Population III Gamma-Ray Bursts and Breakout Criteria for Accretion-Powered Jets
我们研究了各种类型的大质量恒星中吸积动力喷流的传播,如沃尔夫-拉叶星,轻第三星族(Pop III)星,和大质量Pop III星,所有这些都是伽马射线暴(GRB)的祖先候选人。我们进行了二维轴对称的相对论流体动力学模拟,同时考虑到包络崩溃和射流传播(即,喷流对吸积的负反馈)。基于我们的流体动力学模拟,我们第一次表明,吸积动力射流可以潜在地从Pop III祖先的外层相对论性地爆发。在我们的模拟中,吸积率估计的质量流量通过内边界,喷注注入一个固定的吸积喷注转换效率$η$。通过改变40多个模型的效率$η$和张开角$θ_{op}$,我们发现,只要满足一个简单的条件$η\gtrsim 10^{-4} (θ_{op}/8^{\circ})^2$,喷流就能从所有类型的伽玛暴祖先中相对论性地突破,这与分析估计是一致的。否则不会发生爆炸或发生一些失败的球形爆炸。
2012-05-26 astro-ph.HE
Jet Luminosity from Neutrino-Dominated Accretion Flows in GRBs
围绕恒星质量黑洞的超吸积盘是驱动伽马射线暴(GRB)的中心引擎的合理模型。我们估计的光度的喷气驱动的磁流体动力学过程,如Blandford-Znajek(BZ)机制作为质量吸积率,黑洞质量的函数,和其他吸积参数。我们表明,射流是最有效的吸积流冷却时,通过光学薄中微子发射,其光度是远远大于能量沉积率通过中微子湮灭提供的黑洞是足够快地旋转。此外,我们发现一个显着的跳跃,在过渡质量吸积率之间的对流为主的吸积流(ADAF)制度和中微子为主的吸积流(NATIONAL)制度的射流光度。这可能会导致伽玛暴的即时发射出现很大的变化。
2013-08-14 astro-ph.HE
Jet Luminosity From Neutrino-Dominated Accretion Flows in Gamma-Ray Bursts
围绕恒星质量黑洞形成的超吸积盘是为伽马射线暴(GRB)提供动力的中央引擎的合理模型。如果中心黑洞旋转,极向磁场穿过它的视界,一个强大的相对论性喷流可能被类似于布兰德福德-兹纳杰克机制的过程驱动。假设极向磁场强度与内部吸积盘压力相当,我们估计了这种喷流的光度。我们发现,当吸积流通过光学薄中微子发射冷却时,射流效率达到最大值。如果黑洞的旋转速度足够快,喷流的光度要比中微子-反中微子湮灭的能量沉积大得多。当快速旋转的黑洞的吸积速率足够大(> 0.003- 0.01兆太阳/秒)时,预测的喷流光度足以驱动伽玛暴。
2012-11-21 astro-ph.HE
Faraday Conversion in Turbulent Blazar Jets
在某些耀变体的相对论喷流中,在射频下探测到低($\lesssim 1\%$)水平的圆偏振(CP),可以提供对喷流等离子体的基本性质的深入了解。CP可以通过线性双折射产生,其中在射流的一个区域中产生的初始线性偏振发射在其以变化的磁场取向传播通过射流的其他区域时被法拉第旋转改变。Marscher已经开始使用湍流极端多区(TEMZ)模型研究具有这种磁性几何形状的射流,在该模型中,穿过射流中的驻波的湍流等离子体由数千个单独的等离子体单元的集合表示,每个等离子体单元具有不同的磁场方向。在这里,我们开发了一个辐射转移计划,允许数值TEMZ代码产生模拟图像的时间依赖性的线性和圆偏振强度在不同的射频。在这项初步研究中,我们制作了合成偏振发射图,突出了模型中预期的线性和圆偏振。
2018-07-05 astro-ph.HE
The Rate of Gas Accretion onto Black Holes Drives Jet Velocity
据观测,吸积中的黑洞会发射相对论性的、准直的物质和辐射喷流。在某些来源中,已经检测到具有高度相对论速度的离散喷射。这些特殊的源通常具有非常高的质量吸积率,而较低的结速度的源主要与质量吸积率相对较低的黑洞有关。我们通过检查结速度相对于X射线光度,质量吸积率到黑洞的代理来量化这种行为。我们发现质量尺度的X射线光度和喷流结速度之间存在正相关关系。此外,我们发现的证据表明,射流速度也是极角的函数,支持“脊柱鞘”模型的射流生产。我们的研究结果揭示了吸积如何塑造从黑洞到其宿主环境的机械反馈的一个基本方面。
2014-12-18 astro-ph.HE
Can MAD accretion disks launching structured jets explain both GRB and AGN engines? Magnetically arrested accretion disks launching structured jets in application to GRB and AGN engines
我们探索相对论性喷流的形成、能量学和几何学,以及它们的中央引擎的可变性。我们研究快速和缓慢旋转的黑洞,并解决我们的模拟活动星系(AGN)中心和伽马射线暴(GRB)引擎。结构喷流被假定为占整个质量尺度的高能量源的发射特性,从恒星质量的黑洞在伽玛暴和活动星系核中的超大质量黑洞发射。它们的活动核心包含磁化的吸积盘,克尔黑洞的旋转提供了喷射发射的机制。如果吸积的模式是磁制动(MAD),这个过程最有效。在这种模式下,调制的喷气发动机发射的吸积流,在最小的时间和空间尺度上操作的内部不稳定性有关。由于这些尺度与光的穿越时间和黑洞的引力半径有关,因此喷流-圆盘连接的普适模型有望与黑洞质量成比例。本文利用克尔度规对MAD吸积过程进行了3D GR MHD模拟,研究了喷流-盘的联系。我们量化的可变性的磁盘通过傅立叶分析。我们发现,演化是由引擎的物理参数,如黑洞的自旋和磁盘的大小,以及它的磁化,我们应用我们的方案,在AGN和GRB类的典型类型的源。我们发现,MAD方案是适用于活动星系核发动机,并支持持久喷流排放。它也可以应用于伽玛暴,因为它给出了与观测大致一致的变化模式。然而,在某些情况下,强磁场可能会导致射流淬火,这种效果被发现是重要的,主要是伽玛射线暴射流。我们推测,这可能与伽玛射线暴发动机产生的磁力驱动风的强度有关。
2022-10-04 astro-ph.HE
The role of magnetic reconnection on jet/accretion disk systems
早先有人提出,在微类星体中观测到的相对论性抛射可能是由内盘冕区剧烈的磁重联事件产生的。在这里,我们重新审视这个模型,它采用了标准的吸积盘描述和快速磁重联理论,并讨论了磁重联和相关的加热和粒子加速在不同的喷流/盘吸积系统,即年轻的恒星物体(YSO),微类星体,和活动星系核(AGN)的作用。
2010-05-17 astro-ph.HE
Launching and Quenching of Black Hole Relativistic Jets at Low Accretion Rate
相对论喷流是从黑洞(BH)X射线双星和活动星系核中发射的,当盘吸积率低于某个极限时(即,当吸积速率与Eddingtion吸积速率之比$\dot{m}$低于约0.01时),但当高于约0.01时淬灭。我们提出了一个新的范式来解释这种观察到的喷流和吸积盘之间的耦合,通过调查提取的旋转能量的BH时,它被包围在不同类型的吸积盘。在低吸积速率(例如,当$\dot{m}\lesssim0.1$)时,在事件视界附近的吸积是准球形的。吸积等离子体落在大范围纬度的事件视界上,打破了视界附近的无力近似。为了考虑等离子体惯性效应,我们考虑了磁流体动力学(MHD)提取旋转能量从BH的吸积MHD流体,所描述的MHD彭罗斯过程。研究发现,当吸积盘由外部的Shakura-Sunyaev盘(SSD)和内部的对流主导的吸积流组成时,吸积盘的能量提取起作用,从而产生相对论性喷流.当整个吸积盘类型转变为SSD时,由于等离子体带来的静止质量能量大于电磁从空穴中提取的能量,从而停止提取,因此喷流被淬灭。其他几个观察到的BH盘喷流耦合,如为什么无线电光度增加,增加X射线光度,直到无线电发射下降,也得到了解释。
2012-09-21 astro-ph.HE
Constraint on the black-hole spin of M87 from the accretion-jet model
在M87的高分辨率多波段观测中发现的毫米级凸起,很可能来自于平流主导吸积流(ADAF)中热电子的同步辐射。如果吸积流中的热等离子体同时产生核毫米波辐射及其极化,则有可能将吸积速率限制在视界附近。对M87的喷流功率进行了广泛的研究,通过对X射线腔的分析,得出其喷流功率在$8_{\rm -3}^{+7}\times10^{42} {\rm erg/s}$附近。如果已知视界附近的喷流功率和吸积率,就可以估计出黑洞的自旋。我们模拟了M87的多波长光谱能量分布(SED)与耦合ADAF喷流模型周围的克尔BH,其中的ADAF的相对论流体动力学方程组的完整解决。混合射流形成模型是Blandford-Znajek模型的一个变体,用于模拟射流功率。我们发现,SMBH应该是快速旋转的无量纲自旋参数$a_{*}\simeq0.98_{\rm -0.02}^{+0.012}$。
2017-05-22 astro-ph.HE
The power of relativistic jets is larger than the luminosity of their accretion disks
从活动星系核产生相对论喷流的理论模型预测,喷流的动力来自中心黑洞的自旋和质量,以及事件视界附近的磁场。磁场贡献的物理机制是由吸积物质放大的场施加在旋转黑洞上的扭矩。如果磁场的平方与吸积速率成正比,那么喷流功率与吸积光度之间将存在相关性。有这样的相关性的证据,但知识不足的吸积光度的有限和不均匀的使用样本阻止了一个坚定的结论。在这里,我们报告了一个样本的耀变体(类星体的喷流指向地球),克服了以前的限制档案观测的分析。我们发现一个明确的相关性喷流功率测量通过伽马射线光度,吸积光度测量的宽发射线,与喷流功率占主导地位的磁盘光度,与数值模拟。这意味着穿过黑洞视界的磁场达到了吸积物质所能承受的最大值。
2014-11-19 astro-ph.HE
Jet Suppression by Accretion Disk Winds in the Microquasar GRS 1915+105
具有相对论喷流的恒星质量黑洞,也被称为微类星体,模仿类星体和活动星系核的行为。由于恒星质量黑洞周围的时间尺度比更遥远的超大质量黑洞周围的时间尺度小几个数量级,因此微类星体是研究黑洞系统中吸积盘演化和喷流形成的理想"实验室“。尽管对黑洞的研究揭示了一系列复杂的吸积活动,但触发和抑制喷流形成的机制仍然是一个谜。在这里,我们报告发现了一个广泛的发射线期间的强烈的硬X射线通量在微类星体GRS 1915+105,和高度电离的窄吸收线在较软的状态。我们认为,宽发射线时出现的内部吸积盘是由硬X射线照射,可能从喷流。相反,在较软的状态下,当喷流较弱或不存在时,吸收线出现,因为黑洞周围的强大辐射场将热风从吸积盘中驱走。我们的分析强烈地表明,这种风携带了足够的质量远离圆盘,阻止物质流入射电喷流。
2009-03-24 astro-ph.HE
Accretion in active galactic nuclei and disk-jet coupling
我们回顾了目前的状态,了解如何吸积到一个黑洞的收益,他们需要形成相对论喷流的关键要素是什么。由于对所涉及的微观物理学缺乏深入的理解,特别是在强磁场存在的情况下,理论进展严重受阻,因此所有提出的解决方案都具有模型的地位,它们的选择必须直接基于观测约束。
2015-10-15 astro-ph.HE
High energy neutrinos produced in the accretion disks by neutrons from nuclei disintegrated in the AGN jets
我们研究了离吸积盘表面不远的活动星系喷流中原子核加速的后果。在射流中的重联区和/或在相对论性喷流与其茧之间的射流边界处,核可以被加速。结果表明,相对论性核在与盘辐射的碰撞中可以有效地碎裂成特定的核子。中子,直接朝向吸积盘,从相对论性原子核中获得了很大一部分能量。这些中子在致密的吸积盘中形成级联。我们计算了吸积盘中强子级联产生的中微子谱。我们认为,只要活动星系中的$5\%$部分是活动星系核,并且有百分之几的中子到达吸积盘,在这种情况下,活动星系中整个超大质量黑洞群体产生的中微子可以解释最近由IceCube中微子探测器测量的河外中微子背景。据预测,在目前的中微子探测器,在这样一个模型,产生的中微子信号,预计不会被检测到,即使从附近的射电星系类似于M87。
2016-10-27 astro-ph.HE
Science with an ngVLA: Accretion and Jets in Local Compact Objects
尽管在吸积系统中普遍存在射流及其对周围介质的影响,但它们如何发射和准直的基本物理学尚未完全理解。对局部致密天体的射电观测,包括吸积恒星质量的黑洞、中子星和白矮星,探测它们的喷流。再加上多波长观测,这使我们能够测试底层的吸积流出连接,并建立吸积属性和喷流功率之间的关系,这是必要的,以准确地模拟射流。致密的吸积体在附近,数量众多,并具有一系列的吸积体性质,因此是研究底层喷流物理的理想探针。尽管如此,有一些关键的悬而未决的问题,关于吸积驱动的外流在这些对象,不能回答目前的无线电观测。ngVLA的灵敏度、偏振能力、空间分辨率和高频覆盖范围的大幅提高对于回答这些问题至关重要,并随后确定所有物理尺度上吸积和喷流背后的基本物理学。
2018-10-15 astro-ph.HE
GRRMHD Simulations of Tidal Disruption Event Accretion Disks around Supermassive Black Holes: Jet Formation, Spectra, and Detectability
利用广义相对论辐射MHD(GRRMHD)模拟了由潮汐扰动事件(TDE)形成的超爱丁顿黑洞(BH)吸积盘。我们考虑基准的情况下,太阳质量的恒星在一个温和的穿透轨道被一个超大质量BH的质量$10^6 \, M_\odot$破坏,并考虑峰值回落率的时代。我们对模拟数据进行后处理以计算视角相关光谱。我们进行了一个参数的研究作为BH自旋和磁通量的函数的吸积盘的动力学,并计算模型光谱作为观察者的视角的函数。我们还考虑基于模型光谱的检测限。我们发现,一个吸积盘与一个相对较弱的磁场周围的BH(所谓的SANE制度的吸积)不发射相对论性喷流,无论BH是旋转。这种模式合理地再现了非喷流TDE的几个观测特性。对于具有强磁场(MAD区域)的非旋转BH也是如此。我们的一个模拟有一个快速旋转的BH(自旋参数0.9)以及一个MAD吸积盘。这个模型发射了一个强大的相对论性喷流,它是由BH自旋能量驱动的。它令人惊讶地再现了喷射的TDE Swift J1644+57的高能量发射和喷射结构。因此,喷射TDE可能对应于具有快速旋转BH和MAD吸积的TDE系统的子集。
2018-11-16 astro-ph.HE
Accretion into black holes with magnetic fields, and relativistic jets
本文讨论了黑洞周围吸积盘中大尺度磁场的形成问题,考虑了吸积盘的非均匀垂直结构。磁盘外层的高导电性防止了磁场的向外扩散。这意味着在靠近黑洞的吸积盘内部存在一个具有强磁场的静止状态,而在吸积盘表面径向速度为零。本文研究了平流吸积盘的结构,找到了在吸积盘中心形成光学薄区的条件,并考虑了磁扭振荡对喷流的准直问题。
2012-08-06 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
On the role of magnetic reconnection in jet/accretion disk systems
关于喷流产生的最普遍接受的模型是基于围绕中心源的吸积盘的磁离心加速(Blandford & Payne,1982)。然而,这种情况并不能解释,例如,在不同的天体物理喷流类别中经常观察到的准周期性喷射现象。de Gouveia Dal Pino & Lazarian(2005)(以下简称GDPL)提出,在射电耀斑事件中观测到的微类星体中的大尺度超光速抛射可能是由剧烈的磁重联(MR)事件产生的。在这里,我们将这个模型推广到其他吸积盘系统,即:活动星系核(AGN)和年轻恒星物体(YSO),并讨论它的喷流加热和粒子加速的作用。
2009-11-09 astro-ph.HE
Black hole mass, jet power and accretion in AGN
利用费米大天区望远镜观测到的大量耀变体和射电星系,研究了活动星系核中的吸积、黑洞质量和喷流功率之间的关系。我们的主要结果如下。(i)FSRQs和FRII-HEG的喷流功率依赖于黑洞质量,表明FSRQs和FRII-HEG处于辐射压主导区. BL Lac和FRI-LEG的喷流功率取决于吸积,这表明BL Lac和FRI-LEG处于气压主导区。(ii)我们发现大多数FSRQs和BL Lac具有$\rm{P_{jet}>L_{BZ}^{max}}$,这表明Blandford-Znajek机制不足以解释这些天体的喷流功率。(iii)FSRQs和BL Lac在$\rm{\log P_{jet}-\log M}$平面上被Ledlow-Owen分界线大致分开,这支持活动星系核的统一方案。(iv)FSRQs和BL Lac在$\rm{L_{bol}/L_{Edd}\sim0.01}$处有明显的分界,并且BL Lac和FSRQs的爱丁顿比分布呈现双峰性质,这意味着FSRQs的吸积模式可能不同于BL Lac。(v)我们发现了一个显着的宽线光度和喷流功率之间的相关性,这支持喷流功率和吸积之间的直接紧密联系。
2015-04-21 astro-ph.HE
MAD accretion and AGN jets -- an observational perspective
针对吸积功率相近但喷流功率差异巨大的问题,本文提出利用VLBI核移测量估计喷流磁通量,以检验高功率喷流是否源于MAD吸积。
2025-02-10 astro-ph.HE
Hadronic models of blazars require a change of the accretion paradigm
我们研究射电强活动星系核中喷流宽带辐射的强子模型,以及它们对这些源吸积的影响。我们表明,占宽带光谱的耀变体的样品中的GeV范围内的Boettcher等人的模型。有很高的超爱丁顿喷流功率。此外,喷流功率与吸积盘的辐射光度之比平均为$\sim 3000$,并可高达$\sim 10^5$。然后,我们表明,样品的无线电核心移动的测量意味着低磁通量线程的黑洞,这排除了布兰德福德-Znajek机制产生强大的射流。这些结果要求为模拟喷流提供动力所需的吸积率非常高,平均辐射吸积效率为$\sim 4 \times 10^{-5}$。因此,如果强子模型是正确的,目前流行的图片吸积活动星系核需要进行重大修订。此外,所获得的吸积模式不能在源的寿命期间占主导地位,因为模拟的非常高的吸积率将导致中心超大质量黑洞的过快增长。最后,强子模型中的极端喷注功率与其他方法对喷注功率的估计是矛盾的。
2015-03-05 astro-ph.HE
Transient jet formation and state transitions from large-scale magnetic reconnection in black hole accretion discs
磁制动吸积盘(MAD),其中磁压力的内部磁盘是动态重要的,提供了一种替代机制,用于调节吸积通常假设在黑洞系统。我们发现,在MAD状态下的全球磁场反转可以破坏喷流,显著增加吸积率,并将有效的内部盘边缘移动到边缘稳定的轨道。内半径的MAD场的重联发射了一种新型的瞬态流出,其中包含由磁耗散产生的热等离子体。这种瞬态外流可以像MAD状态下的稳定磁主导的Blandford-Znajek射流一样强大。场反演定性地描述了与黑洞X射线双星中的高亮度硬态到软态转变相关的许多观测特征:喷流线、瞬态弹道喷流和均方根变化率的下降。这些结果表明,磁场结构可以直接影响吸积态,因此磁场结构是解释吸积黑洞在质量和光度尺度上观测结果的重要第二参数。
2013-12-05 astro-ph.HE
The jet-disc connection in AGN
本文利用一个主要包括耀变体但也包括一些射电星系的大样本,给出了活动星系核中吸积率与相对论性喷流功率之间关系的最新结果。喷流的能量可以用$γ$来追踪--在耀变体的情况下用射线光度来追踪,而在这两类耀变体的情况下用射电光度来追踪。吸积盘的光度则由宽的发射线来追踪。在耀变体中,我们发现了宽线发射和$γ$ -射线或射电光度之间的相关性,这表明喷流功率和吸积率之间有直接的紧密联系。我们证实,耀变体子类之间的观测差异反映了不同的吸积制度,但只有耀变体,我们不能正确地访问低吸积制度。通过引入射电星系,我们成功地观察到喷流活动星系核家族中辐射有效和低效吸积盘之间的过渡指纹。过渡发生在标准临界值$L_{\rm d}/L_{\rm Edd}\sim10^{-2}$处,并且看起来平滑。低于这个值,吸积结构发出的电离光度显著下降。
2014-08-27 astro-ph.HE
Interpreting the radio/X-ray correlation of black hole sources based on the accretion-jet model
在黑洞X射线双星中发现了两种射电光度与X射线光度之间的关联($L_R$和$L_X$)。对于某些源,它们遵循由单一幂律描述的“原始”相关类型。后来发现,其他一些来源遵循不同的相关性,由三个幂律分支组成,每个分支具有不同的幂律指数。在这项工作中,我们解释这两种类型的关联耦合吸积喷流模型。我们把这两类震源的差异归因于粘性参数$α$的不同值。不同的$α$的一个可能原因是来自伴星的吸积物质中的磁场的不同配置。对于“单幂律”源,它们的$α$很高,因此它们的吸积在整个X射线光度范围内都处于对流主导的吸积流(ADAF)模式。对于那些“混合幂律”源,$α$的值很小,所以它们的吸积模式从ADAF到发光的热吸积流,并最终到两相吸积随着吸积率的增加。由于这三种吸积模式的辐射效率对质量吸积率的依赖性不同,因此$L_R--L_X$关联中的幂律指数也不同。约束的质量损失率进入射流和吸积流中的质量吸积率的比率,这可以在未来的测试通过辐射磁流体动力学数值模拟射流形成。
2016-01-06 astro-ph.HE
Accretion and jet power in active galactic nuclei
利用最近在窄线Seyfert 1星系核中发现的相对论性强喷流的数据,重新分析了活动星系核中射电响度和喷流功率随中心时空奇点质量和吸积率变化的经典图解.结果表明,Blandford-Znajek机制能够很好地解释BL Lac天体辐射的能量,但不能完全解释类星体和窄线Seyfert 1的能量。这有利于Cavaliere & D 'Elia所描述的复合喷流的场景,随着吸积功率的增加,磁层核心加上磁流体成分出现,并且圆盘成为辐射压力主导。与银河系致密天体的比较也进行了,发现一些惊人的相似之处,表明作为中子星的低质量喷流系统类似的黑洞,窄线塞弗特1星系是低质量的耀变体。
2011-08-24 astro-ph.HE
Exploring the Role of Vector Potential and Plasma-$β$ in Jet Formation from Magnetized Accretion Flows
National Tsing Hua University(国立清华大学);University of Southern Mindanao--Main(南棉兰老大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
本研究通过磁流体动力学模拟探讨矢量势和等离子体β对磁化吸积流中喷流形成的影响,揭示了磁场拓扑和等离子体参数对喷流效率和吸积动态的关键作用。
2025-12-24 astro-ph.HE
Do jets precess... or even move at all?
对吸积黑洞的观测经常会引发这样的暗示,即它们的喷流是旋进的。这种进动通常被认为是由透镜-瑟林效应和吸积盘粘性共同作用的结果。我们表明,这是不太可能的任何类型的黑洞系统,作为光盘通常有太小的角动量相比,旋转的洞,导致任何显着的运动喷流方向在短时间尺度上横跨天空。不相关的吸积事件,如在活动星系核的混沌吸积图像中,仅在\gtrsim 10 ^7年的时间尺度上改变活动星系核喷流的方向。在这张照片中,活动星系核喷流的方向在较短的时间尺度上是稳定的,但与观测到的宿主星系的任何结构都不相关。我们认为,观察黑洞喷流进动的时间尺度短的吸积时间相比,将是一个强有力的迹象表明,吸积盘,而不是标准的布兰德福德-Znajek机制,是负责驾驶的喷气机。这在潮汐扰动事件中尤其令人信服。我们认为,需要额外的磁盘物理来解释任何喷旋的时间尺度短的吸积时间相比。可能包括辐射翘曲不稳定性,或光盘撕裂。
2013-01-22 astro-ph.HE
Correlations among Jet, Accretion Disk, and Broad Line Region of Flat Spectrum Radio Quasars
收集和整理了18 GeV FSRQ的SED数据,其中既有喷流辐射,也有吸积盘辐射,以研究它们的喷流功率(P_jet)、吸积盘光度(L_disk)和宽线区光度(BLR,L_BLR)之间的相关性。在SED与喷流辐射和吸积盘辐射模型拟合的基础上,计算了P_喷流和L_吸积盘。用13GeV FSRQ的LBLR子样本,观测到LBLR与它们的Ldisk有很强的相关性。我们还研究了我们的样品中GeV FSRQ的BLR覆盖因子,平均而言,它小于射电强和射电静类星体的大样本。部分GeV FSRQs的P_jet高于L_disk,但所有GeV FSRQs的P_jet均低于黑洞的吸积功率(BH),BH的吸积功率由\dot{M} c^2 = L_disk/0.1估计,表明BH的总吸积功率足以驱动这些源中的喷流;而GeV FSRQs的L_disk和P_jet之间的不相关性可能表明它们的喷流是通过BZ过程通过提取BH的转动能量而发射的。利用GeV FSRQ的L_BLR与L_disk的关系,我们用它们的L_BLR估计了BL Lac样品的L_disk。本文还比较了BL Lac、射电强NLS 1星系和FSRQs的L_BLR和爱丁顿比(L_disk/L_Edd)。结果表明,随着BL Lac-NLS 1-FSRQ序列的出现,L_BLR和L_disk/L_Edd增大,这可能对应于吸积盘结构的变化和喷流发射主导机制的转变.这也…
2015-04-26 astro-ph.HE
Warping of accretion disk and launching of jet by a spinning black hole in NGC 4258
利用Kerr黑洞(BH)周围的吸积-喷流耦合模型拟合了NGC 4258从射电到X射线的最新宽带谱能量分布,其中喷流和扭曲的H2O脉泽盘分别由自旋BH通过Blandford-Znajek机制和Bardeen-Petterson效应触发.吸积流由内部的辐射无效吸积流(RIAF)和外部的截断标准薄盘组成,其中NGC 4258的转捩半径R_tr~3*10^3Rg是基于其窄Fe K $α$线的宽度和可变性确定的。混合射流形成模型是Blandford-Znajek模型的一个变体,用于模拟射流功率。因此,我们可以估计吸积率和BH自旋通过两个观测量-X射线发射和喷流功率,其中观测喷流功率估计从低频无线电发射。通过这种方法,我们发现NGC 4258的BH应该是温和自旋的,其无量纲自旋参数a *=0.7 \pm 0.2。外薄盘主要辐射近红外波段,喷流主要辐射射电波段。利用上述估算的BH自旋和基于H_2O脉泽物理存在而推断的脉泽盘区域的吸积率,我们发现如果由Bardeen-Petterson效应驱动的话,其弯曲半径为~8.6 × 10^4R_g,这与观测结果非常一致。
2013-09-04 astro-ph.HE
The Effects of Resolution on Black Hole Accretion Simulations of Jets
我们进行了三个广义相对论磁流体动力学模拟的黑洞吸积设计来测试如何敏感的结果是网格分辨率在喷流区域。这两个例子的不同之处仅在于数值上,它们模拟了相同的物理场景:一个辐射效率低、几何厚度大、磁制动的流进入一个快速旋转的黑洞。与粗网格推断的属性一般同意与较高的分辨率,包括总喷流功率及其分解成不同的形式,速度结构,非轴对称结构,并解决毫米图像的外观发现。一些可变性和磁化强度的测量对分辨率很敏感。我们的结论是,大多数结果通过限制分辨率附近的射流计算方便仍然应该是可靠的,至少在此范围内,他们不会得到改善与更精细的网格。
2020-08-10 astro-ph.HE
Direct Wind Accretion and Jet Launch in Binary Systems
本文研究了含有年轻大质量恒星的密近双星系统中旋转黑洞的风吸积。结果表明,吸积星风物质的角动量不足以形成吸积盘。另一方面,在所考虑的条件下,Blanford-Znajek机制可以被激活,从而可以在黑洞的旋转轴的方向上发射强大的射流。重要的是,在所提出的设想中,预计不会出现通常从吸积盘的热X射线发射中看到的吸积的观测特征。在这里,所产生的喷流的属性进行了数值研究的框架内的二维广义相对论磁流体动力学方法。由于磁通量在黑洞视界的积累,喷流功率预计将在亚秒的时间尺度上调制。虽然喷流活动阶段之间的间隔取决于从黑洞视界(可以自洽地建模,仅使用3D代码)的磁通量逃逸,平均喷流功率的一般估计。对于双星系统中的黑洞旋转(无量纲旋转参数a=0.5),预计约有10%的吸积剩余能量可以被引导到喷流中。在伽马射线双星LS 5039的特定情况下,如果调用多普勒增强,可以增强系统的表观通量,则所获得的喷流光度可以对观测到的GeV辐射负责。
2011-09-27 astro-ph.HE
Misaligned Accretion and Jet Production
吸积在黑洞上的圆盘经常偏离它的旋转轴。如果光盘保持一个显着的磁场垂直于其本地平面,我们表明,偶极辐射从透镜Thirring旋进盘环可以提取一个显着的分数的吸积能量,尖锐的峰值对小光盘半径$R$(作为$R^{-17/2}$恒定均分比的字段)。这种低频辐射立即被周围的物质吸收或折射到密度最低的区域。由此产生的机械压力、偶极角模式和朝向旋转极的低得多的物质密度产生了沿着黑洞自旋轴驱动喷流的强烈趋势,类似于射电望远镜的自旋轴喷流,也是强偶极发射器。相干初级发射可以解释喷流中的高亮度温度。内在的光盘发射调制在透镜Thirring频率附近的内边缘,提供了一个物理机制的低频QPO。偶极辐射需要非零的空穴自旋,但只使用盘吸积能量。与Blandford-Znajek过程不同,没有提取自旋能量。MHD/GRMHD公式不直接给出辐射场,但可以检查后处理的偶极发射和自洽性,给出足够的分辨率。偶极辐射驱动的喷流在活动星系核中比在X射线双星中更常见,在低吸积率状态下比在高吸积率状态下更常见,这与观测结果一致。在非黑洞吸积中,由于吸积体的质量四极矩,未对准的盘环进动,类似地产生喷流和QPO。
2018-03-23 astro-ph.HE
The Jet-Disk Boundary Layer in Black Hole Accretion
磁场线被吸积等离子体捕获在黑洞的事件视界中。如果被捕获的场线中有少量的等离子体,那么它们的运动就由它们在视界上的支点控制,从而也就由黑洞的自旋控制。在本文中,我们调查之间的边界层轻负荷极场线和密集,赤道吸积流。我们提出了一个分析模型对齐的反吸积和逆行吸积系统,并认为有显着的剪切在大多数半径的所有黑洞自旋在这个“喷盘边界”。专门逆行对齐的吸积,模型预测最强的剪切,我们数值计算表明,喷射盘边界是不稳定的。由此产生的混合层间歇性地将等离子体加载到被捕获的场线上,在那里等离子体被加热,被迫与孔一起旋转,并允许向外逃逸到射流中。在一种情况下,我们使用拉格朗日示踪粒子详细跟踪质量加载,并发现时间平均质量加载速率约为0.01 Mdot。
2021-04-14 astro-ph.HE
The properties of wind and jet from a super-Eddington accretion flow around a supermassive black hole
本文通过辐射磁流体动力学模拟和虚拟粒子轨迹方法,研究了超大质量黑洞周围超爱丁顿吸积流产生的风和喷流性质,发现风的动量通量更高且在AGN反馈中可能比喷流更重要,其加速主要由洛伦兹力主导。
2023-05-11 astro-ph.HE
Episodic jet power extracted from a spinning black hole surrounded by a neutrino-dominated accretion flow in gamma-ray bursts
有人认为,伽马射线暴(GRB)中的相对论喷流是由BZ机制或中微子冷却主导的吸积流(Ne)中中微子和反中微子的湮灭提供动力的。计算了N_2O_3大尺度磁场的平流和扩散,发现在典型的磁普朗特数Pm =1时,外部磁场被吸积流有效地向内拖曳.当N_2平流输送一个10^14高斯的外部磁场时,极端Kerr黑洞的最大BZ喷流功率可达10^53-10^54 erg/sec.这与潮汐破坏磁星后形成的磁盘的场强大致一致。对于给定的外磁场,如果吸积率小于一个临界值,则黑洞视界附近的吸积流被磁场捕获。被抑制的吸积流未能将场向内拖曳,场强度衰减,然后吸积重新开始,这导致振荡吸积。这种幕式吸积的典型时间尺度是一秒的量级。这可以定性地解释观测到的短型伽玛暴的软延伸辐射振荡现象。
2014-06-25 astro-ph.HE
A universal critical accretion rate for black hole jet formation
International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(国际射电天文研究中心,科廷大学);School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study(自然科学与院,高等研究院)
本研究发现TDEs在特定临界吸积率下启动喷流,揭示了超大质量黑洞与恒星质量黑洞在喷流形成机制上的相似性。
2026-02-16 astro-ph.HE
A new prospect for jet origin and spectral state transitions with three hybrid accretion flows around black holes
有一种非常流行的双区吸积盘模型,认为非平流的开普勒盘(Shakura-Sunyaev盘)内部可以产生热的平流主导的吸积流,这种吸积流可以产生高能幂律辐射和外流/喷流。然而,我们发现,这个简单的模型是不足以自动解释的源的许多属性(如滞后效应,逆时针遍历的硬度强度图,奇特的可变性,并在黑洞$X-$射线双星的关联/非关联的射流),而不考虑额外的假设。我们还发现了该模型中的一些理论问题,如对过渡区变化的理解和只有开普勒分布的外盘的形成。基于近年来对平流盘结构的理论研究,以及吸积黑洞的许多观测行为,我们得出结论:平行于两区盘模型的吸积流中应该存在第三分量(TC),这可以很好地解释上述问题。有趣的是,这个修正的模型还提供了一个新的情况下,射流的产生和演变的TC流在高能量状态,这可以使射流靠近轴。并给出了射流动能的表达式。
2022-10-03 astro-ph.HE
Jet Collimation Profile of Low-Luminosity AGN M84: Insight into the Jet Formation in the Low Accretion Regime
本研究利用VLBA和VLA数据探究低光度活动星系核M84的喷流准直特性,发现其喷流在约1.67×10^4史瓦西半径处从半抛物面转变为锥形,准直程度低于同类源,为低吸积状态下的喷流形成模型提供了约束。
2025-07-28 astro-ph.HE
Steady jet ejections from the innermost region of advection-dominated accretion flow around a black hole
我们研究了两种定常喷流的喷射机制:一种是从低/硬态的黑洞双星中观测到的,另一种是从SS 433中观测到的。喷注到达无穷远需要喷射气体的比能为正,而吸积气体的比能在吸积流的最外边界处被天真地认为是负的。为了调和的特定能量的相反的符号,我们提出了一种情况下,两层存在的吸积流和一层接收能量从其他足够的特定能量是积极的。对于低/硬状态下的定常喷流,吸积流最外端的吸积环被认为产生了两层流动,其中一个几何上厚的ADAF夹着一个几何上薄的吸积盘,而薄的吸积盘被认为转向内侧的另一个ADAF。能量传递预计将通过两层之间的湍流混合发生,并且上层被讨论为具有足够大的正比能,使得终极速度为$\sim$ 0.1 $c$。对于SS 433的定常喷流,在平流占优的情况下,由于光子在垂直于赤道面的方向上的扩散,一个细长的圆盘被认为是分离成两个分层层。在这种情况下,期望上层的比能为正,使得终极速度超过0.2 $c$。在两层情况下,黑洞附近的喷流喷射过程是共同的,并预测喷流张角变得小到2 $^{\circ}$。
2022-10-20 astro-ph.HE
Intrinsic $γ$-ray luminosity, black hole mass, jet and accretion in Fermi blazars
我们分析了费米大天区望远镜(LAT)探测到的大量清洁耀变体。利用文献和计算方法,得到了不考虑聚束效应的$γ$射线内禀光度、黑洞质量、宽线光度(作为盘光度的代用指标)、由“腔”功率产生的喷流动力学功率和秒差距射电辐射的体洛伦兹因子,并研究了这些参数的分布和它们之间的关系。我们的主要结果如下。(i)在排除聚束效应和红移效应后,内禀$γ$射线光度与宽线光度、黑洞质量和爱丁顿比有显著的相关性。我们的研究结果证实了BL Lacs和FSRQs之间的物理区别。(ii)宽线光度与喷流功率之间的相关性非常显著,支持了喷流功率与吸积有密切联系的观点。喷流的能量取决于爱丁顿比和黑洞的质量。我们还得到了所有blazar的$LogL_{\rm BLR}\sim(0.98\pm0.07)Log P_{\rm jet}$,这与理论预测的系数是一致的。这些结果支持喷流是由吸积和黑洞自旋的能量提取提供动力的(即,而不是仅仅通过增加)。(iii)对于几乎所有BL Lac,为$P_{\rm jet}>L_{\rm disk}$ ;对于大多数FSRQ,为$P_{\rm jet}<L_{\rm disk}$。“喷流优势”(参数化为$\frac{P_{\rm jet}}{L_{\rm disk}}$)主要受测热光度控制。最后讨论了$γ$射线的辐射效率和费米LAT探测TeV耀变体的性质。
2014-04-22 astro-ph.HE
On the relation of accretion rate and spin induced jet power in low luminosity AGN
根据Liu and Han(2014),吸积主导的喷流功率与吸积速率成线性比例,而在较低吸积速率下,幂律指数<=0.5。将低吸积率活动星系核中的喷流功率归因于黑洞的自旋,意味着喷流功率比吸积主导的喷流功率随吸积率变化的谱更平坦。黑洞必须快速旋转才能有效地产生这样的喷流能量,这可能使我们能够在射电噪声大的低光度活动星系核中找到高自旋黑洞。
2014-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Jet Power, Bulk Lorentz Factor, Black Hole Spin, and Magnetic Field of Accretion Disk in Jetted Active Galactic Nuclei: A Large Gamma-Ray Emission Sample
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);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);Center for Astrophysics, Guangzhou University(广州大学天体物理中心);Astronomy Science and Technology Research Laboratory of Department of Education of Guangdong Province(广东省教育厅天文学科学与技术研究实验室);Center for Astronomy and Astrophysics and Department of Physics, Fudan University(复旦大学天文与天体物理中心及物理系);Department of Astronomy, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文系);School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院);Shanghai Astronomical Obs(上海天文台)
本研究基于大样本伽马射线喷流AGN,分析了喷流功率等物理参数,发现黑洞自旋无法区分辐射高效与低效喷流AGN,吸积盘磁场强度是关键区分因子,支持喷流由黑洞旋转能经吸积盘磁场驱动的情景。
2026-08-18 astro-ph.HE
Long-lived intermittent accretion disks in the jittering jets explosion mechanism (JJEM) of core-collapse supernovae
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究核心坍缩超新星抖动喷流爆炸机制中长寿命间歇性吸积盘的形成,通过粘性驱动角动量传输和喷流阻止极向吸积延长盘寿命,增加JJEM可解释的形态种类,强化其作为CCSN主要爆炸机制的地位。
2026-09-09 astro-ph.HE
Modeling the GRB jet properties with 3D general relativistic simulations of magnetically arrested accretion flows
我们调查的伽玛暴喷流结构和它的演化的中央引擎的吸积环面的属性的依赖。我们的模型使用三维广义相对论磁流体动力学模拟数值演化克尔黑洞周围的吸积盘。我们使用两种不同的分析流体动力学模型的吸积盘,基于Fishbone-Moncrief和Chakrabarti的解决方案,作为我们的初始状态的结构的双星中子星合并后,分别为Eksar盘和残余物。我们施加两种不同的几何形状的极向磁场的初始稳定的解决方案。我们研究了磁制动盘态的形成和演化及其对发射射流性质的影响。在我们的模型中产生的射流是结构化的,具有相对中空的核心,并在与轴成$\gtrsim 9{^\circ}$角处达到较高的洛伦兹因子。我们的短GRB模型中的喷流具有高达$\sim 25^{\circ}$的张开角,而我们的长GRB发动机产生更窄的喷流,高达$\sim 11^{\circ}$。我们还研究了喷气机的时间变异性,并提供了一个估计的最小变化的时间尺度在我们的模型。简要讨论了我们的模型在双星中子星合并后系统中的伽玛暴喷流和坍缩恒星发射的超相对论喷流中的应用。
2022-07-25 astro-ph.HE
The Powers of Relativistic Jets depend on the Spin of Accreting Supermassive Black Hole
理论模型表明,活动星系核的相对论喷流的功率取决于中心超大质量黑洞的自旋和质量,以及吸积。在这里,我们报告一个样本的耀变体的档案观测分析。我们发现喷流动力学功率和超大质量黑洞的自旋之间存在显著的相关性。同时,我们利用多元线性回归分析了喷流动能与吸积、自旋和黑洞质量之间的关系。我们发现,超大质量黑洞的自旋和吸积是对喷注动能的最重要贡献。超大质量黑洞的自旋和吸积的贡献率均大于95%。这些结果表明,超大质量黑洞的自旋能量为相对论喷流提供动力。几乎所有费米耀变体的喷流产生效率都可以用围绕在快速旋转的黑洞周围的中等厚度的磁制动吸积盘来解释。
2021-04-09 astro-ph.HE
Numerical simulation of hot accretion flows (IV): effects of black hole spin and magnetic field strength on the wind and the comparison between wind and jet properties
这是我们研究黑洞周围热吸积流风的系列作品的第四篇论文。在前两篇论文中,我们使用流体动力学和磁流体动力学(MHD)模拟证明了热吸积流中强风的存在。第三篇论文利用热吸积流的三维广义相对论MHD数值模拟数据,采用“虚粒子轨道”数据分析方法,计算了风的质量通量和速度等性质。然而,这篇论文只关注非旋转的黑洞和SANE(标准和正常吸积)。在本文中,我们扩展了第三篇论文,包括一个快速旋转的黑洞和MAD(磁制动盘)的情况下。我们着重研究自旋和磁场对风和急流性质的影响。发现较大的自旋和较强的磁场通常会增强风和急流。给出了风和急流的质量通量、极向速度、动量通量、动能通量和总能量的计算公式。其中一个有趣的发现是,即使在高速旋转的黑洞中,喷流被认为是最强的,喷流的动量通量也小于风的动量通量,而喷流的总能量通量最多是风的10倍。这一结果表明,风可能发挥更重要的作用比喷流至少在一些问题的活动星系核反馈。
2021-05-08 astro-ph.HE
Extremes of the jet-accretion power relation of blazars, as explored by NuSTAR
硬X射线观测对于研究来自高红移、强大耀变体的非热喷流发射至关重要。我们在硬X射线下观测了两个明亮的z>2平谱射电类星体(FSRQ),以探索它们的相对论喷流及其可能的变化的细节。S5 0014+81(z=3.366)和B 0222 +185(z=2.690)已经被核光谱望远镜阵列(NuSTAR)与Swift/XRT同时观测了两次,显示出不同的变化行为。我们发现,NuSTAR有助于探索强大的高红移耀变体,即使没有检测到伽马射线发射。这两个源已被证明分别具有已知耀变体中最明亮的吸积盘和最强大的喷流。由于这些性质,它们位于喷流-吸积盘关系的最末端,这是以前在伽玛射线探测到的耀变体中发现的,它们与之一致。
2016-08-22 astro-ph.HE
Jet precession in gamma-ray bursts: The roles of fallback accretion and disk dynamics
本文提出了一个包含回落吸积与中心黑洞协同演化的喷流进动模型,发现进动周期随时间先减后增,且受盘黏度和黑洞自转影响,该模型自然解释了长短GRB中脉冲间隔增加和脉冲变宽的观测现象。
2025-06-27 astro-ph.HE
Illumination of the accretion disk in black hole binaries: An extended jet as the primary source of hard X-rays
试图解释黑洞双星的反射光谱的模型通常引用了硬X射线的点状主源。这个光源照亮了吸积盘,并产生了离散(线)和连续反射分量。这项工作的主要目标是调查是否扩展,温和的相对论性喷流,是目前在黑洞双星的硬和硬中间状态是硬X射线源,照亮了吸积盘。我们用蒙特卡罗程序模拟了温和相对论性喷流中的逆康普顿散射过程。来自薄吸积盘的黑体光子被注入喷流的底部,并与向外移动的高能电子相互作用。尽管喷流以相对论性的速度离开吸积盘,我们发现大约有$15-20$ \%的输入软光子被散射回吸积盘。绝大多数康普顿化后的反向散射光子在离黑洞非常近的地方($h\lesssim 6 r_g$,其中$r_g$是引力半径)逃逸,但在很大的高度范围内也有不可忽略的数量逃逸。在高高度,$h\sim 500-2000\,r_g$,分布迅速下降。高高度截止强烈地依赖于射流在其底部的宽度,并且几乎对光深不敏感。圆盘照明光谱比在不遇到圆盘的方向上逃逸的辐射的直接喷射光谱更柔和。我们的结论是,扩展喷流是反射模型中硬光子的一个很好的候选来源。
2021-01-07 astro-ph.HE
Jet/accretion and Unification for FSRQs/FRII and BL Lac objects/FRI radio galaxies
我们收集了24个平谱射电类星体(FSRQs)、21个BL Lac、13个FRI和12个FRII射电星系的样本,研究了喷流功率与宽线光度的关系以及喷流功率与黑洞质量的关系。此外,我们还得到了关键参数的直方图。我们的主要结果如下:(1)发现FSRQ与BL Lac在$\rm{\log{P_{jet}}-\log{M}}$平面上大致由Ledlow-Owen FRI/FRII分界线分开。这一结果支持了BL Lac与FRI射电星系统一、FSRQ与FRII射电星系统一的统一模型。(ii)我们发现,对于我们的样本,$\rm{\log{L_{BLR}}-\log{P_{jet}}}$关系的最佳拟合线性回归方程的系数非常接近1。宽线光度与喷流功率之间的相关性非常显著,支持了喷流功率与吸积有密切联系的观点。
2015-04-22 astro-ph.HE
Ratio of kinetic luminosity of the jet to bolometric luminosity of the disk at the "cold" accretion onto a supermassive black hole
吸积到黑洞上的盘伴随着准直流出(喷流)。在活动星系核(AGN)中,喷流的动能通量可能超过盘的热光度几个数量级。当活动星系核的唯一能量来源是吸积时释放的能量时,这种现象可以用所谓的“冷”盘吸积的框架来解释。来自圆盘的辐射被抑制,因为来自圆盘的风几乎带走了吸积物质的所有角动量和引力能。本文在Shakura \& Sunyaev的光学厚α盘范式框架下,计算了超大质量黑洞周围“冷”盘不可避免的辐射以及流出的动能光度与吸积盘的热光度之比.光度的比值主要由圆盘内部的磁场压力与风底部的磁场压力的比值来定义。将所得方程应用于M87喷流,结果与观测值吻合较好。在Sgr A* 的情况下,这些方程使我们能够预测银河系SMBH周围圆盘的动能通量。
2018-06-25 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
A Novel Jet Model for the Novikov-Thorne Disk and its Observable Impact
针对黑洞喷流与吸积盘的关联,提出整合喷流光度的“喷流修正诺维科夫-索恩盘模型”,修正光度函数后总光度提升约33.5%,不同倾角下喷流贡献显著,为黑洞吸积系统观测通量估算提供关键依据。
2025-04-16 astro-ph.HE
Linking accretion flow and particle acceleration in jets. I. New relativistic magnetohydrodynamical jet solutions including gravity
我们提出了一个新的,近似的方法来模拟重力存在下的相对论性喷流的加速和准直。这种方法在整个计算域中是自相似的,其中重力效应可以忽略不计,并且在通量管内是自相似的。这些解决方案适用于从小区域(例如,靠近吸积盘的内缘)。正如早期的工作所暗示的,气流可以会聚到旋转轴上,潜在地产生准直激波。在这个方法的第一个版本中,我们通过与非相对论性流动类比,推导出引力对相对论性方程的贡献。这种方法捕获了流动等离子体的相对论动力学引力质量,但不是由于内部热能和磁能。一个更复杂的治疗,从基本的广义相对论磁流体动力学方程,目前正在开发。在这里,我们提出了一个初步的探索参数空间,描述的影响模型参数的流动解决方案和准直冲击的位置。这些结果提供了新的,半解析模型的相对论性射流,可以约束附近的条件,通过拟合射流中断看到越来越多的X射线双星的黑洞的基础。
2012-09-21 astro-ph.HE