Interaction of the accretion flows in corona and disk near the black hole in AGN
朝向黑洞的吸积流可能具有完全不同的性质,对于高吸积率,被描述为盘中光学厚的冷气流,或者对于低吸积率,被描述为热日冕光学薄气流,可能受到流出气体的影响。在活动星系核中探测到宽铁发射线表明日冕和盘的共存。这种流动的外观和相对强度基本上取决于它们的相互作用。Liu等人认为,气体从日冕到盘的凝结可以理解具有可比发射强度的吸积流。由于气体的重力捕获而引起的物质流入对于冷凝过程是重要的。我们讨论的模型预测的观测功能。用{ \it {Swift's}} X射线和紫外光学望远镜同时观测活动星系核的数据与理论预言进行了比较。频繁检测到广泛的铁K $α$发射线和依赖性的发射光谱的爱丁顿比,所描述的值的光子指数$Γ$和两点光谱指数$α_{\rm{ox}}$是近似的协议与冷凝模型的预测,然而,后者,与一个大的散射。该模型还产生了一个日冕发射集中在一个狭窄的内部区域,也推导出从发射率分布的分析。明亮活动星系核中的吸积流可以用星风或星际介质的吸积及其凝结成薄盘来描述。
2017-12-06 astro-ph.HE
The Analogous Structure of Accretion Flows in Supermassive and Stellar Mass Black Holes: New Insights from Faded Changing-Look Quasars
尽管它们的黑洞质量相差约10^8倍,但一些证据表明,活动星系核(AGN)和银河系X射线双星中的黑洞吸积流可能相似。然而,目前还不清楚X射线双星中的盘冠系统的几何形状是否直接扩展到活动星系核,以及这种类比是否仍然适用于不同的吸积状态。我们测试活动星系核/X射线双星类比,通过比较观测到的活动星系核的紫外-X射线光谱指数(α_OX)和爱丁顿比之间的相关性,从观测的X射线双星爆发的预测。这种方法探测它们的盘冠系统的几何形状,因为它们在不同的吸积状态之间过渡。我们利用钱德拉X射线和地基静止紫外线对褪色的“变化外观”类星体的新观测,将这种比较扩展到爱丁顿比小于10^-2的情况,在这种情况下,X射线双星的观测预测活动星系核中的α_OX会软化。我们发现,活动星系核的α_OX与爱丁顿比之间的相关性与原型X射线双星爆发中的吸积态跃迁有着显著的相似性,包括在临界爱丁顿比约为10^-2时这种相关性的反转。我们的研究结果表明,黑洞吸积流的结构直接跨越黑洞质量的10^8倍,并跨越不同的吸积状态,使我们能够应用X射线双星的理论模型来解释活动星系核现象。
2019-11-25 astro-ph.HE
Chaotic Gas Accretion by Black Holes Embedded in AGN Discs as Cause of Low-spin Signatures in Gravitational Wave Events
本文提出AGN盘中嵌埋黑洞在并合间通过湍流气体吸积使自旋方向随机化,从而抑制自旋参数,解释了引力波事件中低chi_effective特征,并支持气体吸积主导其质量增长的观点。
2023-03-30 astro-ph.HE
High energy neutrinos produced in the accretion disks by neutrons from nuclei disintegrated in the AGN jets
我们研究了离吸积盘表面不远的活动星系喷流中原子核加速的后果。在射流中的重联区和/或在相对论性喷流与其茧之间的射流边界处,核可以被加速。结果表明,相对论性核在与盘辐射的碰撞中可以有效地碎裂成特定的核子。中子,直接朝向吸积盘,从相对论性原子核中获得了很大一部分能量。这些中子在致密的吸积盘中形成级联。我们计算了吸积盘中强子级联产生的中微子谱。我们认为,只要活动星系中的$5\%$部分是活动星系核,并且有百分之几的中子到达吸积盘,在这种情况下,活动星系中整个超大质量黑洞群体产生的中微子可以解释最近由IceCube中微子探测器测量的河外中微子背景。据预测,在目前的中微子探测器,在这样一个模型,产生的中微子信号,预计不会被检测到,即使从附近的射电星系类似于M87。
2016-10-27 astro-ph.HE
On the relation of accretion rate and spin induced jet power in low luminosity AGN
根据Liu and Han(2014),吸积主导的喷流功率与吸积速率成线性比例,而在较低吸积速率下,幂律指数<=0.5。将低吸积率活动星系核中的喷流功率归因于黑洞的自旋,意味着喷流功率比吸积主导的喷流功率随吸积率变化的谱更平坦。黑洞必须快速旋转才能有效地产生这样的喷流能量,这可能使我们能够在射电噪声大的低光度活动星系核中找到高自旋黑洞。
2014-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Hybrid Two Component Accretion Flow Surrounding Supermassive Black Holes in AGN
一般认为活动星系核中的光辐射、紫外辐射和X射线辐射分别产生于吸积盘和嵌入的热日冕。日冕中的热电子对盘光子的逆康普顿散射可以有效地冷却日冕气体,如果质量供应主要是通过像BHXRB中的冷盘流。因此,这样一个模型的应用到活动星系核未能产生其所观察到的X射线发射。因此,通常假设一部分盘吸积能量被转移到日冕。为了避免这种假设,我们提出气体在垂直延伸的分布提供给一个超大质量黑洞的引力捕获的星际介质或恒星风材料。在这张照片中,气体部分冷凝成一个底层的冷盘,因为它流向黑洞,释放吸积能量作为X射线发射和供应质量的磁盘吸积。详细的数值计算表明,X射线的光度可以达到辐射热光度的百分之几十。质量供给率为爱丁顿值的0.03 ~ 0.1倍时,$α_{\rm ox}$的值为0.9 ~ 1.2。在2-10 keV能带中的相应光子指数从1.9变化到2.3。这样的图片提供了一个自然的扩展模型低光度活动星系核凝聚是不存在的低质量吸积率和没有光学厚盘存在于内部区域。
2015-05-04 astro-ph.HE
Investigating the Accretion Nature of Binary Supermassive Black Hole Candidate SDSS J025214.67-002813.7
我们提出的SDSS J025214.67-002813.7,一个系统,它以前已被归类为一个二元活动星系核候选人的光学光变曲线中检测到的周期性信号的多波长分析结果。我们使用现有的无线电X射线观测系统,调查真正的吸积性质。通过分析XMM-Newton和NuSTAR的新观测,我们描述了X射线发射的特征,并寻找环双星吸积的证据。虽然0.5-10千电子伏的光谱显示了一个额外的软发射成分的证据,可能是由于延长发射热核气体,我们发现的光谱形状与一个单一的活动星系核一致。编译一个完整的多波长SED,我们也寻找的迹象,环二吸积,如“缺口”的连续,由于存在的minidisks。我们发现射电光辐射与标准射电宁静活动星系核的SED一致,但在向蓝方向的辐射中有一个~1400 A的大亏损。虽然这种赤字的排放可以合理地归因于一个二元活动星系核系统,我们发现,SDSS J 0252 -0028的SED是更好地解释从一个红色的,单一的活动星系核的排放。然而,未来的研究预期的硬X射线发射与二元活动星系核(特别是在不等质量制度),将允许更严格的分析二元活动星系核假说。
2021-10-06 astro-ph.HE
X-Ray Variability of AGN and Relationship to Galactic Black Hole Binary Systems
在过去的12年里,RXTE对活动星系核的监测,彻底改变了我们对活动星系核的X射线可变性,活动星系核和银河系黑洞X射线双星(BHB)之间关系的理解,从而改变了对吸积过程本身的理解,吸积过程为活动星系核和BHB中的发射提供了燃料,是宇宙中主要的能量来源。在本文中,我回顾了我们目前对这些主题的理解。我首先考虑活动星系核和BHB是否表现出相同的X射线谱定时“状态”(例如,低通量、硬谱或“硬”和高通量、软谱或“软”)。观测的选择效应意味着,我们所监测到的活动星系核中的大部分可能是“软态”天体,但活动星系核存在于其他BHB态中,尽管可能具有不同的临界跃迁吸积率。我检查活动星系核和BHB之间的时间尺度标度关系。我表明,特征功率谱“弯曲”的时间尺度,T_B,规模约与黑洞的质量,M_BH,但相反的吸积率,mdot_E,(单位的爱丁顿吸积率)可能意味着T_B,出现在吸积盘的内边缘。T_B与M_BH/mdot_E成正比的关系是一个很好的拟合,这意味着没有其他潜在变量,例如黑洞自旋,发生显著变化。硬和软X射线带之间的滞后作为傅立叶时间尺度的函数,在活动星系核和BHB中遵循类似的模式。[摘要]
2009-09-14 astro-ph.HE
Wind from the black-hole accretion disk driving a molecular outflow in an active galaxy
由活动星系核(AGN)驱动的强风在超大质量黑洞(SMBH)及其宿主星系的演化过程中起着重要作用,它可以抑制恒星的形成,并解释SMBH与星系之间的紧密关系。最近对超亮红外星系(ULIRGs)中大规模分子外流的观测提供了支持这些研究的证据,因为它们直接追踪了恒星形成的气体。理论模型表明,这些外流的起源是由快速活动星系核吸积盘风驱动的能量守恒流。先前关于ULIRGs中大规模分子外流和活动星系核活动之间存在联系的说法是不完整的,因为它们缺乏对假定的内风的探测。相反,迄今为止,对活动星系核吸积盘风的研究只集中在对局部西弗特和少数高红移类星体的X射线观测上。在这里,我们清楚地检测到一个强大的活动星系核吸积盘风与温和的相对论速度为0.25 c的X射线光谱的IRAS F11119+3257,附近(z = 0.189)光学分类1型ULIRG托管一个强大的分子外流。活动星系核贡献了大约80%的辐射,其亮度类似于类星体,L_AGN = 1.5x10^46 erg/s。这些风的能量与能量守恒机制是一致的,这是在缺乏强大的射电喷流的活动星系核类星体模式反馈的基础。
2015-03-25 astro-ph.HE
Low-Mass AGN and Their Relation to the Fundamental Plane of Black Hole Accretion
我们把活动星系核(AGN)与低质量黑洞的基本平面上的黑洞吸积-平面上的X射线发射,无线电发射,和质量的吸积黑洞-来测试是否关系是普遍的恒星质量和超大质量黑洞。我们使用新的钱德拉X射线和甚大阵射电观测质量小于$10^{6.3}\ M_{\scriptscriptstyle \odot}$的黑洞样本,这对于确定超大质量黑洞和恒星质量黑洞是否属于同一平面具有最好的杠杆作用。我们的结果表明,这两类不同的黑洞都属于同一关系。这些结果使我们可以得出结论,基本平面是适用于估计超大质量黑洞质量小于$\sim 10^7\ M_{\scriptscriptstyle \odot}$,在测试中等质量的黑洞,并在高吸积率估计质量。
2014-05-27 astro-ph.HE
AGN Light Echoes and the Accretion Disc Self-Gravity Limit
吸积盘理论预测,活动星系核盘会产生自引力,并分裂成外半径为$R_{\rm sg}$ ~ 12光日的恒星,实际上没有自由参数。我们提出的证据表明,较长的观测活动星系核光回波都接近12 d的活动星系核静止框架。这些观测结果对活动星系核盘理论进行了严格的检验。进一步的监测应提供洞察形成圆盘的气体的形成角动量。对于遥远的活动星系核,观测到的滞后明显长于12天,给出了它们红移的下限。
2022-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Observational constraints on the specific accretion-rate distribution of X-ray selected AGN
本文利用4821个深、浅部观测的X射线源估算了活动星系核的比吸积率分布。比吸积率分布被定义为一个具有给定恒星质量和红移的星系拥有一个具有一定比吸积率的活动核的概率。我们发现,一个星系的主机AGN的概率增加与特定的吸积率降低。有证据表明,这种趋势在低比吸积率$λ<10^{-4}-10^{-3}$(爱丁顿单位)时发生逆转。在爱丁顿极限附近也有一个突破,超过这个极限,吸积事件的概率急剧下降。特定的吸积率分布演化使得星系间活动星系核的比例向较低的红移方向下降。活动星系核占空比的减少是宇宙吸积密度从红移$z\approx1-1.5$到现在的强烈演化的原因。我们的分析还表明,这种演变是伴随着一个脱钩的吸积事件到黑洞从星系中的恒星的形成。也有证据表明,在较早的时候,星系之间高比吸积率与低比吸积率事件的相对概率增加。我们认为,这种差分红移演化的活动星系核占空比相对于$λ$产生活动星系核缩小的趋势,即发光源峰值在较早的时代相比,不太明亮的。最后,我们还发现了特定的吸积率分布的恒星质量依赖性,更大质量的星系避免高特定的吸积率事件。
2017-05-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN Flickering and Chaotic Accretion
观测结果表明,活动星系核中超大质量黑洞的生长阶段具有特征性的时间尺度$\sim 10^5$ yr。我们表明,这是预期的时间尺度在混沌吸积图片的黑洞喂养,因为自引力的影响,限制任何吸积盘喂养事件的质量。
2015-07-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Black hole mass, jet power and accretion in AGN
利用费米大天区望远镜观测到的大量耀变体和射电星系,研究了活动星系核中的吸积、黑洞质量和喷流功率之间的关系。我们的主要结果如下。(i)FSRQs和FRII-HEG的喷流功率依赖于黑洞质量,表明FSRQs和FRII-HEG处于辐射压主导区. BL Lac和FRI-LEG的喷流功率取决于吸积,这表明BL Lac和FRI-LEG处于气压主导区。(ii)我们发现大多数FSRQs和BL Lac具有$\rm{P_{jet}>L_{BZ}^{max}}$,这表明Blandford-Znajek机制不足以解释这些天体的喷流功率。(iii)FSRQs和BL Lac在$\rm{\log P_{jet}-\log M}$平面上被Ledlow-Owen分界线大致分开,这支持活动星系核的统一方案。(iv)FSRQs和BL Lac在$\rm{L_{bol}/L_{Edd}\sim0.01}$处有明显的分界,并且BL Lac和FSRQs的爱丁顿比分布呈现双峰性质,这意味着FSRQs的吸积模式可能不同于BL Lac。(v)我们发现了一个显着的宽线光度和喷流功率之间的相关性,这支持喷流功率和吸积之间的直接紧密联系。
2015-04-21 astro-ph.HE
Are Radio AGN Powered by Accretion or Black Hole Spin?
比较了吸积和黑洞自旋作为最亮星系团活动星系核爆发的潜在能量来源。基于我们所采用的自旋模型,我们发现由X射线腔估计的活动星系核功率分布在很宽的自旋参数和吸积率范围内是一致的。在大多数BCGs中,有足够数量的分子气体可以单独通过吸积来驱动活动星系核。然而,我们没有发现活动星系核的功率和分子气体质量之间的相关性在这里考虑的喷流功率的范围。对于一个给定的活动星系核的功率,BCG的气体质量和吸积效率,定义为可用的冷分子气体的分数,需要电源的活动星系核,都变化超过两个数量级。BCGs中的大部分分子气体显然在到达核黑洞之前就被恒星形成消耗掉了,或者被活动星系核赶出了核。除非活动星系核中的黑洞的质量比它们的膨胀光度所暗示的更大,否则来自热大气的邦迪吸积一般不能为活动星系核提供燃料。我们确定了几个强大的活动星系核,居住在相对缺乏气体的星系,表明一个异常有效的吸积模式,或者说,他们的活动星系核是由另一种机制。如果这些系统主要由黑洞自旋而不是吸积提供动力,那么在某些系统中也必须有效地利用自旋,即,$P_{\rm jet} > \dot Mc^2$或它们的黑洞质量必须比它们的凸起光度所暗示的值大得多。我们约束(模型依赖)吸积率在过渡辐射效率低,辐射效率高的吸积流量是百分之几的爱丁顿率,一个值,这是与其他估计一致。
2010-11-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
High Density Reflection Spectroscopy: II. the Density of the Inner Black Hole Accretion Disc in AGN
利用高密度盘反射谱分析了17个Seyfert 1星系的盘内密度,研究了不同黑洞质量尺度和吸积率下的盘内密度。使用存档中所有可用的XMM-牛顿观测。光学/紫外波段的OM观测被用来估计它们的吸积率。我们发现,在我们的样本中,65%的源显示出明显高于1 e 15 cm^{-3}的盘密度,这是在以前的反射光谱分析中假设的。最佳拟合盘密度与黑洞质量和质量吸积率呈反相关。高密度圆盘反射模型可以成功地解释软过量发射,并显着降低推断的铁丰度。我们还比较了我们的黑洞自旋和光盘倾角测量与以前的分析。
2019-08-21 astro-ph.HE
On different types of instabilities in black hole accretion discs. Implications for X-ray binaries and AGN
讨论了导致致密天体周围吸积盘光度极限环振荡的两种重要的不稳定性机制:电离不稳定性和辐射压不稳定性。电离不稳定性是黑洞双星系统中X射线新星爆发的一种机制,但它对活动星系核的适用性仍然是个问题。辐射压理论在这些来源中的任何一个都仍然有非常弱的观测背景。在本文中,我们试图面对这些不稳定性的观测数据的参数空间。在这个简单的调查的基础上的源的属性,我们认为,辐射压力不稳定性是可能存在于几个银河系源的爱丁顿比大于0.15,并在活动星系核的爱丁顿比大于0.025。我们的结果有利于通过几何平均的辐射和气体压力在银河系源和活动星系核的粘度参数化。我们还需要更多的例子来证明银河系源在100秒时间尺度内的准规则爆发,以及活动星系核在数百年时间尺度内的准规则爆发。我们还表明,磁盘的大小在X射线新星是一致的电离不稳定性。这种不稳定性也可能对超大质量黑洞环境中的生命周期和整体复杂性产生相当大的影响。
2011-02-16 astro-ph.HE
Dual Role of Accretion Disk Winds as X-ray Obscurers and UV Line Absorbers in AGN
本研究针对活动星系核的X射线遮挡问题,提出吸积盘风兼具X射线遮挡与紫外线吸收的双重作用,通过风模型结合辐射转移计算验证了其与观测的一致性,并给出了紫外/X射线的相关性预测。
2024-04-17 astro-ph.HE
Peculiar black hole accretion rates in AGN with highest star formation rates in the universe
Pouliasis et al(2022 b)研究了恒星形成率、黑洞吸积率和红移大于3.5的活动星系的恒星质量,发现恒星形成率在高恒星质量时趋于平稳,他们认为这是活动星系核反馈的证据。他们的数据显示,当活动星系核接近恒星形成率-恒星质量平面曲线的平坦化时,吸积率开始下降。我们描述的活动星系核反馈的性质负责这方面的强大FRII喷气机提高恒星形成率,但最终也引发了吸积从近爱丁顿率平流为主的转变。这些系统正处于一个戏剧性的转变的风口浪尖上,活动星系从强烈的增强到对恒星形成的巨大抑制,在这种方式下,与高红移的射电活动星系核和无喷流的活动星系核相比,低红移的射电活动星系核的斜率更陡。因此,我们认为,Pouliasis等人的数据构成了Singh等人(2021)预测的高红移天体,这些天体与Comerford等人(2020)所示的射电活动星系核的低红移行为有关。
2022-09-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN cool feedback and analogy with X-ray binaries: from radiation pressure to cosmic ray driven outflows
冷外流现在在星系中很常见,但它们的物理起源和驱动机制仍然不清楚。活动星系核(AGN)反馈可能通过宇宙射线(CR)和尘埃上的辐射压力加速冷星系外流。在这里,我们调查的CR和辐射反馈的活动星系核的相对重要性,我们分析的物理条件流出发射作为一个功能的黑洞吸积流模式。我们假设从活动星系核喷流起源的CR,并考虑与银河系X射线双星的类比,从而喷流是突出的低吸积率(硬态)和淬火在高吸积率(软态)。我们发现,CR驱动的外流可以在低吸积率和大半径供电,而辐射压力驱动的外流占主导地位,在高吸积率和小半径。因此,两个AGN反馈机制-CR和辐射压力的尘埃-可能发挥互补作用,在驱动冷外流星系尺度。从辐射压力驱动的外流在较高的吸积率的CR驱动的外流在较低的吸积率的过渡可能对应于在宇宙时间的基础吸积流模式的过渡(从一个辐射有效的吸积盘辐射效率低下的射流为主的流量)。
2022-12-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Non-Blackbody Disks Can Help Explain Inferred AGN Accretion Disk Sizes
如果活动星系核吸积盘中的大气密度$ρ_{atm}$足够低,大气中的散射可以产生非黑体出射光谱。对于一个给定的辐射热光度,在紫外和光学波长,这样的磁盘有较低的通量和明显较大的尺寸相比,磁盘发射的黑体。我们表明,模型中,$ρ_{\rm atm}$是一个足够低的固定分数的内部密度$ρ$可以匹配的活动星系核风暴观测的NGC 5548,但产生磁盘光谱能量分布,峰值在较短的波长比观察到的发光活动星系核一般。因此,散射大气可以解释大推断AGN吸积盘的大小,但不太可能是唯一的贡献者。在附录部分中,我们给出了薄吸积盘中气压控制区的内部$ρ$和$T$的统一方程。
2018-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Numerical simulations of AGN wind feedback on black hole accretion: probing down to scales within the sphere of influence
有几个过程可能限制超大质量黑洞(SMBH)的吸积速率。通常考虑的两个过程(例如,次网格处方)是邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积和爱丁顿限制。第三个是活动星系核风反馈。长期以来,人们一直认为,这样的风反馈调节最终SMBH质量,然而,最近已经表明,活动星系核风也可以调节平均吸积率在一个符合高红移活动星系核的观测水平。在本文中,我们研究风反馈的吸积率的影响,使用二维,高分辨率的流体动力学模拟,将自洽风注入计划,并解决SMBH球的影响。两种不同的情况下进行了探索和比较:一个在初始气体密度是均匀的,和一个在其中它有一个等温的球体轮廓。我们还比较了有和没有冷却的模拟。我们的主要发现是,对于合理的参数,活动星系核反馈总是限制吸积率远低于邦迪-霍伊尔-利特尔顿限制。对于典型的风参数和一个统一的ISM密度的顺序$1 {cm}^{-3}$,吸积率被发现是几个数量级小于在大样本的高红移活动星系核推断。另一方面,吸积率获得的初始等温密度分布被发现是一致的观察,特别是当冷却。此外,它大致与$σ^{5}$的速度分散的隆起,符合$M-σ$关系。
2018-11-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Binary black hole mergers in AGN accretion discs: gravitational wave rate density estimates
到目前为止,LIGO/Virgo探测到的大多数引力波(GW)事件都起源于双黑洞(BBH)合并。在不同的双星演化路径中,活动星系核吸积盘中的BBH合并是GW探测的一个可能来源。我们考虑一个理想化的分析模型的BBH嵌入在AGN吸积盘的轨道演化。在这个框架中,盘-双星相互作用增加了轨道偏心率,降低了轨道分离,驱动BBH进入GW发射最终导致合并的状态。我们计算由此产生的GW合并率密度从这个通道的基础上合并的时间尺度的人口径向分布的活动星系核吸积盘内的BBH的加权平均。预测的合并率大致在$\mathcal{R} \sim (0.002 - 18) \, \mathrm{Gpc^{-3} yr^{-1}}$范围内。我们分析的合并率密度的吸积盘和二进制轨道参数的依赖关系,强调轨道偏心率的重要作用。我们讨论了天体物理学的影响,这一特定的BBH在AGN形成通道在更广泛的背景下的二进制演化的情况。
2020-05-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Corona-Heated Accretion-disk Reprocessing (CHAR): A Physical Model to Decipher the Melody of AGN UV/optical Twinkling
活动星系核(AGN)长期以来一直被观察到“闪烁”(即,它们的亮度随时间而变化),在UV/光学波段中的时间尺度从几天到几年。这样的活动星系核紫外/光学可变性对于探测超大质量黑洞、吸积盘和宽线区域的物理是必不可少的。在这里,我们表明,温度波动的活动星系核吸积盘,这是磁耦合的日冕,可以解释所观察到的高质量的活动星系核的光学光变曲线。我们通过考虑吸积物质在SMBH附近的气体物理,计算了温度涨落。我们发现,只要无量纲的粘度参数$α$,这被广泛认为是由磁流体动力学(MHD)湍流吸积盘控制,约为$0.01$-$0.2$,由此产生的模拟AGN紫外/光学光变曲线与观测的统计特性相同。此外,我们的模型可以同时解释比预期更大的吸积盘的大小和紫外/光学变化对波长的依赖NGC 5548。我们的模型也有可能解释一些其他的观测事实的活动星系核的紫外/光学变化,包括时间尺度依赖的蓝时亮的颜色变化和依赖的紫外/光学变化的活动星系核的光度和黑洞质量。我们的研究结果也展示了一个有前途的方法来推断黑洞的质量,吸积率,和辐射效率,从而促进理解的气体物理和MHD湍流附近的SMBH及其宇宙质量增长的历史,通过拟合AGN的紫外/光学光变曲线在时域天文学的时代。
2020-02-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring accretion disc physics and black hole growth with regular monitoring of ultrafast AGN winds
15年的XMM-牛顿观测已经确定,超快,高度电离的风在无线电安静的AGN中很常见。一个简单的爱丁顿极限吸积理论正确地预测了这种风的典型速度(~0.1c)和高电离,观察到的流动能量能够喷射恒星形成气体。随着最近对原型UFO PG 1211 +143的扩展XMM-牛顿观测,揭示了更复杂的流动模式,我们建议在未来十年内进行有针对性的观测,为探测内部吸积盘结构和SMBH增长提供独特的潜力。
2017-01-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Stellar and Quasar Feedback in Concert: Effects on AGN Accretion, Obscuration, and Outflows
我们研究的反馈活动星系核(AGN)和多相星际介质(ISM)的相互作用,在模拟包括明确的恒星反馈,多相冷却,吸积盘风,康普顿加热。我们研究半径约0.1-100 pc的黑洞(BH),吸积率到BH的确定和活动星系核动力的风和辐射耦合到ISM。结果表明:(1)黑洞吸积速率是由引力不稳定性中气体与恒星之间的角动量交换决定的。这产生的吸积速率约为0.03-1 Msun/yr,足以为活动星系核提供能量。(2)星系核的气体盘经历了恒星形成的初始爆发,随后是几个百万年的恒星反馈抑制了恒星形成率(SFR)。(3)在小半径注入的活动星系核风的动量通量~L/c有效地耦合到ISM,并在~100秒差距内对ISM的性质有显着的影响。活动星系核风抑制核SFR约10-30倍,BH吸积率约3-30倍。它们使从核心流出的速率增加了约10倍,这与星系尺度活动星系核驱动流出的观测证据一致。(4)在活动星系核反馈的情况下,对黑洞柱密度分布的预测与观测结果是一致的。没有活动星系核的反馈,黑洞是各向同性的模糊,没有足够的光学薄的视线来解释I型活动星系核。一个“环面状”的几何形状出现自洽AGN反馈疏散气体在极地地区。
2016-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Black Hole Spin and Accretion Disk Magnetic Field Strength Estimates for more than 750 AGN and Multiple GBH
本文研究了由黑洞、吸积盘和准直外流组成的黑洞系统。本文研究了三个活动星系核样品,包括753个活动星系核和4个GBH的102个测量结果。应用Daly(2016)描述的理论考虑,给出了黑洞自旋函数和吸积盘磁场强度的一般表达式,并应用于获得每个源的无量纲和物理单位的黑洞自旋函数,自旋和吸积盘磁场强度。得到了相对较高的自旋值;自旋函数表明源的典型自旋值约为(0.6 - 1)。三个活动星系核的吸积盘磁场强度分布很宽,平均值约为$10^4$ G,而单个GBH的吸积盘磁场强度平均值约为$10^8$ G.良好的协议之间的自旋值得到这里和公布的值得到了完善的方法,1 GBH和6 AGN的比较表明,类似的自旋值得到独立的方法。获得了黑洞自旋和磁盘磁场强度人口统计数据,并表明对于所研究的所有源类型(包括GBH和不同类别的活动星系核),黑洞自旋函数和自旋都是相似的。本文所用的方法不依赖于任何特定的吸积盘发射模型,也不依赖于将喷注功率与致密射电光度联系起来的特定模型,因此本文所得到的结果可用于约束和研究这些模型。
2019-10-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Contribution of AGN Accretion Disks to Hydrogen Reionization
通过追踪第一代超大质量黑洞(SMBH)的生长和电离输出,研究了高红移(z>6)活动星系核(AGN)对宇宙氢再电离的贡献.我们的计算是锚定的z~6类星体的观测人口,追溯的吸积流的能量谱分布(SED)的发展,这些早期的活动星系核和考虑各种增长的历史,包括超爱丁顿吸积。与固定形状的SED相比,演变中的薄圆盘可以产生高达80%的电离辐射。在各种SMBH增长的情况下,活动星系核对再电离的贡献仅限于晚期(z<7),与恒星形成星系相比仍然是次主导的。这一结论适用于低光度z=6活动星系核的空间密度(仍然未知),并允许超爱丁顿吸积的增长方案。在SMBH质量增长相对缓慢的情况下,AGN对再电离的贡献可以延伸到更早的时期(z>8),即,低吸积率和/或高自旋。最后,我们证明了我们的框架可以重现所观察到的类星体邻近区的大小,z=6类星体周围的紧凑的邻近区可以解释的超爱丁顿吸积的晚发病。
2021-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of binary black holes in AGN accretion discs: Disc-binary interaction and gravitational wave emission
双黑洞合并是LIGO/Virgo探测到的引力波事件的主要来源。嵌入活动星系核(AGN)吸积盘中的二元黑洞是这种GW事件的可能候选者。结合盘-双星相互作用的演化方程和GW螺旋,我们发展了一个理想化的分析模型,用于分析活动星系核吸积盘中BBH的轨道演化。我们调查耦合的“光盘+GW”驱动的BBHs从光盘驱动的制度过渡到GW驱动的制度,在小的分离轨道分离的演变。在这个演化通道中,BBH合并被加速的轨道衰变和轨道偏心率增长的组合在光盘为主的政权。我们提供了一个量化的合并时间尺度$τ_\text{merger}$,并分析其依赖于吸积盘和二进制轨道参数。通过计算的GW频率的函数的轨道偏心率的演变,我们预测,大多数双星活动星系核盘应具有显着的剩余偏心率($e \sim 0.01-0.1$),潜在的LISA检测。我们进一步讨论了这种特殊的BBH在AGN通道的二元演化路径的框架内的潜力和警告。
2020-06-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Perturbing AGN Accretion Disks with Stars and Moderately Massive Black Holes: Implications for Changing-Look AGN and Quasi-Periodic Eruptions
该模型提出轨道伴星扰动AGN吸积盘激发螺旋波导致吸积爆发,解释变脸AGN需高偏心中等质量黑洞,而准周期爆发则源于高偏心恒星近心点经过。
2025-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the X-ray reflection in low accretion rate AGN using XMM-Newton, NuSTAR and Swift
低速吸积的活动星系核(AGN)的一个有趣的特征是其X射线谱的反射特征变弱,这可能是由于随着吸积速率的降低,环面逐渐消失的结果。有人认为,低光度活动星系核(LLAGN)与高光度活动星系核相比,会有不同的反射器配置,要么覆盖更小的天空部分,要么只是拥有更少的物质。此外,我们注意到,光谱指数($Γ$)和截止能量的主要幂律发射的确定是受反射模型的列入,显示使用它们来研究吸积机制的重要性,特别是在LLAGN的情况下,以前已经显示出高色散之间的关系$Γ$和吸积率。我们的目的是约束的几何形状和列密度的反射层的LLAGN样品覆盖了广泛的X射线的能量范围结合数据从XMM牛顿+ NuSTAR +雨燕的硬X射线通量有限的样品17 LLAGN从BASS/DR 2吸积率$λ_{Edd}$ =L $_{\rm Bol}$ /L $_{\rm Edd}$ <10 $^{-3}$。我们拟合所有的光谱使用的反射模型环面(borus 02)和吸积盘(Xillver)反射器。我们发现了环面柱密度和吸积率之间的初步相关性,LLAGN显示出较低的柱密度相比,高光度的对象。我们还确认了$Γ$和$λ_{Edd}$之间的关系,具有比以前报道的更小的散射,这要归功于包含高能量数据和反射模型。我们的结果与$λ_{Edd}\sim10^{-3}$的一个断裂相一致,表明与高吸积活动星系核相比,存在一种不同的吸积机制。
2022-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Rapid AGN accretion from counter-rotating discs
活动星系核的吸积可能是混沌的。这可以产生相对于中心超大质量黑洞(SMBH)的自旋反向旋转或强烈不对准的吸积盘,或接近SMBH双星的轴。因此,我们考虑在吸积盘的角动量的抵消与一个显着的改变平面(倾斜)之间的内部和外部。我们估计分析通过这样的光盘的最大吸积率,并比较这与光滑粒子流体动力学(SPH)模拟的结果。这些结果表明,如果盘的内部以这种方式倾斜而不是平面,那么超大质量黑洞的吸积速率可能会大$\gtrsim 100$倍。这提供了一种自然的方式来驱动超大质量黑洞的快速增长,以及SMBH双星的合并。
2012-02-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray constraints on the fraction of obscured AGN at high accretion luminosities
利用XMM-XXL宽域X射线巡天探测了活动星系核在高吸积光度下的遮蔽部分,即$L_X (\rm 2-10 \, keV) > 10^{44} \, erg \,s ^{-1}$,并给出了红移值$z\approx1.5$。该样品覆盖了大约$\rm14\,deg^2$的面积,并在广泛的中性氢柱密度范围内提供了对强大活动星系核空间密度的限制,这些中性氢柱密度超过了康普顿厚度极限$\rm N_H\approx10^{24}\,cm^{-2}$。对于不依赖于红移的光度$L_X(\rm 2-10\,keV)>10^{44}\,erg\,s^{-1}$,我们估计被遮蔽的康普顿薄($\rm N_H=10^{22}-10^{24}\,cm^{-2}$)活动星系核的分数为$\approx0.35$。对于亮度较低的源,被遮蔽的康普顿薄活动星系核的比例从$z=0.25$的$0.45\pm0.10$增加到$z=1.25$的$0.75\pm0.05$。通过模板拟合观测到的河外源光谱能量分布,在红外线中选择活动星系核的研究估计了与XMM-XXL约束一致的高吸积光度下的空间密度。没有证据表明有大量活动星系核(例如,被严重遮蔽)在红外线上被识别,而在X射线波长上被遗漏。我们进一步探讨了XMM-XXL活动星系核的中红外色随吸积光度、柱密度和红移的变化。XMM-XXL源中位于文献中定义的选择活动星系核的中红外色楔内的部…
2017-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Numerical modeling the mass feeding rates onto accretion-modified stars embedded within AGN disks
本研究通过3D数值模拟探究AGN盘厚度、热质量等因素对盘内恒星质量供给率的影响,发现盘剪切会降低供给率并给出关联公式,同时分析了恒星对AGN盘的反馈及演化。
2025-05-21 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling changing-look (CL) AGN phenomenon in 1D using accretion disk instabilities
除了有规律的、低水平的随机变化外,一些活动星系核偶尔会在光度、光谱形状和/或X射线吸收方面表现出异常大的变化。最值得注意的是光谱类型的变化时,被归类为塞弗特1成为塞弗特2星系或反之亦然。因此,一个名字被创造出来的“Changing-Look AGN”(CL AGN)。这种现象的起源仍然是未知的,但对于大多数来源,有强烈的论点支持内在的变化。理解这种快速变化的本质是对黑洞吸积流模型的一个挑战,因为这种变化的时间尺度比标准盘粘性时间尺度短得多。我们的目标是模型的CL AGN现象假设的基本机制是随时间变化的黑洞吸积盘不稳定,由于占主导地位的辐射压力的演变。我们使用1维,垂直整合磁盘模型,但我们允许存在的热日冕层盘上方和存在的内部纯热流。我们专注于变化的时间尺度和幅度,这可以通过大尺度磁场的作用,描述的磁盘电晕耦合,和存在的内部光学薄流,如平流主导吸积流(ADAF)进行调节。我们比较模型预测的吸积盘周围的黑洞质量10 $^7$ M $_{\odot}$。
2021-10-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gas Accretion from a Neighbouring Galaxy Fuels the Low-luminosity AGN in NGC 4278
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Guizhou Radio Astronomical Observatory, Guizhou University(贵州大学贵州无线电天文观测站)
通过观测发现邻近星系的气体吸积为NGC 4278的低亮度AGN提供燃料,可能引发相对论喷流和TeV伽马射线发射。
2025-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN jet power and feedback characterised by Bondi accretion in brightest cluster galaxies
本文提出了一种新的方法来估算椭圆星系中心超大质量黑洞的Bondi(热气)吸积率\dot M_B。即使在X射线观测中Bondi半径不能很好地分辨,它也可以应用。这种方法基于两个简单的假设:(1)Bondi半径以外的热气体几乎处于流体静力平衡,(2)星系中心附近的气体温度接近维里温度。我们将这种方法应用于附近星系团中的28个明亮的椭圆星系(其中27个是最亮的星系团星系; BCGs)。我们发现在\dot M_B中,Bondi吸积率和与SMBH相关的喷流功率之间存在着四个数量级的相关性。对于大多数星系来说,吸积率大到足以解释喷流的能量。我们的结果表明,来自活动星系核(AGN)的反馈与SMBH周围热气的性质相关。我们还发现,更大规模的SMBH在BCGs往往有更大的特定增长率。这可以解释一些SMBH的超质量(~ 10^10 M_sun)。吸积率和活动星系核的X射线光度之间的比较表明,活动星系核的BCGs是非常低的辐射与银河系中的X射线双星相比,即使它们的爱丁顿吸积比,\dot M_B/ \dot M_Edd,超过0.01。最后,我们发现了一个紧密的相关性之间的邦迪吸积率和冷核的X射线光度。它们的关系是线性的,并且由邦迪吸积产生的功率足够大,以补偿冷核的辐射冷却。虽然“经典”的邦迪吸积模型是一个大大简化的,我们在这里发现的相关性表明,吸积到SMBHs广泛地反映了邦迪吸积的属性。
2016-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN jet-driven stochastic cold accretion in cluster cores
有几种观点认为,在位于星系团中心的大质量星系中,冷气体的随机凝聚及其在中心超大质量黑洞(SMBH)上的吸积对于活动星系核(AGN)反馈起作用是必不可少的。我们的3-D流体动力学AGN喷流ICM(intraclustmedium)模拟,在详细的角动量分布的冷气体和它的时间变化的第一次,表明冷气体的角动量穿越$\lesssim 1$ kpc基本上是各向同性的。在顺时针方向和逆时针方向上质量几乎相等的情况下,我们预计在大致的动力学时间上角动量会抵消。这意味着应当形成具有短粘性时间的紧凑的吸积流,通过该吸积流,足够的吸积功率可以足够快地被引导成射流机械能以防止冷却流。固有的随机性,预计在反馈周期驱动的冷气体冷凝,引起一个大的变化,在星系团的中心,类似的集群和SMBH的质量,在协议的观测冷气体质量。这种相关性预计将更紧密的平滑热/邦迪吸积。从我们的模拟中得到的腔功率和Bondi功率之间的弱相关性也与观测结果相匹配。
2017-07-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Amoeba: An AGN Model of Optical Emissions Beyond steady-state Accretion discs
本文提出Amoeba模型,整合吸积盘、宽线区、尘埃环、内禀信号和微透镜,模拟AGN光学发射及光变曲线,超越传统稳态模型。
2025-03-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Wind from cold accretion flows
本文综述了活动星系核吸积盘中辐射线驱动力和磁驱动两种风机制的研究历史与最新进展,并探讨了其对超快外流和AGN反馈的解释与作用。
2024-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion-modified Stars in Accretion Disks of Active Galactic Nuclei: Contribution to AGN disk viscosity
State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室);School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);National Astronomical Observatory of China(中国科学院国家天文台)
本研究探讨了活动星系核吸积盘中吸积修改的恒星对粘性的影响,通过两种情景分析揭示了AMS反馈在角动量传输中的作用。
2026-02-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Feedback-Dominated Accretion Flows
提出了活动星系核中吸积盘的新的双流体模型,旨在解决活动星系核外围长期存在的Toomre不稳定性问题。根据Sirko和Goodman等人早期研究的精神,我们认为Toomre不稳定性最终是通过碎片化及其后果产生的反馈进行自我调节的。与过去的半解析模型不同,(i)采用局部处方将恒星形成率与热反馈联系起来,(ii)假设活动星系核盘自我调节到恒星形成稳态(Toomre参数Q=1),我们发现反馈过程在时间和空间上都是非局部的。许多嵌入活动星系核气体中的恒星质量黑洞(BH)的积累最终取代了大质量恒星的辐射、风和超新星,成为主要的反馈源。反馈加热的非定域性,加上需要热量来有效地混合整个气体,产生了稳态活动星系核解决方案,可以有Q>>1,没有正在进行的恒星形成。我们发现自洽的定态解在大部分的参数空间的活动星系核的质量和吸积率。这些解决方案包含了大量的嵌入式紧凑的对象,可能会在AGN的寿命,包括进入较低和较高的质量差距的几个因素的质量增长。这些反馈主导的活动星系核盘在结构上与通常使用的一维盘模型有很大的不同,这对活动星系核内部引力波源的形成有着广泛的意义。
2022-03-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
The shape of Fe K$α$ line emitted from relativistic accretion disc around AGN black holes
起源于超大质量黑洞附近吸积盘的Fe K $α$线,在不到50%的活动星系核中被观测到.在这项研究中,我们调查可以解释这种缺乏检测的吸积盘和黑洞的某些参数的影响,如倾角,盘的内外半径和发射率指数。为了确定这些参数如何影响Fe K $α$线的形状,我们模拟了大约60,000个从相对论盘发射的Fe K $α$线轮廓。基于模拟的谱线轮廓,我们得出结论,缺乏的Fe K $α$线检测在1型活动星系核可能,造成的特定的发射盘参数,但也在光谱分辨率和灵敏度的X射线探测器的限制。
2018-11-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
The self-regulated AGN feedback loop: the role of chaotic cold accretion
超大质量黑洞的吸积和反馈在星系、星系团和星系团的演化过程中起着重要的作用。我回顾活动星系核的反馈是如何紧密耦合的多相气体的形成和新探测的混沌冷吸积(CCA)。在湍流和加热的大气中,冷云和kpc尺度的细丝通过热不稳定性从等离子体中凝结出来,并朝着黑洞下雨。在原子核中,冷云、暗条和中央环面之间经常发生的混沌碰撞促进了角动量的抵消或混合,使吸积速率达到邦迪速率的100倍。快速的变化触发了强大的活动星系核外流,这熄灭了冷却流和恒星的形成,而不会破坏冷核心。活动星系核的加热抑制了多相气体和吸积的形成,反馈减弱,热晕再次冷却,重新开始新的循环。最终,CCA通过紧密的自我调节反馈在黑洞和整个宿主之间建立了一种共生联系,使气体晕在整个宇宙时间内保持全球热平衡。
2015-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Extreme AGN variability: evidence of magnetically elevated accretion?
现在,在越来越多的塞弗特星系和发光类星体中,可以看到光学到X射线波长的快速、大幅度的变化。这些变化意味着吸积功率的全球变化,但速度太快,无法通过标准薄吸积盘的流入来传达。长期以来,人们都知道这样的圆盘很难解释观测到的活动星系核的光学/紫外辐射。在这里,我们表明,替代模型来解释这些观察有较大的规模高度和较短的流入时间。特别是由磁压支持的吸积盘在所有光度下都是几何厚度的,流入时间与迄今为止在极端变率事件中观察到的几年时间尺度一样短。未来的时间分辨,多波长观测可以区分通过这里提出的几何厚盘的流入,以及中央源或不稳定驱动的极限环的极端再处理的替代方案。
2018-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Effects of Accretion Feedback on Stellar Evolution in AGN Disks
Institute for Advanced Study(高等研究院);Flatiron Institute(平顿研究所);Princeton University(普林斯顿大学)
研究吸积反馈对恒星演化的影响,通过半解析模型发现反馈限制了吸积速率,改变恒星属性及盘内化学丰度预测。
2026-04-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Black Hole Mass Accretion Rates and Efficiency Factors for over 750 AGN and Multiple GBH
在无量纲和物理单位的质量吸积率,和效率因子描述的总辐射光度的磁盘和流出的光束功率进行了研究。包括576 LINER,100个经典双(FRII)射电源,80个相对本地AGN,和103个测量的四个恒星质量的X射线双星系统,被称为银河系黑洞(GBH)的源的样本,包括在研究中。所有的源都有高度准直的流出,导致紧凑的无线电发射或强大的扩展(FRII)无线电发射。每个完整的样本的属性进行了探讨,是那些四个人的GBH,和子类型的FRII和本地活动星系核样本。识别和研究了具有高、中、低值的吸积速率和效率因子的源类型和子类型。定义并研究了一个新的效率因子,它描述了黑洞自旋和质量吸积率对光束功率的相对影响,并发现它提供了一个新的和有趣的诊断。13个源的质量吸积率和6个源的效率因子与独立获得的值进行了比较,并表明类似的值与独立的方法获得。这里获得的质量吸积率和效率因子大大增加了可用值的数量,并提高了我们对它们与源类型关系的理解。给出了红移对量子数的依赖关系,并讨论了其对结果的影响。
2020-10-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Unveiling slim accretion disc in AGN through X-ray and Infrared observations
在这项工作中,这是Castelló-Mor et al.(2016)的延续,我们为活动星系核(AGN)样本提供了新的X射线和红外(IR)数据,覆盖了小光度范围内的大范围爱丁顿比。特别是,我们严格探索的依赖性的光学-X射线光谱指数$α_{OX}$和IR-光学光谱指数上的无量纲吸积率,$\dot{\mathcal{M}}=\dot{m}/η$其中$\dot{m}=L_{AGN}/L_{Edd}$和$η$是质量到辐射的转换效率,在低和高吸积率源。我们发现,快速吸积源的SED是令人惊讶的相似,从源的比较样本与低吸积率。特别是:(1)慢吸积和快吸积活动星系核的光-紫外活动星系核自辐射能都可以用薄的AD模型来拟合。ii)在缓慢和快速吸积系统中,$α_{OX}$的值非常相似,直至无因次吸积率$\dot{\mathcal{M}}_{c}\sim$ 10。我们只发现了具有$\dot{\mathcal{M}} > \dot{\mathcal{M}}_{c}$的源的$α_{OX}$和$\dot{\mathcal{M}}$之间的相关性。在这种情况下,更快的吸积源似乎有系统较大的$α_{OX}$值。iii)我们还发现,在快速吸积系统中,环面对具有较低红外-光学光谱斜率的活动星系核初级辐射的再处理效率似乎较低。这些研究结果,未能恢复的预测之间的差异的SED的超薄和薄AD在观察到的光谱窗口,表明额外的物理过程或…
2017-01-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Winds Can "Blow Up" AGN Accretion Disk Sizes
最近的多波段变率研究表明,活动星系核(AGN)吸积盘的大小一般比经典薄盘的预测大$2\sim 3$的一个因素。这暗示了经典薄盘理论中缺少的一些关键成分:在这里,我们提出了吸积盘风。对于给定的辐射光度,在吸积盘外部,有风情况下的有效温度高于无风情况下的有效温度,同时,有风情况下的径向温度廓线比无风情况下的径向温度廓线浅。在有风的情况下,对于给定的波段,大半径的黑体辐射对观测到的光度的贡献比无风的情况更大。因此,风箱的盘尺寸可以大于无风箱的盘尺寸。我们证明了一个吸积速率标度为$\dot{M}_0 (R/R_{\mathrm{S}})^β$的模型(即,吸积率随着半径的减小而下降)可以匹配NGC 5548的带间时间滞后和光谱能量分布。我们的模型也可以解释带间时间滞后的其他来源。因此,我们的模型可以帮助破译当前和未来的连续混响映射观测。
2018-10-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring the AGN Accretion Disks using Continuum Reverberation Mapping
本研究利用Growth India望远镜对超大质量黑洞吸积盘进行多波段连续谱反响映射,发现目标源IRAS 04416+1215的吸积盘尺寸比Shakura Sunyaev理论模型预期约大4倍。
2023-07-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
A global view of the inner accretion and ejection flow around super massive black holes: radiation driven accretion disk winds in a physical context
了解超大质量黑洞(SMBH)吸积和抛射的物理和几何性质,对于了解活动星系核(AGN)的演化以及宇宙大尺度结构的演化具有重要意义。我们的目的是提供一个简单的,连贯的,和全球性的看法,在AGN的亚秒差距的吸积和喷射流与不同的爱丁顿比,$\dot{m}$,和黑洞质量,$M_{BH}$。我们利用理论的见解,数值模拟的结果,以及紫外和X射线观测,包括不同的吸积和喷射模式,特别强调的作用,辐射驱动强大的吸积盘风从中央SMBH的内部区域的AGN的内部区域。我们提出了五个$\dot{m}$制度的内部吸积和喷射流周围SMBH的物理预计会发生变化,并对应于静态和非活动星系观测;低光度AGN(LLAGN);塞弗特和迷你宽吸收线类星体(迷你BAL类星体);窄线塞弗特1星系(NLS 1)和宽吸收线类星体(BAL类星体);和超爱丁顿源。我们包括在这种情况下,辐射驱动的磁盘风,这是强的高$\dot{m}$,大$M_{BH}$制度,并可能存在,但可能在中等$\dot{m}$,小$M_{BH}$制度弱。活动星系核中的吸积/喷射流的多样性可以很好地解释为仅仅改变两个基本性质:爱丁顿比$\dot{m}$和黑洞质量$M_{BH}$,以及包含吸积盘风,这些风可以自然地由发光的吸积盘发射的辐射发射。
2019-11-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Qwind3: UV line-driven accretion disc wind models for AGN feedback
活动星系核(AGN)中的紫外(UV)亮吸积盘应该引起线驱动,产生强大的风,这可能在AGN反馈以及产生宽线区等结构中起重要作用。然而,耦合辐射流体动力学代码是复杂和昂贵的,所以我们计算风,而不是使用非流体动力学的方法(Qwind框架)。原始的Qwind模型假设风中的初始条件,并且只有简单的辐射传输。在这里,我们提出了一个改进的版本,推导出风的初始条件,并已显着改善射线跟踪计算风吸收自一致的紫外线辐射的扩展性质。我们还校正了相对论效应的辐射通量,并评估了这对风速的影响。这些变化意味着模型更加物理化,因此其预测更加稳健。我们发现,即使考虑相对论效应,风可以定期达到速度$\simeq$(0.1-0.5)$c$,并进行质量损失率可以高达30%的吸积质量的黑洞质量的$10^{7-9}$ $\mathrm{M}_\odot$,和50%的爱丁顿率的质量吸积率。总的来说,风的功率与黑洞的质量吸积率成幂律关系,这与目前包含活动星系核反馈的宇宙学模拟中普遍假设的较弱的尺度关系不同。更新后的代码Qwind 3在GitHub上公开提供
2021-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion History of AGN III: Radiative Efficiency and AGN Contribution to Reionization
超大质量黑洞(SMBH)生长的宇宙历史对于理解星系演化、再电离和吸积物理具有重要意义。最近的NuSTAR、Swift-BAT和\textit{Chandra}硬X射线巡天对活动星系核的空间密度提出了新的限制。使用新的X射线光度函数从这些数据中得出,我们在这里估计的吸积效率的SMBHs和它们的再电离的贡献。根据X射线辐射和遮蔽柱密度分布,转换成紫外波长,计算了活动星系核(AGN)电离辐射总量与红移的函数关系。将光度函数限定为活动星系核,我们的结果与当前活动星系核的紫外光度函数一致。对于逃逸分数的现实假设,所有活动星系核对宇宙再电离的贡献是$\sim4$倍,低于星系的贡献(在$z\sim6$为23%)。我们的研究结果还提供了一个观测约束的处方,可用于星系演化的模拟或模型。为了估计超大质量黑洞将质量转化为光的平均效率,我们将总辐射能量与最近的局部黑洞质量密度进行了比较,总辐射能量是使用热辐射校正从X射线光转换而来的。最有可能的值是$η\sim 0.3-0.34$,接近最大旋转克尔黑洞的理论极限$η=0.42$,这意味着平均而言,成长中的超大质量黑洞正在快速旋转。
2020-09-16 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.space-ph
Magnetic flux paradigm for radio-loudness of AGN
我们认为,磁通量穿过黑洞,而不是黑洞自旋或爱丁顿比,是在发射强大的喷流,从而确定活动星系核(AGN)的射电响度的主导因素。大多数活动星系核是无线电宁静的,因为供给它们的薄吸积盘在靠近黑洞的地方沉积磁通量的效率很低。通量积累更有可能发生在热吸积(或厚盘)阶段,我们认为,射电大声类星体和强发射线射电星系发生时,只有一个大规模的,冷吸积事件后的一集热吸积。这样的事件可能是由一个巨大的椭圆星系与一个盘状星系的合并引发的。这张照片支持的想法,通量积累可以导致形成一个所谓的磁扼吸积流(MCAF)。观测到的射电响度范围很大,这不仅反映了压在黑洞上的通量的大小,也反映了来自圆盘的紫外线通量的减少,这是由于与累积通量相关的“磁层”造成的。虽然最强的喷流是由长期积累的磁通量引起的,但中等的喷流活动也可以由磁通量的波动触发,这些磁通量是由湍流、热的内部区域沉积的,否则就是薄的吸积盘,或者是由吸积盘日冕中湍流场的耗散。这些过程可能是负责喷流的生产在西弗特和低光度活动星系核,以及喷流与X射线双星。
2013-01-23 astro-ph.CO astro-ph.HE