Using Machine Learning to Link Black Hole Accretion Flows with Spatially Resolved Polarimetric Observables
我们介绍了一个新的图书馆的535,194个模型图像的超大质量黑洞和事件视界望远镜（EHT）的目标Sgr A* 和M87*，通过执行广义相对论辐射转移计算的广义相对论磁流体力学模拟。然后，为了推断潜在的黑洞和吸积流参数（自旋，倾角，离子与电子温度比和磁场极性），我们训练一个随机森林机器学习模型，根据每个图像计算各种手工挑选的极化观测值。我们的随机森林能够对自旋、倾角和离子与电子的温度比做出有意义的预测，但在推断磁场极性方面有更大的困难。为了解开物理参数是如何编码在不同的观测，我们应用两种不同的度量来排名的重要性，每个观测推断每个物理参数。空间分辨的线性偏振形态的细节突出作为模型之间的重要鉴别器。考虑到我们的图像库的理论局限性和不完整性，对于真实的M87* 数据，我们的机器更倾向于具有大离子-电子温度比的高自旋逆行模型。由于这些目标的时变性质，重复的偏振成像将进一步改善模型的推断，EHT和下一代（EHT）继续发展和监测他们的目标。
2023-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Transonic accretion and the analogue gravity in multi-component elliptical galaxies hosting pseudo-Schwarzschild black holes
West Bengal State University（西孟加拉邦国立大学）；Presidency University（总统大学）；Ramakrishna Mission Vivekananda Centenary College（罗摩克里希那传教士维韦卡南达百年学院）
本文研究了低角动量轴对称无粘吸积流在伪Schwarzschild黑洞上的行为，探讨了多组分银河势对吸积动力学的影响，揭示了不同伪势选择下临界点位置和激波参数空间的变化。
2026-05-12 astro-ph.HE
Characterization of black hole accretion through image moment invariants
本文将图像矩不变量分析应用于黑洞吸积的广义相对论磁流体动力学模拟图像，提出一种可同时适用于总强度和偏振图像的新模型评分方法，以实现对不同物理效应的敏感区分和模型判别。
2023-10-19 astro-ph.HE
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
Imaging and Polarimetric Signatures of Konoplya-Zhidenko Black Holes with Various Thick Disk
Beijing Normal University（北京师范大学）；Chongqing Jiaotong University（重庆交通大学）；Chongqing Normal University（重庆师范大学）
研究KZ黑洞周围厚盘的成像特性，采用RIAF和BAAF模型，分析图像形态与偏振特征，揭示近视界吸积物理。
2026-04-29 astro-ph.HE gr-qc
Polarimetric signatures of hot spots in black hole accretion flows
在人马座A* 超大质量黑洞系统中观测到的耀斑事件可以归因于近视界吸积流的非均匀性。该流动中的明亮区域可能与密度或温度各向异性有关，即所谓的“亮点”或“热点”。这种轨道特征可以解释红外波长的观测以及最近在毫米波长的发现。在这项工作中，我们研究了发射从轨道赤道亮点，施加在一个辐射效率低下的吸积流的背景下，找到极化功能指示的基本磁场结构和其他系统变量，包括倾角，斑点大小，黑洞自旋，等等。具体来说，我们调查这些参数对斯托克斯Q-U签名，通常表现出一个典型的双环（椒盐卷饼状）结构的影响。我们的半解析模型，描述了基本的等离子体条件和轨道点，是建立在框架内的数值辐射转移代码ipole，计算同步辐射在230 GHz的发射。我们展示了各种各样的Q-U循环签名以及内循环和外循环之间的关系。对于垂直磁场拓扑结构，内部Q-U环被解释为抑制的同步辐射，如所看到的由遥远的观察者。对于径向和环向磁场拓扑，内部\quloop对应于光点相对于观测者后退的轨道部分。基于我们的模型，我们得出结论，这是可能的约束的基础磁场拓扑结构的Q-U环的几何形状的分析，特别是结合圆极化测量。
2022-09-20 astro-ph.HE gr-qc
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
Polarization properties of thermal accretion disk emission. I. Direct radiation
INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali（意大利国家天体物理研究所）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学物理与天文系）；Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）；Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre（罗马第三大学数学与物理系）；Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire Astronomique de Strasbourg, UMR 7550（斯特拉斯堡大学、法国国家科学研究中心、斯特拉斯堡天文台）
本文研究了热主导状态下恒星质量黑洞源的偏振特性，探讨了直接辐射在吸积盘倾角和黑洞自转影响下的偏振谱特性变化。
2026-03-16 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
High-Sensitivity 86GHz (3.5mm) VLBI Observations of M87: Deep Imaging of the Jet Base at a 10 Schwarzschild-Radius Resolution
我们报告的结果，从新的高灵敏度，高分辨率86 GHz（3.5毫米）的喷气基地在附近的射电星系M87的观测，获得了甚长基线阵列与绿岸望远镜。所得到的图像具有超过1500比1的动态范围，这是该频率下该射流所达到的最高动态范围，能够解析和成像低至约10个史瓦西半径（Rs）的详细射流形成/准直结构。获得的86 GHz图像清楚地证实了在较低频率下已知的一些重要射流特征，即，大开角射流座、边缘增亮强度剖面、抛物线形准直剖面和反向射流。在距地核< 0.2mas（<28 Rs，投影）处，边缘增亮结构已经很好地发展，在那里相应的视张角变得宽至~100度。黑洞附近的喷流准直以一种复杂的方式演化;在距离核心几十Rs处有一个“收缩”结构，喷流截面局部收缩。我们建议，从内部的辐射效率低的吸积流的外部压力支持可能是动态重要的塑造/限制的足迹的磁化射流。我们还提出了第一个VLBI 86 GHz的极化实验，这个源，其中一个高度极化（~20%）的功能被检测到附近的射流基地，表明存在一个良好的有序磁场。作为一个副产品，我们还报告了我们的校准器3C 273的43/86 GHz极化结果，这表明在核心附近有一个极端的旋转测量。
2015-12-11 astro-ph.HE
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
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
Unveiling the Accretion Architecture of GS 1354--64: A Broadband X-ray and Polarimetric Study of its 2025--2026 Outburst
South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University（云南大学西南天文研究所）
本研究通过多卫星宽带光谱、时变和偏振观测，揭示黑洞候选体 GS 1354-64 在 2025-2026 爆发中吸积流从硬态到软态的演化，证实盘迁移驱动 QPO 并约束了黑洞自旋与日冕几何。
2026-10-07 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
The method of transfer functions to describe GR effects in spectra and polarisation from black-hole accretion disks
本文简要回顾了强引力条件下计算广义相对论吸积盘辐射特征的一种卓有成效的方法。一组传递函数可以预先计算，然后用于加速射线追踪计算，生成一系列模型光谱，并将模型预测拟合到X射线中的实际数据集。我们一直在开发这种方法来检查光谱和光变曲线，并模拟预期的偏振特性，特别是，分析的“电晕-盘线”的几何形状与GR效应考虑到的属性。这一活动的新动力正在出现，因为预计即将到来的任务配备了对X射线偏振特性的敏感性：IXPE（成像X射线偏振探测器）和eXTP（增强的X射线定时和偏振任务）。
2019-01-19 astro-ph.HE
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
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
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
Spectro-polarimetric study to constrain accretion-ejection properties of MCG-5-23-16 using IXPE and NuSTAR observations
本文利用IXPE和NuSTAR观测研究MCG-5-23-16的X射线偏振，通过吸积-喷流模型约束冕几何、盘倾角及外流性质，并比较反射模型结果，为XPoSat未来应用提供验证框架。
2024-08-09 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
First spectro-polarimetric study of the neutron star low-mass X-ray binary GX 9+1
本文首次利用IXPE和NICER对明亮环礁源GX 9+1进行光谱偏振研究，发现其在2-3 keV能段存在显著偏振（3.3σ），并归因于康普顿化黑体分量的强偏振，与以往环礁源观测结果不同。
2025-02-05 astro-ph.HE
Spectro-polarimetric view of bright atoll source GX 9+9 using IXPE and AstroSat
我们利用IXPE和AstroSat观测对明亮的NS-LMXB GX 9+9进行了首次光谱偏振研究。我们报告了一个显着的探测$1.7\pm 0.4\%$极化的$2-8$ keV的能带，与极化角$63^{\circ}\pm 7^{\circ}$。极化被认为是能量依赖性的，与$3σ$极化程度一致的零极化在$2-4$千电子伏，和$3.2\%$在$4-8$千电子伏。在NS-LMXBs中看到的典型光谱，我们发现，从吸积盘和康普顿化组件的光学厚日冕的软热发射的组合产生一个很好的拟合的光谱。我们还试图推断这些成分的个别偏振，并获得一个$3σ$上限$\sim 11\%$的偏振度的热成分，并限制在$\sim 3\%$的康普顿化成分。根据我们的研究结果，我们评论可能的电晕系统的几何形状。
2023-02-21 astro-ph.HE
Spectral and polarization properties of reflected X-ray emission from black-hole accretion discs for a distant observer: the lamp-post model
本研究针对黑洞吸积的灯柱日冕模型，结合TITAN、STOKES与新开发的KYNSTOKES程序开展X射线分光偏振数值模拟，预测射电宁静AGN硬X射线反射成分偏振度最高达25%，证实相对论盘反射对X射线偏振观测解读的重要性。
2023-11-08 astro-ph.HE
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
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
Polarimetric and spectroscopic optical observations of the ultra-compact X-ray binary 4U 0614+091
目的：本文对持久超致密X射线双星4U 0614+091进行了偏振和光谱研究，旨在寻找相对论性粒子喷流的发射，并揭示该系统的轨道周期。研究方法：我们使用配备PAOLO偏振计的国家伽利略望远镜（TNG）和配备ALFOSC仪器的北欧光学望远镜（NOT）获得了r波段偏振观测，分别覆盖约2小时和约0.5小时的观测时间。我们使用配备FORS 1的ESO甚大望远镜对该系统进行了约1.5小时的低分辨率光谱分析（16个光谱覆盖430-800 nm的范围）。结果：从TNG数据集开始进行的偏振分析显示，r波段的偏振度为3%+/-1%。从NOT数据集，由于较低的S/N比，我们只能获得3.4%的3 sigma上限。通过光谱和光度分析的结合，通过研究CII 724 nm线和r-波段光变曲线的等效宽度变化，我们可以发现一个约45 min周期性的暗示。结论：在r波段中偏振度P约为3%，这与相对论粒子喷流的发射一致，该喷流被认为发射本征线性偏振的同步辐射。由于没有检测到P随时间的变化，系统的吸积盘不包含电离氢，吸积盘中的自由电子的散射已被拒绝。通过对系统光变曲线和所选谱线的等效宽度变化的分析，得到了~ 45 min的周期，这可能与吸积盘中存在热点或超峰有关，并导致该双星系统的轨道周期> 1 h。
2014-10-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing the accretion geometry of black hole X-ray binaries: A multi-mission spectro-polarimetric and timing study
本文利用 IXPE、NICER、NuSTAR 和 AstroSat 的准同时观测，对十二个黑洞X射线双星进行光谱偏振与时变分析，通过偏振度与康普顿化参数的相关性约束盘-冕几何，发现部分源存在截断盘内径向延展的冕。
2025-11-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
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
Relative Astrometry of Compact Flaring Structures in Sgr A* with Polarimetric VLBI
我们证明，偏振干涉术可以用来提取精确的空间信息的致密偏振耀斑的Sgr A*。我们表明，对于一个微弱的动态组件，一个单一的干涉基线足以确定其偏振和投影位移从静态强度质心。第二个基线使二维重建的位移，和额外的基线可以自我校准使用耀斑，增强合成静态发射成像。我们应用这种技术来模拟1.3毫米波长观测的“热点”嵌入在一个辐射效率低下的吸积盘周围的Sgr A*。我们的研究结果表明，即使与当前的灵敏度，偏振干涉与事件视界望远镜可以实现~5微弧秒的相对天体测量的紧凑的耀斑结构附近的Sgr A* 的时间尺度分钟。
2014-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
On the Calculation of the Fe K-alpha Line Emissivity of Black Hole Accretion Disks
对X射线双星中恒星质量黑洞和活动星系核中超大质量黑洞的内吸积流的Fe K α荧光发射线的观测，已成为研究黑洞自旋大小和倾角以及黑洞事件视界附近吸积流结构的重要工具。对Fe K-α发射的光谱、定时以及很快的X射线偏振观测进行建模，需要计算发射等离子体的静止帧中的比强度。我们重新推导用于计算日冕对吸积盘的照明的方程。我们提出了一个替代的推导导致一个更简单的方程，并讨论了与先前发表的结果。
2017-09-19 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
A unified modeling of X-ray and gamma-ray spectro-polarimetric data: the case of Cygnus X-1
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）；European Space Agency (ESA)（欧洲空间局）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Observatoire des Sciences de l’Univers de l’université Paris-Saclay（巴黎萨克雷宇宙科学观测站）；APC（粒子与宇宙学中心）；Dr. Karl Remeis-Observatory, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（弗里德里希-亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学卡尔·雷梅斯天文台）
本文提出宽带光谱偏振建模通用框架，应用于天鹅座X-12 keV-2 MeV能段，精准表征软伽马射线硬尾、约束同步辐射截断能量，为偏振失配提供新解释，适用于多仪器分析。
2026-11-05 astro-ph.HE
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
Unchanged X-Ray Polarization During Accretion Dips in the Low Hard State of Cygnus X-1
Guangxi University（广西大学）；INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali（意大利国家天体物理研究所空间天体物理学和行星科学研究所）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）
本研究通过IXPE、NICER和NuSTAR的联合观测，分析天鹅座X-1低硬态吸积dip的光谱与偏振，发现2-8 keV波段偏振度和角度基本不变，支持X射线偏振源于延展扁球形吸积盘冕的结论。
2026-07-30 astro-ph.HE
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
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
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
What is the hard spectral state in X-ray binaries? Insights from GRRMHD accretion flows simulations and polarization of their X-ray emission
本研究利用IXPE对天鹅座X-1的X射线线偏振观测，检验硬态恒星级黑洞的GRRMHD吸积流模拟，并据此约束内部热吸积流的观测角。
2024-04-04 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
Orbital motion near Sagittarius A* -- Constraints from polarimetric ALMA observations
我们报告银河系中心超大质量黑洞人马座A* 的偏振光曲线，在毫米波与阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）获得。这些观测是事件视界望远镜活动的一部分。我们将2017年4月6日和7日低变率源状态期间的观测结果与2017年4月11日X射线耀斑后立即进行的观测结果进行了比较。对于后者的情况下，我们观察旋转的电矢量位置角的时间尺度$\sim 70$分钟。我们解释这种旋转作为一个签名的赤道顺时针轨道运动的热点嵌入在一个磁场占主导地位的动态重要的垂直分量，在低倾角$\sim20^\circ$观察。热点辐射强烈的偏振同步辐射，简要地占主导地位的线性偏振测量ALMA在未解决的来源。我们简单的发射模型捕捉的整体特征的偏振光曲线非常好。假设一个开普勒轨道，我们发现热点轨道半径是$\sim$ 5史瓦西半径。我们观察到一个积极的黑洞自旋的迹象，也就是说，一个热的热点运动。考虑到快速变化的旋转测量，我们估计热点角动量的投影在天空轴上为北偏东的$\sim 60^\circ$，具有180 $^\circ$模糊度。这些结果表明，在Sgr A* 吸积结构是一个磁制动盘顺时针旋转。
2022-09-20 astro-ph.HE
Exploring the accretion-ejection geometry of GRS 1915+105 in the obscured state with future X-ray spectro-polarimetry
GRS 1915+105已经处于明亮的通量状态超过20年，但在2018年观察到通量显着下降，部分原因是中央引擎的变化以及X射线吸收的增加。本工作的目的是探索如何利用X射线光谱偏振法来推导吸收和反射物质的基本几何性质。特别是，预期偏振的辐射反射光盘和推定的外流计算。我们使用\textit{NuSTAR}数据收集后的通量下降，从硬X射线光谱推导出系统的参数。光谱参数，然后使用从蒙特卡罗辐射转移代码的中性和完全电离的物质的情况下，使用的结果，以获得预期的偏振信号。从光谱分析中，我们发现，连续发射变得更软的增加流量，并在所有的流量水平的模糊的物质是高度电离的。另一方面，这种分析证实了光谱学本身无法对反射器的几何形状施加约束。模拟表明，X射线偏振观测，如那些将很快提供的成像X射线偏振探测器（IXPE），将有助于确定的几何参数，留下不受光谱分析。
2021-09-01 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
New polarimetric study of the galactic X-ray burster GX 13+1
本研究基于IXPE对银河系X射线暴源GX 13+1的两次观测，分析了其偏振特性随时间和能量的变化，证实了系统内部存在错位，强调了风的重要性，并将较硬成分归属于边界层。
2024-08-23 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
