Efficiency of internal shocks in magnetized relativistic jets
我们研究了相对论磁化外流中内激波将动能转换为热能/磁能的动力学和辐射效率。对大量圆柱壳碰撞问题进行了参数研究。我们探索了在保持总流量亮度恒定的同时，可变流体磁化如何影响效率，并发现轻度磁化喷流中壳层的相互作用比非磁化流产生更高的动态效率，但辐射效率较低。假设相对论粒子在内部激波加速，计算了不同壳层磁化的多波长辐射特征。
2011-11-15 astro-ph.HE
The different flavors of extragalactic jets: Magnetized relativistic flows
通过三维数值模拟研究磁化相对论性喷流在均匀环境中的传播，发现低磁化强度喷流减速至亚相对论速度并形成FR I形态，而高磁化强度喷流减速显著减弱。
2024-02-07 astro-ph.HE
Linear Stability Analysis of Relativistic Magnetized Jets: Methodology
本文提出了一种线性稳定性分析方法，通过扰动圆柱轴对称稳态喷流并线性化相对论性理想MHD方程，推导色散关系以计算不稳定性增长率，并应用WKBJ近似及给出特定子情形的解析解。
2023-08-30 astro-ph.HE
On the Linear Stability of Sheared and Magnetized Jets Without Current Sheets - Non-Relativistic Case
在之前的论文（Kim等人，2015）中，我们考虑了不携带净电流且不具有电流片的磁化射流的线性稳定性。在本文中，除了物理上动机良好的磁场结构，我们还包括射流剪切的影响。我们研究的喷流除了具有真实的磁场结构和速度剪切外，还具有有限的热压力。我们发现，剪切有强烈的稳定效果，对各种模式的射流不稳定性。增加剪切稳定在长波长和短波长的基本箍缩模式。增加剪切也稳定在短波长的第一反射箍缩模式。增加剪切只有一个非常温和的稳定作用的基本扭结模式在长波长，然而，增加剪切确实有很强的稳定作用的基本扭结模式在短波长。第一反射扭结模式通过在较短波长处增加剪切而强烈稳定。总的来说，我们发现，磁场和剪切的组合效果稳定射流比单独剪切。除了正式的线性稳定性分析的结果，我们提出了一种新的方式可视化和理解射流稳定性。这使我们对剪切磁化射流的增强稳定性有了更深的理解。我们还强调了我们的数值方法的价值，在了解与现实结构的射流的线性稳定性。
2016-03-01 astro-ph.HE
Polarized quasi-periodic oscillations reveal kink instability in magnetized jets of black holes
Department of Astronomy, School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院天文学系）
研究通过极化准周期振荡揭示黑洞喷流中磁化喷流的弯折不稳定性，解释了流量与极化度的反相关性，为理解喷流中的磁场结构和粒子加速提供理论依据。
2026-03-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical simulations of the internal shock model in magnetized relativistic jets of blazars
相对论喷流中的内激波情景被用来解释耀变体辐射的变化。最近的研究表明，磁场显着改变壳层碰撞动力学，产生各种光谱能量分布和光变曲线图案。然而，磁化在这种发射过程中所起的作用仍然没有完全理解。在这项工作中，我们数值求解磁化壳碰撞的磁流体动力学演化，并确定磁化对所观察到的辐射的影响。我们的程序包括系统地改变壳层的洛伦兹因子、相对速度和视角。产生整个宽带光谱能量分布和光变曲线所需的计算在计算上是昂贵的，并且使用高性能并行代码来实现。
2015-02-27 astro-ph.HE
Misaligned magnetized accretion flows onto spinning black holes: Magneto-spin alignment, outflow power, and intermittent jets
本文通过数值模拟研究了自转黑洞与盘角动量错位时的磁逮捕盘演化，发现喷流可通过磁自转对齐机制重整内盘，大倾角则引发间歇性喷流破坏盘结构，并指出缓慢吸积黑洞不表现持续LT进动，磁通量爆发驱动喷流摆动解释了观测现象。
2025-09-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Numerical study of broadband spectra caused by internal shocks in magnetized relativistic jets of blazars
相对论喷流中的内部激波假设已经被用来解释耀变体外流辐射的变化。最近的模拟表明，磁场改变了这些冲击的动力学，产生了一个完整的光谱能量密度模式动物园。然而，磁化在这种高能发射中所起的作用仍然没有完全理解。借助于\emph{Fermi}的第二个LAT活动星系核目录，我们与$γ$射线波段的观测结果进行了比较，以确定磁场的影响。
2013-09-18 astro-ph.HE
Simulations of Gamma-ray emission from magnetized micro-quasar jets
在这项工作中，我们模拟$γ$ -射线中的强子喷流的紧凑的物体在双星系统称为微类星体。我们利用作为主要的计算工具的$3$ -D相对论磁流体动力学程序PLUTO结合在内部派生的代码。我们的模拟实验是指SS 433 X射线双星，恒星系统中的强子喷流已被观察到。我们研究了两个新的模型配置，采用强子为基础的发射机制。模拟的目的是探索依赖的$γ$ -射线发射的动力学，以及射流的辐射特性（流体动力学参数的质量流密度，气体压力，喷射物质的温度，高能量质子人口内的射流等离子体，等）。的两个新的方案的初始条件的微类星体系统的研究结果进行了比较，以前考虑的方案。
2018-08-01 astro-ph.HE
The structure of weakly-magnetized $ γ$-ray burst jets
伽马射线暴（GRB）喷流与密集介质的相互作用促进了沿喷流边界的局部流体动力学不稳定性的增长。在配套文件中，我们研究了流体动力学（未磁化）射流的演变，发现射流茧材料的混合会产生一个界面层，称为射流茧界面（JCI），它包含了系统能量的一个重要部分。我们发现，角结构的射流+ JCI，当他们达到同源相，可以近似为一个扁平的核心（射流）+幂律函数（JCI）的指数，取决于混合的程度。在本文中，我们研究了次优势的环形磁场对射流的演变和形态的影响。我们发现弱场可以稳定喷流以对抗局部不稳定性。混合的抑制减小了JCI，从而重塑了射流的爆发后结构。尽管如此，外流的整体形状仍然可以近似为一个扁平的核心+幂律函数，虽然JCI幂律衰减更陡峭。在长的伽玛暴射流中，弱场的影响更为突出，在那里，流体动力射流中的混合更强。在短的伽玛暴喷流中，弱磁化喷流和非磁化喷流都存在小的混合。这一结果影响了预期的射流发射，这是由射流的形态。因此，长伽玛暴的瞬发和余辉观测可以作为对喷注底部磁性的探测。
2020-08-19 astro-ph.HE
Rarefaction acceleration in magnetized gamma-ray burst jets
与长/软伽马射线暴相关的相对论喷流形成并最初在祖星内部传播。由于在穿过恒星表面后，它们会失去外部压力的支持，这些流动可以被模拟为绕着一个拐角移动。形成一个强的稳态稀疏波，侧向膨胀伴随着稀疏加速。我们调查的效率和一般特点，这种机制，通过整合的稳态，特殊的相对论，磁流体动力学方程，使用一组特殊的部分精确解在平面几何形状（r自相似的“角落”）。我们还推导出解析近似标度的超相对论冷/磁化，和流体动力学的限制。该机制在磁化流中比在纯流体动力流中更有效。它大大增加了洛伦兹因子，而对喷流的开口没有太大影响;它们的乘积的结果值可以比1大得多，允许余辉光曲线中可能的中断。这些发现是相似的轴对称射流的数值模拟由Komissarov等人和Tchekhovskoy等人，虽然在我们的方法中，我们描述的稀疏作为一个稳态的简单波和自洽计算的开放的射流，对应于零外部压力。
2014-07-18 astro-ph.HE
Bridging Simulations of Kink Instability in Relativistic Magnetized Jets with Radio Emission and Polarisation
本研究通过3D RMHD模拟旋转喷流，揭示了电流驱动和扭曲不稳定性在形成射电星系复杂形态中的作用，并利用合成同步辐射和偏振图，成功解释了MysTail的观测特征。
2024-09-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Linear stability analysis of magnetized relativistic jets: the nonrotating case
我们进行了线性分析的稳定性磁化相对论非旋转圆柱流在零热压力的近似下，只考虑m = 1模式。我们发现有两种模式的不稳定性：Kelvin-Helmholtz和电流驱动。Kelvin-Helmholtz模式被发现在低磁化强度和它的增长率依赖于很弱的间距参数。电流驱动模式被发现在高的磁化强度和增长率的值和波数的最大值增加，因为我们减少的间距参数。在相对论区域中，电流驱动模式分裂成两个分支，高波数处的分支的特征在于本征函数集中在射流核心中，而低波数处的分支的特征在于本征函数延伸到射流速度剪切区域之外。
2013-07-24 astro-ph.HE
Intermittent mildly magnetized jets as the source of GRBs
伽马射线暴（GRB）是由相对论喷流提供动力的，这些喷流在很宽的时间尺度上表现出不稳定性--从$ \sim $毫秒到秒。以前的数值研究表明，流体动力学（即，从可变发动机排出的（未磁化的）射流经受射流和茧状物质的强烈混合，这强烈抑制了GRB发射。在本文中，我们进行了3D RMHD模拟的轻度磁化射流的持续时间为0.1秒和1秒的功率调制，并在注入稳定的磁场。我们发现，当在发射场的射流磁化是$σ\sim 0.1$，初始磁化被放大的冲击流中形成的点，它强烈抑制重子加载。我们估计，一个显着的污染可以避免，如果在注射的磁能构成至少百分之几的射流能量。喷流从恒星中爆发出来后的变化时间尺度是由喷射周期而不是混合过程决定的，这表明在实践中，喷流喷射应该在短至$ \sim 10 $ ms的时间尺度上波动，以解释观察到的光变曲线。更好的稳定性被发现与较短的调制射流。我们的结论是，对于足够热的喷流，光球附近的洛伦兹因子可以足够高，以允许有效的光球发射。我们的研究结果表明，喷流与$ 10^{-2} < σ< 1 $注入的可变发动机与$ \sim 10 $ ms占空比是合理的长GRB的来源。
2021-04-14 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
Linear and nonlinear evolution of current-carrying highly magnetized jets
通过高分辨率的三维数值模拟，研究了周期性结构中载流射流的线性和非线性演化。所考虑的射流被强烈磁化，具有可变的螺距轮廓，并且最初在无力磁场的作用下处于平衡状态。电流驱动（CDI）和开尔文-亥姆霍兹（KHI）不稳定性的增长是量化使用三个选定的情况下，对应于静态，Alfvenic和超Alfvenic射流。在早期阶段，我们观察到大规模的螺旋变形的射流对应的初始激发的CDI模式的增长。我们的模拟结果和线性理论得到的分析增长率之间的直接比较显示出良好的协议的条件下，采用高分辨率和精确的离散算法。初始线性阶段后，射流结构显着改变，而缓慢移动的射流显示出越来越多的螺旋变形，更大的速度剪切剧烈破坏的几个阿尔芬交叉时间留下的湍流结构。总的来说，动能和磁能迅速消散为热量，在饱和状态下，射流动量在较大的表面积上重新分布，大部分射流质量以较小的速度行进。这个过程的有效性是由发生在射流/环境界面处的KHI不稳定性的开始来调节的，并且可以对剧烈的射流制动和夹带负责。
2014-07-08 astro-ph.HE
General Relativistic Modeling of Magnetized Jets from Accreting Black Holes
广义相对论磁流体动力学模型的最新进展提供了前所未有的洞察力吸积黑洞的内部运作，动力的喷流在活动星系核（AGN）和其他吸积系统。我将介绍最近的研究结果，确定喷流功率的自旋依赖性，并讨论了活动星系核无线电大声/安静的二分法和最近的观察，在一些活动星系核的高喷流功率的影响。
2012-02-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Neutrino emission from magnetized micro-quasar jets
用相对论流体动力学程序PLUTO模拟了微类星体系统中的强子喷流。我们专注于中微子发射的强子喷流内的热的快速质子（非热）碰撞产生的这样的喷流。我们采用半解析近似的描述产生的二次粒子从p-p碰撞和开发适当的算法使用上述注入质子作为输入。作为一个具体的例子，我们考虑的SS-433 X射线双星系统，在过去的几十年中已经进行了几次观测。在我们以前的工作中，我们采用了沿射流的快质子的预先设定的分布相反，在本论文中，我们模拟它通过使用幂律的快质子分布沿PLUTO流体代码。在急流前进通过计算网格的过程中，这种分布逐渐将周围的风扫到一边。作为第一步，在本工作中的中微子能谱提取模型喷流，促进了一系列潜在的动力学模拟在目前有趣的微类星体喷流系统。
2017-06-09 astro-ph.HE
Magnetized, Relativistic Jets
河外相对论喷流由带电粒子和磁场组成，这是从我们从它们那里接收到的同步辐射中推断出来的。沿着磁场传播的粒子的拉莫尔半径比问题的尺度小得多，为系统提供必要的相干性以将其视为流动。因此，我们可以用相对论磁流体力学来研究它们。作为第一步，我们已经研究了结构的稳态配置的射流通过使用数值模拟。我们已经使用了螺旋场配置，并改变了不同的相关参数，控制的方式，其中的能量通量分布在射流（即，由内部，动能或磁能进行的能量通量的比例）。我们的研究结果表明，不同类型的射流之间的显着差异。最后，我们还报告了基于我们的模拟喷气机的合成图的结果。
2017-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Linear stability analysis of magnetized relativistic rotating jets
在零热压力近似下，对磁化相对论旋转圆柱射流进行了线性稳定性分析。我们确定了几种模式的不稳定射流：开尔文-亥姆霍兹，电流驱动和两种离心浮力模式-环形和极向。Kelvin-Helmholtz模在低磁化强度下出现，其增长率对背景磁场的螺距参数和旋转的依赖性很弱。在高磁化强度下，发现电流驱动模式，随着背景磁场的节距参数的减小，电流驱动模式的增长率和最大增长对应的波数增大。该模式通过旋转而稳定，特别是在高磁化下。由于旋转而产生的离心浮力模式在磁化强度增加时也趋于更稳定。总体而言，相对于非相对论性射流，相对论性喷流似乎更稳定。
2019-02-27 astro-ph.HE
Dynamical efficiency of collisionless magnetized shocks in relativistic jets
所谓的内激波模型旨在解释起源于耀变体流和伽马射线暴的非热过程所产生的光变曲线和光谱。一个长期存在的问题是，在相对论性流中驱动的微弱的无碰撞冲击是否足够有效，以解释与预期的外流动能相比所观察到的能量。在这项工作中，我们研究了相对论磁化外流的内部冲击的动能转换为热能/磁能的动态效率。我们发现，具有非零相对速度的壳之间的碰撞可以产生两个相反移动的冲击（在接触面处于静止的框架中），或反向冲击和前向稀疏。对于中等磁化强度的冲击波（磁化强度σ ~ 0.1），两壳层相互作用的动力学效率可达40%。因此，中等磁化冲击的动态效率大于相应的未磁化的两壳层相互作用。我们发现，效率仅弱依赖于壳层的洛伦兹因子，因此在耀变体和伽马射线暴的磁化流的内部冲击是近似相等的效率。
2010-12-11 astro-ph.HE
Linear stability analysis of magnetized jets: the rotating case
本文在零热压力近似下对磁化旋转圆柱射流进行了线性稳定性分析。我们重点分析了旋转对电流驱动模式的影响以及旋转引入的不稳定模式。我们发现，旋转有一个稳定的影响，对电流驱动模式的旋转速度的顺序的阿尔文速度。旋转也引入了一个新的不稳定的离心浮力模式和“冷”磁旋转不稳定性。第一种模式类似于Parker不稳定性，离心力起着有效重力的作用。磁旋转不稳定性可以存在，但仅在参数空间的非常有限的区域中，并且从不占主导地位。电流驱动模式的特点是由大wavelenghts和主导在小值的旋转速度，而浮力模式成为主导旋转增加，其特征在于由小wavelenghts。
2016-07-06 astro-ph.HE
Numerical Studies of Relativistic Jets
本文讨论了磁化相对论喷流的准直与加速之间的关系。重点是最近的数值模拟揭示了一些长期存在的问题。
2010-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
The internal structure of overpressured, magnetized, relativistic jets
这项工作提出了第一个表征的内部结构的超压稳定的超快磁声相对论射流与其主导类型的能量。为此目的，相对论磁流体动力学模拟不同的射流模型通过螺旋磁场进行了分析，覆盖了磁声马赫数特定的内能平面的广泛区域。这个平面的优点是，模型占主导地位的不同类型的能量（内能：热喷流;静止质量的能量：动力学为主的喷流;磁能：坡印廷通量为主的喷流）占据分离的区域。所分析的模型也涵盖了广泛的磁化。由内能主导的模型（即，热模型，或坡印廷通量占主导地位的喷流，其磁化强度大于但接近于1），具有丰富的内部结构，其特征在于一系列准静态激波，并呈现出流动洛伦兹因子（和内能密度）的最大变化。相反，在动力学主导的模型中，没有太多的内能或磁能被转换为动能，并且喷流没有特征，流动洛伦兹因子变化很小。穿过射流的显著环形磁场的存在在内能密度的横向分布中产生大的梯度。具有高磁化强度（>10）的坡印廷通量主导模型在磁箍缩模式下容易不稳定，这限制了秒差距尺度活动星系核喷流的预期磁化强度{和/或限制了它们的磁场配置}。
2016-09-12 astro-ph.HE
A Magnetized Jet from a Massive Protostar
同步辐射普遍存在于活动星系核（AGN）和微类星体的相对论喷流中，但到目前为止，它在年轻恒星（YSO）喷流中的存在尚未得到证实。在这里，我们提出的证据偏振同步辐射所产生的射流的YSO。的明显的磁场，具有约0.2毫高斯的强度，是平行于射流轴，和偏振度增加朝向射流边缘，如预期的限制螺旋磁场配置。这些特征与活动星系核喷流中发现的特征相似，暗示了所有天体物理喷流的共同起源。
2010-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The unification of relativistic jets
我报告有关统一的相对论性喷流从紧凑的对象。质量范围在14亿到100亿太阳质量之间（即从中子星到星系中的超大质量黑洞）。
2013-11-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the deceleration of Fanaroff-Riley Class I jets: mass loading of magnetized jets by stellar winds
在本文中，我们提出了稳态RMHD模拟，其中包括一个质量负载项研究射流减速的过程。质量负荷模仿注入质子电子等离子体从恒星风在宿主星系内到最初的对等离子体射流，平均恒星质量损失范围从$10^{-14}$到$10^{-9}\,{M_\odot\,yr^{-1}}$。空间射流演化覆盖了距射流喷嘴10~pc处网格中射流注入的$\sim 500\,{\rm pc}$。我们的模拟使用相对论气体状态方程和周围介质的压力分布。我们比较这些模拟与以前的相对论，非磁化射流的动力学模拟。我们的研究结果表明，环形磁场可以防止快速喷流膨胀和随后的嵌入进一步的恒星通过磁张力。在这个意义上，磁场避免了失控的减速过程。此外，当质量载荷足够大以增加射流密度并产生快速的、有差异的射流膨胀时，磁能通量转化为动能通量（即，磁加速）有助于相对于非磁化射流延迟减速过程。我们的结论是椭圆星系中典型的恒星星族不能解释经典FRI射电星系中的喷流减速。然而，我们观察到一个显着的变化，射流成分，气动参数和能量耗散沿其演变，即使是中等值的质量负荷。
2020-10-20 astro-ph.HE
Internal instabilities in magnetized jets
我们进行了广泛的线性稳定性分析的磁化圆柱射流在全球范围内。在通常援引的无力限制，我们专注于小规模的，内部的不稳定性触发的射流占主导地位的环形磁场，具有弱的垂直场和有限的热压力梯度的区域。这些区域很可能发生在远离喷流源和边界的地方，是磁能量耗散的潜在场所，这对于解释天体物理喷流中观察到的粒子加速和辐射至关重要。我们验证了Begelman的局部稳定性分析，通过验证最不稳定的模式的本征函数是径向本地化。这一发现使我们能够提出一个通用的稳定性标准中存在的弱垂直场。由于不稳定的热压力梯度和稳定的磁压力梯度之间的竞争，具有径向梯度的更强的垂直场使稳定性判据复杂化。尽管如此，我们认为，射流内部一般应受到快速增长，小规模的不稳定性，能够产生电流片，导致耗散。我们确定了一些新的不稳定性，而不是预测的本地分析，这是敏感的背景径向配置文件，但有较小的增长率比本地的不稳定性，并讨论我们的工作的相关性，最近的数值射流模拟的结果。
2018-10-03 astro-ph.HE
Kinetic Simulations of Instabilities and Particle Acceleration in Cylindrical Magnetized Relativistic Jets
相对论磁化喷流，如来自AGN，GRB和XRB的喷流，容易受到电流和压力驱动的MHD不稳定性的影响，这些不稳定性会导致粒子加速和非热辐射。在这里，我们调查这些不稳定性的发展，通过三维动力学模拟的圆柱对称平衡，涉及环形磁场与电子-正电子对等离子体。推广Alves等人（2018）和Davelaar等人（2020）的最新治疗，我们考虑了一系列初始结构，其中环形磁场引起的力通过轴向磁场和气体压力引起的力的组合来平衡。我们认为，Alves等人（2018）确定的粒子能量极限是由于快速磁耗散阶段的有限持续时间。我们发现平行于局部磁场的电场在粒子加速中的作用相当小。在所有调查的情况下，扭结模式出现在中央核心区域的增长时间尺度与线性MHD模型的预测一致。在气体压力平衡（Z箍缩）的情况下，我们确定了一个弱的本地箍缩模式以及射流核心之外。我们认为，压力驱动模式是重要的相对论射流，在区域内，足够的气体压力是由其他耗散机制。
2022-05-06 astro-ph.HE
Laplace-Fourier linear stability analysis of non-relativistic magnetized rotational jets: mode identification by Hamiltonian analysis and the occurrence of mode transitions
本文对磁化旋转射流进行线性稳定性分析，通过Laplace-Fourier变换和Hamiltonian扰动识别KHI、KKI和MRI等不稳定模式，并发现随射流速度增加模式间会发生连续转变。
2025-09-12 astro-ph.HE
First Adiabatic Invariant and the Brightness Temperature of Relativistic Jets
该研究基于相对论性喷流辐射粒子第一绝热不变量守恒的假设，探究沿喷流轴的亮温度变化，解释了观测到的亮温度随到中心引擎距离依赖关系的拐点成因。
2023-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Alignment of Magnetized Accretion Disks and Relativistic Jets with Spinning Black Holes
吸积黑洞（BH）产生强烈的辐射和强大的相对论喷流，这是由BH的自旋大小和方向的影响。虽然薄的圆盘可能会通过巴丁-彼得森效应与BH自旋轴对齐，但这并不适用于厚圆盘的喷流系统。我们使用全三维广义相对论磁流体动力学模拟研究吸积BH与各种BH自旋矢量和磁盘厚度与磁通量达到饱和。我们的模拟揭示了一个“磁自旋对齐”机制，导致磁化磁盘和射流，以配合BH自旋附近的BH和进一步远离重新定向与外盘。这一机制对BH质量和自旋的演化、BH对宿主星系的反馈以及SgrA* 和M87的解析BH图像都有影响。
2012-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gamma-ray bursts from magnetized collisionally-heated jets
产生伽马射线暴（GRB）的喷流很可能携带相对于质子成分漂移的中子成分。中子-质子碰撞强烈加热喷流并产生电子-正电子对。我们调查这种加热产生的辐射使用一个新的数字代码。我们的结果证实了最近的说法，碰撞加热产生所观察到的带型谱的伽玛暴。我们将该模型扩展到研究磁场对发射光谱的影响。我们发现，频谱峰值保持在1兆电子伏附近的磁化参数$0<ε_B<2$，在我们的模拟探索的整个范围。随着$ε_B$的增加，光谱的低能量部分软化，并且在keV带中出现可见的软过量。光谱的高能量部分远高于GeV范围，并有助于费米/LAT观察到的即时发射。总的来说，碰撞机制产生的辐射光谱似乎与观测结果一致，没有对参数进行微调。
2011-06-26 astro-ph.HE
Total and linearly polarized synchrotron emission from overpressured magnetized relativistic jets
我们提出了相对论磁流体动力学（RMHD）模拟的静态超压磁化相对论射流的特点是其主导类型的能量，即内部，动能，或磁性。每个模型都由螺旋磁场穿过，螺旋角为$45^\circ$，并具有由初始压力不匹配产生的一系列准静态冲击，其强度和数量随主要能量类型而变化。我们通过积分同步辐射的辐射转移方程，以RMHD解作为输入，对这些模型的偏振特征进行了研究。这些模拟显示了一个自上而下的发射不对称性所产生的螺旋磁场和一个渐进的约束的发射到一个喷气脊柱的磁化强度增加和内能的非热人口被认为是一个恒定的分数的热。明亮的静止成分与再校准冲击出现呈现出相对强度调制的多普勒增压比之间的冲击前和冲击后的状态。由于磁场的螺旋结构，小视角显示出偏振角的大致双峰分布，这也是跨射流宽度的高度分层的线性偏振的原因。此外，观测到定常分量偏振角的$26^\circ$量级的微小变化，这可用于识别天体物理喷流中的准平激波。
2018-04-05 astro-ph.HE
Very Light Magnetized Jets on Large Scales - I. Evolution and Magnetic Fields
磁场，这无疑是存在于河外喷流和负责所观察到的同步辐射，可以影响喷流的形态和动力学及其与周围的集群介质的相互作用。我们研究的射流传播，形态和磁场结构的密度对比范围很广，使用全球一致的设置为射流相互作用和磁场。的MHD代码NIRVANA是用来进化的模拟，使用约束传输方法。在恒定的音速马赫数6的情况下，密度差在η= 10^{-1}和10^{-4}之间变化。射流是超磁超声和模拟两极由于低射流密度和强回流。螺旋形磁场主要局限于射流，使周围的介质保持不变。我们发现等离子体β \sim 10的磁场已经稳定并加宽了射流头。此外，它们被射流头中的剪切机制有效地放大，并且足够强以阻尼接触不连续性的开尔文-亥姆霍兹不稳定性。茧状磁场被发现比从简单的通量守恒预期的更强，并且能够产生更平滑的波瓣，正如观测所发现的那样。弓形激波和喷流长度的演化是自相似的。无线电茧纵横比一般较高较重的射流和增长缓慢（大致自相似），而超压，但更快，当他们接近压力平衡与周围介质。在这种情况下，自相似模型不再适用。对于很轻的喷流，弓形激波的偏心率很低，而且马赫数也很低。茧状湍流和溶解的弓形激波在周围的气体中产生并激发波和涟漪。热化被认为是非常有效的低射流密度。
2009-08-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Kelvin-Helmholtz instability at the boundary of relativistic magnetized jets
本文通过线性稳定性分析研究相对论性磁化喷流边界的开尔文-亥姆霍兹不稳定性，推导出色散关系解析解，并揭示波矢与磁场夹角决定喷流在亚阿尔芬或超阿尔芬条件下的不稳定性判据。
2023-06-16 astro-ph.HE
Magnetically-driven jets and winds from weakly magnetized accretion disks
盘流出的半解析模型已经成功地描述了来自开普勒吸积盘附近的磁驱动、自约束的超阿尔夫文喷流。这些喷射发射脉冲可用于高水平的盘磁化$μ$，定义为$μ=2/β$，其中β是通常的等离子体参数。在近均分的JED中，吸积是超音速的，喷流带走了大部分的圆盘角动量。然而，这些解决方案被证明难以与前沿的数值模拟进行比较，因为数值模拟显示出风一样的流出，但在小磁化的域中。在这项工作中，我们首次提出了自相似的等温解决方案的吸积-喷射结构在小磁化水平。我们阐明的作用，磁共振成像的结构在加速过程中，推动这类新的解决方案。磁盘磁化$μ$是主要的控制参数：大量的流出驱动的环形磁场的压力获得高达$μ\sim 10^{-2}$，而更稀薄的离心驱动的流出，在更大的$μ$值。广义参数空间和天体物理后果进行了讨论。我们相信，这些新的解决方案可能是理解天体物理盘驱动风或喷流的方式的垫脚石。定义射流作为自限流出和风作为非准直流出，我们提出了一个简单的分析标准的基础上的流出的初始能量含量，从风中区分射流。我们表明，射流的解决方案，实现在所有的磁化水平，而风只能在弱磁化磁盘功能加热。
2019-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Rarefaction acceleration of ultrarelativistic magnetized jets in gamma-ray burst sources
当一个磁主导的超快磁声伽玛暴喷流离开祖星时，外部压力支持可能会下降，喷流可能会进入弹道膨胀的状态，在此期间，它的磁加速变得非常无效。然而，最近的数值模拟表明，过渡到这一制度是伴随着一个突然的“突发”的加速度。我们证实了这一发现，并将加速归因于喷流的侧向膨胀--当喷流失去外部支持时，磁能在强磁声稀疏波中转化为动能。这种类型的加速度，稀疏加速度，是特定的相对论射流，因为它们的能量预算仍然可以占主导地位的磁能，即使在高度超快的磁声制度。就像外部约束磁化射流的准直加速度一样，它与磁通量表面的几何形状有关。在这两种情况下，在加速区的极向场线发散速度比在单极配置。另一方面，而准直加速度保持喷流开口角和洛伦兹因子的乘积略低于1，稀疏加速度允许使其显着更大，与余辉光变曲线中喷流中断的标准模型一致。
2010-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Resolving Doppler-factor crisis in AGNs: non-steady magnetized outflows
磁驱动喷流的非定常加速导致流的前部被加速到比相同参数的定常加速情况高得多的洛伦兹因子。较高的多普勒增强部分的流动可能占主导地位的blazar喷流的高能量发射。我们认为，在耀变体的GeV和TeV的排放产生的快速移动的前沿高度磁化的非静止喷射斑点，而无线电数据跟踪缓慢移动的整体流量。模型预测与最新的费米伽马射线和MOJAVE射电VLBI结果相比毫不逊色。
2010-04-14 astro-ph.HE
The propagation of long GRB jets through and beyond its progenitor star
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
本研究通过多尺度模拟探讨长持续时间伽马射线暴前身恒星中喷流的传播，分析不同磁化程度恒星对喷流观测的影响。
2025-12-31 astro-ph.HE
Effects of Ambient Medium Profiles on the Evolution of Relativistic Magnetized Jets
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University（同济大学李政道研究所）；School of Physics & Astronomy, Shanghai Jiao-Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；Key Laboratory for Particle Physics, Astrophysics and Cosmology (MOE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao-Tong University（上海交通大学粒子物理、天体物理与宇宙学教育部重点实验室）
通过二维和三维相对论磁流体动力学模拟，探究分层环境介质中相对论磁化喷流的演化，推导扭结稳定性判据，计算多波段发射图，发现不同环境压力下喷流形态及辐射特征的差异。
2026-08-24 astro-ph.HE
Effective potential energy for relativistic particles in the field of inclined rotating magnetized sphere
研究了相对论带电粒子在磁轴与自转轴倾斜的旋转磁化天体电磁场中的动力学。在旋转参考系中求出了协变拉格朗日函数，在运动的第一积分的基础上定义了有效势能。研究了相对论带电粒子在不同偶极矩下的等势面结构。结果表明，对于一定能量的粒子，存在着俘获区。
2014-09-21 astro-ph.HE
Study of relativistic magnetized outflows with relativistic equation of state
本文用相对论变绝热指数状态方程（$Γ$）和组分参数$(ξ)$研究了相对论磁化外流。我们研究了特殊相对论磁流体动力学区域的外流，从亚阿尔夫文到超快区域。我们发现，在解决方案通过快点，磁场准直的流动，并可能形成一个准直激波由于磁场捏/压缩。这种快速、平行的外流可以被认为是天体物理学上的喷流。根据参数的不同，电子-质子流出的终端洛伦兹因子可以轻松地超过几十。我们表明，由于角动量从场转移到物质，流出的方位角速度可以翻转符号。我们还研究了组合物$(ξ)$对这种磁化流出的影响。我们表明，相对论流出的影响的位置的阿尔芬点，在阿尔芬点的极角，也对着的角度由场线与赤道平面，但也对组成的流。这对主导流经历了令人印象深刻的加速，并且比电子质子流更热。
2019-07-29 astro-ph.HE
Numerical Investigation of Instabilities in Over-pressured Magnetized Relativistic Jets
本研究通过三维相对论性磁流体动力学模拟，探究带螺旋磁场的超压相对论喷流不稳定性，发现磁螺距减小会削弱瑞利-泰勒不稳定性但激发CD扭结不稳定性，可定性解释BL Lac的准周期振荡。
2024-11-26 astro-ph.HE
Physics and phenomenology of weakly magnetized, relativistic astrophysical shock waves
弱磁化的相对论性无碰撞激波不仅是高能天体物理源中相对论性喷流的自然产物，而且还与通过粒子加速和辐射的能量耗散的一些最突出的表现有关。也许它们最奇特和最令人兴奋的特征是，维持加速过程的磁化湍流，以及（可能）次级辐射本身，是由被加速的粒子本身自激发的，因此这些冲击波的现象学在很大程度上取决于冲击波的微观物理。在这篇评论中，我们绘制了一个状态报告，这种微观物理，基准分析参数与粒子在细胞模拟，并提取直接感兴趣的现象学的后果，特别是关于所谓的微观物理参数中使用的现象学研究。
2020-12-16 astro-ph.HE
Double Compton and Cyclo-Synchrotron in Super-Eddington Disks, Magnetized Coronae, and Jets
我们提出了一个扩展的广义相对论辐射磁流体动力学代码HARMRAD占发射和吸收的热循环同步加速器，双康普顿，韧致辐射，低温OPAL不透明度以及汤姆逊和康普顿散射。我们近似的辐射场作为玻色-爱因斯坦分布，并使用辐射数能量动量守恒方程，以跟踪光子硬化。我们进行各种模拟研究这些扩展如何影响磁逮捕磁盘在爱丁顿吸积超爱丁顿率的辐射特性。我们发现，双康普顿占主导地位的韧致辐射的磁盘半径$r\sim 15r_g$（引力半径）在一百倍的爱丁顿吸积率，并在较小的半径在较低的吸积率。双康普顿和回旋同步加速器调节日冕中的辐射和气体温度，而回旋同步加速器调节喷流中的温度。有趣的是，当吸积率下降到爱丁顿时，光学上薄的日冕发展，其气体温度$T\sim 10^9$ K是盘的黑体温度的$\sim 100$倍。我们的研究结果表明，双康普顿和同步加速器在超爱丁顿磁盘，磁化电晕，和射流的重要性。
2016-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Preferential Positron Acceleration in Relativistic Magnetized Electron-Positron-Ion Shocks
Graduate School of Science and Engineering, Chiba University（千叶大学理工学研究科）；Institute for Advanced Academic Research, Chiba University（千叶大学高等学术研究院）
本研究通过模拟揭示了相对论磁化激波中正子的偏好性加速机制，表明超相对论激波是脉冲星风中高能正子过剩的主要来源。
2026-02-24 astro-ph.HE
Particle Acceleration in Relativistic Magnetized Collisionless Pair Shocks: Dependence of Shock Acceleration on Magnetic Obliquity
利用2.5维和3维粒子模拟方法研究了相对论磁化无碰撞对激波的激波结构和粒子加速。我们探讨了冲击前磁场和冲击法线之间的倾斜角度范围。我们发现，只有磁倾角对应的“亚光速”冲击，其中相对论粒子的磁场后，可以逃脱前面的冲击，导致粒子加速。在这种冲击的下游频谱包括一个相对论麦克斯韦和高能量幂律尾指数截止。随着磁倾角在亚光速范围内的增加，高能尾所占的粒子比例（从~1%到~2%）和能量（从~4%到~12%）都在增加。幂律的谱指数随角度从-2.8+-0.1增加到-2.3+-0.1。对于几乎平行的激波，粒子加速由扩散激波加速过程驱动，对于较大的亚光速倾角，粒子加速切换到激波漂移加速。对于“超光速”激波，下游粒子谱没有显示出任何明显的超热尾。从上游坐标系可以看出，相对论性（洛伦兹因子gamma 0> 5）磁化（sigma > 0.03）流中的有效加速只存在于很小的磁倾角范围内（< 34/gamma 0度），因此相对论性天体物理对激波必须要么接近平行，要么弱磁化，以产生非热粒子。这些发现限制了AGN喷流、脉冲星风星云和伽马射线暴的模型，这些模型在相对论磁化冲击中引起粒子加速。（节录）
2009-01-19 astro-ph.HE
Formation of X-ray emitting stationary shocks in magnetized protostellar jets
对原恒星喷流的X射线观测显示，强烈的冲击将等离子体加热到几百万度的温度。在某些情况下，受冲击的特征似乎是静止的。它们被解释为冲击钻石。我们的目标是调查的物理，引导形成的X射线发射固定冲击在原恒星喷流，磁场的作用，在确定的位置，稳定性和可检测性，这些冲击的X射线，和物理性质的冲击等离子体。我们进行了一组2.5维磁流体动力学数值模拟建模超音速射流撞击到磁化介质，并探讨了不同的配置的磁场。该模型考虑了最相关的物理效应，即热传导和辐射损失。我们比较了模型的结果与观测，通过发射措施和X射线光度合成的模拟。我们的模型解释了X射线的形成，以一种自然的方式发射平稳冲击。磁场使射流底部的等离子体准直，并在那里形成磁性喷嘴。在初始瞬态之后，喷嘴导致在其出口处形成冲击菱形，其在模拟所涵盖的时间内（~ 40 - 60年;与观测的时间尺度相当）是静止的。激波产生一个点状的X射线源，位于喷流底部附近，其亮度与从原恒星喷流的X射线观测中推断的亮度相当。对于探索的参数范围内，冲击后等离子体的演化是由辐射冷却为主，而热传导略有影响的冲击的结构。
2016-07-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Self-similar structure of ultra-relativistic magnetized termination shocks and the role of reconnection in long-lasting GRB ouflows
本文研究了磁化风与磁化外介质相互作用产生的超相对论流的双激波结构。接触不连续（CD）是流动中的一个特殊点-密度、动压和磁场在CD上经历跳跃或非解析。为了动态连接外部区域（前向激波流）和内部区域（反向激波流），需要解决接触间断处的流动奇点。在CD上，压力仅通过两侧的磁场传递-CD变成阿尔芬切向不连续。因此，动态放大的磁场导致形成一个狭窄的磁鞘。我们讨论了一种可能性，即粒子发射早期的$X$ -射线余辉，以及费米GeV光子，加速通过磁重联过程中的后反向冲击区，特别是在磁鞘。
2017-05-02 astro-ph.HE
Faraday Conversion and Rotation In Uniformly Magnetized Relativistic Plasmas
给出了均匀磁化相对论等离子体中法拉第转换系数和旋转系数的精确拟合公式。该公式可直接应用于旋转测量和圆极化（CP）生产的喷流和热吸积流。我们展示了任意各向同性粒子分布的配方和结果，特别是热和幂律。精确的法拉第转换系数被发现随着粒子能量的增加接近零。法拉第转换系数和旋光系数的非线性校正是保证Sgr A ~* CP解释可靠性的必要条件。
2011-06-08 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Dynamics of a relativistic jet through magnetized media
两颗中子星（NS）的合并会产生引力波的发射，形成一个被密集和磁化环境包围的致密物体，并发射准直和相对论性喷流，最终产生短的伽马射线暴（SGRB）。喷流与环境的相互作用已被证明在塑造最终为伽马射线发射提供动力的外流结构方面发挥着重要作用。在本文中，我们提出了一组2.5维RMHD模拟，遵循相对论性非磁化射流通过具有不同磁化水平的介质的演变，作为合并后产生的两个NS。我们发现，磁化的环境介质的主要后果是，抑制射流内的不稳定性，并防止形成一系列的准直冲击。这意味着内部激波会失去效率，导致低光度的瞬发爆发。另一方面，射流头速度和射流内的感生磁化强度与周围介质的磁化强度相当独立。为了更好地理解磁化介质的作用，未来有必要进行更大范围的数值研究，以获得光变曲线和光谱。
2022-10-27 astro-ph.HE
Interaction of a Relativistic Magnetized Collisionless Shock with a Dense Clump
相对论性磁化无碰撞激波与致密团块之间的相互作用被认为对磁场放大和宇宙线加速起着至关重要的作用。我们调查这个过程中的二维粒子在细胞（PIC）模拟的第一次，其中的团块的大小是远远大于下游颗粒的回旋半径。我们还进行了相对论磁流体动力学（MHD）模拟相同的条件下看到的动力学效应。我们发现粒子在PIC模拟中沿着磁场线从激波团中逃逸，因此涡量比MHD模拟中的低。此外，在PIC和MHD模拟中，由于相对论效应，受冲击的块体迅速减速。在相对论无碰撞激波中，由于逃逸和减速，激波团不能放大下游磁场。这种大规模的PIC模拟为理解无碰撞等离子体系统中的大尺度行为打开了一扇新的窗口。
2022-08-15 astro-ph.HE
