裹而形成吸积改性星（AMS）。我们发现，大多数AMS形成双星由于相互之间的引力相互作用，在径向迁移的SMBH磁盘，形成BBHS内的AMS。当BBH诞生时，它的轨道最初由SMBH的潮汐力矩控制。Bondi吸积以超爱丁顿速率自然发展，然后控制其轨道的演化。我们发现，邦迪吸积导致有效地删除的轨道角动量的二元，其最终合并产生GW爆发。与此同时，Blandford-Znajek机制泵出合并BH的自旋能量以产生电磁对应物（EMC）。此外，超爱丁顿吸积到BBH发展强大的外流，并触发邦迪爆炸，这表现为一个EMC的GW爆发，这取决于吸积流的粘度。Bondi球的热辐射是电磁兼容的一种。BBH以LIGO可访问的频率$\sim 10^{2}\,$ Hz辐射GW。
2021-06-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Isothermal Bondi accretion in Jaffe and Hernquist galaxies with a central black hole: fully analytical solutions
大质量黑洞的形成及其与宿主星系的共同演化是现代天体物理学中最活跃的研究领域之一。在这些研究中，从宇宙学模拟到半解析模型，再到观测研究，中心质点吸积的Bondi解被广泛采用。在这项工作中，我们推广了经典的Bondi吸积理论，考虑到宿主星系的引力势的影响，并在光学薄极限的辐射压力。然后，我们提出了完全的解析解，在朗伯-欧拉$W$ -功能，等温吸积的Jaffe和Hernquist星系与中央黑洞。流结构被发现是敏感的形状的质量分布的宿主星系。这些结果和所提供的公式，最重要的临界吸积参数之一，允许所有的流动特性的直接评估，然后是有用的上述研究。作为一个应用程序，我们研究偏离真实的质量吸积率的估计得到的气体性质在不同的距离从黑洞，经典的邦迪吸积的假设下。从靠近黑洞的区域得到了一个高估，而在几个邦迪半径之外得到了一个低估;两种偏离之间过渡的确切位置取决于星系模型。
2017-07-03 astro-ph.HE
A unified framework for hot accretion flows with finite angular momentum: from Bondi-like to disc-like regimes
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；Center for Astronomical Mega-Science, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences（中国科学院天体结构与演化重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文提出一个统一框架，连接Bondi型和盘型吸积流，解释有限角动量下吸积率的调节机制。
2026-01-30 astro-ph.HE
Accretion rates and radiative efficiencies of Sagittarius A* and nearby supermassive black holes estimated using empirical relations: Implications for accretion models
本文利用两条经验关系估算了人马座A*及四个邻近星系超大质量黑洞的吸积率和辐射效率，发现质量流入率与Bondi吸积率吻合，但辐射效率远高于模型预期且随吸积率降低而升高，从而对ADIOS和CDAF等吸积模型提出挑战。
2023-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bondi accretion in the finite luminous region of elliptical galaxies
采用经典的Bondi模型研究了椭圆星系中心大质量黑洞（MBH）周围有限亮区的吸积。与Bondi（1952）不同的是，我们将边界条件定义在某一有限半径（$r_f$）而不是无穷大，并研究了简单情况下解的变化。在下文中，我们考虑了位于赫恩奎斯特星系中心的MBH的特殊情况，并涉及到它自己星系的引力和光度。我们在第一部分的结果表明，即使离中心不太远，在最终半径处的动能也是可忽略的。此外，如果最终半径（$r_f$）比半邦迪半径，即$GM/c_{sf}^2$（其中$M$和$c_{sf}$是中心物体的质量和$r_f$处的声速）大大约2-3个数量级，则质量吸积速率将近似等于其邦迪值。在第二部分中，在动量方程中加入引力和辐射两个额外的力，我们知道，星系的特征线密度越大，辐射越小，吸积率的最大可能性越大。例如：
2019-08-19 astro-ph.HE
On the spherically-symmetric turbulent accretion
本文分析了轴对称涡旋湍流中的准球形吸积。结果表明，在这种情况下，湍流主要改变有效重力位，而不是有效压力。
2014-06-03 astro-ph.HE
A Generalised Bondi Accretion Model for the Galactic Centre
我们开发了一个分析，稳态模型的气体环境在静止的星系核。我们假设质量是由一个球对称分布的恒星风不断提供的，而重力完全是由于一个中心的超大质量黑洞。我们表明，在一些有限的半径，开普勒速度是可比的风速，体积速度消失。在该半径以下产生的物质将被吸积到黑洞上，而在它之外的物质将逃离系统。在某些条件下，流动在两个区域都可能变成超音速.我们获得的流体动力学变量的径向轮廓，并验证它们使用随时间变化的流体动力学模拟。我们描绘的条件下，辐射冷却可以忽略不计，并预测从这样一个系统的自由自由X射线发射的光度和光谱。我们讨论我们的解决方案，我们自己的银河系中心和其他静止的星系核的应用。
2018-05-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cyclic Zoom: Multiscale GRMHD Modeling of Black Hole Accretion and Feedback
提出循环缩放方法，通过粗化与细化循环及中心掩膜处理，在GRMHD模拟中高效捕获黑洞吸积的多尺度动力学，加速超10^5倍，并验证于多种吸积模型及长期演化。
2025-07-09 astro-ph.GA 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
Radiative cooling effects on black hole hot accretion flows around the sub-Bondi radius
Chongqing University（重庆大学）；Shanghai Normal University（上海师范大学）
研究通过二维磁流体动力学模拟探讨辐射冷却对热吸积流动态及风生成的影响，发现辐射冷却会降低吸积盘厚度并影响风的产生机制。
2026-04-16 astro-ph.HE
Prospects for AGN Studies with AXIS: AGN Fueling -- Resolving Hot Gas inside Bondi Radius of SMBHs
本文阐述 AXIS 凭借高角分辨率和更大集光面积，解析大样本 AGN 超大质量黑洞 Bondi 半径内外热气体的多相结构、混乱吸积与反馈外流。
2024-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Numerical simulations of axisymmetric hydrodynamical Bondi-Hoyle accretion onto a compact object
一个引力体以超音速相对速度浸入周围介质中，就会出现邦迪-霍伊尔吸积构形。从风吸积的X射线双星到逃逸的中子星，这样的状态已经被见证了很多次，并被认为是激波形成的原因，其性质只能勉强通过分析得出。本文给出了从大尺度吸积半径到致密体附近的Bondi-Hoyle吸积定常流结构的数值表征的第一个结果。对于不同的马赫数，我们研究了相关的弓形激波。结果表明，这些模拟证实了Foglizzo和Ruffert（1996）关于绝热指数为5/3的内音速表面拓扑结构的分析预测。它们还使我们能够得到相关的质量吸积率，位置和温度的弓形激波，作为函数的流动参数，以及横向密度和温度分布在尾流。
2015-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spherical accretion: Bondi, Michel and rotating black holes
在这项工作中，我们重新审视稳态，球对称气体吸积问题从非相对论制度的超相对论。我们首先进行详细的比较Bondi和Michel模型之间，并显示如何在Michel解决方案的质量吸积率接近一个恒定的值作为流体温度的增加，而相应的Bondi值不断降低，这两个预测值之间的差异变得任意大在超相对论温度。此外，我们扩展的米歇尔解决方案的情况下，流体的状态方程对应于一个单原子，相对论气体。最后，利用广义相对论流体动力学模拟，研究了旋转黑洞上的球形吸积，探讨了黑洞自旋对质量吸积速率、流场形态和特征以及声速面的影响。随着气体温度的升高和绝热指数$γ$的变硬，黑洞自旋的影响变得更加显著。对于超相对论极限（$γ=4/3$）中的理想气体，我们发现与非旋转黑洞相比，最大旋转黑洞的质量吸积率降低了10%，而对于刚性流体（$γ=2$），这种降低高达50%。
2021-09-08 astro-ph.HE
AGN Feeding and Feedback in M84: From Kiloparsec Scales to the Bondi Radius
基于最深Chandra观测数据，研究M84星系中心AGN的吸积流，发现其受双极射电喷流强烈影响而非黑洞引力势主导，违反了Bondi吸积假设，为星系团射电模式反馈的AGN燃料补给提供了独特见解。
2023-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Global structure and dynamics of slowly rotating accretion flows
研究了椭圆星系核中超大质量黑洞周围缓慢旋转吸积流的整体解。黑洞周围的吸积气体的速度最初是亚音速的，然后以超音速落在黑洞上，因此吸积流必须是跨音速的。我们数值求解方程从邦迪半径附近的黑洞。我们讨论的重点将放在轻微旋转吸积流的性质，其中辐射损失已被忽略。本研究讨论了外边界条件（外边界的温度和比角动量）如何影响吸积流动力学。我们研究了两种物理上不连续的区域：类Bondi型吸积和类Bondi型吸积。当Bondi半径$ \ell_{B} $处的比角动量小于边缘稳定轨道$ \ell_{ms} $处的比角动量时，就会发生类Bondi吸积。相比之下，当邦迪半径$ \ell_{B} $处的比角动量大于边缘稳定轨道$ \ell_{ms} $的比角动量时，就会发生类似于黑洞的吸积。我们也保持了流体静力平衡的假设，并将我们的结果与不考虑流体静力平衡的情况进行了比较。根据这项研究，考虑流体静力平衡的假设降低了质量吸积率。此外，我们发现我们的解决方案，为不同范围的粘度参数$α$。最后，我们研究了星系势对慢旋转吸积流的影响。
2022-08-29 astro-ph.HE
Binary Black Hole Mergers in Gaseous Environments: "Binary Bondi" and "Binary Bondi-Hoyle-Lyttleton" Accretion
在星系合并过程中产生的超大质量黑洞-黑洞（BHBH）双星是可探测到的引力波很有希望的来源。如果这样的合并发生在气体环境中，就有可能同时探测到电磁辐射和引力辐射，因为气体的搅动、冲击加热和吸积可能会产生电磁通量的变化和增强。这样的同步探测可以为研究引力物理学、吸积物理学和宇宙学提供大量的机会。我们调查这种情况下进行全面的广义相对论，流体动力学模拟合并，等质量，nonspinning BHBH二进制嵌入气体云。我们使用BSSN制定标准移动穿刺计条件和处理的流体力学通过高分辨率的冲击捕获（HRSC）计划的度量。我们认为这两个“二进制邦迪吸积”中的二进制是在休息相对于周围的气体云，以及“二进制邦迪-霍伊尔-Lyttleton吸积”中的二进制移动相对于气体云。气体云被假定为远离双星的均匀气体云，并由一个Γ-定律状态方程控制。我们使Γ在4/3和5/3之间变化。对于每个模拟，我们计算的气体流量和吸积率和估计的电磁光度由于韧致辐射和同步辐射。我们发现的证据显着增强的吸积率和光度的值为一个单一的黑洞的相同质量的二元。我们估计，对于一个10^6太阳质量的双星，在z=1时，密度为n~10/cm^3，温度为T~10^6 K的热气云中，这种亮度增强应该是可以用激光SST探测到的，最大值为L~3x10^43 erg/s，发射峰值在可见波段。
2009-12-14 astro-ph.HE gr-qc
Bridging Scales in Black Hole Accretion and Feedback: Magnetized Bondi Accretion in 3D GRMHD
本文利用多区域GRMHD方法跨越7个空间数量级模拟磁化邦迪吸积，发现强磁场使密度分布变缓并将吸积率抑制两个数量级以上，同时通过磁场重联驱动的湍流对流实现约$10^{-2}\dot{M}c^2$的能量反馈。
2024-10-19 astro-ph.HE
General Relativistic Magnetohydrodynamic Bondi--Hoyle Accretion
本文用相对论方法研究了运动Kerr黑洞轴对称磁流体力学Bondi-Hoyle吸积。采用高分辨率激波捕捉方法求解广义相对论磁流体力学方程组。在这种处理中，我们考虑理想的MHD极限。在这项研究中感兴趣的参数是绝热常数$Γ$，渐近声速$c_{s}^{\infty}$和等离子体β参数$β_{P}$。我们集中调查的参数制度，其中流动是超音速，或当$v_\infty \ge c_{s}^{\infty}$。在某些情况下，亚音速渐近流被认为是比较的目的。我们研究了总能量和动量的吸积率，以及流体动力学能量和动量的吸积率。在这项研究中提出的模型表现出的物质密度耗尽的黑洞，往往真空$(ρ_0=0)$在收敛测试的下游区域。这一特征是由于磁场的存在，更具体地说，磁压力，并没有看到在以前的纯流体动力学研究。
2010-11-15 astro-ph.HE
Relativistic Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto a Rotating Black-Hole: Density Gradients
在这项工作中，我们提出，第一次，在完全相对论制度的密度梯度的邦迪-霍伊尔吸积的数值研究。在这种情况下，我们考虑吸积到克尔黑洞（BH）的超音速理想气体，它具有垂直于相对运动的密度梯度。本研究中感兴趣的一组参数是马赫数M、BH的自旋a和气体的密度梯度参数ρ。我们表明，与牛顿的情况下，所有的研究情况下，特别是那些密度梯度，接近一个固定的流动模式。为了说明系统达到稳态，我们计算了几乎位于事件视界的球面上的质量和角动量吸积率。在M = 1，ρ = 0.5，BH自旋a = 0.5的特殊情况下，我们观察到BH周围的盘状结构。最后，我们介绍了气体的形态和它的一些性质。
2015-06-29 astro-ph.HE
Instabilities in nonrelativistic spherically symmetric self-gravitating accretion
在牛顿引力框架下，考虑介质引力的影响，用微扰方法研究了非相对论性无粘球对称吸积模型的含时问题.我们考虑球对称的非相对论性吸积，即具有自引力的Bondi吸积。我们的方法是微扰的线性秩序的扰动制度。我们引入线性扰动在现有的系统的稳态解。分析结果有两个特点，一是在无旋无粘吸积模型中，质量吸积率的线性扰动引起了引力突现;二是对由于介质中引力的影响而引起的流动不稳定性有了一些重要的认识，而在没有自引力的情况下，不稳定性是不存在的。
2019-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Nonlinear variations in spherically symmetric accretion in the Schwarzschild metric
在这项工作中，我们研究了在一般相对论性球对称无粘无旋吸积流在一个固定的非旋转时空的非线性的影响。结果表明，微扰格式可导出一个一般Li{é}nard方程形式的微分方程。我们讨论了该系统的平衡条件及其对球对称定常背景下的亚音速吸积流的影响。结果表明，线性稳定性分析所预测的稳定解在包含最低阶非线性项时可能变得不稳定。
2018-05-22 astro-ph.HE gr-qc
General relativistic radiation hydrodynamics of accretion flows. I: Bondi-Hoyle accretion
我们提出了一个新的代码进行广义相对论辐射流体动力学模拟吸积流到黑洞。辐射场的光学厚度近似处理，与汤姆逊散射和热韧致辐射贡献的不透明度。我们的分析集中在一个详细的数值研究热的二维，邦迪-霍伊尔吸积流与各种马赫数。我们发现显着的差异与纯流体动力学的演变。特别是，一旦系统放松到辐射压力为主的制度，吸积率成为约两个数量级小于在纯粹的流体动力学的情况下，但仍然是超爱丁顿光度。此外，当流入气体的马赫数增加时，由于黑洞的截面变小，吸积率变小，但由于激波区的辐射增强，光度增加。总的来说，我们的方法提供了第一个自洽计算的邦迪-霍伊尔光度，其中大部分是从黑洞的r~100 M内发射的，典型值L/L_Edd ~ 1-7，和相应的能量效率eta_BH ~ 0.09-0.5。自洽计算光度的可能性也使我们能够与常用于模拟超大质量黑洞双星电磁对应物的韧致辐射光度进行比较，发现在光学厚度范围内，这些更粗略的估计比我们的辐射流体力学结果大20倍左右。
2015-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Jet Formation in 3D GRMHD Simulations of Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion
本研究开展首个快速旋转黑洞BHL吸积的3D GRMHD模拟，发现磁通量累积可催生相对论喷流，磁场强度影响喷流持续性，喷流效率极高且磁场会改变黑洞所受阻力。
2023-05-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Formal stability analysis for the recent $γ=5/3$ power-law spherical accretion solution
最近，Hernandez等人（2023）提出了一个具有简单$ρ\propto R^{-3/2}$和$V \propto R^{-1/2}$标度的精确球对称吸积解析解。在无量纲变量的解决方案形成一个单参数家庭的解决方案，范围从一个空的自由落体解决方案的流体静力平衡配置。该幂律解的特征在于流动的恒定马赫数，其可以作为解的一个参数的函数从零变化到无穷大，并且具有在大半径处自然地变为零的吸积密度分布。Hernandez等人（2023）的研究表明，这种吸积密度分布是AGN星系样本在数百个邦迪半径范围内吸积密度分布的精确表示。所观察到的密度分布下降了许多数量级的密度超过他们的邦迪半径，这是不符合经典的邦迪模型的吸积密度分布迅速收敛到一个常数以外的邦迪半径。虽然与观测的良好协议是暗示的全局稳定性的解决方案提到，没有正式的稳定性分析，它以前已经提出。在这里，我们进行这样的稳定性分析，并显示所提到的解决方案是全局稳定的所有值的参数管理它，无论是吸积和外流模式。这一结果使$γ=5/3$幂律球吸积模型成为天体物理学中吸积问题研究和描述的一个有趣的分析补充。
2023-02-28 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Dissipation and acoustic tunnelling about the sonic horizon of Bondi accretion
粘性耗散，作为对邦迪流的一个小的扰动效应，使其音速范围缩小。对定常流作欧拉微扰，得到波动方程和相应的色散关系。扰动是高频行声波，其中迭代地进行小的耗散。波，对着大体积流入径向向外传播，被阻挡在声波水平线内，在那里波的振幅由于粘性而发散。被阻挡的声波仍然可以通过视界向外隧穿，其衰减幅度与粘度有关，由模拟霍金温度缩放。声波（模拟霍金声子）通过声视界的逃逸与声球的径向收缩是相容的。
2020-12-24 astro-ph.HE gr-qc
Self-interacting Dark Scalar Spikes around Black Holes via Relativistic Bondi Accretion
通过自洽求解相对论性的Bondi吸积，研究了质量为$M$的非自旋黑洞在暗晕中的尖峰质量密度分布。我们假设暗物质在晕中的主要成分是标准模型规范单重标量。它的质量$m\simeq 10^{-5}{\rm eV}$和四次自耦合$λ\lesssim10^{-19}$被限制为与银河系暗晕的性质相容。在流体动力学极限下，我们发现吸积率从下面$\dot{M}_{\rm min}=96πG^2M^2 m^4/λ\hbar^3$有界.因此，对于$M=10^6~{\rm M}_\odot$，我们有$\dot{M}_{\rm min}\simeq1.41\times 10^{-9}~{\rm M}_\odot~{\rm yr}^{-1}$，与重子的埃丁顿吸积相比，它是次显性的。在自引力区，$ρ_0(r)$的峰密度分布不能用单幂律拟合，而可用双幂律拟合。尽管如此，我们可以分段拟合$ρ_0(r)$，并发现$ρ_0(r) \propto r^{-1.20}$靠近声视界，$ρ_0(r) \propto r^{-1.00}$朝向邦迪半径，而$ρ_0(r) \propto r^{-1.08}$用于其间的区域。这与暗物质具有类似库仑的自相互作用的更尖的$ρ_0(r) \propto r^{-1.75}$形成对比。
2022-08-20 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Quenching black hole accretion by active galactic nuclei feedback
对局域宇宙中许多暗星系核的观测，给出了Bondi半径处气体密度和温度的较好估计。如果我们假设黑洞以Bondi吸积速率吸积，并以低光度热吸积流的效率辐射，则预测的核光度可以显著高于观测值。因此，这些源中真实的黑洞质量吸积率可能显著小于邦迪值。活动星系核（AGN）的反馈可能是负责降低黑洞吸积率的值远小于邦迪率。本文对低光度活动星系核（LLAGNs）周围的低角动量吸积流进行了秒差距和亚秒差距尺度的二维模拟。我们考虑了LLAGN的辐射和风反馈。粒子-粒子相互作用的截面可以比光子-粒子相互作用的截面大几个数量级。因此，我们发现对于LLAGN，辐射反馈在降低黑洞吸积率方面的作用很小。然而，风反馈可以有效地降低黑洞的质量吸积率。由于吸积率的降低，黑洞的光度可以降低$\sim 33-400$倍。这些结果可能有助于解释为什么在本宇宙中的许多星系核是如此的暗淡。
2019-01-04 astro-ph.HE
Bondi-type accretion onto a Kerr black hole in the kinetic regime
Instytut Fizyki Teoretycznej, Uniwersytet Jagielloński（雅盖隆大学）；Instituto de Física y Matemáticas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯自治大学）
该研究推导了克尔黑洞在动能极限下的邦迪型吸积精确解，并通过解析近似得到质量、能量和角动量吸积率的简单公式，用于分析黑洞质量增长和自转减慢的特征时间尺度。
2026-02-26 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Relativistic Bondi accretion for stiff equations of state
我们重温邦迪吸积-稳态，绝热，球形气体流到一个史瓦西黑洞在一个渐进均匀的介质中休息-刚性多方状态方程（EOSs）与绝热指数$Γ> 5/3$。一个广义相对论的处理，需要确定其吸积率，我们提供精确的表达式。我们讨论了软和硬的EOS的结果之间的几个定性差异-包括外观的最小稳态吸积率的EOS与$Γ\geq 5/3$ -并探讨限制的情况下，以检查这些差异。作为一个例子，我们突出的结果$Γ= 2$，这是经常使用的数值模拟模型的状态方程的中子星。我们还讨论了一个特殊的情况下，这个指数，超相对论的“因果”状态方程，$P = ρ$。后者作为一个有用的限制仍然未定的中子星EOS以上的核密度。这些结果对于估算位于中子星中心的微型黑洞的吸积率是有用的。
2021-07-07 astro-ph.HE gr-qc
A new hydrodynamic spherical accretion exact solution and its quasi-spherical perturbations
我们给出了一个精确的$γ=5/3$球吸积解，它将$ρ\to const.$的Bondi边界条件修改为$r\to \infty$，将$ρ\to 0$修改为$r \to \infty$。这种变化允许简单的幂律解决方案的密度和下落速度场，范围从一个冷空自由落体条件下，压力趋于零，热流体静力平衡极限没有下落速度。与Bondi解的情况一样，出现了最大吸积速率。然而，与Bondi解的$γ=5/3$情况一样，这一次没有出现音速半径，因为流动总是以恒定的马赫数为特征。在最大吸积率的情况下，这个数等于1，向冷空状态发散，并向流体静力平衡极限变为亚音速。结果表明，在极限为{ $r \to 0$ }的情况下，Bondi解趋向于新的解，{将Bondi吸积值的有效性扩展到}吸积密度分布不保持在一个固定的常数值直到无穷大的情况。然后，我们探索小偏差的球形和角动量的存在，通过分析微扰分析。这种扰动的解决方案产生了丰富的现象，通过密度和速度场的勒让德多项式，我们开始探索简单的角速度边界条件的平面和极点上的零。新的解决方案提供了补充物理洞察吸积问题一般。
2023-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.class-ph
Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion in the presence of small rigid bodies around a black hole
研究了史瓦西黑洞的相对论性Bondi-Hoyle-Lyttleton吸积。这些机构是理想化的表示子结构，如通过接近BH的恒星，由恒星风或冷clumps.We创建的气泡探索的情况下，这些机构的填充因子是小的。假设流动是绝热的，并以超音速的方式向黑洞运动。与这些刚性障碍物的相互作用通过弓形激波将流动的冲压压力转化为热压力，使流动减慢并使吸积气体湍流。因此，虽然流量达到了一个稳定的状态，吸积率提出了一些可变性。对于无穷远处的马赫数为4的流动，即使气体是绝热的，障碍物的填充因子很小，这些物体中的几个（5 - 10个）也足以使吸积率比没有物体的吸积率增加约50%。
2017-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Spherical Accretion Flow onto General Parameterized Spherically Symmetric Black Hole Spacetimes
黑洞吸积的跨音速现象和光子球的存在是黑洞视界附近强引力场的特征。本文研究了一般参数化球对称黑洞时空上的球吸积流。为此，我们分析了各种理想流体的吸积过程，如超刚性，超相对论，亚相对论类型的等温流体和多方流体，分别。详细研究了一般参数化球对称黑洞中Schwarzschild黑洞外的额外参数对上述实验流体流动行为的影响。此外，通过研究理想光子气体的吸积，进一步讨论了一般参数化球对称黑洞吸积光子气体的声速半径与光子球的对应关系。我们的分析的一些可能的未来扩展进行了讨论。
2020-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion in Supergiant X-ray binaries: stability and disk formation
我们使用2D（轴对称）和3D流体动力学模拟研究Bondi-Hoyle-Lyttleton（BHL）吸积和没有横向上游梯度。我们主要研究了风馈超巨星X射线双星（SgXB）中与中子星吸积有关的高（上游）马赫数、弱上游梯度和小吸积体尺寸的区域。我们提出了一个系统的探索，在这个政权的流量。当没有上游梯度时，无论吸积体大小或马赫数如何，流动总是稳定的。对于有限上游梯度，有三种主要类型的行为：稳定流（小上游梯度），湍流不稳定流没有一个磁盘（中间上游梯度），和湍流与盘状结构（相对较大的上游梯度）。当吸积流为湍流时，吸积速率随吸积体尺寸的减小而非收敛地减小。流动更容易不稳定，磁盘是不太可能形成比以前预期的;大多数观察到的SgXB的参数将它们放置在一个湍流，无盘吸积流的制度。在具有相对确定的参数的SgXB中，我们发现OAO 1657-415是唯一一个可能拥有持久盘（或盘状结构）的SgXB;这一发现与观测结果一致。
2019-07-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radiative non-isothermal Bondi accretion onto a massive black hole
本文给出了超大质量黑洞非等温吸积过程的经典Bondi吸积理论，包括X射线加热、电子散射辐射力和谱线的影响.辐射场的计算考虑了光学厚，几何薄，标准的吸积盘作为紫外光子的发射器和作为X射线发射源的球形中心对象。在目前的分析中，紫外线发射的吸积盘被假定为有一个角度的依赖性，而X射线/中心对象的辐射被假定为各向同性。这使我们能够在任何需要的角度方向上建立流线。这两种类型的辐射的影响进行了评估，为不同的通量分数的X射线和紫外线的排放，并没有谱线驱动的影响。我们发现在SMBH附近发射的辐射与下落的物质相互作用，并修改吸积动力学。在存在直线驱动的情况下，类似于从纯1型和2型到5型解的过渡（见Frank等人的图2.1）。2002），其发生而不管UV发射是否超过X射线发射。我们计算这种转变发生时的辐射因子，并从我们所有的模型中丢弃类型5的解决方案。给出了吸积半径和吸积率的经典Bondi值估计值。这一结果对于构造星系中心SMBH吸积流的含时流体动力学模拟的初始条件是有用的。
2019-09-11 astro-ph.HE hep-th
Bondi flow revisited
牛顿球对称跨音速吸积已经通过包括吸积物质的质量而被研究，同时考虑到吸积体本身的增长是可忽略的小。一种新的迭代方法已被引入来完成这项任务。它已被证明，包括流体的质量改变的临界特性的流动，以及拓扑相图的固定的积分解决方案。
2016-01-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bondi-Hoyle Accretion onto Magnetized Neutron Star
利用轴对称MHD方法研究了在星际介质中以超音速（马赫数为3）运动的孤立磁化中子星的Bondi-Hoyle吸积。假设恒星有一个与其运动方向一致的偶极磁场，磁层半径R_m小于吸积半径R_BH，因此引力聚焦是重要的。我们发现在所考虑的参数下，磁化星的吸积率小于非磁化星的吸积率。靠近恒星时，吸积物质沿着磁极落在恒星表面，质量流量较大的物质流向恒星的背风极。在恒星磁场相对较大的情况下，恒星的磁场在R_m之外的物质流方向上（朝向恒星的迎风面）被拉伸。对于较弱的磁场，我们观察到的振荡的封闭磁层的正面和背面。这些都伴随着强烈的振荡的质量吸积率的变化因素~ 3。由于星际物质的吸积，在X射线波段可以看到没有射电辐射的老的缓慢旋转的中子星。一般来说，恒星的速度、磁矩和角速度矢量可能都在不同的方向上，因此吸积光度会随着恒星的自转速率而变化。
2011-11-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamical and thermal properties of the parsec-scale gases spherically accreted onto low luminous active galactic nuclei
本文在秒差距尺度上解析地研究了光学薄气体在低光度活动星系核（LLAGN）上球形吸积时的动力学和热力学性质。下落的气体被康普顿温度为5- 15 $\times10^7$ K的中心X射线辐射。考虑了星系的辐射加热/冷却和核球恒星势。我们分析了吸积率、光度、气体温度和康普顿温度对动力学和热性质稳态解的影响。稳态解与Bondi解有明显的区别。与我们的模型相比，Bondi模型低估了吸积速率。我们给出了热稳定性和不稳定性之间的界限。边界受康普顿温度的影响很大。当康普顿温度较高时，下落的气体趋于变得热不稳定。当辐射气体发生热不稳定性时，气体变成两相（即热气体和冷气体），并且热气体可能变成流出物。这种效应可能会降低吸积速率。
2021-06-16 astro-ph.HE
Supermassive Black Hole Accretion and Growth
研究了早期宇宙中超大质量黑洞的形成、吸积和生长过程。吸积率${\dot M}$是利用黑洞的邦迪吸积率计算的。从初始质量为$M_{\rm BH}\sim 10^2-10^3M_{\odot}$的种子黑洞开始，通过超Eddington吸积，Bondi吸积速率可以演化成质量为$M_{\rm BH}\sim 10^9-10^{10}M_{\odot}$、年轻类星体寿命为$\sim 10^5-10^6$年的超大质量黑洞.
2020-12-08 astro-ph.HE gr-qc
Ultrarelativistic Bondi--Hoyle Accretion I: Axisymmetry
用超相对论方法研究了运动Kerr黑洞轴对称Bondi-Hoyle吸积。采用高分辨率激波捕捉方法求解广义相对论流体力学方程组。在这种处理中，我们考虑了超相对论极限，其中可以忽略重子静止质量密度。这种近似在系统的内能超过重子的静止质量能量贡献的情况下是有效的。在这项研究中感兴趣的参数是绝热常数$Γ$，和流体的渐近速度，$v_\infty$。我们在三个不同的制度，亚音速，略超音速，超音速进行我们的模拟，但本研究的主要重点是参数制度中的流动是超音速，即当$v_\infty \ge c_{s}^{\infty}$。正如从以前的研究所预期的那样，超音速状态揭示了有趣的动力学，但更有趣的是在临界超音速系统中存在弓形激波。一系列的参数值进行了研究，试图捕捉可能的偏差从稳定状态的解决方案，没有被发现。为了显示每个流的研究，我们计算的史瓦西半径的能量吸积率的稳定状态的行为。此外，我们还发现，吸积流是依赖于计算边界的位置，即如果计算边界位于太接近的黑洞的计算流量剖面与数字文物损坏。这是一个在以前的相对论模型中没有发现的问题。
2012-11-12 astro-ph.HE
The relation between accretion rate and jet power in early-type galaxies with thermally unstable hot atmospheres
我们使用钱德拉X射线数据和甚大阵射电观测的样本20附近，大质量，X射线明亮，早期型星系的邦迪吸积率和机械喷流功率之间的关系进行了研究。我们发现一个强相关性（$ρ= 0.96^{+0.03}_{-0.09}$ ; BF $_{10} > 100$）之间的邦迪吸积功率，$P_{\text{Bondi}}$，和机械喷流功率，$P_{\text{jet}}$，为14个星系的子样本，其中也主机冷H $α$ +[NII]线发射气体，因此可能有热不稳定的大气。该子样品的Bondi吸积功率和机械喷流功率之间的关系可用幂律模型$\log \frac{P_{\mathrm{Bondi}}}{{10^{43} \, \mathrm{erg \, s^{-1}}}} = α+ β\log \frac{P_{\mathrm{jet}}}{{10^{43} \, \mathrm{erg \, s^{-1}}}}$来描述，其中$α= 1.10 \pm 0.25$和$β= 1.10 \pm 0.24$具有内禀散射$σ= 0.08^{+0.14}_{-0.06}$ dex.结果表明，在所有具有热不稳定大气的星系中，冷却的大气气体以类似的喷流-邦迪功率比供给中心黑洞。对于20个星系的完整样本，相关性较弱，并且在没有H $α$ +[NII]发射迹象的星系子集中，我们看到了系统性较低的喷流与邦迪功率比的暗示。我们还研究了…
2022-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Faraday rotation in the jet of M87 inside the Bondi radius: indication of winds from hot accretion flows confining the relativistic jet
我们研究法拉第旋转喷流的M87内的Bondi半径使用八个甚长基线阵列数据集，一个在8 GHz，四个在5 GHz，和三个在2 GHz。我们获得法拉第旋转措施（RM）测量的带宽的每个数据集。我们发现RM的大小随着距离黑洞从5,000到200,000史瓦西半径的增加而系统地减小。的数据，主要是负RM符号没有显着差异的RM的北部和南部的射流边缘，表明法拉第屏幕的空间范围是远远大于射流。我们应用模型的热吸积流，被认为是普遍存在于活动星系核具有相对较低的光度，如M87，并发现RM的减少是由气体密度分布$ρ\propto r^{-1}$。这种行为与理论上预期的大量风，非相对论性非准直气体流出热吸积流，这是与各种数值模拟的结果相一致的签名相匹配。从密度分布推断的压力分布是平坦的，足以使射流准直，这可以导致射流在磁流体动力学过程中逐渐加速。这张照片与观测到的M87喷流在邦迪半径内逐渐准直和加速的情况非常一致。负RM的优势表明，喷流和风的轴是不对齐的，这样喷流发射暴露只有一侧的环形磁场渗透风。
2018-12-20 astro-ph.HE
Accurate analytical modeling of light rays in spherically symmetric spacetimes: Applications in the study of black hole accretion disks and polarimetry
本研究提出可精确描述静态球对称时空中光线的新型简洁解析公式，拓展了原有Schwarzschild度规相关公式的适用范围，可用于黑洞吸积盘成像与偏振测量研究。
2024-06-24 astro-ph.HE gr-qc
Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion in a Reactive Medium: Detonation Ignition and a Mechanism for Type Ia Supernovae
反应介质中的爆轰起爆可以通过外部产生的冲击波来实现。进入引力中心的超音速流动，称为邦迪-霍伊尔-利特尔顿（BHL）吸积，是一种自然的冲击波产生过程，但据我们所知，文献中从未考虑过反应介质。在这里，我们进行了一个数量级的分析，以调查在何种条件下，冲击诱导的反应区重新耦合到冲击波阵面。我们推导了自持爆轰点火的三个半解析判据。我们应用这些标准的特殊情况下，一个原始黑洞（PBH）的小行星质量穿越碳氧白矮星（WD）。由于碳氧WD中的爆炸被认为会产生正常的热核超新星（SNe Ia），因此从保守（乐观）分析来看，观测到的SNe Ia速率将暗物质（DM）以PBH形式存在的部分限制为$\log_{10}(f_{\rm PBH})< 0.8 \log_{10}(M_{\rm BH}/3\times 10^{22}{\rm g})$在$10^{21}\!-\!10^{22}$ g（$10^{20}\!-\!10^{22}$ g）范围内。最重要的是，如果DM的一个重要部分是质量为$10^{23}$ g的PBH形式，这些遭遇可以解释正常的亚克拉塞卡超新星Ia的速率和中值爆炸质量。
2021-06-30 astro-ph.HE
Impact of accretor size on the morphology of supersonic Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion flows
本研究通过绝热流体动力学模拟分析不同长度尺度下吸积体大小对超声速邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积流形态、吸积率及各向异性的影响，发现吸积体大小显著影响流结构，解析霍伊尔-利特尔顿半径对捕捉大尺度特征至关重要。
2025-02-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Choked accretion: from radial infall to bipolar outflows by breaking spherical symmetry
稳定状态下，球对称吸积流是很好地理解的邦迪解决方案。然而，球对称必然是对现实的理想化近似。在这里，我们探讨偏离球对称的后果，首先通过一个简单的分析模型，以激励所涉及的物理过程，然后通过流体动力学，数值模拟的理想流体吸积到牛顿引力物体。具体来说，我们考虑轴对称的，大规模的，小幅度的偏差在密度场，使赤道面是过于密集的极地地区相比。我们发现，由此产生的极性密度梯度显着改变了邦迪的结果，并引起稳态的解决方案，提出双极流出。随着密度对比度的增加，越来越多的材料从系统中喷射出来，即使密度对比度适中，也会达到比局部逃逸速度更大的速度。有趣的是，内部的流出区域，流动倾向于局部的邦迪解决方案，与由此产生的总质量吸积率通过内边界$choking$在一个值非常接近相应的邦迪之一。因此，进行的数值实验表明，外观的最大可实现的吸积率，与任何额外的材料被喷射，即使是非常小的偏离球面对称。
2019-10-21 astro-ph.HE
On the Bondi accretion of a self-interacting complex scalar field
CEICO, FZU — Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Gdańsk（格但斯克大学理论物理与天体物理研究所）
研究复标量场在黑洞上的吸积过程，揭示其与完美流体的动力学差异，为区分不同物质形式提供新视角。
2026-09-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
