X-ray emission from black-hole and neutron-star binaries
在这一章中,我提出了黑洞双星和低磁场中子星双星的主要X射线观测特征,集中在什么可以被认为是相似之处或差异,特别强调他们的快速定时行为。
2018-03-09 astro-ph.HE
Core shifts, magnetic fields and magnetization of extragalactic jets
我们研究了射电喷流核心移动的影响,这是一个依赖于观测频率的喷流射电核心的位置。我们推导出一种新的方法来测量射流磁场的基础上的值的移动和观测到的无线电通量,这补充了标准的方法,假设均分。用这两种方法重新分析了Zamaninasab等人的blazar样品,发现只有当射电核心区的喷流张开角接近观测值$\simeq$ 0.1- 0.2除以体洛伦兹因子$Γ_{\rm j}$时,才满足均分。较大的值,例如,$1/Γ_{\rm j}$,意味着磁场远高于均分。小的射流张开角又意味着$\ll 1$的磁化参数。我们确定的射流磁通量考虑到这种影响。我们发现,横向平均喷流磁通量是完全兼容的喷流形成的模型,由于BH自旋能量提取和吸积是一个磁制动盘(MAD)。我们计算了与此模型对应的射流平均质量流率,发现它包含了质量吸积率的相当一部分。这表明喷流成分中含有大量重子。我们还计算了平均喷流功率,并发现它适度超过吸积功率,$\dot M c^2$,反映BH自旋能量提取。我们发现我们的结果在低爱丁顿比的射电星系是兼容的MAD,但需要一个低的辐射效率,预测标准吸积模型。
2015-05-02 astro-ph.HE
Phenomenology of gamma-ray emitting binaries
伽玛射线双星是一种复杂系统。它的研究在过去几年中成为高能天体物理学界的一项重大努力,无论是从观测还是理论角度。虽然大多数银河系伽马射线源的观测时间的积累通常会导致对它们稳定现象的高度准确描述,但GREBs通过对已知系统的长期监测或发现这类新的源而不断提供“例外”。此外,许多GREB已被确定为强大的无线电,光学和X射线发射器,并可能对银河系宇宙射线海做出重大贡献。因此,他们的理解意味着在宽带和多信使的背景下解决一个难题。在这些程序中,我们将总结我们目前对GREBs的理解,强调最相关的观测结果,并审查一些有争议的属性。
2019-02-26 astro-ph.HE
Observational Signatures of Supermassive Black Hole Binaries
本文综述了在星系核中搜寻亚秒差距级超大质量黑洞双星的方法,梳理了形成演化理论、现有观测证据及未来利用时域巡天、高分辨率成像和低频引力波探测发现的确证前景。
2023-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Be/X-ray binaries
本工作的目的是回顾Be/X射线双星的观测性质。Be/X射线双星的未决问题包括:与Be伴星有关的问题,即所谓的“Be现象”,如赤道盘形成和消散的时标、质量抛射机制、V/R变率和自转速率;与中子星有关的问题,如质量测定、吸积物理和自旋周期演化;而且还包括由两种组分的相互作用产生的那些,例如圆盘截断和质量传递。直到最近,人们还认为Be星的圆盘并没有受到中子星的显著影响。在这篇综述中,我介绍了近年来积累的观测证据,拱星盘和致密伴星之间的相互作用。最明显的影响是盘的潮汐截断。因此,Be/X射线双星中的赤道盘比孤立的Be星周围的赤道盘更小,密度更大。
2011-01-26 astro-ph.HE
Supermassive Black Hole Binaries: The Search Continues
引力束缚超大质量黑洞双星被认为是星系合并和宇宙大尺度结构生长的自然产物。然而,它们仍然难以观测,因此提出了一个问题,与这些系统相关的特征观测签名。在这次会议上,我讨论了目前的理论认识和观测搜索SBHB的最新进展和前景。
2014-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Magnetic Inclination Evolution of Accreting Neutron Stars in Intermediate/Low-Mass X-ray Binaries
磁倾角$χ$,即中子星(NS)的自旋轴和磁轴之间的夹角,对它的观测特性起着至关重要的作用。然而,很少有系统的研究其长期的演变,特别是在双系统中的吸积NS。应用\citet{2021MNRAS.505.1775B}模型和双星演化程序\mesa{},同时模拟了中/低X射线双星(I/LMXB)吸积中NS的吸积速率、自旋周期、磁场和磁倾角的演化.结果表明,$χ$的演化不仅依赖于双星系统的初始参数,而且依赖于质量传递历史和脉冲星损失效率。根据计算结果,我们给出了包括超紧X射线双星、毫秒双星和超亮X射线源在内的各种系统的PDMATHAMM的特征分布,并讨论了它们可能的观测意义。
2023-02-22 astro-ph.HE
Emission lines from X-ray illuminated accretion disc in black hole binaries
双星系统中致密天体内部热区产生的X射线照射到吸积盘的上表面,其行为类似于日冕。该区域可以被照射辐射光电离,因此可以发射不同的发射线。我们研究了不同吸积流参数(包括几何参数)下黑洞X射线双星的线谱。模型参数的变化范围捕获了最大可能的观测特征。我们还把光常规观察到的Fe线发射特性的基础上不同的模型参数,电离率,和Fe丰度。我们发现Fe线的等效宽度$W_{\rm E}$随吸积速率的增加而减小,随被照气体的柱密度的增加而增加。我们估计的线属性与观测签名一致。
2021-04-29 astro-ph.HE
Modified equipartition calculation for supernova remnants
确定星际介质中的磁场强度是当代天体物理学最复杂的任务之一。我们只能通过使用几种非常有限的方法来估计磁场强度的数量级。除了塞曼效应和法拉第旋转外,均分或最小能量计算是一种仅利用射电同步辐射估算磁场强度和磁场及宇宙线粒子所含能量的普遍方法。尽管它的近似性质,它仍然是一个有用的工具,特别是当没有其他数据的磁场的来源。本文给出了一个修正的计算方法,我们认为它更适合于估算超新星遗迹中的磁场强度和能量。最后,我们提出了计算估计的磁场强度的所有银河系信噪比的必要的观测数据是可用的。用于计算SNR的磁场强度的网络应用程序可在http://poincare.matf.bg.ac.rs/~arbo/eqp/获得。
2011-11-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fast variability from X-ray binaries
吸积黑洞和中子星的X射线发射具有亚秒级的强变率,具有非常复杂和广泛的现象学。从高频准周期振荡到快速变化的X射线爆发振荡,再到毫秒级脉动,这些都是沉浸在强噪声中的微弱信号,对它们的研究正在将仪器的能力推向极限。快时变研究的科学意义既有天文意义(吸积流的性质、源的性质和演化),也有物理意义(广义相对论的影响、简并物质的状态方程)。我首先回顾了主要的观测性质,然后讨论了未来的前景和观测需求。
2010-07-30 astro-ph.HE
Formation of Black Hole Low-Mass X-ray Binaries
大多数已知的银河系黑洞都存在于低质量的X射线双星中。它们是罕见而迷人的天体,提供了关于强引力、吸积盘物理学、恒星和双星演化的独特信息。毫无疑问,在过去的十年里,我们对黑洞低质量X射线双星形成的理解有了显著的进步。然而,一些关键问题仍未解决。本文简要综述了黑洞低质量X射线双星形成的观测线索和理论进展。
2015-02-25 astro-ph.HE
Quark-Noave in binaries: Observational signatures and implications to astrophysics
大质量中子星爆炸性地转变为夸克星(夸克新星,QN)会释放出超过~ 10^52尔格的动能,这会对QN周围的环境产生巨大的影响。当一颗中子星获得足够的质量,达到夸克解除禁闭的临界值时,QN就会被触发。在双星系统中,中子星可以进入质量库(例如,从伴星或共同包层(CE)中吸积)。我们解释观察到的光变曲线的氢贫超亮超新星(SLSNe Ia)的背景下发生的QN在第二CE阶段的大规模的二进制。特别是这个模型给出了很好的拟合SLSNe的光变曲线与双峰光变曲线。我们的模型表明,QN作为一种机制CE喷射,并考虑到他们在二进制的演变。在有白矮星伴星的短周期双星中,中子星的质量会迅速增长,并经历QN事件。部分QN喷出物与白矮星相撞,撞击、压缩并加热白矮星,导致热核失控,产生了一个超新星Ia的冒名顶替者(QN-Ia)。与没有致密残骸形成的“正常”Ia型超新星不同,QN-Ia产生了一颗快速自旋的夸克星,提供了额外的能量以及56 Ni衰变能量。Ia型超新星被用作标准烛光,QNe-Ia对这些数据的污染可以推断出一个不正确的宇宙学。
2016-01-17 astro-ph.HE
Emission Lines as a Tool in Search for Supermassive Black Hole Binaries and Recoiling Black Holes
探测并合前双星的电磁(EM)对应物对于我们理解这些系统的演化以及相关的吸积物理具有非常重要的意义。此外,从合并的超大质量黑洞双星(SBHB)中观测到的电磁波和引力波信号的组合将提供对红移和光度距离的独立测量,从而允许高精度的宇宙学测量。然而,这些物体的统计学上的重要样本尚未获得,并且通过观测发现它们已被证明是一项艰巨的任务。在这里,我们将讨论现有的观测证据,以及如何在合并之前和之后的SBHB的观测签名的理论理解的进一步进展,可以帮助在未来的搜索。
2009-09-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Broad-band Emission from Gamma-ray Binaries
伽马射线双星是近十年来研究的热点。从观测的角度来看,GB在现象上与大多数X射线双星系统相似,它们在整个电磁波谱上都有宽带发射,通过在伽马射线波段显示出最大的光谱能量分布而与这一源群隔离开来,无论是在高能(HE:100 MeV - 100 GeV)还是在极高能(VHE:100 GeV以上)。从理论的角度来看,从GB的宽带发射是一个独特的情况下,粒子加速和发射/吸收机制,可以测试其周围环境的周期性变化的条件。在这篇论文中,我们研究了GBs多波长发射的一些关键观测结果。我们讨论的相关/同期发射观察到的几个这些系统,从无线电到伽马射线,通过考虑一个单一的底层粒子发射人口和附近的光子,物质和磁场的环境场的属性。
2019-01-11 astro-ph.HE
Observational evidence of black hole event horizon from ultra-compact X-ray binaries
Xiamen University(厦门大学);Nanjing Normal University(南京师范大学)
本研究通过分析5颗轨道周期短于40分钟的极密X射线双星,发现黑洞的X射线辐射效率比中子星低2至3个数量级,间接证实了黑洞事件视界的存在。
2026-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Vela X-1 as a laboratory for accretion in High-Mass X-ray Binaries
船帆座X-1是一颗食高质量X射线双星(HMXB),由一颗283秒的吸积X射线脉冲星组成,在距离2.4千秒差距的B0.5 Ib超巨星HD 77581周围的近轨道上运行8.964天。该系统被认为是风吸积HMXB的原型,它已被用作不同的理论或建模研究的基线。我们讨论了该系统的观测特性,并利用观测数据作为实验室来测试最近在模拟大质量X射线双星吸积过程方面的进展(例如,Sander et al. 2018; El Mellah et al. 2018),其范围从风加速度的详细描述到中子星附近物质流结构及其变化的建模。
2019-05-21 astro-ph.HE
Observational signatures of neutron stars in low-mass X-ray binaries climbing a stability peak
在Gusakov、Chugunov和Kantor(2014)最近的论文中,提出了一种描述低质量X射线双星中快速旋转中子星演化的新方案。这种情况解释了在某些特定的恒星内部温度(“共振温度”)下,正常r模与超流惯性模的共振相互作用。这种相互作用的结果在增强阻尼的r模式和外观的“稳定性峰”的温度-自旋频率平面,分裂的r-模式的不稳定性窗口附近的共振温度。这种情况表明,热的和快速旋转的NS花费了它们生命中的大部分时间爬上这些山峰,特别是现在在那里被观察到。我们详细分析了这一建议可能的观测签名。特别是,我们表明,这些对象可能会表现出“反毛刺”-突然频率跳跃的时间尺度上的小时,月。
2015-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Accretion disc atmospheres and winds in low-mass X-ray binaries
在过去的十年中,X射线光谱学使得大量的发现光电离吸收的X射线双星。对这种吸积盘、大气和风的研究对于理解吸积过程和可能的环境反馈机制具有根本的重要性。本文综述了低质量X射线双星中吸积盘大气和风的观测和理论研究现状,重点讨论了风的发射机制和对吸积状态的依赖性。最后,我们谈谈值得特别注意的问题。
2015-10-13 astro-ph.HE
Absorption lines from magnetically driven winds in X-ray binaries II: high resolution observational signatures expected from future X-ray observatories
在我们的自相似,分析,磁流体动力学(MHD)吸积-喷射解决方案,在流出的底部的密度是明确依赖于磁盘吸积率-这类解决方案的一个独特的属性。我们已经发现,喷射指数$p >\sim 0.1 (\dot{M}_{acc} \propto r^p ) $是一个关键的MHD参数,决定是否流可以导致吸收线的高分辨率X射线光谱的黑洞双星。在这里,我们选择了3个稠密的温暖的解决方案与$p = 0.1, 0.3, 0.45$和仔细开发的方法来产生光谱与雅典娜和XRISM响应函数卷积,以预测他们将观察到看到通过这样的MHD流出。在本文中,另外两个外部参数是不同的-范围的磁盘,$\rm{r_o|_{max}} = 10^5, \, 10^6 \,\, \rm{r_G}$,和角度的视线,$i \sim 10 - 25^{\circ}$。由此产生的吸收线(H和He类Fe,Ca,Ar)的强度变化,其配置文件表现出不同程度的不对称性。我们检查了在我们的合成Athena和XRISM光谱中是否检测到a)线和ii)线不对称。我们的分析表明,雅典娜应该检测线和他们的不对称性为标准的100 ksec的观察100 mCrab源-线的等效宽度低至几个eV的应检测,如果6-8 keV的计数大于$10^4 - 10^5$,即使是最不利的模拟情况。
2022-09-29 astro-ph.HE
X-Ray Views of Galactic Accreting Pulsars in High-Mass X-Ray Binaries
本综述概述了高质量X射线双星中吸积X射线脉冲星的吸积与辐射过程,总结了时域现象、光谱特性、演化及X射线偏振等多波段观测进展,并简要讨论了伽马射线双星等相关系统。
2024-12-23 astro-ph.HE
Black holes formed by direct collapse: observational evidences
作为最近发现的引力波源的双星黑洞可以由大质量恒星双星形成,也可以由高密度恒星群中的动力学相互作用形成,如果黑洞是大质量恒星的残余物,而在双星黑洞形成之前,没有破坏双星系统或将黑洞从星团中喷射出来。本文总结和讨论了五个银河系黑洞X射线双星的三维空间运动学。对于天鹅座X-1和GRS 1915+105,我们发现它们的质量分别为15和10太阳质量的黑洞是在原地形成的,没有能量反冲。这些观测结果表明,宇宙中可能大量产生了质量约为10个太阳的双黑洞。
2016-11-28 astro-ph.HE
An Overabundance of Black Hole X-Ray Binaries in the Galactic Center from Tidal Captures
一个大的人口X射线二进制(XRB)最近发现的中央秒差距内的银河系的Hailey等人。虽然存在的紧凑的对象在这个规模上,由于径向质量分离,本身并不令人惊讶的是,天真地预期的二进制的比例很小,因为如何容易原始二进制的核星团(NSC)的动态热环境中分离。我们认为中央秒差距XRB的形成主要是由黑洞和中子星对恒星的潮汐捕获所决定的。我们使用Fokker-Planck方法模拟了NSC中恒星和致密天体随时间变化的径向密度分布,使用当今的恒星星族和原位大质量恒星(以及致密天体)形成率作为观测约束。在银河系年龄的中央秒差距内积累的~ 10,000 - 40,000个BH中,我们预测目前存在~60 - 200个由潮汐捕获形成的BH-XRB,与Hailey等人观察到的人口一致。我们还使用我们的观测校准模型的NSC预测率的其他异国情调的动力学过程,如恒星的潮汐中断中央超大质量黑洞(~0.0001,每年在z=0)。
2018-06-27 astro-ph.HE
A Model of Magnetically Induced Disc-Corona for Black Hole Binaries
提出了一个基于大尺度磁场的黑洞与吸积盘的磁连接模型。MC引起黑洞与盘之间的能量和角动量输运,闭合场线将从盘蒸发的热物质输送到盘上方的日冕中,形成磁感应盘-日冕系统,其中日冕具有与大尺度磁场相同的位形。在Kerr度规下数值求解动力学方程,其中大尺度磁场由发电机过程和磁压与气压均分决定.这样就可以得到一个全局解,而不必事先假设大尺度磁场的分布。MC效应主要表现在三个方面。(1)快速旋转的黑洞的旋转能量可以被提取,增强了吸积盘中的耗散;(2)闭合的磁力线为日冕物质从吸积盘逃逸并最终落入黑洞提供了一个天然的通道;(3)日冕的范围可以由磁通量守恒来限定。用Monte-Carlo方法模拟了该系统的高能谱,发现谱的相对硬度随吸积率或黑洞自旋$a_*$的增大而减小.我们拟合了三个黑洞双星(GRO J1655-40,XTE 1118+480和GX 339-4)在低/硬态和很高态下的典型X射线谱。
2009-01-20 astro-ph.HE
The Missing Link Between Black Holes in High-Mass X-ray Binaries and Gravitational-Wave Sources: Observational Selection Effects
很少有观测到的大质量X射线双星(HMXB)中含有大质量黑洞,也没有可能在哈勃时间内合并成双星黑洞(BBH);然而,我们从引力波观测中知道存在大质量合并的BBH。我们调查的作用,X射线和引力波观测选择效应在确定各自检测到的二进制人口的属性发挥。我们发现,作为选择效应的结果,可检测的HMXB和可检测的BBHs形成在不同的红移和金属丰度,与可检测的HMXB形成在更低的红移和更高的金属丰度比可检测的BBHs。我们还发现这些人群的质量分布的差异,与可检测的合并BBH祖细胞拉到更高的组件质量相对于完全可检测的HMXB人口。在我们的模拟种群中,少于$3\%$的可检测HMXB宿主黑洞$> 35M_{\odot}$。此外,我们发现一个可探测的HMXB在哈勃时间内合并为BBH系统的概率为$\simeq 0.6\%$。因此,预测没有当前观察到的HMXB以高概率形成合并BBH是不足为奇的。
2023-02-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
'Disc-jet' coupling in black hole X-ray binaries and active galactic nuclei
在这一章中,我将回顾我们对吸积黑洞系统中吸积和流出之间关系的唯象理解的现状。这种理解主要来自于观察X射线和较长波长(红外线、无线电)发射之间的关系。这种观点必然是有偏见的,从观测X射线双星系统开始,试图看看它们是否与活动星系核的一般观测性质相匹配。
2009-09-14 astro-ph.HE
Radiation-Driven Origin of Super-Equipartition Magnetic Fields in Accretion Discs and Outflows
Bar Ilan University(巴伊兰大学)
本研究揭示了辐射驱动机制在黑洞吸积盘和喷流中生成强磁场的作用,通过自洽MHD方程模拟发现磁场在粘性时间尺度内达到等分水平,为解释天体物理中大规模磁场结构提供了新路径。
2026-02-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Accretion disc winds in X-ray binaries
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);European Southern Observatory (ESO)(欧洲南方天文台);University of Durham(杜伦大学);INAF–Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布里耶拉天文台);Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);Università degli Studi dell’Insubria(因苏布里亚大学);Osaka University(大阪大学)
本文综述了X射线双星吸积盘风的观测特性,探讨了低离子化和高离子化风的区别及其与吸积大气的联系,以及未来观测设施对研究的推动。
2026-04-29 astro-ph.HE
Supernovae in colliding-wind binaries: observational signatures in the first year
当一颗核心坍缩的超新星在一个双星系统中爆炸时,喷出物可能会遇到一个过密的壳层,在那里两颗恒星的恒星风之前发生了碰撞。在这项工作中,我们调查的超新星光变曲线上的时间尺度,从早期的闪光电离签名,爆炸后约一年的这种相互作用的影响。我们构建了一个模型的碰撞风壳在一个轨道双星系统,我们提供了一个解析表达式的壳的厚度和密度,我们校准与三维自适应网格细化流体动力学模拟探测不同比例的风动量和不同制度的辐射冷却效率。我们模拟了超新星喷出物与星周介质的角相关相互作用,并利用一个现实的冷却函数估算了激波辐射效率。我们发现,辐射冲击功率超过典型的IIP型超新星光度只有双红超巨星双星的质量比$q \gtrsim 0.9$,风质量损失率$\dot{M} \gtrsim 10^{-4} M_\odot\,\text{yr}^{-1}$,和分离之间约50和1500 AU。对于$q$较小的双星或风速较快的主星,所需的$\dot{M}$会增加。我们估计所有坍缩大质量恒星的$\ll 1\%$满足双星质量比和双星分离的条件。由于风壳碰撞而产生的散射光度最多比未受扰动的恒速风高出10倍,但与靠近恒星的风加速相关的更高密度提供了更强的信号。
2021-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultraluminous X-Ray Binaries
本文综述了超亮X射线双星的研究进展,介绍其观测技术、吸积物理及形成机制,并指出其能源可来自中子星或黑洞。
2024-07-01 astro-ph.HE
A Machine Learning Approach For Classifying Low-mass X-ray Binaries Based On Their Compact Object Nature
低质量X射线双星(英语:Low Mass X-ray binaries,LMXB)是一种双星系统,其中一个组成部分是黑洞或中子星,另一个是质量较小的恒星。很难明确地确定LMXB是黑洞还是中子星。在过去的几十年里,多项观测工作已经尝试解决这个问题,并取得了不同程度的成功。在本文中,我们将探讨如何使用机器学习来应对这一观测挑战。我们训练一个随机森林分类器,以确定紧凑的对象使用的能量范围5-25 keV的能量谱从罗西X射线定时探测器档案。我们报告的平均精度为87+/-13在分类LMXB源的光谱。我们进一步使用训练的模型来预测具有未知或模糊分类的LMXB系统的类。随着来自当前和即将到来的任务的X射线域中天文数据量的不断增加(例如,SWIFT、XMM-Newton、XARM、ATHENA、NICER),这样的方法对于X射线源的更快和鲁棒的分类可以是非常有用的,并且还可以被部署为数据缩减管道的一部分。
2020-12-13 astro-ph.HE
Tests of General Relativity in the Strong Gravity Regime Based on X-Ray Spectropolarimetric Observations of Black Holes in X-Ray Binaries
虽然广义相对论(GR)已经在弱重力区得到了广泛的检验,但在强重力区仍然缺少类似的检验。在本文中,我们探索了使用X射线光谱偏振观测X射线双星中黑洞的可能性,以区分克尔度规和Johannsen和Psaltis(2011)引入的唯象度规。(这不是爱因斯坦方程的真空解),从而检验GR的无毛定理。为此,我们已经开发了一个数值程序,计算了吸积盘的径向亮度分布,并通过克尔和非GR时空并行传输光子的波矢和偏振矢量。我们使用该代码来预测GR和非GR吸积黑洞系统的观测外观。我们发现,预测的能谱和能量依赖的偏振度和偏振方向强烈依赖于底层时空。然而,对于参数空间的大区域,GR和非GR度量导致非常相似的观测特征,使得难以在观测上区分这两种类型的模型。
2012-05-31 astro-ph.HE gr-qc
Final stage of merging binaries of supermassive black holes: observational signatures
人们对双超大质量黑洞(SMBH)的兴趣越来越大,但在观测中,分离小于~1光日(10^8 Msun的引力半径为~10^2)的合并双星在引力波的控制下迅速演化,是难以捉摸的。在本文中,我们讨论了三个区域的组成SMBH周围的迷你盘的命运:1)低速率(对流主导吸积流(ADAF)),2)中等速率,3)超爱丁顿吸积率。具有中间速率的微型盘通过热电晕的热传导进行蒸发,形成混合径向结构。当双星轨道周期小于蒸发小圆盘的声传播时间尺度时,由于圆盘将被高度扭曲而被破坏,因此出现了一种新的不稳定性,称为声不稳定性。我们证明了小圆盘的声不稳定性与A_{crit} ~10^2 Rg的临界分离,并且腔中充满了热气体。对于这些二进制,组件SMBH的吸积与邦迪模式的ADAF制度,显示周期性的变化所造成的多普勒增强效应的无线电从ADAF由于轨道运动。与此同时,环双星盘(CBD)仍然没有足够的热(紫外赤字)来产生光子来吸收气体以获得宽发射线。当CBD吸积速率极高时,Mg Ⅱ线出现,而当CBD吸积速率极高时,Mg Ⅱ线出现,而当CBD吸积速率极高时,Mg Ⅱ线出现,而当CBD吸积速率极高时,Mg Ⅱ线出现,CIV线出现。此外,如果CBD与二元平面不对准,则预期具有约十倍射电周期的光学周期变化。
2022-11-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational Wave Modeling of White-Dwarf--Compact-Object Binaries and Observational Outlook
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院)
研究白矮星-致密天体双星末期阶段,开发新型积分器,探讨引力波参数趋势,指出银河系外双星难被现有探测器测量,此类双星末期阶段是未来十分之一赫兹探测器重要来源,其最高频率无法模拟相关信号。
2026-07-29 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Short Gamma Ray Bursts: marking the birth of black holes from coalescing compact binaries
这篇文章总结了截至2008年初对电磁波和引力波中短伽马射线暴的起源、物理和发射特性的观测和理论认识。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
The INTEGRAL legacy on High Mass X-ray Binaries
INTEGRAL卫星的观测使超巨星高质量X射线双星(HMXB)的数量增加了四倍,揭示了以前隐藏的超巨星HMXB的数量,并允许在超巨星HMXB中发现巨大和快速的瞬时耀斑。除了这3个观测事实,INTEGRAL是否让我们更好地了解这些超巨星HMXB?我们现在是否对所谓的Corbet图中分离的3个HMXB群及其吸积过程有了更好的了解?在云团风模型和瞬态吸积盘形成的背景下,我们是否能更好地理解超巨星HMXB中的吸积过程,以及是什么使快速瞬态耀斑如此特殊?总之,与INTEGRAL发射前已知的来源相比,超巨型HMXB的数量增加是否允许更好地了解这些来源?我们将回顾所有这些观测事实,与当前模型进行比较,以客观地估计高质量X射线双星的完整遗产是什么。
2010-12-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of binaries with compact objects in globular clusters
在致密恒星系统中,天体之间的动力学相互作用导致了奇异恒星天体、不寻常双星和更高多重性系统的频繁形成。它们对于形成由中子星和黑洞组成的双星系统是非常重要的,而这些双星系统在观测上通常是由质量转移双星系统发现的。在这里,我们回顾了目前的理解紧凑的对象的保留,金属依赖于形成低质量的X射线双星与中子星,以及如何质量转移双星与黑洞和白矮星可以形成。我们还讨论了一个老的未解之谜和两个新的难题所提出的最近的观察:什么后代超紧凑的X射线双星产生,如何形成非常紧凑的三元组,以及如何可以黑洞低质量的X射线双星获得非简并的同伴?
2017-06-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetically driven winds from accretion disks in post-asymptotic giant branch binaries
本研究将自相似磁驱动喷流模型引入渐近巨星分支后双星研究框架,模拟喷流遮挡主星的高分辨率动态光谱,验证了MHD模型的适用性,同时指出吸积盘温度、旋转特征方面的差异及后续研究方向。
2024-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Are white dwarf magnetic fields in close binaries generated during common-envelope evolution?
几十年来,了解白矮星(WD)中磁场的起源一直是一个谜。在过去的几年里,一种得到了相当多关注的情景假设这样的磁场是在共同包络演化过程中通过发电机过程产生的。我们使用最新版本的BSE代码执行二进制人口模型,以对抗该模型的预测与观测结果。我们发现,这一假设只能解释观测到的极和前极的WD磁场分布和前极的低温WD,如果重新标度,以适应观测数据。此外,在目前的版本中,该模型未能解释年轻的紧密分离WD+ M矮双星中没有携带热磁WD的情况,并预测紧密双星中绝大多数WD应该是强磁性的,这也与观测结果严重冲突。我们的结论是,无论是共同的包络发电机的情况下,需要大幅修订或不同的机制是负责产生强WD磁场在密切的双星。
2019-12-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for Supermassive Black Hole Binaries
本文综述了超大质量黑洞双星的存在证据与观测特征,探讨了其形成机制、与宿主星系的相互作用对引力波信号的影响,以及LISA和脉冲星计时阵列未来的探测前景。
2025-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dynamical Tides in Compact White Dwarf Binaries: Helium Core White Dwarfs, Tidal Heating, and Observational Signatures
在致密的白矮星(WD)双星系统中,潮汐耗散对WD在质量转移或合并之前的物理条件(如表面温度和自转速率)有重要影响。在这些系统中,占主导地位的潮汐效应涉及重力波的激发和它们在恒星外壳中的耗散。计算了低质量(0.3 M_ \odot)氦核(He)WDs中潮汐激发的重力波振幅随潮汐强迫频率ω的变化。与前一篇论文中研究的碳氧(CO)WDs一样,我们发现无量纲潮汐力矩F(ω)(与有效潮汐品质因数成反比)对ω有不稳定的依赖关系。平均而言,F(ω)的尺度近似为ω^6,He WD的F(ω)比CO WD的F(ω)小几个数量级。我们发现,潮汐扭矩可以开始同步WD旋转时,轨道周期小于约一个小时,虽然几乎恒定的旋转保持即使在小周期。我们研究潮汐激发的重力波在临界层经历非线性断裂或共振吸收,使我们能够估计WD包络中潮汐加热的位置和大小。然后,我们将潮汐加热的MESA恒星演化代码,计算的物理条件的WD作为轨道周期的函数为不同的WD模型。我们发现,潮汐加热作出了显着的贡献,WD光度短周期(~10分钟)的系统,如SDSS J 0651 +2844。我们还发现,对于包含氢包层的WD,潮汐加热可以触发失控的氢壳燃烧,导致质量传递开始之前的新星事件。
2012-12-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Continuum Reverberation Mapping of Accretion Disks Surrounding Supermassive Black Hole Binaries: Observational Signatures
本研究提出利用多波段连续谱反响映射识别亚秒差距低质量比超大质量黑洞双星的新方法,发现其τ(λ)存在短平长幂律的独特过渡特征,并在候选体PG1302-102中验证了模型有效性。
2025-09-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Estimates of black-hole natal kick velocities from observations of low-mass X-ray binaries
黑洞的诞生踢,所产生的不对称的质量喷射或中微子发射在核心坍缩超新星,是非常感兴趣的观测约束超新星模型和人口合成研究的二进制演化。最近,一些努力进行估计黑洞出生踢从黑洞低质量X射线双星的观测。我们跟进这项工作,特别是集中在最高的估计黑洞踢速度。我们发现,现有的观测不需要黑洞出生踢超过约100公里/秒,虽然更高的踢不排除。
2015-10-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational-wave sources from mergers of binary black-holes catalyzed by fly-bys interactions in the field
提出了几种恒星双星黑洞(BBH)合并引力波(GW)源的起源方案。在这里,我们提出了一个新的起源,通过催化形成的GW-来源,从超宽的二进制文件在该领域。这样的双星经历来自随机恒星飞越的扰动,激发了它们的偏心率。一旦宽双星被驱动到足够小的中心附近,GW-发射变得显著,并且双星吸入并合并。我们推导了一个解析模型,并通过数值计算验证了它,计算出的合并率为$\sim10{\rm \times f_{wide}\,{\rm Gpc}^{-3}yr^{-1}}$($f_{\rm wide}$是宽BH-双星的分数),这是可比的观测推断率。从这个通道的观测签名包括自旋轨道错位;高质量比BBH的偏好;高速度色散的主星系的偏好;和均匀的延迟时间分布。
2019-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing Boson Clouds with Supermassive Black Hole Binaries
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);School of Physics Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Center for High Energy Physics, Peking University(北京大学高能物理中心)
本文研究了超大质量黑洞双星中玻色子云的探测方法,探讨了轨道演化与电离效应的关系。
2026-02-06 astro-ph.HE hep-ph
Busting Up Binaries: Encounters Between Compact Binaries and a Supermassive Black Hole
考虑到银河系中心附近的恒星密度,紧凑型双星和超大质量黑洞之间的近距离相遇是一个合理的发生。我们目前的结果从近1300万这样的遭遇的数值研究。与以前的研究相一致,我们证实,潮汐破坏的黑洞的二进制系统,组件的二进制保持绑定到孔的偏心率~ 0.97和circularizes显着的时候,它进入经典的LISA带。我们的研究结果还表明,人口的幸存双星值得关注。这些双星系统的内部轨道参数受到扰动,可能会产生有趣的观测结果。我们研究了生存参数空间的区域,并估计了相遇后轨道参数的分布。我们发现幸存的双星变硬,它们的离心率增加,从而加速了它们的合并,由于引力辐射发射,并增加了预测的合并率高达1%。
2015-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Shining Light on Quantum Gravity with Pulsar-Black Hole Binaries
脉冲星是自然界中发现的最精确的时钟之一,而黑洞为量子引力的研究提供了一个独特的舞台。因此,脉冲星-黑洞(PSR-BH)双星为探测量子引力效应提供了理想的天体物理系统。随着aLIGO的成功以及SKA和eLISA等仪器的出现,发现这种PSR-BH双星的前景非常光明。我们认为,PSR-BH二进制文件可以作为现成的测试场提出的解决方案的黑洞信息悖论。我们提出利用脉冲星光束通过黑洞事件视界附近区域的定时信号作为量子引力效应的探测器。特别是,我们证明了黑洞外的几何形状的波动会导致测量到的脉冲星脉冲到达时间的均方根偏差的增加。这就为黑洞信息逃逸的非暴力非定域性提议提供了一个清晰的观测测试。对于一系列穿越近视界区域的脉冲,该模型预测了$3 M_\odot$黑洞的$\sim30\ μ$ s,$30 M_\odot$黑洞的$\sim0.3\, $ ms和Sgr A* 的$\sim40\, $ s的脉冲到达时间的均方根。脉冲到达时间测量的当前精度足以辨别这些均方根波动。这项工作的目的是激励观测搜索PSR-BH系统作为一种手段,测试模型的量子引力。
2017-02-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Observational evidences for spinning black holes: A proof of general relativity for spacetime around rotating black holes
自从克尔在1963年提出理论以来,直到几年前,从观测数据确定黑洞的自旋才受到很少的关注。这背后的主要原因是没有足够的数据和缺乏适当的技术。在这篇文章中,我们探讨确定/预测的旋转几个黑洞的X射线双星和星系的中心,使用X射线和伽马射线卫星数据。对于X射线双星,为了解释观测到的准周期振荡,我们的模型预测了潜在的黑洞的自旋参数。另一方面,通过对BL Lac和平谱射电类星体系统总光度的研究,预测了BL Lac和平谱射电类星体中黑洞自旋参数的性质。这里考虑的所有源都表现出旋转黑洞的特征,这证实了Kerr度规的自然存在。
2012-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc