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
Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion onto a rotating black hole with ultralight scalar hair
数值研究带超轻标量毛的旋转黑洞上的相对论性BHL吸积,发现激波锥与驻点,拟合质量吸积率,并关联Sgr A*和微类星体的准周期振荡。
2023-06-16 astro-ph.HE gr-qc
The Evolution of Binaries in a Gaseous Medium: Three-Dimensional Simulations of Binary Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion
双星是常见的。虽然只有那些间隔很小的双星可以相互交换气体,但即使是最宽的双星也会与周围的气体环境相互作用。拖曳力和吸积速率决定了这些系统如何被这些相互作用所改变。我们进行三维流体动力学模拟的Bondi-Hoyle-Lyttleton流,其中一个二进制超音速移动相对于均匀介质,使用自适应网格加密代码FLASH。我们模拟的初始半长轴的轨道相对于引力聚焦碰撞参量的对的值的范围。当双星分离度小于引力聚焦碰撞参量时,双星在一个共同的弓形激波内运行。当这一对较宽时,每个物体都有一个单独的弓形激波结构。双星的长期演化取决于吸积、质心减速和轨道内旋的时间尺度。我们发现这些时间尺度有一个清晰的层次结构,一个双星的质心运动在一个较短的时间尺度上比一对吸气或吸积慢。在以前的分析预测,假设一个未受干扰的背景介质,我们发现,轨道内旋的时间尺度是成比例的半长轴的$0.19 \pm 0.01$的权力。这种正的比例表明,气体阻力可以驱动双星合并或临界分离,在引力辐射主导其进一步的演变。我们讨论了嵌入在星际介质,活动星系核盘,和共同的信封阶段的双星我们的结果的影响。
2019-10-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
General relativistic magnetized Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion with a spin-field misalignment: Jet nutation, polarity reversals, and Magnus drag
本研究通过三维广义相对论磁流体动力学模拟,探究自旋场失准下黑洞的磁化BHL吸积,发现磁囚禁吸积流、间歇性喷流、喷流章动与极性反转及马格努斯阻力等现象,关联双黑洞并合余辉等场景。
2025-04-16 astro-ph.HE gr-qc
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
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
Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion around the Rotating Hairy Horndeski Black Hole
本研究模拟旋转带毛Horndeski黑洞的BHL吸积激波锥动力学,分析标量毛、自转参数、渐近速度的影响及QPO模式特征,结合M87*、GRS 1915+105观测约束毛参数取值。
2024-07-12 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Dynamics and Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto Rotating Embedded Black Hole Models
Zhejiang Normal University(浙江师范大学);American University of the Middle East(中东美国大学);Echahid Cheikh Larbi Tebessi University(埃沙希德谢赫拉比特贝西大学);Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学);Istanbul University(伊斯坦布尔大学);National Research University TIIAME(塔什干国家研究技术大学TIIAME);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学)
本文研究了旋转嵌入黑洞的相对论吸积机制,分析了旋转参数和嵌入参数对吸积流形态及QPO频率的影响。
2026-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Flip-Flop Shocks and Tori in Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto Rotating Kerr-Weyl Black Holes and Their Quasi-Periodic Variability
American University of the Middle East(中东美国大学);Zhejiang Normal University(浙江师范大学)
该研究通过GRHD模拟,探究克尔-外尔黑洞的邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积,发现曲率参数η不同时会出现稳定激波锥、触发器振荡或振荡环面,其准周期振荡特性可用于约束外尔曲率参数k。
2026-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Three-dimensional radiation hydrodynamics simulations of wandering intermediate-mass black holes considering the anisotropic radiation and dust sublimation
本研究通过考虑各向异性辐射与尘埃升华的三维辐射流体模拟,揭示了不同气体密度下游荡中等质量黑洞的吸积特征与运动规律,为早期宇宙中等质量黑洞的演化及超大质量黑洞的形成提供了理论依据。
2024-02-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational Waves from Accreting Neutron Stars undergoing Common-Envelope Inspiral
对于含有致密天体的密近双星系统来说,共包络相是一个可能的形成通道。普通包层中的中子星以邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积率的一小部分吸积,因为恒星包层是不均匀的,但仍然可以以超临界速率吸积(尽管不足以成为黑洞)。我们表明,共同的信封系统组成的中子星与一个大规模的主要可能是引力波源检测的先进LIGO波段远至麦哲伦云。为了表征它们的演化,我们使用一维模型的$12 M_\odot$和$20 M_\odot$原色进行轨道积分,考虑到吸积到NS和自旋演化的密度梯度的影响。从可能的吸积率相关的共同信封演变的范围内,我们发现,这些系统可能是响亮的引力波源比低质量的X射线双星,如斯科X-1,这是目前的目标,定向搜索连续的GW。我们还发现,他们的应变幅度信号可能允许新的约束的轨道分离和inspiral的时间尺度在共同的信封结合前共同的信封电磁观测。
2018-03-09 astro-ph.HE
Search for isolated Galactic Centre stellar mass black holes in the IR and sub-mm range
利用詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)和毫米波(MM),研究了在银河系中央分子带(CMZ)内亚毫米波段和红外波段发现质量为$1-100~\mathrm{M}_{\odot}$的吸积孤立黑洞(IBH)的可能性。我们假设球形吸积模式。我们开发了最简单的可能的定量模型的辐射光谱的形成在这个范围内,由于同步辐射,并表明它完全同意更复杂的模型Ipser和价格1982年的预期值的吸积率。如果大部分LIGO事件是由原始黑洞合并引起的,JWST将能够发现它们,前提是银河系中暗物质的分布存在一个尖点,并且吸积效率参数$λ$(定义为IBH上的吸积速率与其Bondi-Hoyle-Lyttleton值的比值)大于$\sim 10^{-2}$。由于恒星演化,最近的IBH形成模型也预测了相当数量的IBH。由于遥远的亚毫米星系的混淆效应,MM能力受到阻碍,但如果混淆效应得到适当处理,它也可以用于这些目的。在$λ\sim 1$有效吸积的情况下,即使IBH的数密度低至$10^{-6}~\mathrm{pc}^{-3}$,这两种仪器也可以检测到IBH。
2019-08-05 astro-ph.HE
Simulating the negative jet feedback mechanism in common envelope jets supernovae
利用恒星演化程序MESA研究了普通包层喷流超新星(CEJSNe)中中子星(NS)向红超巨星(RSG)包层发射喷流的负喷流反馈机制,发现负喷流反馈使质量吸积率降低为不存在喷流时质量吸积率的$χ_{\rm j} \simeq 0.04-0.3$倍.我们通过将喷气机携带的能量存入NS轨道外的包络区来模拟喷气机对RSG包络的影响。能量沉积使包层膨胀,因此降低了NS附近的密度,这反过来又降低了负反馈循环中的质量吸积率。在计算负喷流反馈系数(吸积率的进一步降低)$χ_{\rm j}$的上述值时,我们采用了喷流功率与$0.1$的实际吸积功率的正则比,以及表明实际质量吸积率是Bondi-Hoyle-Lyttleton质量吸积率的$0.1-0.5$的分数的数值模拟结果。
2021-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
A covariant formulation of relativistic mechanics
致密物体周围的吸积盘和其他环境因素使卫星偏离大地运动。不幸的是,建立这种相对论轨道的运动方程并不像牛顿力学那样简单。广义(或洛伦兹)协方差原理和质量壳约束使得很难参数化物理上足够的4力。在这里,我们提出了一个解决这个老问题的方法。我们应用我们的框架,几个保守和耗散力。特别地,我们提出了胡克定律和恒力的协变公式,并计算了由于引力和硬球碰撞在尘埃,气体和辐射介质中的阻力。我们恢复和协变扩展已知的力量,如爱泼斯坦阻力,Eschrasekhar的动态摩擦和坡印廷-罗伯逊阻力。变质量的影响也被认为是,即霍伊尔-利特尔顿吸积和变质量火箭。我们总结了两个应用:1。自由落体的春天我们发现胡克定律通过一个有效的反德西特引潮力修正了偏差方程; 2.黑洞因阻力而下沉。我们数值计算的史瓦西背景支持尘埃状吸积盘的一些轨迹。
2022-03-30 astro-ph.HE gr-qc
Exploring mass transfer mechanisms in symbiotic systems
本研究基于主导传质机制划分共生系统参数空间的两类区域,通过分析375组白矮星与供体星的参数组合,明确了风洛希瓣渗溢与BHL模式各自主导的间距条件,揭示了共生系统的传质规律。
2025-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hypercritical accretion during common envelopes in triples leading to binary black holes in the pair-instability-supernova mass gap
本研究提出三星系统公共包层内双黑洞的超临界吸积演化通道,结合星族合成模拟与标准演化理论,可形成对不稳定超新星质量间隙内的双黑洞,且质量与引力波事件GW190521相符,并探讨了可能的前身天体及并合自旋分布。
2022-07-07 astro-ph.HE
Relativistic Common-envelope Dynamics of a Stellar-mass Black Hole II: Kerr Black Hole
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所)
研究恒星质量黑洞与红超巨星包层相互作用时的质量和动量吸积率,通过二维模拟探索多种参数,观察到激波锥等现象,提供了相关物理量随黑洞自旋等因素变化的解析拟合,为共包层阶段广义相对论流体动力学建模提供见解。
2026-07-09 astro-ph.HE gr-qc
A study of the accretion mechanisms of the High Mass X-ray Binary IGR J00370+6122
IGR J 00370 +6122是一颗高质量X射线双星,主星是一颗B1 Ib星,伴星是一颗中子星。为了更好地了解紧凑的同伴的性质,目前的工作进行定时和光谱研究的X射线数据的对象,采取XMM-牛顿,雨燕,朱雀,RXTE和INTEGRAL。在XMM-牛顿数据中,检测到相干674 s脉动的符号,对于该符号,先前的346 s周期可能是二次谐波。光谱在1 $-$ 10 keV范围内表现出“越亮越硬”的趋势,在10 $-$ 80 keV范围内表现出平坦的连续谱,没有明显的截止。这些性质都类似于从几个低光度吸积恒星观测到的性质,特别是英仙座X。因此,IGR J 00370 +6122中的致密天体被认为是一颗光度相当低的磁化中子星。轨道周期精确到$15.6649 \pm 0.0014$ d。在轨道上,光度变化了3个数量级,在轨道相位为0.3时从$\sim 4 \times 10^{33}$突然下降到$\sim 1\times10^{32}$ erg s $^{-1}$(在轨道相位为0.95时可能相反)。虽然这些现象不能用主星风的简单Hoyle-Lyttleton吸积来解释,但当把螺旋桨效应与$\sim 5 \times10^{13}$ G的强偶极磁场结合起来时,它们可以得到解释。因此,IGR J 00370 +6122中的中子星可能比普通的X射线星具有更强的磁场。
2021-07-28 astro-ph.HE
Origin of Two Types of X-Ray Outbursts in Be/X-Ray Binaries. I. Accretion Scenarios
本文提出了Be/X射线双星中X射线爆发的新设想:正常爆发和巨爆发分别是由Be盘最外层与双星轨道面偏离的物质的辐射低效吸积流(RIAF)和Bondi-Hoyle-Lyttleton(BHL)吸积引起的。基于模拟的质量转移率从错位的被磁盘,连同简化的吸积流模型,我们表明,质量吸积率估计从正常的X射线爆发的光度是一致的,与对流为主的吸积流,而不是与标准的,辐射冷却为主,吸积。我们对正常X射线爆发的RIAF方案解决了对这些爆发的标准磁盘图片提出挑战的问题。当一个未对准的Be盘穿过中子星的轨道时,例如,通过翘曲,中子星可以在盘凌日事件期间通过BHL型吸积捕获大量的质量。我们数值计算表明,这样的过程可以重现巨型X射线爆发的X射线光度。在非常高的Be盘密度的情况下,与盘凌日相关的吸积流成为超临界的,从而产生高于爱丁顿光度的光度。
2012-11-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of Shock Structures and QPOs After Halting BHL Accretion onto Kerr Black Hole
本文首次研究停止BHL吸积后克尔黑洞周围新等离子体结构中螺旋激波激发的QPOs,发现LFQPOs仅出现在超声速流中,非线性耦合共振仅出现在快速旋转黑洞中,模拟频率与多个观测源一致,统一解释了QPOs的持续性与间歇性。
2025-08-18 astro-ph.HE
Formation of the Asymmetric Accretion Disk from Stellar Wind Accretion in an S-type Symbiotic Star
利用三维流体动力学模拟软件FLASH研究了一颗典型的S型共生星天龙座AG的吸积过程。无论巨星的风速如何,总是会形成一个围绕着白矮星的吸积盘。在快于白矮星轨道速度的风模型中,吸积盘的大小和吸积速率与Bondi-Hoyle-Lyttleton(BHL)条件下的预言一致。在慢风模型中,与BHL的预测不同,盘的大小不会增长,吸积率会增加到相当高的水平,达到巨星质量损失率的$>20\%$。在我们的基准模型中,吸积盘的特征是半径为0. 16 au,标度高度为0. 03 au的张开盘。$\sim 5 \times 10^{-8} M_\odot$的盘质量是不对称分布的,密度峰值朝向巨星,大约$50\%$高于盘中的密度最小值。两个流入的螺旋功能清楚地确定,并指出其相关的磁盘的方位角不对称性。吸积盘中的流动被发现是亚开普勒的开普勒速度约$90\%$的开普勒,这表明从拉曼散射的OVI特征的光谱在6825和7082高估的OVI发射区域的警告。
2022-05-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion form a clumpy massive-star wind in Supergiant X-ray binaries
超巨星X射线双星(SgXB)拥有一个紧凑的物体,通常是一颗中子星(NS),绕着一颗演化的O/B星运行。质量转移通过恒星施主的强烈线驱动风进行,其中一部分被NS的引力场捕获。SgXB的大量X射线发射是由随后的吸积过程导致的。它们还显示出X射线通量的峰-峰变化,变化系数为10到100,以及硬度比的变化,这可能是由于沿视线的吸收变化。我们使用最近的辐射流体动力学模拟的不均匀性(又名团块)在非平稳风的大质量热恒星,以评估其影响的时变吸积过程。为此,我们运行3D流体动力学模拟的风在附近的吸积器,以调查弓激波的形成,并遵循几个空间数量级的非均匀流,到NS磁层。特别是,我们表明,风团的内在质量吸积率的时间变异性的影响是严重回火的交叉的冲击,相比纯粹的弹道邦迪-霍伊尔-Lyttleton估计。我们还考虑了由于团块通过视线而引起的可变吸收,并估计了不同轨道分离的柱密度和质量吸积率的最终有效变化。最后,我们将我们的结果与Vela X-1的X射线通量和硬度比的最新分析进行了比较。
2017-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion in massive colliding wind binaries and the effect of wind momentum ratio
我们进行了大质量碰撞风双星系统中的喷射风的数值实验,并对不同初始质量损失率下的次级星吸积进行了定量分析。我们设置一个由一颗亮蓝变星(LBV)和一颗沃尔夫-拉叶星(WR)组成的双星系统,通过改变LBV的质量损失率来获得不同的风动量比$η$。我们的模拟包括两组情况:一组是恒星静止的,另一组包括轨道运动。随着$η$的减小,碰撞的风结构移近次级风。我们发现,对于$η\lesssim 0.05$的吸积阈值达到和起源于不稳定性的团块吸积到二次。对于每一个$η$值,我们计算质量吸积率,并确定不同的区域中的$\dot{M}_{\rm acc}$ - $η$图。对于静态星,$0.001 \lesssim η\lesssim 0.05$的吸积是亚Bondi-Hoyle-Lyttleton(BHL)吸积,平均吸积率满足幂律$\dot{M}_{\rm acc} \propto η^{-1.73}$。吸积不是连续的,而是随着$η$减小而从零星变化到较大的占空比。对于$η\lesssim0.001$,吸积在时间上是连续的,吸积速率为BHL,高达0.4- 0.8倍。包括轨道运动的模拟给出了定性上类似的结果,对于亚BHL区域具有更陡的幂律$\dot{M}_{\rm acc} \propto η^{-1.86}$,并且较低的$η$作为吸积阈值。
2022-07-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mergers of accreting stellar-mass black holes
本文采用后牛顿$N$体方法模拟了吸积恒星质量黑洞(BH)的合并过程,并考虑了广义相对论效应如近心位移和引力波(GW)辐射.注意力集中在动力学摩擦和周围气体的Hoyle-Lyttleton质量吸积的影响。我们考虑一个由十个黑洞组成的系统,初始质量为$30~M_\odot$。结果表明,吸积恒星质量黑洞的合并可分为四种类型:气体拖曳驱动的,相互作用驱动的,三体驱动的,或吸积驱动的合并。我们发现,黑洞的合并发生在明显的质量吸积之前,即使吸积速率是$\sim10$ Eddington吸积速率,所有的黑洞都可以合并成一个重黑洞。使用模拟结果的参数范围很广,我们推导出一个临界吸积率($\dot{m}_{\rm c}$),低于该BH增长促进更快的合并。此外,还发现GW发射的反冲效应可以降低$\dot{m}_{\rm c}$,特别是在气体数密度高于$10^8~{\rm cm}^{-3}$的情况下,并增加合并BH的逃逸概率。最近,由于$\sim 30~M_\odot$ BH双星的合并,发现了引力波事件GW 150914(Abbott等人,2016)。根据目前的模拟,在GW 150914的BH合并很可能是由三体相遇伴随着一些$M_\odot$的气体吸积,在高密度的环境,如密集的星际云或星系核。
2016-07-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Common-envelope Dynamics of a Stellar-mass Black Hole: General Relativistic Simulations
当一个黑洞或一颗中子星在一颗红超巨星的恒星包层中运动时,我们首次用广义相对论方法模拟了在规则但密度不同的介质中作超音速运动的非旋转黑洞的吸积流梯度。模拟结果表明,超声速运动总是迅速达到一个稳定的状态,它产生的激波锥的下游部分的流动。在没有密度梯度的情况下,我们恢复的现象已经观察到在著名的邦迪-霍伊尔-Lyttleton吸积问题,超爱丁顿质量吸积率和冲击锥的轴是稳定的运动方向对齐。然而,当密度梯度变强时,吸积率也增加,激波锥被逐渐稳定地拖向运动方向。在足够大的梯度下,激波锥轴可以垂直于方向,甚至在最大密度梯度的情况下在流动的上游区域移动。连同吸积流的现象学方面,我们还量化了质量和动量到黑洞上的吸积速率。简单的解析表达式已被发现的吸积率的质量,动量,阻力,和韧致辐射光度,所有这些都已被用于天体物理建模的长期演变的二元系统经历一个共同的信封演变.
2020-04-28 astro-ph.HE gr-qc
Eruptive novae in symbiotic systems
本研究通过模拟宽距共生系统中的新星喷发,发现白矮星质量和间距影响吸积率与轨道演化,并识别出可增质的弱喷发新星,可能作为Ia型超新星前身。
2023-11-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Accretion onto Black Holes from Large Scales Regulated by Radiative Feedback. III. Enhanced Luminosity of Intermediate Mass Black Holes Moving at Supersonic Speeds
本文是系列论文的第三篇,我们研究了运动中的黑洞(BH)相对于周围介质的增长和光度。我们运行了一个大的二维(2D)轴对称模拟探索一个大的参数空间的初始条件和制定的吸积的分析模型。与没有辐射反馈的情况相反,吸积率随着BH速度$\vbh$的增加而增加,在$\vbh=2c_{\rm s,in}\sim 50$ km/s处达到最大值,其中$c_{\rm s,in}$是BH周围“彗星状”\hii区域内的声速,然后当I波前变为{ \it R}型(稀薄)时,吸积率以$\vbh^{-3}$的形式减小,并且吸积率接近经典的Bondi-Hoyle-Lyttleton解。随着$\vbh$的吸积率的增加是由{ \it D}型(致密)电离锋(I-锋)的形成产生的,在I-锋之前有一个直立的弓形激波,它将下游气体速度降低到跨音速值。有一个范围的密度和速度,其中致密壳是不稳定的周期性吸积率峰值,可以显着增加中等质量黑洞的可探测性。我们发现,当介质温度为$T_\infty<10^4$ K时,运动黑洞的平均吸积率大于相同质量的静止黑洞的平均吸积率。这一结果可能是重要的种子BH的第一个星系的多相介质中的增长和建设和早期的X射线背景,可能会影响第一个星系的形成和再电离过程。
2013-03-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Accretion flow around Kerr metric in the infra-red limit of asymptotically safe gravity
American University of the Middle East(中东美国大学);Jamia Millia Islamia(贾米阿米尔亚伊斯兰大学);University of KwaZulu-Natal(夸祖鲁-纳塔尔大学);Virtual University of Pakistan(巴基斯坦虚拟大学);Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Khazar University(哈萨尔大学);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学);Urgench State University(乌尔根奇国立大学)
该研究探讨了在渐近安全引力的红外极限下,Kerr 度规周围吸积流的动力学及准周期振荡的形成机制,揭示了量子修正对激波锥结构的影响及自转与量子参数对振荡模式的调控作用。
2026-02-03 astro-ph.HE gr-qc
A New Framework for AGN Accretion and Jet Feedback in Numerical Simulations
针对星系团冷核问题中AGN反馈建模需求,提出基于吸积粒子算法的亚网格新框架,通过控制面测吸积、双极喷流实现反馈,经测试验证了可靠性并明确分辨率要求,为自洽确定反馈效率提供基础。
2025-02-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Wind accretion onto compact objects
与致密天体吸积相关的X射线辐射显示出重要的光度和光谱时间变化。当吸积体围绕一颗超巨星运行时,它会捕获一小部分超音速辐射驱动风,这些风在其附近形成激波。这种引力束流的振幅和稳定性决定了质量吸积速率,总的来说,这就是那些超巨星X射线双星的X射线光度。这种低角动量流入形成盘状结构的能力容易成为众所周知的不稳定性的阶段仍然岌岌可危。使用国家的最先进的数值设置,我们的特点是结构的Bondi-Hoyle-Lyttleton流到一个紧凑的对象,从冲击附近的吸积器,通常是五个数量级较小。详细描述了质量吸积率和在吸积体周围形成的弓形激波(横向结构、张开角、稳定性、温度分布)随来流的马赫数的演化。这些模拟的高性能计算MPI-AMRVAC代码的基础上的鲁棒性的内部音速表面的拓扑结构的支持,与理论预期一致。我们发展了一个超巨星X射线双星质量转移的综合模型,它将风的发射与恒星参数、修正的Roche势中流线的轨道演化和吸积过程耦合起来。我们表明,永久流的形状是完全由质量比,填充因子,爱丁顿因子和α-力乘数。只要轨道周期等尺度已知,我们就可以追溯可观测量来评估质量吸积率、吸积机制(流或风主导)和流入的剪切。
2017-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.comp-ph
QPO-like Signatures and Hydrodynamical Variability in Accretion around a JNW-type Compact Spacetime in Freund-Nambu Scalar-Tensor Gravity
American University of the Middle East(中东美国大学);Virtual University of Pakistan(巴基斯坦虚拟大学);Zhejiang Normal University(浙江师范大学)
在Freund-Nambu标量-张量引力框架下,通过新精确解和流体动力学模拟,研究标量耦合参数对吸积激波锥形态及类QPO频率的影响,发现频率与恒星质量黑洞候选体观测相符。
2026-06-17 astro-ph.HE gr-qc
Type Ia Supernovae Induced by Primordial Black Holes from Dark First-Order Phase Transition
本研究探讨了原初黑洞穿过白矮星引发Ia型超新星的机制,通过比较事件率约束了PBH占暗物质的比例,并指出该质量范围的PBH可由暗物质一阶相变产生,伴随可被未来引力波干涉仪探测的信号。
2023-05-23 astro-ph.HE hep-ph
Unified Mass-Scaled QPO Signatures of Kerr Sen Black Holes from Stellar Mass to Supermassive Sources
American University of the Middle East(中东美国大学);Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Khazar University(阿塞拜疆哈萨克斯坦大学)
数值研究Kerr-Sen黑洞的Bondi-Hoyle-Lyttleton吸积,发现电荷变形改变激波锥形态和QPO频率,产生近3:2和2:1谐振结构,并通过逆质量标度与观测QPO对比,为不同质量黑洞的时变特征提供统一解释。
2026-06-23 astro-ph.HE gr-qc
Diagnosing the Properties and Evolutionary Fates of Black Hole and Wolf-Rayet X-ray Binaries as Potential Gravitational Wave Sources for the LIGO-Virgo-KAGRA Network
Anhui Normal University(安徽师范大学);Université de Genève(日内瓦大学);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);Guizhou University(贵州大学);Zhejiang University of Water Resources and Electric Power(浙江水利水电学院)
研究IC 10 X-1、NGC 300 X-1和Cyg X-3等X射线双星,分析其作为引力波源的潜力,通过MESA模拟评估其演化阶段和最终命运,发现黑洞质量上限较低且可能形成双黑洞并合。
2026-03-24 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Accretion rates of stellar-mass compact objects embedded in AGN discs
本研究针对嵌入活动星系核盘的恒星级致密天体吸积忽略气体角动量的问题,提出考虑差异旋转角动量的粘性盘吸积模型,给出吸积率公式并明确粘性限制条件,改进了传统吸积 prescription。
2025-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE