Choked accretion onto a Schwarzschild black hole: A hydrodynamical jet-launching mechanism
我们提出了一个新的,相对论吸积模型吸积到史瓦西黑洞。这包括一个纯粹的流体动力学机制,其中,通过打破球对称,径向吸积流过渡到一个流入流出配置。球对称性被打破,因为吸积的物质更多地集中在赤道带上,使极地区域相对密度较低。我们所发现的是一个通量有限的吸积制度,其中,对于一个足够大的吸积率,进入的物质在引力瓶颈和多余的流量被重定向的密度梯度作为一个双极流出。吸积物质发生阻塞的阈值与Bondi和Michel在球对称情况下所研究的质量吸积率相当。我们描述的窒息吸积机制,首先在一个广义相对论,分析玩具模型的基础上假设的超相对论刚性流体。然后,我们放松这种近似,并通过数值模拟,表明这种机制也可以为一般的多方流体。有趣的是,定性的流入流出形态出现作为一个通用的结果,建议的对称性破缺,在分析和数值结果涵盖了牛顿和相对论制度。即使在吸积剖面中赤道到极地的密度差($\sim 0.1\,\%$)非常小,所得到的稳态流配置也会出现质的变化。最后,我们讨论了这个模型作为一个喷气发射机制在不同的天体物理设置的适用性。
2020-03-14 astro-ph.HE
Spherically Symmetric Accretion onto a Compact Object through a Standing Shock: The Effects of General Relativity in the Schwarzschild Geometry
核心坍缩超新星是由冲击波穿过大质量恒星的外壳而产生的,冲击波最初是从恒星核心坍缩期间形成的中子星的“反弹”发射的。然而,对核心坍缩超新星的数值研究发现,这种激波往往在小半径($\lesssim$ 10中子星半径)处“停滞”,恒星物质通过静止激波吸积到中心物体上,而不是成功地爆炸恒星。在这里,我们提出了时间稳定的,绝热的解决方案的密度,压力和速度的冲击流体,通过停滞的冲击吸积到紧凑的对象,我们包括广义相对论的史瓦西度规的影响。与之前在牛顿极限下进行的工作类似,我们发现气体“沉降”在失速激波内部;在这里分析的相对论区域中,速度在史瓦西半径附近渐进接近零。这些解决方案可以表示吸积到物质表面上,如果紧凑的对象的半径是其事件视界之外,如中子星,我们还讨论了这些解决方案的可能性,可以近似地表示吸积到一个新形成的黑洞的核心崩溃事件后的气体。我们的发现和解决方案在弱的和失败的超新星中特别相关,其中冲击被推到小半径,相对论效应很大。
2022-08-31 astro-ph.HE
Accretion of the Vlasov gas onto a Schwarzschild-like black hole
本文研究相对论性Vlasov气体向类Schwarzschild黑洞的球对称稳态吸积,推导出粒子流密度与吸积率表达式,并揭示洛伦兹对称性破缺参数对径向粒子流密度和质量吸积率的影响。
2022-11-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
General Relativistic Numerical Simulation of sub-Keplerian Transonic Accretion Flows onto Black Holes: Schwarzschild Spacetime
利用广义相对论数值模拟程序研究了黑洞的亚开普勒跨音速吸积流的时间演化。我们在史瓦西时空中进行模拟。我们首先比较一维模拟结果与理论结果,并验证我们的代码的性能。接下来,我们提出的结果,轴对称,二维模拟平流。我们发现,即使在这种情况下,没有完整的理论分析,目前在文献中,稳态冲击波的形成是可能的。
2017-07-31 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
Poloidal Field Amplification through Compression-Shear Dynamics in Schwarzschild Accretion: Pathways to MAD States
Khayyam University of Mashhad(马什哈德海亚姆大学);Ferdowsi University of Mashhad(马什哈德费尔道西大学);Kosar University of Bojnord(博因博尔德科萨尔大学)
研究通过压缩-剪切动力学增强黑洞吸积流中磁场,揭示了旋转支撑对磁场增强效率和几何结构的控制作用,为MAD状态形成提供了理论依据。
2026-02-12 astro-ph.HE
Analytical techniques for polarimetric imaging of accretion flows in Schwarzschild metric
从致密天体(如中子星和黑洞)周围的吸积盘发出的辐射,预计会出现明显的极化现象。偏振可用于限制致密源的几何和物理参数-半径、质量和自旋-以及确定轨道参数。从圆盘最里面逃逸的辐射强烈地受到致密物体的引力场和物质的相对论速度的影响。观测到的偏振特征的直接计算涉及计算昂贵的射线跟踪技术。与此同时,鉴于目前通过事件视界望远镜观测到的M87中超大质量黑洞周围吸积流的图像,来自Sgr A* 的红外偏振特征,以及成像X射线偏振测量探测器和增强的X射线定时和偏振测量任务即将进行的X射线偏振测量,拥有用于直接数据拟合的快速计算程序变得越来越重要。本文给出了考虑光弯曲和相对论像差影响的史瓦西度规中偏振面旋转角的精确解析表达式。我们发现,所观察到的通量,偏振度和偏振角作为能量的函数的计算可以进行分析,具有高精度使用近似光弯曲公式,解除需要预先计算的表格模型在拟合例程。
2021-09-10 astro-ph.HE
Novel mechanism for vorticity generation in black-hole accretion disks
本文用广义相对论和修正的引力公式研究了Schwarzschild和Kerr黑洞周围吸积盘中的涡旋产生。在这两种情况下,克尔几何导致一个“更强”的涡比史瓦西对应的一代。在两个主要的驱动源中,相对论驱动在最内层稳定圆轨道(isco)附近达到峰值,而斜压驱动在更远的距离处占主导地位。这个新的相对论性涡源的后果进行了讨论,在几个天体物理设置。
2015-06-05 astro-ph.HE
Spherical steady-state accretion of a relativistic collisionless gas into a Schwarzschild black hole
在以前的工作中,我们导出了描述Schwarzschild黑洞背景吸积动力学气体的无碰撞Boltzmann方程的最一般解,并给出了相应的观测量(电流密度和应力能量动量张量)在分布函数上的积分表达式.在这篇文章中,我们数值计算这些积分的特定情况下的稳态,球对称吸积流,在无穷远,所描述的平衡分布函数给定的温度。我们详细分析了观测量的行为作为温度和径向坐标的函数,比较我们的结果与完美流体模型的Bondi-Michel吸积。
2017-01-24 astro-ph.HE gr-qc
Emergence of cyclic flux eruptions in kinetic simulations of magnetized spherical accretion onto a Schwarzschild black hole
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,天体物理学与行星学研究所);Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校);Dartmouth College(达特茅斯学院)
通过广义相对论粒子云网格模拟,发现磁化球对称吸积到史瓦西黑洞时,磁通量经历理想平流、重联调控和爆发三个阶段,产生准周期性通量爆发并加速粒子,类似Sgr A*的耀发活动。
2026-06-18 astro-ph.HE
Effects of Lorentz breaking on the accretion onto a Schwarzschild-like black hole
我们提出并解决了最近得到的类Schwarzschild黑洞的球对称、稳态、绝热吸积问题。导出了临界点、临界速度、临界声速和质量吸积率的一般解析表达式。详细讨论了多变气体的情况。我们发现表征Lorentz对称性破缺的参数会减慢质量吸积速率,而对临界半径以下和事件视界的气体压缩和温度分布没有影响。
2019-04-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Relativistic wind accretion on to a Schwarzschild black hole
我们提出了一个新的相对论风吸积到Schwarzschild黑洞的解析模型。这个模型是Bondi,Hoyle,and Lyttleton(BHL)的经典风吸积模型的广义相对论扩展。在BHL中,该模型基于稳态、轴对称和弹道运动的假设。给出了风流线的解析表达式,同时给出了计算相应吸积率和密度场的简单数值格式。由此产生的吸积率是更大的相对论模型相比,牛顿BHL的。实际上,对于渐近风速$v_\infty \ge 0.4\,\mathrm{c}$,它大两倍,对于$v_\infty \ge 0.8\,\mathrm{c}$,它大一个数量级以上。我们已经比较了这个完整的相对论模型与数值模拟与自由的GNU公共许可的流体动力学代码AZTEKAS进行,并发现了一个很好的协议的流线在上游地区的流动,也在10%以内,为相应的吸积率。
2019-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Effects of Magnetic Field Loops on the Dynamics of Advective Accretion Flows and Jets around a Schwarzschild Blackhole
由于靠近黑洞的方位角速度很强,磁场与低角动量吸积流一起平流主要变成环形。我们自洽地研究这些通量管内的平流盘的运动,以及它们如何动态地影响流动。我们发现,离心屏障减慢了磁通管的径向运动。在这种情况下,具有显著拖曳力的大磁通量管由于浮力而沿着垂直轴逃逸。靠近黑洞时,磁压升高,与离心力一起对抗引力。这些力之间的拔河导致离心压力支持的激波径向振荡。我们研究连续注入的通量管的影响,并找到如何通量管可以被困在光盘内的区域的最高熵。最有趣的是,冲击波保持在其平均位置,没有被破坏。我们发现,环形场回路有助于显着准直和加速从离心屏障的流出,并建议这种机制是一种准直和加速射流。
2019-11-28 astro-ph.HE
Accretion onto a noncommutative inspired Schwarzschild black hole
本文研究了在非对易几何启发下的Schwarzschild黑洞对重子物质的吸积问题。推导了球对称稳态物质吸积的基本方程。这些方程被认为是修改由于存在的非交换性。计算了物质吸积率,发现吸积率随非对易参数强度的增加而迅速增加。随着非对易性强度的增大,声速点处的声速增大,而声速半径减小。的热环境的档案,最后调查低于音速半径和在事件视界,并发现受非交换性。
2017-03-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The plunging region of a thin accretion disc around a Schwarzschild black hole
本文通过3D全局GRMHD模拟验证了史瓦西黑洞薄吸积盘坠入区的解析热力学模型,发现考虑非绝热加热后两者高度一致,并揭示坠入区存在约5.3%的角动量下降,表明测地描述有效但零应力假设不成立。
2025-05-19 astro-ph.HE
Relativistic sonic geometry for isothermal accretion in the Schwarzschild metric
在这项工作中,我们进行线性微扰的广义相对论等温吸积到一个非旋转的天体物理黑洞,研究相应的涌现声学度规的显着特点。对于球对称吸积以及轴对称物质流为三种不同的几何配置的物质,我们扰动的速度势,质量吸积率,和积分解的时间无关的部分的广义相对论欧拉方程,以获得这样的声学几何。我们提供的程序来定位的声学视界,并确定这样的视界与跨音速表面的吸积物质,通过建设相应的因果结构。然后,我们讨论如何根据与背景流解对应的吸积变量来计算声表面重力的值-即,不同物质几何形状的定常积分跨音速吸积解。我们表明,声学几何的显着特点是独立的物理变量,我们扰动,但敏感地依赖于几何配置的黑洞吸积盘。
2017-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Multiple shadows from distorted static black holes
研究了具有四极畸变的Schwarzschild黑洞的局域阴影以及外部引力场对光子动力学的影响。外部物质源改变了光环结构,导致多重阴影图像的出现。在负四极矩的情况下,我们确定了最突出的机制,造成多个阴影的形成。此外,我们得到了一个条件下,该机制可以实现。这个条件取决于四极矩,也取决于观测者和天球的位置。
2018-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Stationary Axisymmetric Configuration of the Resistive Thick Accretion Tori around a Schwarzschild Black Hole
我们研究了在外部引力和由非旋转中心物体产生的内禀偶极磁场作用下的厚吸积盘。在本文中,我们推广了Tripathy,Prasanna $\&$ Das(1990)的静态轴对称电阻环的牛顿理论,包括完全广义相对论的特点。如果我们要获得稳态配置,我们必须考虑磁流体的有限电阻率,以避免场线在吸积盘中的任何地方堆积。电导率的有效值必须比经典电导率小得多,才能在天体物理学上引起兴趣。在外加偶极磁场的作用下,吸积等离子体产生方位角方向的电流。由于磁流体的运动而产生的方位电流改变了盘内部的磁场结构,并为盘产生极向磁场。我们已经发现的解决方案表明,径向流入,压力和密度分布强烈修改的电导率在相对论和牛顿制度。然而,电导率系数的范围是不同的,以及角动量参数和最内稳定圆轨道的半径的范围。此外,它示出的圆盘,这是不依赖于电导率的方位角速度是次开普勒在所有的径向距离为两个制度。由于压力梯度和磁力的存在。这项工作也可能是重要的广义相对论计算磁流体力学,遭受缺乏精确的分析解决方案,需要测试计算机代码。
2016-03-05 astro-ph.HE
Accretion Disk Luminosity and Topological Characteristics for a Schwarzschild Black Hole Surrounded by a Hernquist Dark Matter Halo
本文研究被 Hernquist 暗物质晕包围的 Schwarzschild 黑洞,计算其吸积盘轨道参数、辐射效率与光度特征,并通过 Lyapunov 指数和拓扑方法分析黑洞时空稳定性与性质。
2025-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Analytic solutions to the accretion of a rotating finite cloud towards a central object - II. Schwarzschild spacetime
我们建立了一个广义相对论模型,描述了一个由非相互作用粒子组成的旋转有限云落在Schwarzschild黑洞上的吸积流。流线从边界条件固定的球壳开始,一直到它们穿过黑洞视界或并入赤道薄盘的点。在定常和弹道运动的假设下,给出了流线和速度场的解析表达式。一种新的方法使我们能够用一个公式描述所有可能的轨道类型。本文提出了一种计算密度场的简单数值格式。该模型是Mendoza,Tejeda,Nagel,2009年开发的牛顿模型的相对论推广,由于其分析性质,它可以用于为广义相对论流体动力学代码提供基准,并在稳态和弹道运动的近似是合理的情况下,在涉及到黑洞吸积的应用中探索参数空间。
2011-10-11 astro-ph.HE gr-qc
Effective sound speed in relativistic accretion discs around Schwarzschild black holes
对于低角动量轴对称吸积流,在垂直方向上保持流体静力平衡时,临界点处的马赫数偏离1,导致临界点和音速点的非同构。这引入了一些不希望的复杂性,同时分析处理的固定积分吸积解决方案和相应的相图。我们建议,引入一个有效的动态声速可以解决这个问题,在一个优雅的方式。我们线性微扰完整的时空相关的广义相对论欧拉方程和连续性方程的结构和动力学的吸积盘周围的Schwarzschild黑洞的垂直平衡和识别的声音度规嵌入在固定的背景流。这种度规描述了线性声扰动在吸积流中的传播。我们构造对应于该声扰动的波动方程,并找到这种扰动的传播速度。最后指出,通常的热力学声速应该用通过动力学微扰得到的线性声波的传播速度来代替。这种替换将使临界点处的马赫数值等于1。使用上述有效声速将导致改进的固定盘结构,其中临界点和音速点将相同。
2018-12-08 astro-ph.HE gr-qc
The Standing Accretion Shock Instability in the Disk around the Kerr Black Hole
本文是我们以前关于Schwarzschild黑洞吸积和所谓的静止吸积激波不稳定性(SASI)工作的继续,本文研究了Kerr黑洞的非轴对称扰动.通过二维广义相对论流体动力学模拟和线性分析,详细分析了激波演化的线性和非线性阶段。由于定常轴对称吸积流的结构对内部跨音速流动非常敏感,因此,对吸积流稳定性有重要影响的马赫数等性质对Kerr参数有很大的依赖性。虽然不稳定性的基本特征与史瓦西黑洞的结果没有区别,但克尔黑洞特有的标架拖曳效应也很明显。有趣的是,基本不稳定模式的振荡周期只依赖于激波半径,而与注入参数无关。
2009-01-26 astro-ph.HE
Probing Schwarzschild-like Black Holes in Metric-Affine Bumblebee Gravity with Accretion Disk, Deflection Angle, Greybody Bounds, and Neutrino Propagation
本文在度量-仿射大黄蜂引力框架下研究史瓦西类黑洞,通过分析吸积盘、光线偏转角、灰体界限和中微子传播,揭示了修正引力对天体物理现象的独特影响及可观测特征。
2023-09-24 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Matter accretion versus semiclassical bounce in Schwarzschild interior
我们讨论了以前构建的模型的史瓦西黑洞内部的奇异性被取代的定期反弹,最终导致一个白洞的属性。该模型本质上是半经典的,并使用对应于量子场真空极化的有效应力-能量张量(SET)作为引力源,最小球半径比普朗克长度大几个数量级,因此量子引力的影响仍然可以忽略不计。我们估计的其他量子贡献的有效SET,所造成的非平凡的拓扑结构的空间部分和粒子生产从真空由于非平稳的引力场,并表明这些贡献是微不足道的小相比,SET由于真空极化。对于诸如不同种类的物质吸积到黑洞中以及它进一步运动到可能的奇点等经典现象,也是如此。因此,在一个明确的意义上,我们的模型的半经典反弹,而不是史瓦西奇点是稳定的量子和经典扰动。
2020-09-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Optical appearance of Schwarzschild black holes with optically thin and thick accretion disks at various inclination angles
School of Physics, Guizhou University(贵州大学物理学院)
本文研究了Schwarzschild黑洞在不同倾角下的光学外观,通过分析不同吸积盘模型的光线轨迹和透镜效应,揭示了倾角对透镜区域和明亮环形状的影响,为黑洞成像和引力理论检验提供了新视角。
2026-01-07 astro-ph.HE gr-qc
Dependence of inner accretion disk stress on parameters: the Schwarzschild case
通过对比在Schwarzschild时空中采用3-d广义相对论MHD方法的模拟结果,我们探讨了黑洞吸积中内盘应力的参数依赖性。其中五个模拟进行了本质上保守的代码HARM 3D,它允许仔细调节磁盘的纵横比,H/R;我们的模拟范围在H/R从0.06到0.17。我们对比这些模拟与两个以前报道的模拟史瓦西时空中,以调查可能的依赖磁盘内部的应力磁拓扑结构。在所有情况下,都非常注意技术问题:确保足够的分辨率和方位角范围,并且仅在吸积流处于近似流入平衡的时间段内进行平均。我们发现,流体框架电磁应力的时间平均径向依赖几乎是完全独立的磁盘厚度和极向磁拓扑结构。它在所有半径上都平滑地向内上升(没有表现出与ISCO相关的特征),直到刚好在事件视界之外,在那里应力骤降到零。雷诺应力也可以是显着的附近的ISCO和在暴跌的地区,这种应力的大小,但是,取决于磁盘的厚度和磁拓扑结构。这两种应力结合起来,使每单位静止质量吸积的净角动量比ISCO的角动量小7-15%。
2010-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relativistic low angular momentum accretion in 3D
利用完全相对论性数值模拟方法研究了物质在Schwarzschild或Kerr黑洞上的低角动量吸积。我们的目标是把气体和黑洞的旋转以及磁场的存在都包括进来。我们比较的跨音速流的结构与非磁化流的一维伪牛顿半解析计算的结果。
2016-02-23 astro-ph.HE
Logarithmic potential for the gravitational field of Schwarzschild black holes
近似引力势常被用来解析描述黑洞附近粒子的运动,以及研究吸积盘的结构。这种“伪牛顿”势与平度规方程一起使用。在这里,我们考虑一个自由粒子附近的非旋转BH的上下文中的一个确切的“对数”引力势的运动。我们展示了对数势如何给出力学问题的精确解,并给出了史瓦西度规中流体的相对论性伯努利方程。
2018-08-03 astro-ph.HE
Newtonian analogue of Schwarzschild de-Sitter spacetime: Influence on the local kinematics in galaxies
宇宙的后期加速膨胀要求即使在局部星系尺度下也需要研究天体物理现象,特别是在Schwarzschild-de Sitter(SDS)背景下的局部星系中,而不是在Schwarzschild或Newtonian范式中,在大质量星系或星系合并中的相对论吸积相关现象以及千秒差距尺度结构的动力学。由于广义相对论磁流体动力学方程组的复杂性和非线性特征,在研究吸积及其相关过程时,具有包含所有重要的广义相对论特征的牛顿类势是非常有用的。本文从试验粒子运动的守恒哈密顿原理出发,在对应于SDS/Schwarzschild anti-de Sitter(SADS)时空的球面几何中,得到了一个三维牛顿类势,它几乎精确地再现了GR的全部特征.导出的势包含一个显式的速度依赖项的测试粒子,呈现一个近似的相对论性修改的牛顿类势。在牛顿体系中,利用所导出的势函数,我们对SDS几何的完整轨道动力学和SDS度规对应的周转频率进行了广泛的研究。应用导出的相似势,发现当前公认的$Λ\sim 10^{-56} \rm cm^{-2}$值对声速半径和Bondi吸积率都有一定的影响,特别是对于绝热常数和温度较小的球形吸积,这可能对活动星系核/射电星系中吸积盘的稳定性产生有趣的影响.
2014-10-27 astro-ph.HE gr-qc
Spherical accretion in the Schwarzschild spacetime in the Newtonian analogous construct
本文在标准牛顿流体力学框架内探索 TR13 NAP 描述 Schwarzschild 时空跨声速球对称吸积的能力,发现产生“鞍点-螺旋对”声速转变且偏离经典 Bondi 解,指出需修正流体力学形式体系以与广义相对论流体力学保持一致。
2025-03-06 astro-ph.HE gr-qc
Study of accretion disks around black holes with two types of gas inflows
本研究利用稳态轴对称粘性流体方程和Paczyński-Wiita势模拟Schwarzschild几何,在OBC平面区分冷模与热模两类内流气体,揭示初始温度影响吸积盘结构与光学深度,进而影响辐射发射。
2024-08-19 astro-ph.HE
Black hole accretion and radiation variability in GRMHD simulations with Rezzolla-Zhidenko spacetime
本研究利用Rezzolla-Zhidenko时空的二维GRMHD模拟,探究偏离广义相对论的球对称黑洞时空中的吸积动力学与230GHz辐射涨落特性,发现偏离参数与光变幅度系统性相关,为区分Sgr A*的黑洞解提供新途径。
2025-01-15 astro-ph.HE
Shadow and Polarized Images of Schwarzschild-MOG Black Hole Illuminated by Thick Accretion Disk
Chengdu Neusoft University(成都东软学院);Chongqing Bashu Science City Secondary School(重庆巴蜀科学城中学校);College of Physics, Chongqing University(重庆大学物理学院)
本研究通过模拟厚吸积盘照亮的Schwarzschild-MOG黑洞阴影与偏振图像,发现MOG参数增大并增亮高阶光子环、拓宽阴影,倾角增强阴影内偏振,为EHT/ngEHT偏振观测约束MOG提供理论诊断。
2026-09-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Radiative efficiency and thermal spectrum of accretion onto Schwarzschild black holes
最近对黑洞吸积的广义相对论磁流体动力学(MHD)模拟表明,与Novikov-Thorne模型的基本假设相反,在整个俯冲区可能存在大量的磁应力。因此,预计会有额外的耗散和辐射。我们使用的数据从一个特别好的解决到一个非旋转的黑洞的吸积模拟计算这样的流量和它的光谱的辐射效率,如果所有发射的光辐射的热光谱的温度匹配的本地有效温度。该盘在几何上足够薄(H/r ~= 0.06),使得几乎没有热量保留在流动中。在到达无限远的光方面(即,在考虑了相对论效应和黑洞的光子俘获后,我们发现辐射效率至少比Novikov-Thorne模型预测的高6-10%(全部热的完全辐射可能产生另外的6%)。我们还发现,当a/M ~= 0.2- 0.3时,谱比正确值a/M=0时更接近Novikov-Thorne预言。因此,如果用已知黑洞质量、距离和倾角的Novikov-Thorne模型拟合非自旋黑洞的自旋,则推断出的a/M偏大~= 0.2--0.3。
2011-05-13 astro-ph.HE gr-qc
Observational properties of a Schwarzschild black hole surrounded by a Dehnen-type dark matter halo
本文研究被Dehnen型暗物质晕包围的史瓦西黑洞周围薄吸积盘的观测性质,分析暗物质晕参数对吸积盘属性与成像的影响,发现暗物质会使吸积盘更冷更暗,对黑洞观测特征有显著作用。
2025-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
No-hair theorem for Black Holes in Astrophysical Environments
根据无毛定理,静态黑洞可以用史瓦西时空来描述,前提是没有其他的引力场源。然而,这一要求在天体物理现实场景中经常被违反,例如,如果黑洞是一个双星系统的一部分,或者如果它被一个吸积盘包围。在这些情况下,黑洞由于潮汐力而扭曲。尽管如此,无毛定理的后续表述仍然成立:扭曲黑洞对描述接近无穷大的引力场的多极矩的贡献,因此,所有的源都是史瓦西黑洞的贡献。它仍然没有头发。这意味着在黑洞中不存在诱导的多极矩,并且它的第二个勒夫数(用来测量扭曲的某些方面)消失了,就像在广义相对论的近似中已经显示的那样。但在这里,我们证明了这一性质的天体物理相关的黑洞在充分的广义相对论。
2015-03-11 astro-ph.HE gr-qc
Accretion disks around black holes in Scalar-Tensor-Vector Gravity
标量张量矢量引力(STVG)是一种替代引力理论,它成功地解释了附近星系的旋转曲线,星系团的动力学,以及没有暗物质的宇宙学数据,但几乎没有在强引力体系中进行过测试。在这篇工作中,我们的目标是在STVG理论中建立Schwarzschild和Kerr黑洞薄吸积盘的辐射模型。特别是,我们研究了史瓦西和克尔STVG时空中恒星和超大质量黑洞的稳定圆形赤道轨道。我们还计算了这些天体周围吸积盘的温度和光度分布。我们发现,吸积盘STVG周围的恒星和超大质量黑洞比GR更冷,更不明亮。光谱能量分布得到的不矛盾,目前的天文观测。
2017-05-08 astro-ph.HE gr-qc
Ellis-Bronnikov Wormhole Shadows with Spherically Symmetric Accretion Flow
National Institute of Technology, Tokyo College(东京国立技术学院);Kaichi Tokorozawa Secondary School(埼玉县立所泽高等学校);Rikkyo University(立教大学)
通过广义相对论辐射传输模拟,比较Ellis-Bronnikov虫洞与Schwarzschild黑洞在球对称稳态吸积流下的阴影和光子环亮度差异,发现虫洞因无事件视界而更亮,且两者均与M87*的EHT观测结果基本一致。
2026-10-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Accretion disk luminosity for black holes surrounded by dark matter with tangential pressure
本文研究了被切向压力不为零的球形暗物质云包围的Schwarzschild黑洞引力场试验粒子的运动,并计算了吸积盘的光度。非零切向压力的存在允许模拟暗物质的角动量,同时仍然考虑静态模型,这简化了数学框架。我们比较了暗物质对静态超大质量黑洞周围吸积盘光度影响的数值结果与以前研究的各向同性和各向异性压力的情况。我们表明,在存在暗物质的吸积盘的流量和光度是不同的情况下,在真空中的史瓦西黑洞和突出的切向压力的存在下的影响。
2022-05-09 astro-ph.HE gr-qc
Effect of dark matter halo on transonic accretion flow around a galactic black hole
本研究比较Cardoso黑洞与Schwarzschild黑洞的跨声速吸积流,发现高致密暗物质晕显著改变吸积解、激波性质及观测特征,为探测暗物质晕提供新工具。
2025-07-10 astro-ph.HE gr-qc
Special features in the asymptotic expression of the electromagnetic spectrum from dipole which free fall into a Schwarzschild black hole
研究了自由落体偶极子径向落入Schwarzschild黑洞时辐射的电磁波谱的特征。这些特征可作为黑洞质量测定的另一种方法。这些特征还可以用来确定黑洞周围磁层或吸积盘的某些特征。
2013-04-02 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational axial perturbations of Schwarzschild-like black holes in dark matter halos
由扭曲的黑洞(例如由双黑洞合并产生的引力波,或者由一颗坠落的致密恒星进入超大质量黑洞产生的引力波)发出的引力波,不仅携带着关于相应时空的信息,还携带着关于黑洞周围环境的信息。本文研究了三种不同密度分布的暗物质晕对类Schwarzschild黑洞引力轴向扰动的影响。为此,我们首先考虑具有三种不同暗物质分布的修正Schwarzschild黑洞,并导出修正Schwarzschild度规轴向扰动的运动方程。结果表明,通过忽略暗物质的扰动,一个Regge-Wheeler主方程与轴向扰动的修改后的潜力,可以得到明确的。然后我们利用六阶WKB方法计算了暗物质晕中类Schwarzschild黑洞准简正模的复频率。本文还讨论了相应的引力波与暗物质晕效应。
2022-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Relativistic Spherical Accretion in Nonrotating Black Hole Spacetimes: Astrophysical Implications
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所)
本研究系统分析十三种非旋转黑洞时空的球对称吸积流,推广Michel解,发现暗能量抑制而正则时空增强吸积,并提供拟合公式及对Sgr A*、M87*和GW190521的应用。
2026-10-01 astro-ph.HE gr-qc
Degeneracy in Accretion Disk Spectra from Naked Singularities and Kerr Black Holes: Application to the AGN MCG-06-30-15
PDPIAS, Charusat University(帕迪皮阿斯,查鲁萨特大学);International Centre for Space and Cosmology, School of Arts and Sciences, Ahmedabad University(国际空间与宇宙学中心,艺术与科学学院,艾哈迈达巴德大学);Department of Astronomy and Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research(天文与天体物理系,塔塔基础研究所);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所,麻省理工学院)
通过NuSTAR数据研究裸奇点与克尔黑洞在吸积盘光谱中的区分可能性,发现两者光谱拟合相似,可能误导自转测量,需独立测量确认。
2026-03-18 astro-ph.HE gr-qc
Observational Sequences of Randall-Sundrum Black Holes
考虑Randall-Sundrum(RS)模型的球对称黑洞解.这种渐近史瓦西解是由Abdolrahimi,Cation,Page和Yaghoobpour-Tari(ACPY-解)发现的。研究了具有天体物理大小和质量的ACPY黑洞周围吸积盘的特殊性质。得到了能流和温度分布,并与Schwarzschild方程进行了比较。在考虑传递函数的情况下,给出了RS黑洞周围吸积盘的光谱能量分布。因此,我们证实了在RS模型中的吸积速率与GR预测的完全一致。使用最近的数据,高质量的X射线双星天鹅座X-1和银河系中心的候选人黑洞的Sgr A*,我们模型的吸积在RS模型。
2016-02-18 astro-ph.HE gr-qc
Pseudo-Newtonian and general relativistic barotropic tori in Schwarzschild-de Sitter spacetimes
在具有排斥性宇宙学常数的球对称黑洞时空中引入伪牛顿引力势,对绕黑洞运动的正压理想流体的平衡环形位形进行了检验.利用拟牛顿和完全相对论方法,确定了具有均匀比角动量分布的边缘稳定正压环面的位势深度和位势深度。对于绝热(等熵)的完美流体,温度分布,质量密度和压力分布和总质量的伪牛顿和相对论环面进行比较,提供重要的信息的相关性的测试盘近似在这两种方法。结果表明,对于宇宙学参数y= λ M^(2)/3 < 10^(-6)的Schwarzschild-de Sitter时空中的吸积盘模型,伪牛顿方法是足够精确和有用的。对于y<10^(-25)的天体物理学相关的黑洞,检验了这一陈述,并表明对于吸积和排泄环面以及边缘约束,即,最大限度地扩展环面,允许同时流入黑洞和流出到太空。
2009-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Dependence of linear polarization of radiation in accretion disks on the spin of central black hole
我们假设线性光学偏振是由于围绕中心黑洞的光学厚磁化吸积盘中的多次散射引起的。极化度对黑洞的自旋非常敏感,当两个黑洞的光度和质量相同时,Kerr旋转黑洞的极化度比Schwarzschild非旋转黑洞的极化度高。这种效应的原因是不旋转的Kerr洞的第一稳定轨道半径等于3个引力半径,而快速旋转的Kerr洞的第一稳定轨道半径约为引力半径的1/6。从第一稳定轨道开始逐渐减小的磁场在Schwarzschild洞的光辐射逃逸区域比Kerr洞的大得多。由于法拉第旋转效应,大的磁场引起辐射的大的去极化。这就解释了上述结果。看来,观测到的偏振物体的集合主要由克尔黑洞组成。
2010-11-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The impact of compact object deformation on thin accretion disk properties
本文研究形变致密天体背景下相对论薄吸积盘的性质,旨在判断其是否具有区别于Schwarzschild和Kerr黑洞的观测特征,并揭示模型性质对初始参数的依赖。
2025-05-23 astro-ph.HE gr-qc
Imprints of the Janis-Newman-Winicour spacetime on observations related to shadow and accretion
大质量恒星的引力坍缩的最终命运一直是人们感兴趣的话题,因为这种坍缩可能导致黑洞和裸奇点。由于裸奇点的形成被宇宙审查猜想所禁止,探索它们与黑洞的观测差异可能是寻找这些奇异物体的一种可能途径。最简单的可能裸奇点时空出现在爱因斯坦无质量标量场理论中,其优点是通过标量电荷的变化可以平滑地转化为史瓦西解。这个背景,被称为Janis-Newman-Winicour时空,是这项工作感兴趣的主题。用这个时空工作的另一个好处是,它通过标量电荷的变化平滑地转化为史瓦西解。我们探讨电磁观测围绕这个度量,其中涉及调查的特点,黑洞吸积和阴影。我们计算了这个时空中的阴影半径,并将其与最近由事件视界望远镜合作组织发布的M87* 的图像进行了比较。同样,我们推导了吸积盘的光度表达式,并与11个帕洛马绿类星体的观测光学光度进行了比较。我们的分析表明,M87* 的阴影和类星体的光学数据始终有利于史瓦西背景的Janis-Newman-Winicour时空。这一结果的影响进行了讨论。
2020-09-04 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Properties of accretion disc models in the background with quadrupoles
本文研究含两个四极参数的静态轴对称度规下相对论吸积盘模型的性质,分析四极矩约束及带电粒子振荡频率与微类星体双高频准周期振荡的关系,并与Schwarzschild和Kerr度规结果对比。
2022-05-01 astro-ph.HE gr-qc
Liberation of specific angular momentum through radiation and scattering in relativistic black-hole accretion discs
解释宇宙中观测到的星系阵列的一个关键组成部分是活动星系核的反馈,每个星系核都由一个巨大的黑洞吸积盘提供动力。要使吸积发生,被吸积的物质必须损失角动量。电磁辐射必须在这方面提供一些喘息的机会,在本文中,单独使用广义相对论,薄盘制度下的贡献进行了量化。在这里,我计算极端的情况下,光子是完全负责在光盘中的能量去除,然后扩展和相关的标准相对论吸积盘概述的诺维科夫和索恩,其中包括内部角动量运输。如果圆盘受到辐射,并通过逆康普顿散射最大限度地释放角动量,那么光子的角动量去除的贡献可能大于1%,而如果圆盘本身的热辐射更强,则更有可能达到10^2史瓦西半径。在快速旋转的黑洞的视界附近,辐射/散射的影响更强,但最终,其他机制必须驱动吸积盘中的角动量释放/传输。
2015-07-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Quantum-Mechanical Suppression of Accretion by Primordial Black Holes
针对质量6×10¹⁴至4×10¹⁹克的PBHs,本文指出其Schwarzschild半径处于原子核至原子尺度,并分析致密天体环境中物质吸积的量子力学抑制效应。
2024-10-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Imaging ultra-compact objects with radiatively inefficient accretion flows
本研究利用RIAF模型模拟JMN-1裸奇点与Schwarzschild黑洞的同步辐射图像,发现两者阴影高度相似,但JMN-1强度略高,可作为黑洞的可行替代方案。
2024-02-07 astro-ph.HE gr-qc
Confining nonlinear electrodynamics black holes: from thermodynamic phases to high-frequency phenomena with accretion process
Eastern Mediterranean University(东地中海大学);American University of the Middle East(中东美国大学);Zhejiang Normal University(浙江师范大学)
本文研究了非线性电磁动力学束缚黑洞的热力学相变及高频率准周期振荡特性,通过全相对论性流体动力学模拟显示其质量吸积率比施瓦茨希尔德高40%。
2025-12-22 astro-ph.HE gr-qc