Radiative Models of Sagittarius A* and M87 from Relativistic MHD Simulations
正在进行的毫米VLBI观测与事件视界望远镜允许前所未有的研究最里面的部分黑洞吸积流。解释观测结果需要相对论性的、随时间变化的物理模型。我们讨论了人马座A* 和M87的广义相对论MHD模拟的辐射转移计算与当前和未来的毫米VLBI观测的比较。这种比较允许估计的观察几何形状和物理条件的Sgr A* 吸积流。M87的观测几何已经受到其大尺度喷流观测的限制，但是，与Sgr A* 不同的是，它的毫米发射几何或电子布居没有共识。尽管存在这种不确定性，但只要发射区是紧凑的，就可以对其喷气发射区的大小进行可靠的预测。对于这两个来源，黑洞阴影可能会被未来的观测所探测到，包括ALMA和/或LMT，这将构成黑洞事件视界的第一个直接证据。
2012-02-02 astro-ph.HE
Constraints on horizonless objects after the EHT observation of Sagittarius A*
最近由事件视界望远镜合作发布的人马座A $^*$的图像伴随着[Ap.J.Lett.\，{ \bf 930\，\#2}\，（2022）\，L17]通过分析对可能不存在捕获层位的约束，即~我们银河系中心的物体可能是一个超紧凑的物体，其表面重新发射入射辐射。事实上，使用观测到的图像大小和Sgr A $^*$的宽带光谱，可以声称任何这样的热表面的半径都受到这些最新观测结果的强烈约束。在这里，我们讨论了如何报告的约束依赖于非常强的假设，完美的平衡之间的能量交换的吸积盘和中心对象，并表明，这是违反了表面被赋予任何非零的吸收系数。我们详细讨论了上限约束，可以投上的半径和无量纲的吸收系数的表面。我们表明，EHT合作提出的分析结论只适用于不自然的小值的吸收系数（即远低于$10^{-14}$），因此必须在具有物理意义的情况下进行重大修订。
2022-10-31 astro-ph.HE gr-qc
Millimeter light curves of Sagittarius A* observed during the 2017 Event Horizon Telescope campaign
事件视界望远镜（EHT）于2017年4月5日至11日在银河系中心以1.3毫米波段观测到紧凑的射电源人马座A*（Sgr A*）。与此同时，从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列和亚毫米阵列的干涉仪阵列数据收集，提供Sgr A* 光变曲线与EHT观测同步。这些数据集，补充EHT甚长基线干涉测量，其特征在于节奏和信噪比以前无法达到的Sgr A* 在毫米波长，他们允许调查源的变化的时间尺度短至一分钟。虽然大多数光变曲线对应于Sgr A* 的低变率状态，但4月11日的观测遵循X射线耀斑，并表现出强烈增强的变率。所有的光变曲线都与红噪声过程一致，在1分钟至数小时的时间尺度上测得的功率谱密度（PSD）斜率在-2至-3之间。我们的研究结果表明，时间尺度短于0.3小时的PSD斜率变陡。光谱能量分布在220 GHz处是平坦的，并且在213和229 GHz频带之间没有时滞，这表明事件视界尺度源的光学深度较低。我们表征Sgr A* 的可变性，突出显示X射线耀斑后观察到的不同行为，并使用高斯过程建模来提取去相关时间尺度和PSD斜率。我们还调查了系统的校准不确定性，通过分析数据从独立的数据减少管道。
2022-07-14 astro-ph.HE
First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. II. EHT and Multi-wavelength Observations, Data Processing, and Calibration
本文报告EHT对Sgr A*的1.3毫米观测，采用新校准方法处理流量变化，发现视界尺度结构变异，并联合多波段监测，X射线耀发后毫米波变异性增加，表明视界附近发射物理关联。
2023-11-15 astro-ph.HE
Modelling the polarised emission from black holes on event horizon-scales
接下来的VLBI观测将在事件视界尺度上解析附近的超大质量黑洞，最著名的是人马座A* 和M87。最近用事件视界望远镜对人马座A* 的观测揭示了视界尺度的结构。因此，对背洞"阴影”的探测和测量有望使天体物理学上黑洞的存在得到直接验证。虽然阴影的理论描述很简单，但它的观测外观在很大程度上取决于周围高度湍流的吸积流的性质。我们介绍了一个新的极化广义相对论辐射转移代码，\texttt{BHOSS}，它精确地解决了在任意强引力环境中的极化辐射转移方程，提供物理上真实的图像天体物理黑洞的事件视界尺度，以及还提供洞察周围的吸积流环境的基本属性和性质。
2019-07-22 astro-ph.HE
Impact of the nonthermal electron radiation effects on the horizon scale image structure of Sagittarius A*
事件视界望远镜（EHT），$\sim$ 20 $μ$作为高角分辨率，最近解决了银河系中的超大质量黑洞，人马座A* 毫米图像。这为在视界尺度上研究等离子体打开了一扇新的窗口。吸积盘可能包含一小部分非热电子，它们的发射应该有助于观察到的图像。我们研究这些贡献是否足以引起当前和未来观测能力可检测到的结构差异。在考虑粘性主导加热过程的半解析吸积盘中引入非热电子，并采用热分布和幂律尾的连续混合电子能量分布.我们生成的黑洞图像和提取的新月形参数的结构特征。我们发现，非热电子辐射的存在使新月更明亮，略大，适度厚，更对称。当非热连接洛伦兹因子$γ_c=65$（相当于非热电子占总量的$\sim1.5$ %）在230 GHz时，非热效应引起$\sim2$ %尺寸差。与其他物理因素（包括系统与观测者之间的倾角、黑洞自旋和星际介质散射效应）引起的结构变化相比，我们发现非热电子辐射在230 GHz处起的作用最小，但在345 GHz处起的作用更大。
2022-11-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing the ALP-photon coupling with polarization measurements of Sagittarius A*
超轻玻色子，如轴子或类轴子粒子（ALP），是解决暗物质问题的有希望的候选者。探测这类ALP的一个独特方法是寻找ALP暗物质形成孤子核的区域所发射的线偏振光子的位置角的周期振荡特征。在这项工作中，我们使用高分辨率偏振测量的辐射附近的超大质量黑洞（SMBH）在银河系的中心，即，人马座A $^\star$（Sgr A $^\star$），由事件视界望远镜的子阵列搜索超轻ALP。我们推导出$\sim 10^{-12}{\rm GeV^{-1}}$的ALP-光子耦合的上限，ALP质量为$m\sim (10^{-19}-10^{-18})$ eV。我们的结果比SN 1987 A和（$10^{-19}-10^{-17}$）eV质量窗内的超新星群的观测结果更强。利用完整的事件视界望远镜改进偏振测量可以进一步加强约束。
2021-02-25 astro-ph.HE hep-ph
The Surprisingly Small Impact of Magnetic Fields On The Inner Accretion Flow of Sagittarius A* Fueled By Stellar Winds
我们研究了三维磁流体动力学（MHD）模拟的吸积到人马座A* 通过轨道沃尔夫-拉叶星的磁化风的流动结构。这些模拟覆盖了超过3个数量级的半径，达到$\approx$ 300个引力半径，只有一个约束不佳的参数（恒星风中的磁场）。即使对于具有相对较弱磁场的风（例如，等离子体$β$ $\sim$ $10^6$），流入气体中的通量冻结/压缩在其到达事件视界之前很好地将场放大到$β$ $\sim$。总的来说，动力学、吸积速率和球形平均流动剖面（例如，密度，速度）在我们的MHD模拟是非常相似的类似流体动力学模拟。我们把这归因于恒星风提供的角动量的广泛分布，即使没有太多的角动量传输，也会产生吸积。我们发现，磁旋转不稳定性是不重要的，因为i）强大的磁场，被放大的通量冻结/压缩，和ii）快速流入/流出时间的气体和低效的辐射冷却排除循环。磁场的主要作用是驱动流体动力学中不存在的极地外流。在我们的模拟中发现的吸积流的动力学状态是不同的旋转支持环面作为初始条件的地平线尺度模拟，这可能会影响模型被用来解释事件视界望远镜和重力观测的Sgr A*。
2020-01-13 astro-ph.HE
Simulations of imaging the event horizon of Sagittarius A* from space
有人提出，亚毫米波的甚长基线干涉测量（VLBI）将使我们能够对银河系中心人马座A *（Sgr A *）黑洞的阴影进行成像，从而验证广义相对论的基本预测。本文介绍了一个新的空间VLBI任务概念的成像模拟。该概念的初步设计研究已作为事件视界成像仪（EHI）提出。EHI可能适用于在高频（高达~690 GHz）下对Sgr A * 进行成像，这与在230 GHz下进行地基VLBI相比具有显著优势。EHI的概念设计包括两个或三个卫星在极地或赤道圆形中地球轨道略有不同的半径。由于卫星沿着各个轨道的相对漂移，这种设置将导致具有长基线（高达~60 G λ）的密集螺旋形紫外线覆盖，从而允许对射电源进行极高分辨率和高保真度成像。我们模拟EHI观测的广义相对论磁流体动力学模型的Sgr A * 和计算预期的噪声的基础上初步的系统参数。在长基线上，信噪比可能很低，如果系统足够相位稳定，并且卫星轨道可以足够精确地重建，则可以检测到条纹。然后，对多个观测时期积累的亮度进行平均可以帮助提高图像质量。有了三颗卫星，闭合阶段可用于成像。我们的模拟表明，EHI可以在几个月的观测时间内以4 μ s（约为阴影直径的8%）的分辨率成像Sgr A * 的黑洞阴影。因此，EHI概念可以用来测量黑洞阴影，比地基VLBI精确得多，允许更强的测试广义相对论和吸积模型。
2019-04-09 astro-ph.HE
Quantifying Intrinsic Variability of Sagittarius A* using Closure Phase Measurements of the Event Horizon Telescope
广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟与超大质量黑洞相关的吸积盘和喷流显示出在很宽的时间尺度上的变化。在与引力时标$t_G=GM/c^3$相当或更长的时标上，变化可能由非均匀吸积流的轨道动力学主导。预计吸积盘内的湍流演化的时间尺度与轨道周期相当，通常比$t_G$大一个数量级。对于Sgr A*，$t_G$比VLBI实验的典型持续时间短得多，使我们能够在一次观测中研究这种变化。闭合相位，即基线三角形上的干涉可见度相位之和，对于研究这种变化特别有用。除了源结构的变化外，观测到的闭合相位的变化也可能是由于星际散射、热噪声以及由于地球自转而引起的投影基线几何形状随时间的变化。我们提出了一个度量，能够区分后两者的内在或散射的变化。该度量使用Sgr A* 的GRMHD模拟的合成观测进行验证。当应用到现有的多历元EHT数据的Sgr A*，这个指标表明，数据是最一致的源模型包含固有的变化，从源动力学，星际散射，或这些组合。黑洞的倾角，方向，自旋和形态（磁盘或喷流）上预期的闭合相位变化的影响进行了讨论。
2017-08-03 astro-ph.HE
Resolving Horizon-Scale Dynamics of Sagittarius A*
本文利用EHT数据和Resolve贝叶斯框架对Sgr A*进行一分钟分辨率的动态重建，证实了时间平均结果并发现顺时针传播的动态特征，其几何建模支持约160°的高倾角构型。
2023-10-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Testing the No-Hair Theorem with Event Horizon Telescope Observations of Sagittarius A*
事件视界望远镜（EHT）是一种毫米波甚长基线干涉仪阵列，它的出现使得对少数超大质量黑洞的亚视界尺度结构的空间分辨研究成为可能。其中，银河系中心的超大质量黑洞人马座A*（Sgr A*）呈现出最大的角截面。到目前为止，这些研究集中在黑洞自旋的测量和低光度吸积模型的验证。然而，对EHT数据分析的一个关键输入是黑洞时空的结构，因此这些观测提供了新的机会来测试克尔度规对天体物理学黑洞的适用性。在这里，我们采用准克尔度规，呈现了Sgr A* 周围辐射低效吸积流（RIAF）的第一个模拟图像，该度规除了在广义相对论中充分表征黑洞的质量和自旋之外，还包含独立的四极矩。我们发现，这些图像可以显着不同的图像的RIAF周围的克尔黑洞具有相同的自旋，并证明了测试无毛定理的可行性，通过约束四极偏离克尔度量与现有的EHT数据。同样重要的是，我们发现，磁盘倾角和自旋方向角是强大的列入额外的参数，提供信心，在以前的估计假设克尔度量的基础上EHT的意见。然而，目前对克尔度规的潜在修改的限制仍然很弱。
2013-11-21 astro-ph.HE gr-qc
Testing black hole mimickers with the Event Horizon Telescope image of Sagittarius A$^*$
本文通过将两种黑洞模仿者（旋转black-bounce时空和γ-metric）的阴影与EHT观测到的Sgr A$^*$阴影对比，对它们的参数施加了观测约束。
2023-05-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The impact of Faraday effects on polarized black hole images of Sagittarius A*
我们研究了人马座A* 在230 GHz的模型图像和偏振图。我们后处理GRMHD模拟和执行一个完全相对论辐射转移计算的发射同步辐射，以获得偏振图像的质量吸积率和电子温度的范围。在低吸积率，极化图跟踪的基础环形磁场的几何形状。在高吸积率下，我们发现法拉第旋转内部的发射区可以去纠缠和混乱的地图。我们测量净线性极化分数，发现高吸积率的“喷气盘”模型严重去极化，因此不利。我们展示了如何事件视界望远镜测量的极化“相关长度”的图像提供了一个模型无关的上限，这些法拉第效应的强度，并约束等离子体的性质，如电子温度和磁场强度。
2018-05-07 astro-ph.HE
GRMHD modelling of accretion flow around Sagittarius A$^*$ constrained by EHT measurements
本文通过稳态 GRMHD 方程构建全局低角动量吸积解，并系统调节能量、角动量、磁通量和等旋转参数，以约 10% 精度复现 EHT 对人马座 A$^*$ 的磁场强度推断。
2025-10-04 astro-ph.HE
The Unexpected Lack of Asymmetry in the Horizon-Scale Image of Sagittarius A*
本研究提出傅里叶域量化黑洞图像亮度不对称性的方法，发现人马座A*图像不对称性低于M87，结合协变半解析模型得出其吸积流速度或黑洞自旋存在特殊约束的结论。
2024-06-20 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Resolved Magnetic-Field Structure and Variability Near the Event Horizon of Sagittarius A*
在黑洞附近，磁化吸积盘的差速旋转被认为会产生一种不稳定性，这种不稳定性会放大弱磁场，从而驱动吸积和外流。这些磁场自然会引起星系核心中观测到的同步辐射和相对论喷流的形成，但迄今为止还没有观测能够解决预期的视界尺度磁场结构。我们报告在1.3毫米波长的干涉观测，空间分辨的线性偏振辐射从银河系中心超大质量黑洞，人马座A*。我们已经发现了证据，部分有序的领域附近的事件视界，规模约6史瓦西半径，我们已经检测到并本地化的小时内变化与这些领域。
2015-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Comment on "Horizon-scale tests of gravity theories and fundamental physics from the Event Horizon Telescope image of Sagittarius A*"
评论指出Vagnozzi等人对Damour-Solodukhin虫洞参数λ的约束因忽略其渐近平坦性、喉部有效光子球面及λ对质量贡献而无效，应联合约束质量参数与λ。
2023-09-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Prospects of Detecting a Jet in Sagittarius A* with VLBI
本文基于EHT的Sgr A*“最有可能”模型，在86–345 GHz模拟现有与下一代VLBI成像，发现升级后的ngEHT和ngVLA有望在86、115 GHz探测喷流。
2024-05-09 astro-ph.HE
Validation and Calibration of Semi-Analytical Models for the Event Horizon Telescope Observations of Sagittarius A*
Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理研究所）；University of Waterloo（多伦多大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Waterloo Centre for Astrophysics（滑铁卢天体物理中心）
本研究利用生成式机器学习模型 \alinet 高效生成 RIAF 图像，估计星际散射等未建模物理效应引入的不确定性，并校准 RIAF 模型拟合模拟 EHT 数据的物理参数及其不确定性。
2025-04-25 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.CV
Evidence for Low Black Hole Spin and Physically Motivated Accretion Models from Millimeter VLBI Observations of Sagittarius A*
毫米甚长基线干涉测量（mm-VLBI）提供了在亚视界尺度上探测少数超大质量黑洞辐射区的新能力。对于人马座A*（Sgr A*），银河系中心的超大质量黑洞，这提供了进入视界附近区域的通道。Broderick等人（2009）已经表明，通过利用光谱和偏振信息以及吸积理论，可以从仅包含少数望远镜的毫米VLBI实验中提取吸积模型参数（包括黑洞自旋）。在这里，我们重复这种分析与最近的毫米VLBI数据，考虑一类对齐，辐射效率低下的吸积流（RIAF）模型。我们发现，合并后的数据集排除了对称模型的Sgr A* 的通量分布在3.9西格玛水平，强烈支持长宽比约为2.4：1。更重要的是，我们发现，物理激励吸积流模型提供了一个显着更好的适合毫米VLBI观测比唯象模型，在2.9西格玛水平。这意味着毫米VLBI目前不仅能够区分Sgr A* 发射的潜在物理模型，而且还对与黑洞附近光子传播相关的强引力透镜敏感。基于这种分析，我们发现黑洞自旋的最可能的星等、视角和位置角为a=0.0（+0.64+0.86），θ =68（+5+9）（-20-28）度，xi=-52（+17+33）（-15-24），其中引用的误差为1-sigma和2-sigma不确定度。
2010-11-11 astro-ph.HE
First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. IV. Variability, Morphology, and Black Hole Mass
本文通过EHT观测量化Sgr A*的变异性与环状形态，校准引力半径并测定黑洞质量为4.0×10^6 M⊙。
2023-11-15 astro-ph.HE
Horizon-scale tests of gravity theories and fundamental physics from the Event Horizon Telescope image of Sagittarius A$^*$
本研究利用事件视界望远镜对人马座A$^*$的观测数据，对多种偏离广义相对论的黑洞与基础物理模型开展视界尺度检验，给出了严格约束，同时证实部分替代情形尚未被排除。
2023-05-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Dynamical Inference from Polarized Light Curves of Sagittarius A*
本研究开发了一种基于平面曲线微分几何的偏振旋转速率估计新技术，应用于 Sgr A* 的 230 GHz 光曲线，发现顺时针运动证据，并通过 GRMHD 模拟库分析表明强磁场正面朝向顺时针旋转模型最符合观测，间接支持外部 Faraday 屏幕旋转偏振图像的解释。
2025-07-11 astro-ph.HE
Localizing Sagittarius A* and M87 on Microarcsecond Scales with Millimeter VLBI
随着事件视界望远镜（EHT）的出现，一种毫米/亚毫米甚长基线干涉仪（VLBI），它已经成为可能的图像与亚地平线分辨率的少数黑洞。然而，当不使用外部相位参考时，由于缺乏绝对相位信息，这些图像不会转换为微弧秒绝对位置。由于这些波长的大气相干时间很短，光源和相位参考之间的点头是不切实际的。然而，在这里，我们提出了一个替代方案，它利用的事实，即许多VLBI站内的EHT阵列在自己的权利。有了这个，我们表明，它应该是可能的绝对位置的超大质量黑洞在银河系中心（Sgr A*）和M87相对于附近的对象的精度约为1微弧秒。这是足以检测的扰动，以Sgr A* 的位置所造成的相互作用与恒星和恒星质量的黑洞在银河系的尖点上的一年的时间尺度，并严重限制天体物理相关的参数空间的轨道中等质量的黑洞，牵连在一些机制，产生年轻的大质量恒星在银河系中心。对于M87，它允许记录毫米图像，其中黑洞可以通过其轮廓与附近的发射来识别，以及现有的更大尺度的无线电图像，消除了无线电核心和倾斜度，开口角度和无线电喷流源的性质的模糊性。
2011-04-15 astro-ph.HE
The Disc-Jet Symbiosis Emerges: Modeling the Emission of Sagittarius A* with Electron Thermodynamics
我们计算人马座A* 的辐射特性-光谱能量分布，可变性和无线电红外图像-使用第一个3D，物理动机的黑洞吸积模型，直接演变的电子热力学在广义相对论MHD模拟。这些模型再现了耦合盘射流结构的排放青睐以前的唯象分析和数值计算工作。更具体地说，我们发现，低频率的无线电发射主要是从一个极地流出的发射，而100 GHz以上的发射主要是由吸积盘的内部区域。后者产生随时间变化的近红外（NIR）和X射线发射，并经常发生耀斑事件（包括没有相应X射线耀斑的红外耀斑和具有弱X射线耀斑的红外耀斑）。光子环在230 GHz和2微米处清晰可见，这对未来的地平线尺度观测是令人鼓舞的。我们还表明，各向异性电子沿磁场线的热传导有一个可以忽略的影响，我们的模型的辐射性质。最后，我们注意到我们目前这一代的第一性原理模型的局限性，特别是流出更接近绝热比等温，从而低估了低频无线电发射。
2017-02-07 astro-ph.HE
First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. III: Imaging of the Galactic Center Supermassive Black Hole
本文基于事件视界望远镜2017年4月数据，首次呈现人马座A*的事件视界尺度图像，通过多种成像方法及变异性噪声预算，揭示出直径约50微角秒的明亮发射环，证实了银河系中心超大质量黑洞的“阴影”。
2023-11-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. V. Testing Astrophysical Models of the Galactic Center Black Hole
本文通过比较EHT 230 GHz及多波段观测与GRMHD模拟预测，检验银河系中心黑洞人马座A*的模型，发现所有模型均至少违反一项约束，并识别出倾角≤30°的MAD模型为有前景的候选，同时指出变率约束的严格性和模型的物理局限性。
2023-11-16 astro-ph.HE
First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole in the Center of the Milky Way
本文报道了EHT对银河系中心超大质量黑洞人马座A*的首次成像观测，揭示了一个直径约51.8微角秒的亮环，证实其为克尔黑洞，并与广义相对论预言一致。
2023-11-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Reconnection-driven flares in 3D black hole magnetospheres -- A scenario for hot spots around Sagittarius A*
通过Kerr时空中的全局三维粒子模拟，研究了旋转黑洞磁层中的磁重联电流层，发现脱离的磁通量绳可产生同步辐射热点以解释Sgr A*近红外耀斑，并约束其自旋为0.65至0.8。
2023-05-02 astro-ph.HE
Measuring the Black Hole and Accretion Parameters of Sagittarius A* from EHT Observations using a Semi-Analytic Model
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Black Hole Initiative at Harvard University（哈佛大学黑洞倡议）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）
利用半解析模型从EHT观测测量人马座A*的黑洞和吸积参数，推断其自转和磁场参数，发现自转和磁场参数受限，但其他参数如倾角、发射峰值位置等得到约束。
2026-01-22 astro-ph.HE
Persistent Asymmetric Structure of Sagittarius A* on Event Horizon Scales
银河系中心黑洞人马座A*（Sgr A*）是事件视界望远镜（EHT）的主要观测目标，它可以在与广义相对论阴影相当的角尺度上分辨来自该源的1.3 mm发射。以前的EHT观测使用可见度振幅来推断毫米波长发射的形态。相位中可能包含更丰富的源信息。我们报告的1.3毫米相位信息Sgr A* 获得的EHT在总共13个观测夜超过4年。闭合相位，沿一个封闭的三角形的干涉仪基线的可见度相位的总和，被使用，因为它们是强大的仪器和快速变化的大气引入的相位腐败。在一个三角形上，包括加利福尼亚州、夏威夷州和亚利桑那州的望远镜，其闭合相位的中值不为零。这一结果最终表明，毫米辐射是不对称的尺度上的几个史瓦西半径，可以用来打破180度旋转的模糊性固有的振幅数据。在大多数观测夜晚，闭合相位的符号的稳定性表明，Sgr A* 的图像中存在持续的不对称性，由于沿视线的星际电子，它不会被折射所掩盖。
2016-02-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
The role of electron heating physics in images and variability of the Galactic Centre black hole Sagittarius A*
银河系中心黑洞人马座A*（Sgr A*）周围的吸积流预计具有不同于离子温度的电子温度，这是由于低密度等离子体中的弱库仑耦合。我们提出了四个两个温度的广义相对论辐射磁流体动力学（GRRMHD）模拟的Sgr A* 与代码KORAL进行。这些模拟使用不同的电子加热处方，由不同的模型的基础等离子体微观物理的动机。我们比较了Landau阻尼湍流级联模型在以前的工作中使用的一个新的处方，我们介绍的基础上的粒子在细胞模拟的结果磁重联。与湍流加热模型，电子被优先加热的极性流出，而与重联模型电子被加热的吸积流中几乎相同的分数无处不在。两个模型的光谱在亚毫米同步辐射峰附近是相似的，但是由磁重联加热的模型产生的变化与从Sgr A* 观察到的水平更一致。所有模型产生的230~GHz的图像与清晰的黑洞阴影，这是一致的图像尺寸测量的事件视界望远镜，但只有湍流加热产生各向异性的“盘喷流”结构，其中的图像是占主导地位的极性流出或喷流频率低于同步峰值。我们的模型都不能再现观测到的射电光谱斜率，大的近红外和X射线耀斑，或近红外光谱指数，所有这些都表明需要非热电子来充分解释Sgr A* 的发射。
2018-05-29 astro-ph.HE
Wind-Fed GRMHD Simulations of Sagittarius A*: Tilt and Alignment of Jets and Accretion Discs, Electron Thermodynamics, and Multi-Scale Modeling of the Rotation Measure
风馈模型提供了一种独特的方式来形成人马座A* 周围的吸积流的预测模型。我们提出了3D，风馈MHD和GRMHD模拟跨越整个动态范围的吸积从秒差距尺度的事件视界。我们扩大了以前的工作，包括非零黑洞自旋和动态演化的电子热力学。这些模拟的初始条件是从银河系中心观测到的沃尔夫-拉叶星风模拟产生的。产生的气流倾向于高度磁化（$β\approx 2$），其$\sim$ $r^{-1}$密度分布与风中磁场的强度无关。我们的模拟在某些情况下达到MAD状态，但不是所有情况。在倾斜流中，SANE喷流倾向于在大尺度上与气体的角动量对齐，即使该方向垂直于黑洞自旋轴。相反，MAD喷流倾向于与黑洞的旋转轴对齐。气体角动量表现出类似的行为：SANE流往往只是部分对齐，而MAD流往往完全对齐。随着数量有限的动态自由参数，我们的模型可以产生吸积率，230 GHz的通量，和未解决的线性极化分数大致与观察几个选择的电子加热分数一致。如果没有另一个大规模磁场源，具有更高磁化程度的风（例如，其中磁压力是风中的冲压压力的1/100），以获得具有一致符号的足够大的RM。
2023-03-27 astro-ph.HE
Orbital Polarimetric Tomography of a Flare Near the Sagittarius A* Supermassive Black Hole
Princeton University（普林斯顿大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Google Research（谷歌研究院）
本研究结合神经3D表征与黑洞引力模型求解不适定层析问题，首次从ALMA观测数据中重建出人马座A*附近耀斑的三维结构，验证了其致密亮区特征与低倾角顺时针旋转模式，为吸积过程研究提供了观测支撑。
2024-04-16 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.CV
Probing the Lorentz Symmetry Violation Using the First Image of Sagittarius A*: Constraints on Standard-Model Extension Coefficients
多亏了事件视界望远镜（EHT）提供的Messier 87*（M87*）和人马座A*（Sgr A*）阴影的无与伦比的近地平线图像，为我们打开了两扇令人惊叹的窗口，可以对引力理论和基础物理进行强场测试。最近从EHT公布的关于Sgr A* 阴影的信息，让我们有一个新的可能性，在标准模型扩展（SME）框架内探索洛伦兹对称性破坏（LSV）。尽管Sgr A* 的阴影图像与广义相对论的预测一致，但仍然存在轻微的差异，预计将通过考虑一些基本修正来修复。我们提出的想法，最近推断的Sgr A* 的阴影图像是由一个最小的SME启发史瓦西度规包含洛伦兹违反（LV）条款从后牛顿近似得到的解释。嵌入史瓦西度规的LV项是无量纲空间系数${\bar s}^{jk}$，它与最小SME理论引力扇区中负责LSV的场有关。以这种方式，可以在Sgr A* 的第一阴影图像的允许灵敏度水平中控制洛伦兹不变性违反。实际上，使用Sgr A* 的阴影大小的$1σ$不确定性内释放的界限及其与标准史瓦西的分数偏差，我们也为空间对角系数和SME的时间-时间系数的两种不同组合设置上限。最好的上限是在$10^{-2}$水平，这应该被解释为不同的约束以前提取的知名的框架，因为不像标准的SME研究，它不是从一个日心天体框架，而是来自探测黑洞地平线尺度。
2022-11-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Probing the vector charge of Sagittarius A* with pulsar timing
本文通过模拟未来脉冲星计时观测，研究利用绕人马座A*运行的脉冲星探测熊蜂引力模型中黑洞矢量荷的可行性，发现5年观测可将矢量荷质量比约束到约10^-3，显著优于EHT现有约束并可与LISA预期相比。
2023-12-05 astro-ph.HE gr-qc
The Size, Shape, and Scattering of Sagittarius A* at 86 GHz: First VLBI with ALMA
银河系中心超大质量黑洞人马座A*（Sgr A*）是研究黑洞吸积和外流动力学的最有希望的目标之一。在3.5 mm（86 GHz）处，来自Sgr A* 的发射可以用全球毫米VLBI阵列（GMVA）分辨。我们提出的第一个观测的Sgr A* 与相阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）加入GMVA。我们的观测达到了~87μ s的角分辨率，比以前的实验提高了两倍。我们重建的第一个图像的未散射源结构的Sgr A* 在3.5毫米，减轻星际散射的影响。非散射源的长轴尺寸为120 $\pm$ 34μas（12 $\pm$ 3.4 Schwarzschild半径），具有对称的形态（轴比为1.2 $^{+0.3}_{-0.2}$），这进一步得到3σ内与零一致的闭合相位的支持。我们发现，多个磁盘占主导地位的模型的Sgr A* 匹配我们的观测约束，而两个射流占主导地位的模型被限制在小视角。我们的长基线探测ALMA还提供了新的限制散射的Sgr A*，我们表明，折射散射效应可能是弱的Sgr A* 在1.3毫米的事件视界望远镜的图像。我们的研究结果提供了最严格的限制，迄今为止的固有形态和折射散射的Sgr A*，展示了特殊的贡献ALMA毫米VLBI。
2019-01-18 astro-ph.HE
Testing General Relativity with the Event Horizon Telescope
事件视界望远镜是一个毫米VLBI阵列，旨在拍摄银河系中心黑洞和M87星系的第一张照片，具有视界尺度分辨率。测量黑洞投射在周围辐射上的阴影的形状和大小可以检验宇宙审查猜想和无毛定理，并可能找到黑洞量子结构经典效应的证据。对吸积流中相干结构的观测可能会导致对黑洞自旋及其时空其他性质的精确测量。对于银河系中心的黑洞Sgr A*，恒星轨道岁差的测量和轨道恒星的定时监测为事件视界望远镜的引力测试提供了补充途径。
2018-06-26 astro-ph.HE
Bayesian techniques for comparing time-dependent GRMHD simulations to variable Event Horizon Telescope observations
事件视界望远镜（EHT）是一个毫米波长甚长基线干涉测量（VLBI）实验，能够以视界尺度分辨率观测黑洞。早期的观测揭示了银河系中心黑洞人马座A*（Sgr A*）中可变的视界尺度辐射。将这些观测结果与随时间变化的广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟进行比较，需要明确考虑数据和模型变化的统计工具。在这里，我们开发了一种贝叶斯方法来比较时间分辨的模拟图像变量VLBI数据，以推断模型参数和进行模型比较。我们使用基于GRMHD模拟的模拟EHT数据来探索这种贝叶斯方法的鲁棒性，并将其与不考虑变异性影响的方法进行对比。我们发现，与时间无关的模型导致偏移值的推断参数与人为减少的不确定性。此外，忽略数据和模型的可变性往往会导致错误的模型选择。最后，我们将我们的方法应用到早期的EHT数据Sgr A*。
2016-12-17 astro-ph.HE
Two-temperature treatments in magnetically arrested disk GRMHD simulations more accurately predict light curves of Sagittarius A*
本文在Sgr A*的磁停滞盘GRMHD模拟中引入双温度热力学处理，发现其230 GHz同步辐射变率比单温度模拟更接近观测，并揭示电子辐射冷却使内盘温度降低约10%，从而减小流量及其涨落。
2025-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Prospects for probing small-scale dark matter models with pulsars around Sagittarius A*
本文提出基于后牛顿运动方程的脉冲星-超大质量黑洞系统数值计时模型，用于测量黑洞性质并约束暗物质模型，发现5年观测可将银河系中心暗物质密度分布幂律指数约束至约20%，揭示小尺度暗物质性质。
2023-12-04 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
The intrinsic structure of Sagittarius A* at 1.3 cm and 7 mm
人马座A*（Sgr A*）是银河系中心超大质量黑洞（SMBH），是利用甚长基线干涉测量（VLBI）解析SMBH最内层的最佳目标之一。在这项研究中，我们与东亚VLBI网络一起对Sgr A* 进行了1.349 cm（22.223 GHz）和6.950 mm（43.135 GHz）的观测，作为2017年4月事件视界望远镜（EHT）多波长活动的一部分。为了减轻散射效应，应用了Psaltis等人（2018）的物理激励散射核模型和Johnson等人（2018）的散射参数。因此，一个单一的，对称的高斯模型很好地描述了在两个波长的Sgr A* 的固有结构。根据闭合振幅，1.349 cm和6.95 mm处的长轴尺寸分别为~704 $\pm$ 102 $μ$ as（轴比$\sim$ 1.19 $^{+0.24}_{-0.19}$）和$\sim$ 300 $\pm$ 25 $μ$ as（轴比$\sim$ 1.28 $\pm$ 0.2）。结合Issaoun等人（2019）在3.5 mm（86 GHz）处的准同时观测，我们发现固有尺寸与观测波长呈幂律关系，指数$\sim$ 1.2 $\pm$ 0.2。我们的研究结果还提供了估计的大小和紧凑的通量密度在1.3毫米，这可以纳入分析的EHT观测。在射电辐射的起源方面，我们比较了内禀结构与吸积流的情况，特别是基于开普勒壳模型的辐射无效吸积流。有了这个，我们表明，一个…
2021-12-09 astro-ph.HE
Observing---and Imaging---Active Galactic Nuclei with the Event Horizon Telescope
事件视界望远镜（EHT）最初是为了拍摄人马座A* 和附近星系M87中心黑洞的阴影区域而开发的，它也提供了关于其他活动星系核源的深度、非常高的角分辨率数据。处理EHT数据的挑战刺激了新的图像重建算法的发展。这项工作简要回顾了EHT的地位和它的效用，用于观测活动星系核的来源，重点是新的成像技术，提供更好的重建在1.3毫米和其他波长的承诺。
2016-07-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Extreme Astrophysics with GRAVITY : energetic outbursts on the edge of the event horizon of the Galaxy's central black hole
本论文利用 GRAVITY 观测数据，通过包括磁重联在内的多种模型，对银河系中心黑洞人马座 A* 的耀斑进行建模，并研究广义相对论中的偏振问题。
2023-12-29 astro-ph.HE
Probabilistic Interpolation of Sagittarius A*'s Multi-Wavelength Light Curves Using Diffusion Models
University of Montreal（蒙特利尔大学）；Ciela - Montreal Institute for Astrophysical Data Analysis and Machine Learning（Ciela - 蒙特利尔天体物理数据分析与机器学习研究所）；Centre de recherche en astrophysique du Québec (CRAQ)（魁北克天体物理学研究中心）；McGill University（麦吉尔大学）；Trottier Space Institute at McGill（麦吉尔大学特罗蒂尔太空研究所）；Mila - Quebec Artificial Intelligence Institute（Mila - 魁北克人工智能研究所）；UCLA（加州大学洛杉矶分校）；Max Planck Institute for Radio Astronomy（马克斯·普朗克射电天文研究所）
本文提出利用扩散模型对Sgr A*多波段光变曲线进行概率插值，以提高多波段变异性重建的精度和不确定性估计。
2026-01-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Horizon-Scale Lepton Acceleration in Jets: Explaining the Compact Radio Emission in M87
现在已经很清楚，巨大椭圆星系M87中的射电喷流必须在非常靠近黑洞的地方开启。这意味着轻子在喷流内的有效加速，其尺度远小于通常用来解释喷流同步辐射的典型耗散事件所能达到的尺度。在这里，我们表明，停滞面，物质之间的分界线，回落到黑洞和物质，是加速向外形成喷流，是一个自然的网站对形成和粒子加速。这是通过一个反康普顿对灾难驱动的非屏蔽电场内的电荷匮乏的区域内的停滞表面和大幅放大后的间隙级联。对于M87中喷流性质的典型估计，我们发现预测的相对论轻子密度与最近M87高频射电观测所需的密度之间存在很好的定量一致性。这种机制无法用相对论轻子充分填充人马座A* 的假定喷流，这可以解释银河系中心缺乏明显的射电喷流。最后，这个过程意味着动力学喷流功率和耀变体的伽玛射线光度之间的关系，在间隙后级联产生。
2015-06-15 astro-ph.HE
Electromagnetic tests of horizonless rotating black hole mimickers
自从第一次探测到引力波以来，人们对天体物理观测对理解黑洞结构的意义越来越感兴趣。为了限制其他黑洞模型而提出的许多论点都依赖于一些实质性的假设，例如完美的球对称，这意味着没有旋转。然而，鉴于天体物理学上的黑洞一般会表现出非零的角动量，现实的约束必须考虑旋转的影响。在这项工作中，我们分析的引力效应，旋转的超紧凑物体的表面上的发射，通过研究角动量如何影响光线的传播。这使我们能够评估超大质量黑洞（更具体地说，人马座A* 和M87*）假设缺乏旋转的约束的可靠性，如[Astrophys. J. 701，1357（2009）; Astrophys. J. 805，179（2015）]。我们发现，对于快速旋转的对象旋转可以显着影响逃逸概率的光子从物体的表面发射的，与一个显着的增加在赤道地区和减少在两极相对于非旋转的情况下。对于像人马座A* 这样旋转不那么快的黑洞候选者，这样的修改不会显著影响目前的约束，然而，由于这里考虑的相对论透镜和描述基本过程（如吸收）的额外唯象参数，这些约束比最初假设的要弱。然而，考虑到快速旋转的黑洞模仿者的表面发射的角度依赖性将是必要的，为未来的研究对象，如M87*。
2021-01-29 astro-ph.HE gr-qc
The Circular Polarization of Sagittarius A* at Submillimeter Wavelengths
我们报告的第一次检测到的圆偏振发射在亚毫米波长的紧凑的无线电源和超大质量黑洞候选人Sgr A* 在1.2 \pm 0.3%的水平在1.3毫米波长（230 GHz）和1.6 \pm 0.3%在860微米（345 GHz）与相同的旋向在较低的频率（1.4-15 GHz）观察。使用亚毫米阵列在多个时期进行的观测还显示，两个波长处的同时线性偏振（LP）约为6%。这些特性与波长大于1 cm（频率低于30 GHz）的特性明显不同，其中弱圆偏振（CP）（~ 0.5%）在LP上占主导地位，而LP在类似的分数限制下无法检测到。我们描述了一组广泛的测试，以确保我们的测量的准确性。我们在任何其他源中都没有发现CP，包括明亮的类星体1924-292，它在天空中的轨迹与Sgr A* 相同，因此应该受到来自仪器框架的相同系统误差的影响。由于相对论性同步加速器等离子体预计将产生很少的CP，所观察到的CP可能是由法拉第转换过程产生接近事件视界。我们使用一个简单的模型来表明，与法拉第转换相关联的相移可以几乎与频率无关，这是使CP的旋向性与频率无关的充分条件。由于tau=1表面的大小在1.4和345 GHz之间变化超过一个数量级，因此磁场必须在这样的尺度上是相干的，以一致地产生左CP。
2012-01-05 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Shadows of Loop Quantum Black Holes: Semi-analytical Simulations of Loop Quantum Gravity Effects on Sagittarius A* and M 87*
本研究通过半解析广义相对论辐射传输模拟，比较圈量子黑洞阴影与EHT观测，约束圈量子引力效应，确定Sgr A*和M 87*的多项式函数上限及自旋偏好。
2023-12-28 astro-ph.HE gr-qc
Testing the black hole area law with Event Horizon Telescope
霍金的黑洞面积定理可以通过监测单个黑洞随时间的演化来检验。利用事件视界望远镜（EHT）对两个超大质量黑洞M87* 和Sgr A* 的成像观测，我们发现它们的视界面积变化分数在$1\,σ$置信水平下与黑洞面积定律的预测一致.我们指出，黑洞面积定律是否成立，将取决于未来对Sgr A* 的高精度EHT观测。
2022-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Accretion of Magnetized Stellar Winds in the Galactic Centre: Implications for Sgr A* and PSR J1745-2900
观测到的旋转措施（RM）对银河系中心磁星和人马座A* 提供了一个强大的约束MHD模型的银河系中心吸积流，探测距离黑洞分离的许多数量级。我们表明，使用3D模拟的吸积通过磁化恒星风的沃尔夫-拉叶星轨道的黑洞，观察到的脉冲星PSR J1745-2900的大，时变RM可以解释附近的恒星在顺时针恒星盘的磁化风-风冲击。在相同的模拟中，在2-10 $''$上积分的总X射线光度、磁星色散测量的时间变化以及朝向人马座A* 的RM都与观测一致。我们认为（为了使脉冲星的大RM不是先验不可能的）脉冲星应该在一个轨道上，使其保持在恒星顺时针盘附近。我们提出了一个2D RM地图的中央1/2秒差距的银河系中心，可用于测试我们的模型。我们的模拟预测，Sgr A* 通常是吸积一个显着有序的磁场，最终可能会导致一个强磁化流与通量穿过视界在$\sim$ 10 $\%$的磁逮捕的限制。
2018-11-22 astro-ph.HE
Sagittarius A* near-infrared flares polarization as a probe of space-time I: Non-rotating exotic compact objects
CENTRA, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto（波尔图大学工程学院）；CENTRA, Departamento de Física, Instituto Superior Técnico-IST, Universidade de Lisboa-UL（里斯本大学高等技术学院物理系）；Institute of Physics, University of Tartu（塔尔图大学物理研究所）；Departamento de Física Teórica, Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学理论物理系）
本文研究了通过GRAVITY和未来仪器观测的Sgr A*偏振耀斑数据，探讨非旋转奇异致密天体的特征探测，评估了八种不同指标的可检测性，发现GRAVITY+的灵敏度可检测部分模型，但复杂天体模型会降低结果。
2026-02-11 astro-ph.HE gr-qc
Towards the event horizon -- the supermassive black hole in the Galactic Center
我们银河系的中心拥有宇宙中最受约束的超大质量黑洞，人马座A *（Sgr A *）。它的质量和距离已经分别从恒星轨道和自行研究中准确地确定，它的高频无线电和高度可变的近红外和X射线发射来自事件视界的几个史瓦西半径内。广义相对论（GR）预言了黑洞阴影的出现，它是事件视界的透镜图像。这个阴影可以通过非常长的基线无线电干涉测量和测试GR的基本预测及其替代方案来解决。在本文中，我们回顾了我们目前的理解的物理性质的Sgr A *，特别强调的无线电特性，黑洞的阴影，和模型的排放和外观的来源。我们认为，银河系中心具有巨大的潜力，实验测试的黑洞吸积和引力理论在其强极限。
2013-11-07 astro-ph.HE gr-qc
