Resonances of compressible stars in precessing orbits around a spinning black hole
本研究将不可压缩星的新共振结果扩展到多方状态方程恒星，并推导共振增长率公式，以验证流体动力学模拟。
2025-04-24 astro-ph.HE gr-qc
Constraining black hole parameters with the precessing jet nozzle of M87*
针对M87*喷流喷口约11年的进动现象，本文通过测地线运动特性研究球轨道与倾斜吸积盘翘曲半径的关系，约束黑洞自旋与翘曲半径参数，为检验强引力区域物理提供新途径。
2024-12-01 astro-ph.HE gr-qc
Post-adiabatic self-force waveforms: slowly spinning primary and precessing secondary
National University of Singapore（新加坡国立大学）；University College Dublin（都柏林大学学院）；University of Southampton（南安普顿大学）
本文扩展了非旋转双星的1PA波形模型，考虑主星缓慢旋转和次星任意预cession自旋，展示了其与数值相对论模拟的高一致性，并公开了改进的1PAT1R波形模型。
2026-04-26 astro-ph.HE gr-qc
Gamma Ray Burst and Soft Gamma Repeaters. Spinning, Precessing Gamma Jets
研究伽马射线暴与软伽马重复体的能量来源，提出极端喷流模型以解释高能输出和喷流约束问题。
1999-06-28 astro-ph astro-ph.CO astro-ph.HE
Modeling the remnant mass, spin, and recoil from unequal-mass, precessing black-hole binaries: The Intermediate Mass Ratio Regime
我们重新建模的剩余黑洞的属性，导致合并的黑洞二进制的参数的函数。我们提供了一组经验公式的最终质量，自旋和反冲速度的最终黑洞的质量比和个别自旋的祖先的函数。为了确定这些公式的拟合系数，我们进行了一组128个新的数值演化的进动，不等质量的黑洞二进制文件，并适合由此产生的残余质量，自旋和反冲。为了降低分析的复杂性，我们选择了这样的配置，其中一个黑洞旋转，无量纲自旋α =0.8，相对于轨道角动量的角度不同，另一个不旋转。除了演化出具有不同自旋倾角的双星家族，我们还演化出质量比小至q=1/6的双星。我们使用由此产生的经验公式来预测的概率黑洞合并导致一个给定的反冲速度，总辐射引力能，和最终的黑洞自旋。
2016-07-20 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Frame-dragging, disk warping, jet precessing, and dipped X-ray lightcurve of Sw J1644+57
Swift最近发现的X射线瞬变源Sw J1644+57被认为是由快速旋转的超大质量黑洞（SMBH）对恒星的潮汐破坏引发的。对于这样的事件，外盘很可能相对于旋转的SMBH的赤道平面没有对准，因为在分裂之前，进入的恒星很可能有一个倾斜的轨道平面。倾斜的圆盘受到Lense-Thirring扭矩的影响，由于Bardeen-Petterson效应，该扭矩趋于扭曲和翘曲。内盘倾向于与SMBH自旋对齐，而外部区域倾向于保持在恒星轨道平面内，在Bardeen-Petterson半径周围有一个过渡区。从自旋SMBH发射的相对论性喷流将经历进动。Sw J1644+57的5-30天X射线光变曲线显示出明显的窄倾角的准周期（2.7天）变化。我们数值求解一个翘曲的磁盘，并提出了一个喷气进动模型调用Blandford-Znajek喷准直由附近的Bardeen-Petterson半径发射的风。通过模拟，我们表明，在X射线光变曲线的窄倾角可以再现的几何配置的范围。从数据中，我们推断，初始恒星轨道的倾斜角是在$10^{\circ}-20^{\circ}$的范围内，从SMBH赤道平面，射流应该有一个适度高的洛伦兹因子，和倾斜角，射流开口角，和观察者的视角是这样的，扫描射流锥的视线的占空比略小于0.5。
2012-11-18 astro-ph.HE
Addressing the spin question in gravitational-wave searches: Waveform templates for inspiralling compact binaries with nonprecessing spins
本文提出了一个后牛顿（PN）模板家庭的引力波形从吸入紧凑的双星与非旋进的自旋，其中的自旋效应是由一个单一的“约化自旋”参数。这个模板族，它重新参数化的所有自旋相关的PN条款的首阶（1.5 PN）自旋轨道耦合项\emph{in an approximate way}，有很高的重叠（拟合因子> 0.99）与非旋进双星与任意质量比和自旋。我们还证明了这个模板族对于相当大一部分质量相当的自旋双星（m_2/m_1 <~ 10）的探测是“有效的”，为从自旋低质量双星中寻找引力波（GW）提供了一种有吸引力和可行的方法。我们还指出，在相当质量（m_1 ~= m_2）区域，相位演化中的长期（非振荡）自旋相关效应（非旋进模板考虑到的）比旋进的振荡效应更重要。因此，与非旋进旋转模板相比，非旋转模板的有效性在这种情况下特别差。对于高级LIGO观测到的双星中子星，即使是中等自旋（L。S/m^2 ~= 0.015 - 0.1）将导致与非纺丝模板相当大的失配（~ 3% - 25%）。这与中子星自旋可能与GW探测无关的预期相反。
2011-09-12 astro-ph.HE gr-qc
High-accuracy waveforms for black hole-neutron star systems with spinning black holes
精确的数值波形是建立和标定引力波天体物理波形模型的重要条件。然而，对于黑洞-中子星双星，很少有精确的波形是公开的。最新的模型校准到大量的旧的模拟具有良好的参数空间覆盖率低自旋非旋进双星，但精度有限，和一个更长的时间少得多，更近的模拟仅限于非自旋黑洞。在本文中，我们提出了三个新的系统，包括快速旋转的黑洞，和一个旋进配置长，精确的数值波形。我们详细研究模拟的准确性，特别是在BHNS二进制文件的背景下，第一次执行波形外推方法的柯西特征提取的结果的详细比较。新波形在螺旋期间具有$<0.1\,{\rm rad}$相位误差，在合并时上升到$\sim (0.2-0.4)\,{\rm rad}$误差，并且在其幅度中具有$\lesssim 1\%$误差。我们计算最近的分析模型，这些数值结果的忠实性，并发现专门为BHNS二进制执行良好的模型（$F>0.99$）的二进制文件看到的face-on.For边缘上的意见，特别是进动系统，模型和模拟之间的分歧增加，和模型，包括进动和/或高阶模式开始比BHNS模型，目前缺乏这些功能。
2020-10-27 astro-ph.HE gr-qc
PRECESSION: Dynamics of spinning black-hole binaries with python
我们提出的数字代码PRECESSION：一个新的开源Python模块，研究进动黑洞二进制在后牛顿政权的动力学。该代码提供了一个全面的工具箱，（一）研究黑洞自旋沿其进动周期的演变，（二）执行引力波驱动的二进制inspirals使用轨道平均和岁差平均积分，和（iii）预测合并残留物的性质，通过拟合公式从数值相对论模拟。PRECESSION是一个随时可用的工具，可将黑洞自旋动力学添加到更大规模的数值研究中，如引力波参数估计代码、预测引力波事件率的总体合成模型、星系合并树和结构形成的宇宙学模拟。PRECESSION提供了快速可靠的积分方法，将黑洞双星的统计样本从它们形成的大间隔传播到它们变得可检测的小间隔，从而将旋转黑洞双星的引力波观测与它们的天体物理形成历史联系起来。该代码也是一个有用的工具，计算初始参数的数值相对论模拟针对特定的进动系统。PRECESSION可以从Python包索引安装，它在Github上的版本控制下免费分发，在那里提供了进一步的文档。
2017-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Propagation of Precessing Jet in Envelope of Tidal Disruption Events
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）
研究TDE包层中进动喷流的传播，采用ZEBRA模型，探讨喷流在特定条件下突破包层并产生X射线特征信号的机制。
2025-11-11 astro-ph.HE
GW190521: orbital eccentricity and signatures of dynamical formation in a binary black hole merger signal
对不稳定性超新星被认为限制了质量在50 - 135太阳质量范围内的黑洞的形成。然而，质量在这个“高质量间隙”内的黑洞预计将作为二元黑洞合并的残余物形成。这些残余物可以在人口稠密的环境中，如球状星团中，再次动态地合并。双星黑洞合并GW 190521是动态形成的假说得到了其高质量的支持。轨道偏心率也可以是动力学形成的一个标志，因为一个在结合后迅速合并的双星在合并前可能不会圆化。在这项工作中，我们测量了GW 190521的轨道偏心率。我们发现，数据更喜欢在10 Hz的偏心率$e \geq 0.1$的信号，一个非进动，准圆形信号，与对数贝叶斯因子$\ln{\cal B}=5.0$。与旋进、准循环分析相比，数据更倾向于非旋进、$e \geq 0.1$信号，具有对数贝叶斯因子$\ln{\cal B}\approx2$。使用注射研究，我们发现，一个非旋转，适度偏心（$e = 0.13$）GW 190521样的二进制可以被误认为是一个准圆形，进动二进制。相反，具有自旋诱导进动的准圆双星可能被误认为是偏心双星。因此，我们无法确定GW 190521是旋进还是偏心。然而，由于这两个属性支持动态形成假说，我们的研究结果支持的假设，GW 190521动态形成。
2020-10-20 astro-ph.HE
Georgia Tech Catalog of Gravitational Waveforms
本文介绍了佐治亚理工学院的数值相对论工作的模拟银行的重力波形的目录。目前，该目录包括来自600多个二元黑洞模拟的452个不同的波形：其中128个波形来自黑洞自旋与轨道角动量对齐的二元，324个来自进动二元黑洞系统。非旋转黑洞双星的波形具有质量比$q = m_1/m_2 \le 15$，旋进旋转黑洞双星的波形具有质量比$q \le 8$。波形在螺旋晚期、合并期间的爆发和最终黑洞的衰荡中扩展了中等数量的轨道。在目录中的波形匹配的例子对广泛使用的近似模型。此外，预测的质量和自旋的最终黑洞的唯象拟合测试对模拟银行的结果。讨论了星表在解释GW150914事件和未来LIGO大质量双星黑洞搜索中的作用。佐治亚理工学院的目录可在einstein.gatech.edu/catalog上公开获得。
2016-05-10 astro-ph.HE gr-qc
A Phase Lag between Disk and Corona in GRMHD Simulations of Precessing Tilted Accretion Disks
在它的演化过程中，黑洞（BH）从不同的方向吸积气体。给定一个随机吸积事件，吸积盘的典型角动量将相对于BH自旋倾斜$\sim$ 60 $^\circ$。未对准导致光盘以随BH旋转和倾斜角增加的速率旋进。我们提出了第一个广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟跨越一个完整的进动周期的高度倾斜（60 $^\circ$），适度薄（$h/r=0.1$）吸积盘周围的快速旋转（$a\simeq0.9$）BH。当圆盘和喷流同相进动时，我们发现夹在两者之间的日冕滞后于$\gtrsim 10^{\circ}$。对于BH吸积的光谱模型，这意味着硬非热（日冕）发射滞后于软（盘）发射，从而可能解释在X射线双星中的C型低频准周期振荡中看到的硬能量滞后的一些特性。强喷流不受这种盘状日冕滞后的影响，而弱喷流在$r \sim 100$黑洞半径处遇到滞后日冕时会失速。这种相互作用可能会抑制大规模喷流的形成。
2023-01-29 astro-ph.HE
An apparent GRBs evolution around us or a sampling of thin GRB beaming jets?
报道了2009年9月所有已知伽玛暴的伽马射线暴表观平均各向同性功率与其红移的关系。它需要一个不切实际的伽马射线暴在我们周围的进化，或者它只是探测一个非常薄的伽玛旋进喷流模型的需要。这些旋进和旋转喷流是由超相对论电子在类星体或微类星体源上的逆康普顿和/或同步辐射产生的。这些喷流在超新星诞生时最强大，一旦在轴上，就向我们闪耀，闪烁着伽玛射线暴探测器。薄喷流的颤动（旋转、旋进、被磁场弯曲）自然地解释了观察到的不同伽玛暴的不规则多爆炸结构及其罕见的再增亮。喷流旋进（通过双星伴星或内部盘的不对称性），并在几个小时的时间尺度上按幂律衰减。伽玛射线暴的爆发发生在观察者的视锥内，持续时间只有一秒钟;由于相对论性同步加速器（或IC）定律，喷射角在伽马波段较窄，但在X波段较宽。它的表观亮度与其硬度有很好的相关性（Amati相关性）。这解释了更广泛和更长的X射线伽玛射线暴余辉持续时间和（不是那么多）罕见的存在的X射线前体以及明显的主要伽玛射线暴爆炸。喷流轻子可能起源于内部的初级强子核（以及介子和μ子次级喷流）。EGRET、AGILE和Fermi等几个最硬和最晚的GeV γ可能是在相对论收缩条件下轴向观测到的PeV中子飞行中的β衰变。
2009-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRMHD simulations of accretion flows onto unequal-mass, precessing massive binary black hole mergers
本研究使用广义相对论磁流体动力学模拟探讨自旋取向对不等质量双黑洞合并前吸积流动力学的影响，发现自旋错位会增强质量吸积率的准周期调制，为多信使观测提供潜在特征。
2023-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Disc Tearing and Bardeen-Petterson Alignment in GRMHD Simulations of Highly Tilted Thin Accretion Discs
明亮的活动星系核（AGN）和X射线双星（XRB）通常包含几何上薄的、辐射冷却的吸积盘。根据理论，在许多情况下，这些黑洞最初与黑洞赤道高度错位。在这项工作中，我们提出了第一个广义相对论磁流体动力学模拟非常薄的（h/r~0.015-0.05）吸积盘周围的快速旋转（a~0.9）黑洞和倾斜45-65度。我们表明，内部区域的磁盘与h/r<0.03对齐的黑洞赤道，虽然比分析工作预测的半径小。内部对准和外部未对准的盘区域由倾斜角的急剧中断分离，伴随着密度的急剧下降。我们发现，由旋转的黑洞的帧拖动压倒了磁盘的粘度，这是自洽产生的磁化湍流，撕裂光盘，并形成一个快速旋进的内子盘周围的一个缓慢旋进的外子盘。我们发现，该系统产生一对相对论射流的所有初始倾斜值。在小距离处，黑洞发射的喷流与内子盘一起快速进动，而在大距离处，它们与外子盘部分对齐，进动较慢。如果撕裂半径能在未来的工作中精确建模，基于进动驱动的准周期振荡的黑洞自旋的发射模型无关的测量可能成为可能。
2022-08-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
SEOBNRv5PHM: Next generation of accurate and efficient multipolar precessing-spin effective-one-body waveforms for binary black holes
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；University of Maryland（马里兰大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
研究双黑洞引力波信号，提出SEOBNRv5PHM模型，在有效单体形式体系下用于双黑洞全信号。该模型计算效率高，通过与多组波形对比验证，能进行贝叶斯参数估计，可作为提取双黑洞天体物理和宇宙学信息的标准工具。
2026-07-17 astro-ph.HE gr-qc
Polynomial approximation of the Lense-Thirring rigid precession frequency
我们提出了一个多项式近似的整体Lense-Thirring刚性进动频率研究低频准周期振荡旋转黑洞周围。这种高性能的近似允许确定的旋进厚吸积盘的预期频率与固定的内半径和可变的外半径周围的黑洞与给定的质量和自旋。我们讨论了我们的多项式近似的精度和适用性区域，计算时间减少了$\approx70$的一个因素，在分钟的范围内。
2018-02-08 astro-ph.HE
Interplay of spin-precession and higher harmonics in the parameter estimation of binary black holes
引力波（GW）信号从合并的紧凑型双星携带了大量的信息源动力学，是一个很好的工具，以探索未知的天体物理和基础物理。虽然最新的致密双星信号目录报告了缓慢旋转系统和不等质量双星的证据，但到目前为止的数据还不能提供强进动双星的令人信服的证据。在这里，我们使用GW推理库并行Bilby来比较测量自旋诱导轨道进动的两种波形模型的性能。其中一个波形模型结合了自旋进动效应和次主谐波。另一个模型考虑了进动，但只包括主谐波。通过模拟具有不同质量比和自旋的信号，我们发现具有次主谐波的波形模型使我们能够在大多数情况下准确地推断进动的存在。相比之下，主导模型往往无法提取足够的信息来测量岁差。特别是，它不能区分一个面对的高进动的二进制从一个缓慢的进动的二进制系统，无论二进制的质量比。正如预期的那样，我们看到了一个显着的改善，在测量进动的边缘上的二进制文件。其他内禀参数也变得更好的约束，表明进动效应有助于打破质量和自旋参数之间的相关性。然而，进动测量是优先占主导地位的等质量的二进制与面对的方向，即使我们采用的波形模型，包括次主谐波。在这种情况下，使信噪比加倍无助于减少这些先前引起的偏置。由于我们期望在未来检测到自旋方向不一致的高自旋二进制信号，因此像我们这样的模拟研究对于理解GW参数推断的前景和局限性至关重要。
2022-03-09 astro-ph.HE gr-qc
Formation of Precessing Jets by Tilted Black-hole Discs in 3D General Relativistic MHD Simulations
从很远的距离落入黑洞（BH）的气体不知道BH的自旋方向，并且吸积盘和BH自旋之间的不对准预计是常见的。然而，倾斜盘的物理特性（例如，角动量传输和喷流形成）知之甚少。使用我们新的GPU加速代码H-AMR，我们以迄今为止最高的分辨率对快速旋转的BH周围的倾斜厚吸积盘进行了3D广义相对论磁流体动力学模拟。我们探讨了磁盘的热压力占主导地位的磁压力的限制，并首次表明，对于不同的磁场强度的BH，这些流量发射磁化相对论射流沿旋转轴的倾斜盘（而不是BH）传播。如果强大的大尺度磁通量到达黑洞，它会弯曲圆盘内部的几个引力半径，并喷射出与黑洞自旋部分对齐的射流。在较长的时间尺度上，模拟的光盘射流系统作为一个整体经历了透镜-Thirring进动和方法对齐，首次证明，射流可以用作光盘进动的探针。当圆盘湍流被很好地解决时，我们的孤立圆盘就会散开，导致对齐和进动都减慢。
2022-12-05 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Wave Beacons
我们探讨自旋、进动、不等质量的双黑洞，以显示长期的轨道角动量，$\vec{L}$，翻转动力学。我们研究了两个典型的情况下，双星的质量比$q=1/7$和$q=1/15$和一个错位的大黑洞（与$S_2/m_2^2=0.85$的内在自旋幅度）的自旋。我们进行充分的数值模拟，分别为近14和18轨道，发展的二进制合并，并显示一个完整的$L$翻转周期。这种系统的辐射模式是特别有趣的，显示强烈的偏振相关的变化幅度在岁差频率，导致地面，空间和脉冲星定时为基础的引力波探测器的独特的观测结果。这些波形特征是强烈的方向依赖性和测量的引力波偏振可以利用解开在各种天体物理方案的二进制的参数。
2019-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiation Transport Two-Temperature GRMHD Simulations of Warped Accretion Disks
研究通过首个辐射双温GRMHD模拟强倾斜黑洞吸积盘，揭示盘撕裂、进动、光度摆动、热稳定及喷嘴激波等特性。
2023-07-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for Two-Component Jet in Sw J1644+57
对Sw J1644+57的X射线和射电波段的持续观测为研究这次潮汐破裂事件中的相对论性喷流积累了丰富的数据。我们发现射电光变曲线中的再增亮特征可以用双分量喷流模型自然地解释。这种结构射流的可能起源是Blandford-Znajek和Blandford-Payne机制。我们还表明，这个双组分喷流模型可以解释两种准周期变化的X射线光变曲线：200秒的准周期振荡（QPO）和2.7天的准周期变化。后者是解释由旋进外喷流发射附近的Bardeen-Petterson半径的翘曲盘。$\sim$ 200 s QPO可能与第二个更窄的喷流有关，该喷流周期性地扫过观察者的视线，该喷流从旋转的黑洞发射，相对于黑洞的角动量处于未对准的方向。
2015-11-08 astro-ph.HE
Do jets precess... or even move at all?
对吸积黑洞的观测经常会引发这样的暗示，即它们的喷流是旋进的。这种进动通常被认为是由透镜-瑟林效应和吸积盘粘性共同作用的结果。我们表明，这是不太可能的任何类型的黑洞系统，作为光盘通常有太小的角动量相比，旋转的洞，导致任何显着的运动喷流方向在短时间尺度上横跨天空。不相关的吸积事件，如在活动星系核的混沌吸积图像中，仅在\gtrsim 10 ^7年的时间尺度上改变活动星系核喷流的方向。在这张照片中，活动星系核喷流的方向在较短的时间尺度上是稳定的，但与观测到的宿主星系的任何结构都不相关。我们认为，观察黑洞喷流进动的时间尺度短的吸积时间相比，将是一个强有力的迹象表明，吸积盘，而不是标准的布兰德福德-Znajek机制，是负责驾驶的喷气机。这在潮汐扰动事件中尤其令人信服。我们认为，需要额外的磁盘物理来解释任何喷旋的时间尺度短的吸积时间相比。可能包括辐射翘曲不稳定性，或光盘撕裂。
2013-01-22 astro-ph.HE
On the different flavours of Lense-Thirring precession around accreting stellar mass black holes
X射线双星中的C型QPO通常被解释为旋转黑洞周围的相对论性Lense-Thirring进动的结果，它们可能提供一种测量黑洞旋转和质量的方法。相对论性进动和由此产生的QPO之间的联系，已经在一个简化的模型，涉及一个单一的测试粒子产生的QPO，或在一个全球性的模型，其中一个几何厚吸积流作为一个刚体相干进动。在本文中，我们分析了这两种模式之间的相似性和差异，有时被认为是相互对立的。我们证明，前者是后者的限制情况下，旋进流的径向范围是非常小的，并认为固体下限的黑洞自旋可以通过单独考虑测试粒子模型。我们还表明，全球岁差模型自然占C型QPO观察到的频率范围，而不需要调用截断的内部吸积流之前，它到达最里面的稳定的圆形轨道。最后，我们表明，为了维持刚性岁差，厚吸积流应该在径向上很窄，并且如果它延伸到$10-10^2$引力半径之外，它就会与黑洞旋转太快而无法产生相干的QPO对齐。
2017-09-08 astro-ph.HE
Multiband Observation of LIGO/Virgo Binary Black Hole Mergers in the Gravitational-wave Transient Catalog GWTC-1
先进的LIGO和Virgo探测器开启了研究宇宙中黑洞（BH）的新时代。一群恒星质量的双星BH（BBH）被发现比以前预期的要重。这些重型BBH为我们提供了一个机会，实现多波段观测与地基和天基引力波（GW）探测器。在这项工作中，我们使用的BBH发现的LIGO/Virgo合作作为不容置疑的例子，并详细研究了在不久的将来与GW探测器的多波段观测的前景。我们将Fisher矩阵应用于旋转，非旋进的吸气合并振铃波形，同时充分考虑天基GW探测器的运动。我们的分析表明，探测器的分赫兹灵敏度有望记录恒星质量的BBH信号具有非常大的信噪比，并提供准确的参数估计，包括天空的位置和时间合并。此外，多个探测器的组合将实现对BBH性质的前所未有的测量。作为一个明确的例子，我们提出了多波段的敏感性，一般偶极辐射的黑洞，这是非常重要的等效原理的基础上的引力，特别是那些理论预测曲率诱导标量化的黑洞。
2020-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Quasi-Periodic Variations in X-ray Emission and Long-Term Radio Observations: Evidence for a Two-Component Jet in Sw J1644+57
对Sw J1644+57的X射线和射电波段的连续观测为研究这次潮汐破裂事件中的相对论性喷流积累了丰富的资料。Sw J1644+57的X射线光变曲线在5-30天内呈现两种准周期变化：200秒的准周期振荡（QPO）和2.7天的准周期变化。后者已被解释的旋进射流附近的Bardeen-Petterson半径的翘曲盘发射。在这里，我们认为，$\sim$ 200 s QPO可能与第二个，更窄的喷流周期性地扫过观察者的视线，这是从一个旋转的黑洞在相对于黑洞的角动量错位的方向发射。此外，我们表明，这种双组分喷流模型可以解释事件的射电光变曲线，特别是重新增亮功能开始后$\sim 100$天的触发。根据实验数据，我们推断内喷流的洛伦兹因子为$Γ_{\rm j} \sim 5.5$，动能为$E_{\rm k,iso} \sim 3.0 \times 10^{52} {\rm erg}$，而外喷流的洛伦兹因子为$Γ_{\rm j} \sim 2.5$，动能为$E_{\rm k,iso} \sim 3.0 \times 10^{53} {\rm erg}$。
2014-05-01 astro-ph.HE
Re-interpreting the GRS 1915+105 observations within the variable TADAF scenario
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）
该研究利用可变TADAF模型重新解释微类星体GRS 1915+105的多样观测现象，包括X射线光变、喷流位置角偏移等，并提出Lense-Thirring效应导致喷流偏移的机制，可推广至其他源。
2026-10-20 astro-ph.HE
General-relativistic precession in a black-hole binary
本文报告在引力波信号GW200129中首次测量到强场自旋轨道进动，其速率比弱场测量快十个数量级，且主黑洞可能高自旋，对现有双星形成模型构成挑战。
2023-05-31 astro-ph.HE gr-qc
H-AMR: A New GPU-accelerated GRMHD Code for Exascale Computing With 3D Adaptive Mesh Refinement and Local Adaptive Time-stepping
广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟已经彻底改变了我们对黑洞吸积的理解。在这里，我们提出了一个图形处理单元（GPU）加速GRMHD代码\hammer{}与多方面的优化，共同加速计算2-5个数量级的广泛的应用。首先，它介绍了一个球形网格与三维自适应网格细化，在每个独立的3维。这使我们能够绕过极奇点附近的柯朗条件，否则会削弱高分辨率的计算性能。其次，我们证明了本地自适应时间步进（LAT）的对数球极网格加速计算的一个因素相比，传统的分层时间步进方法的$\lesssim10$。这些独特的功能共同带来了5，400个NVIDIA V100 GPU上$\sim10^9$区域周期每秒每个节点的有效速度（即，OLCF Summit超级计算机的900个节点）。我们说明了\hammer{}的计算性能，提出了第一个GRMHD模拟的倾斜薄吸积盘线程的环形磁场周围的快速旋转的黑洞。它的有效分辨率为$13$、$440\times4$、$608\times8$、$092$单元，总共有十亿个$\lesssim22$单元和$\sim0.65\times10^8$时间步长，是有史以来最大的天体物理模拟之一。我们发现黑洞的标架拖曳将盘撕裂成两个独立进动的子盘。最里面的子盘旋转轴间歇性地与黑洞自旋对齐，首次证明这种长期寻求的对齐在没有大规模极向磁场的情况下是可能的。
2022-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Measurement Accuracy of Inspiraling Eccentric Neutron Star and Black Hole Binaries Using Gravitational Waves
在最近的一篇论文中，我们确定了偏心，旋进，非自旋，吸气，恒星质量的黑洞-黑洞（BH-BH）二进制的物理参数的测量精度为即将到来的第二代LIGO/VIRGO/KAGRA探测器网络在设计灵敏度使用Fisher矩阵方法。在这里，我们将研究扩展到广泛的双星质量，包括中子星-中子星（NS-NS），NS-BH和BH质量高达$110 \, M_{\odot}$的BH-BH双星。对于光度距离为$D_L$的NS-NS、NS-BH和BH-BH双星，在引力波频率为$10 \, {\rm Hz}$时，偏心率$e_{10 \,\rm Hz}$的测量误差在$(10^{-4}-10^{-3}) \times (D_L/ 100\,\rm Mpc)$范围内，如果$e_{10 \,\rm Hz} \gtrsim 0.1 $。对于事件的质量和距离类似于检测到的10 GW瞬态，我们表明，非零轨道偏心率可能会被检测到，如果$0.081 \lesssim e_{10 \,\rm Hz}$。因此，在设计灵敏度的LIGO/VIRGO/KAGRA探测器网络将有能力区分偏心波形和圆形波形。与圆形吸气星相比，我们发现对于具有BH伴星质量$\lesssim 40 \, M_{\odot}$的NS-NS和NS-BH双星，啁啾质量测量精度可以分别提高到$\sim 20$和$\sim 50-100$的一个因子。偏心源的识别可能会提供有关其天…
2019-01-16 astro-ph.HE
Dendro-GR at high mass ratios with high spins
Brigham Young University（杨百翰大学）；University of Utah（犹他大学）
该研究针对大质量比双黑洞模拟的高成本问题，通过Dendro-GR实现了质量比q=24、q=12带高自旋的双黑洞模拟，为引力波分析奠定了基础。
2026-07-30 astro-ph.HE gr-qc
A Star Cluster Population of High Mass Black Hole Mergers in Gravitational Wave Data
本研究通过分析第三引力波瞬变目录中双黑洞的有效自旋分布，证实存在高质量各向同性自旋黑洞种群，支持致密星团层级形成模型与对不稳定质量间隙的存在，贝叶斯因子超$10^4$。
2024-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
A unified treatment of tidal disruption by Schwarzschild black holes
如果恒星的近心点足够靠近宿主星系中心的超大质量黑洞，那么它们的轨道就会被潮汐应力撕裂。一些由此产生的恒星碎片变得更加紧密地束缚在黑洞上，并可能产生一个可观测到的耀斑，称为潮汐破裂事件（TDE）。我们提供了一个自洽的，统一的治疗TDEs的非自旋（史瓦西）黑洞，调查的几个影响，包括广义相对论的变化，在相空间中定义的损失锥轨道上的恒星潮汐中断或捕获。由于直接的恒星捕获，在大质量黑洞中TDE速率迅速下降，但是这种效应被广义相对论中更强的潮汐场导致的损失锥的扩大所抵消。我们提供了一个新的映射过程，在牛顿引力和广义相对论之间转换，使我们能够更好地比较两种引力理论的预测。相对论中的部分潮汐破坏将从恒星上剥离更多的物质，并产生比牛顿引力中具有相同角动量的恒星轨道更紧密的碎片。然而，对于两种理论中导致完全破裂的深碰撞，相对论中更强的潮汐力意味着恒星离黑洞更远，碎片因此没有那么紧密地结合在一起，导致较小的峰值回落吸积率。我们还研究了捕获的潮汐碎片的地平线和相对论的近心进动的潮汐碎片，发现黑洞的$10^6$太阳质量和以上产生的潮汐碎片进动的$10^\circ$或更多的每个轨道。
2016-11-09 astro-ph.HE gr-qc
Observing intermediate-mass black holes and the upper--stellar-mass gap with LIGO and Virgo
利用地基引力波探测器，我们探测了中等质量黑洞（IMBHs）的质量函数，其中我们还包括在上部质量间隙$\sim 60-130~M_\odot$中的黑洞。利用即将到来的LIGO和Virgo第四次观测（O 4）运行的预计灵敏度，我们对准圆形非旋进旋转IMBH二进制（IMBHB）进行贝叶斯分析，其总质量为$50\mbox{--} 500\, M_\odot$，质量比为1.25，4和10，无量纲自旋高达0.95，并估计可以测量源帧参数的精度。我们发现，在$2σ$，IMBHB的较重的组件的质量可以约束的不确定性$\sim 10-40\%$在$20$的信噪比。利用新的$^{12}\text{C}(α, γ)^{16} \text{O}$反应速率及其不确定性表，我们对大质量氦核星进行了演化，建立了质量隙的下边缘和上边缘分别为$\simeq$\，59 $^{+34}_{-13}$ \，$M_{\odot}$和$\simeq$\，139 $^{+30}_{-14}$ \，$M_{\odot}$，其中误差条给出了由$^{12}\text{C}(α, γ) ^{16} \text{O}$核反应速率中的$\pm 3σ$不确定性得出的质量范围。我们发现，高分辨率的列表反应速率和精细的时间分辨率是必要的解决BH质谱峰。然后，我们研究IMBHB与组件躺在质量差距，并表明，O 4运行将能够鲁棒性地识别大多数这样的系…
2021-10-19 astro-ph.HE gr-qc
Eccentricity matters: Impact of eccentricity on inferred binary black hole populations
本文通过合成偏心双黑洞族群并利用MCMC参数估计，研究了偏心率对双黑洞族群推断的影响，发现足够多事件下可识别中等偏心率特征，而忽略偏心率会导致参数推断偏差。
2024-04-12 astro-ph.HE gr-qc
