X-ray Spectra From Weakly Magnetized Accretion Flows
在本文中,我们扩展了以前的工作,认为一个次均分磁场的可能性,在吸积流的黑洞二元系统。利用对A0620-00、XTE J1118+480和V404 Cyg三个著名源静止状态的X射线观测,将理论上预期的谱形与观测数据进行了比较,以验证次均分模型参数的合理性。在所有三种情况下,我们发现,它是可能的再现的X射线观测的光谱形状与次均分流。这些结果支持了X射线双星系统的静态谱是由弱磁化吸积流产生的观点。亚均分流将对我们目前对喷气发射的理解构成重大挑战,因为喷气发射依赖于强磁场的存在来为喷气提供动力。
2022-07-04 astro-ph.HE
Possible Contribution of Magnetized White Dwarf Binaries to Type Ia Supernova Populations
具有强磁场的吸积白矮星(WD)向Ia型超新星(SN Ia)的演化可能不同于经典的单简并(SD)通道。在本文中,我们进行二进制人口合成(BPS)模拟的SD通道与主序列(MS)的同伴,包括强磁化WD吸积。在这样的系统的分数是$\sim 15$ %的合理假设下,得到的延迟时间分布(DTD)大致遵循$t^{-1}$幂律分布。在(WD/MS)SD通道内,估计来自高磁化WD的贡献与来自经典的非磁化WD通道的贡献相当。SD通道对SNe Ia的贡献在整个SNe Ia群体中可以是至少$\sim 30$ %。我们认为,从高度磁化WD系统产生的超新星Ia不会共享预期的经典SD通道的观测特性;对于每一个(潜在的奇特)SN观测与SD通道,我们预计在正常类的“隐藏”SD人口的可比数量。
2019-10-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Enhanced Magnetic Field Amplification by Ion-Beam Weibel Instability in Weakly Magnetized Astrophysical Shocks
本文研究弱磁化激波中离子束韦贝尔不稳定性,发现背景磁场会显著影响其演化,并通过粒子模拟揭示磁化电子情形下存在类发电机磁场放大机制,最终引发自发磁重联,适用于年轻超新星遗迹激波。
2023-12-13 astro-ph.HE physics.plasm-ph
GRBs from Weakly-Magnetized, Slowly-Rotating Stars in Binaries
利用Case-C质量转移的双星恒星演化模型,对X射线双星中的一些黑洞的自旋进行了预测(至少在三种情况下得到了观测的证实)。这种黑洞的旋转能量足以激发(长)伽马射线暴和超新星(GRB/HNe),并且仍然留下克尔黑洞。然而,BH-祖星内部的强磁场(B场)和/或发电机效应可能会迅速耗尽恒星核心的角动量,从而阻止了黑洞的形成。因此,即使双星可以产生克尔黑洞,它们的大部分旋转都是通过吸积恒星地幔获得的,在黑洞的形成和旋转之间有很长的延迟。因此,不是伽玛射线暴的好来源。我们研究了由这类黑洞的祖先产生伽玛暴的必要条件。潮汐同步和阿尔文时标进行了比较不同强度的B场穿过He星。我们寻找一个B-场范围,它允许潮汐自旋所有的方式进入恒星核心,但防止其慢下来在差分旋转阶段。能量学产生一个强大的B场在核心崩溃,这使得伽玛射线暴中央引擎,也估计。一个观察合理的选择参数。
2014-02-05 astro-ph.HE
Radio monitoring of transient Be/X-ray binaries and the inflow-outflow coupling of strongly-magnetized accreting neutron stars
强磁化($B\geq10^{12}$ G)吸积中子星(NS)是研究固体表面物体发射喷流的主要目标;而经典的喷流发射模型预测,这样的NS不能发射喷流,最近的观察和模型认为,否则。瞬变Be/X射线二进制(BeXRB)是关键的实验室探测这个探索不足的参数空间射流形成。在这里,我们提出了三个BeXRB在四个爆发的协调监测活动:巨型爆发的SAX 2103.5+4545,1A 0535+262,和GRO J1008-57,以及后者的I型爆发。我们在20次观测中的10次观测中获得了1A 0535+262的无线电探测,而其他目标在$20$ - $50$ $μ$ Jy的典型限制下仍未被探测到。1A 0535+262的射电光度与其演化的X射线光度正相关,并占据了$L_X$ - $L_R$平面的一个区域,延续了之前对BeXRB Swift J0243.6+6124观察到的相关性。我们测量了一个BeXRB $L_X$ - $L_R$耦合指数$β= 0.86 \pm 0.06$($L_R \propto L_X^β$),类似于NS和黑洞低质量X射线二进制测量的指数。引人注目的是,偶联的$L_R$标准化分别比那两个比较样品低$\sim 275$和$\sim 6.2\times10^3$倍。我们的结论是,喷流排放可能占主导地位,在巨大的爆发的主峰,但只有在目前的无线电灵敏度附近或超级爱丁顿系统检测。我们讨论了这…
2022-08-31 astro-ph.HE
Precursor flares of short gamma-ray bursts from crust yielding due to tidal resonances in coalescing binaries of rotating, magnetized neutron stars
GW 170817和GRB 170817 A的同时探测表明,短伽马射线暴可能与中子星-中子星合并事件有关。虽然很罕见,但有些爆发显示出早期发射的情节,在主爆发之前的$\sim 10$秒内观察到前兆耀斑。当恒星因引力波发射而螺旋上升时,相互引潮力的作用导致恒星振荡模的激发,这些振荡模可能与轨道运动发生共振。模式振幅大幅增加,在一段时间的共振潮汐能沉积到恒星。中子星的地壳由于振荡而受到剪切应力,如果共振振幅足够大,可能会变得过度紧张。这种过度紧张可能导致断裂或地震,释放能量,从而在合并之前为前兆活动提供燃料。使用一些简单的麦克劳林球体模型,我们调查的磁场和快速旋转的潮汐强迫$f$ -和$r$ -模式的影响,并连接相关的本征频率与轨道频率相对应的前兆事件,例如,GRB 090510。
2020-03-27 astro-ph.HE
Radio emission from colliding outflows in high-mass X-ray binaries with strongly magnetized neutron stars
我们提出了一个玩具模型的无线电发射在HMXB与强磁化中子星(NS)的风碰撞区形成的NS流出和恒星风的大质量的同伴。射电辐射预计来自激波加速电子的同步辐射和恒星风的自由-自由辐射。我们发现,对于大多数参数,GHz光度($L_R$)和吸积X射线光度($L_X$)之间的关系可以写成$L_R \propto L_X^b$。当星风的热辐射在射电中占主导地位时,预计与X射线没有相关性($b=0$)。我们通常发现亚爱丁顿X射线光度的相关性很陡($b=12/7$),而超爱丁顿X射线光度的相关性较浅($b=2(p-1)/7$),其中$p$是加速电子的幂律指数。最大预测射电亮度与NS性质无关,而取决于恒星风动量、双星分离距离和最小电子洛伦兹因子。使用贝叶斯方法,我们模拟了PDMATHAMT的无线电观测,涵盖了广泛的质量吸积率。我们的研究结果支持了在亚爱丁顿X射线光度下射电探测的激波起源。然而,没有物理上有意义的参数可以发现的超爱丁顿阶段的爆发,这表明一个不同的起源。未来使用更灵敏的仪器进行观测,可能会发现大量的HMXB,它们在无线电中具有强磁化的NS,从而可以确定$L_R-L_X$关系中的斜率,并将风碰撞情景投入测试。
2021-10-22 astro-ph.HE
Probability Distribution of Magnetic Field Strengths through the Cyclotron Lines in High-Mass X-ray Binaries
测量的回旋谱线变化的研究对于理解磁化中子星系统吸积过程的物理性质具有重要意义。本文研究了几个大质量X射线双星(HMXB)的磁场形成、演化和分布。我们把注意力集中在HMXB类的X射线谱中已经检测到的回旋线上。正如已经正确指出的那样,几个源显示出回旋线的变化,这可能是由于吸积动力学的影响,因此这将反映磁场特性。此外,吸积率变化的时间尺度和不同类型的伴星也可以用来区分磁化中子星。
2020-03-29 astro-ph.HE
Synchrotron Radiation From Weakly Magnetized Schwarzschild Black Hole
本文考虑一个带电粒子在弱磁化Schwarzschild黑洞(一个静态的黑洞,它被浸入一个恒定的均匀磁场中)的赤道平面内,垂直于磁场,在一个束缚轨道上运动时产生的同步辐射。特别地,我们研究了作用在带电粒子上的洛伦兹力从黑洞向外指向的情况。粒子最初在一个非测地线的束缚轨道上运动,由于同步辐射的作用,它衰减到一个非测地线的圆形轨道。我们研究了这种跃迁,并计算了粒子的辐射功率和能量损失。
2015-09-08 astro-ph.HE gr-qc
The Post-Merger Magnetized Evolution of White Dwarf Binaries: The Double-Degenerate Channel of Sub-Chandrasekhar Type Ia Supernovae and the Formation of Magnetized White Dwarfs
Ia型超新星(SNe Ia)作为可测量的宇宙学蜡烛发挥着至关重要的作用,尽管它们的祖先的性质是一个积极研究的主题。最近的观测和理论工作指出合并的白矮星双星,称为双简并通道,可能是某些Ia型超新星的祖先系统。此外,最近的理论研究表明,未能引爆的合并可能会产生磁化的快速旋转的白矮星。在本文中,我们提出了第一个多维模拟合并后的白矮星双星的演变,包括磁场的影响。在这些系统中,两颗白矮星在动力学时间尺度上完成了最终的合并,并被潮汐破坏,产生了一个快速旋转的白矮星合并,周围环绕着一个热日冕和一个厚的,差速旋转的圆盘。磁盘是非常容易受到磁旋转不稳定性(MRI),我们证明,这导致了一个最初的动态弱磁场在磁盘中的快速增长,自旋下降的白矮星合并,并随后中央点火的白矮星合并。此外,这些磁化模型表现出在白矮星合并的先前流体动力学研究中不存在的新特征,包括在热盘中MRI湍流的发展,携带盘质量的显著部分的磁化流出,以及白矮星合并的磁场强度$\sim 2 \times 10^8$ G。我们讨论了我们的研究结果的起源,拱星介质,并观察到的Ia超新星和磁化白矮星的属性的影响。
2013-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Accurate evolutions of inspiralling and magnetized neutron-stars: equal-mass binaries
通过执行新的,长期的和数值精确的广义相对论模拟磁化,等质量的中子星双星,我们调查的作用,现实的磁场可能在这些系统的演化。特别是,我们研究了磁场的演化,并表明它们可以通过加速坍缩成黑洞来影响合并时产生的超大质量中子星的生存。我们还提供了证据,即使纯粹的极向最初,磁场产生的环面周围的黑洞具有环形和极向分量的等效强度。当我们估计磁场对这些系统在螺旋过程中或合并后发出的引力波信号产生影响的可能性时,我们得出结论,对于现实的磁场强度B<~ 1 e12 G,这种影响可以被先进的LIGO或先进的Virgo等探测器探测到,但只是边缘。然而,在小质量双星的情况下,随着引力波探测器(如爱因斯坦望远镜)的发展,磁致变化可能会被检测到,在大于2 kHz的频率上具有更高的灵敏度。
2011-02-10 astro-ph.HE gr-qc
Motion of Charged Particles around a Weakly Magnetized Rotating Black Hole
研究了带电粒子围绕弱磁化旋转黑洞的运动。我们对从最内层稳定圆形轨道被踢出的带电粒子的命运进行分类。我们发现带电粒子的最终命运主要取决于粒子的能量和轨道半径。能量和半径又取决于初速度、黑洞自旋和磁场的大小。我们还发现了可能的证据,在赤道平面附近的束缚运动的存在。
2014-11-17 astro-ph.HE gr-qc
The thickness of a weakly-magnetized accretion flow inside the last stable orbit of a Kerr black hole
如果吸积盘中含有弱的冻结纠缠磁场,由于在音速点附近的解压缩,它们的动力学效应在最后稳定轨道内可能是重要的。在这里,我认为径向和垂直结构的一个几乎自由落体流内的最后稳定轨道的薄盘围绕克尔黑洞。这种流的厚度主要由径向和方位磁场产生的垂直应力决定。预测的厚度振荡垂直周围的平衡值所确定的磁场平衡与重力。对于薄盘,这个厚度比吸积盘本身的厚度大得多。HARM2d的数值模拟结果表明,垂直结构更为复杂。特别是,磁支撑盘似乎是不稳定的物质分离成较薄的流与热压力或其他过程确定的垂直尺度。
2014-08-27 astro-ph.HE
Near-horizon structure of escape zones of electrically charged particles around weakly magnetized rotating black hole: case of oblique magnetosphere
研究了大尺度磁场对旋转黑洞附近带电粒子动力学的影响。我们考虑的情况下,最初中性粒子的测地线轨道在赤道平面成为电离,因此他们是不稳定的充电过程。然后,一部分带电粒子被加速离开赤道平面,然后以相对论速度遵循喷流状轨迹。我们探讨非轴对称系统中的磁场是倾斜的黑洞自旋。我们研究了系统的数值计算,以确定区域的逃逸轨迹和计算的终端逃逸速度。通过打破轴对称,我们注意到,允许加速到超相对论速度的未束缚轨道的比例增加。
2020-12-31 astro-ph.HE
Influence of Magnetorotational Instability on Neutrino Heating: A New Mechanism for Weakly Magnetized Core-Collapse Supernovae
我们研究了磁旋转不稳定性(MRI)对弱磁化,快速旋转的核心崩溃的动力学的影响进行高分辨率的MHD模拟在轴对称与简化的中微子转移。我们发现,一个最初的子磁星类磁场是急剧放大的MRI,并大大影响其后的动态。虽然磁压不足以强到喷射物质,但放大的磁场有效地将角动量从高纬度转移到低纬度,这会由于额外的离心力而导致低纬度加热区的扩大。这会提高中微子加热的效率,最终导致中微子驱动的爆炸。这是一个新的核心坍缩超新星的场景,迄今为止从未被数值模拟证明。
2014-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Symbiotic X-ray binaries Sct X-1, 4U 1700+24 and IGR J17329-2731
共生X射线双星是一个系统的主机中子星吸积形成的风晚型伴星。这些都是罕见的物体,到目前为止,只有少数几个是已知的。共生X射线双星最令人困惑的一个方面是它们可能包含强磁化的中子星。与它们的同伴相比,它们在进化上要年轻得多,因此可能是通过(但鲜为人知的)吸积引起的白矮星坍缩形成的。在本文中,我们进行了宽带X射线和软$γ$射线光谱的两个已知的共生双星,Sct X-1和4U 1700+24,寻找回旋散射功能,可以确认存在强磁化NS的存在。我们利用了可用的Chandra、Swift和NuSTAR数据。我们没有发现任何证据的回旋共振散射功能(CRSF)的情况下,Sct X-1,但在4U 1700+24的情况下,我们建议存在一个可能的CRSF在$\sim$ 16 keV和它的第一谐波在$\sim$ 31 keV,虽然我们不能排除替代的光谱模型的宽带拟合。如果未来的观测证实,4U 1700+24可能是第二个与高磁化吸积体共生的X射线双星。我们还报告了我们对最后发现的共生X射线二进制IGR J17329-2731进行的Swift/XRT的长期监测。监测显示,正如预测的那样,该天体在2017年成为一个持续和可变的来源,显示出持续数日的X射线耀斑和在cluerous风吸积背景下解释的有趣的遮蔽事件。
2022-03-30 astro-ph.HE
The Gamma-ray Burst Jet Energy Distribution Suggests A Quasi-universal, Weakly Magnetized Jet Evolving Over Cosmic Time
Los Alamos National Lab(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Universidad Nacional Autonoma de Mexico(墨西哥国立自治大学);The Open University of Israel(以色列开放大学);Tel Aviv University(特拉维夫大学)
该研究通过分析具有红移的伽马射线暴的能量分布,提出了随宇宙时间演化的准通用弱磁化喷流模型,可拟合观测分布,且与相关模拟结果一致。
2026-08-19 astro-ph.HE
The structure of weakly-magnetized $ γ$-ray burst jets
伽马射线暴(GRB)喷流与密集介质的相互作用促进了沿喷流边界的局部流体动力学不稳定性的增长。在配套文件中,我们研究了流体动力学(未磁化)射流的演变,发现射流茧材料的混合会产生一个界面层,称为射流茧界面(JCI),它包含了系统能量的一个重要部分。我们发现,角结构的射流+ JCI,当他们达到同源相,可以近似为一个扁平的核心(射流)+幂律函数(JCI)的指数,取决于混合的程度。在本文中,我们研究了次优势的环形磁场对射流的演变和形态的影响。我们发现弱场可以稳定喷流以对抗局部不稳定性。混合的抑制减小了JCI,从而重塑了射流的爆发后结构。尽管如此,外流的整体形状仍然可以近似为一个扁平的核心+幂律函数,虽然JCI幂律衰减更陡峭。在长的伽玛暴射流中,弱场的影响更为突出,在那里,流体动力射流中的混合更强。在短的伽玛暴喷流中,弱磁化喷流和非磁化喷流都存在小的混合。这一结果影响了预期的射流发射,这是由射流的形态。因此,长伽玛暴的瞬发和余辉观测可以作为对喷注底部磁性的探测。
2020-08-19 astro-ph.HE
Radiative signature of magnetic fields in internal shocks
耀变体和伽马射线暴的常见模型假设,观测到的现象背后的等离子体在某种程度上是磁化的。在这方面,辐射签名的耗散的动能和转换的相对论磁化外流的内部冲击的磁能进行了研究。我们的模型内部冲击所造成的碰撞均匀等离子体壳。我们通过求解碰撞壳层接触面上的黎曼问题来计算壳层相互作用后的流动状态,然后计算由此产生的激波的辐射。在流动光度恒定的假设下,我们发现两个壳层都是弱磁化的(σ< \sim 0.01)和至少一个壳层的σ> \sim 0.01的模型之间有明显的差别。我们得到的辐射效率是最大的模型,其中,无论顺序,一个壳层是弱磁化和其他强磁化。在光谱的逆康普顿部分以及光学、X射线和1GeV光变曲线中观察到弱磁化壳层碰撞和强磁化壳层碰撞之间的实质性差异。我们提出了一种方法来区分弱磁化从磁化的内部冲击的观测通过比较的最大频率的逆康普顿和同步辐射部分的频谱的比例的逆康普顿和同步辐射通量。最后,我们的研究结果表明,LBL耀变体可能对应于几乎没有磁化的流动,而HBL耀变体可能对应于中等磁化的。实际上,通过与实际blazar观测结果的比较,我们得出结论,典型blazar的磁化强度σ < \sim 0.01,内激波模型在这些来源中是有效的。
2012-01-04 astro-ph.HE
Magnetic field transport in compact binaries
矮新星(DNe)和低质量X射线双星(LMXB)的爆发被认为是由于其吸积盘中的热粘性不稳定性。这些爆发提供了角动量传输机制的限制。我们探讨了角动量输运可以通过大尺度磁场的动力学演化来控制的观点。我们研究了不同处方的磁场演化对磁盘的动力学的影响。这是将磁场输运理论与观测相对抗的第一步。我们开发了一个版本的磁盘不稳定性模型,发展的密度,温度和大尺度垂直磁通量在一起。我们考虑了由湍流或磁化外流驱动的吸积。为了演化磁通量,我们使用一个玩具模型,该模型具有主要取决于局部磁化的物理激励处方。我们发现,允许磁通量平流向内提供了最好的协议与DNe光变曲线。这导致了一个混合配置与内部磁化磁盘,驱动的角动量损失的MHD流出,急剧过渡到一个外部弱磁化的湍流磁盘,在那里的爆发被触发。动态影响相当于截断一个粘性盘,使其不向下延伸到致密物体,截断半径取决于磁通量,并演变为$\dot{M}^{-2/3}$。DNe和LMXB光变曲线的模型通常需要截断外部粘性盘,以匹配观测结果。对于这种截断没有一般性的解释。我们认为这是DNe和LMXB中存在大尺度磁场的自然结果,磁通量向中心积累,产生具有快速吸积时间尺度的磁化盘。
2020-07-14 astro-ph.HE
Weakly magnetized black holes as particle accelerators
研究了弱磁化非旋转黑洞视界附近的粒子碰撞。在存在磁场的情况下,带电粒子的最内层稳定圆轨道(ISCO)可以位于接近视界的位置。我们证明了对于两个粒子的碰撞,其中一个是带电的,并在ISCO旋转,另一个是中性的,并从无穷远下降,最大碰撞能量可以在强磁场的限制。这种效应与最近讨论的极端旋转黑洞中粒子碰撞的高质心能量效应有一些相似之处。我们还表明,“现实的”天体物理黑洞,他们的能力,发挥“加速器”的作用,实际上是相当有限的。
2011-12-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A new look at spherical accretion in High Mass X-ray Binaries
目前使用的磁化旋转中子星球形吸积模型在解释吸积物质进入星场的速率和长周期X射线中子星的自旋演化时遇到了很大的困难。然而,如果将被中子星俘获的物质的磁场纳入模型,这些困难就可以避免。在一定条件下,流体本身的磁场控制着吸积过程,并显著影响吸积物质的参数。在这种情况下,吸积流进入恒星磁层的模式可以与玻姆(或湍流)扩散和扭矩施加到中子星似乎是大大高于非磁化吸积的情况下评估。
2012-05-06 astro-ph.HE
Particle transport in magnetized media around black holes and associated radiation
银河系的黑洞日冕是由炽热的磁化等离子体组成的。在X射线双星的这个组成部分中产生的光谱能量分布可以强烈地受到局部注入的相对论粒子与源中的物质、辐射和磁场之间的不同相互作用的影响。研究了相对论性粒子注入吸积黑洞周围强磁化日冕所驱动的非热过程。我们用自洽的方法计算了相对论性韧致辐射、逆康普顿散射、同步辐射、轻子对的产生/湮灭以及强子相互作用的影响。我们的目标是确定日冕的非热宽带辐射输出。求解了电子、正电子、质子和光子的耦合动力学方程组,并自洽地计算了由此产生的粒子分布。计算了X射线双星瞬态事件的谱能量分布和中微子产生。我们表明,天鹅座X-1的磁化日冕的非热辐射模型的应用产生了很好的拟合的观测数据。最后,我们表明,在黑洞日冕中微子爆发产生的积累信号可能是可检测的源在几个千秒差距的时间尺度上的年。我们的工作导致了对吸积黑洞周围产生的非热光子和中微子发射的预测,这些预测可以通过新一代的甚高能γ射线和中微子仪器来检验。
2012-04-19 astro-ph.HE
Nonrelativistic parallel shocks in unmagnetized and weakly magnetized plasmas
我们提出的2D3V粒子在细胞模拟的非相对论性等离子体碰撞与不存在或平行的大规模磁场的参数适用于年轻的超新星遗迹的条件。我们研究了不同密度的等离子体板的碰撞,导致两个不同的冲击和接触不连续性。电子动力学在系统的发展过程中起着重要的作用。虽然非相对论性冲击在未磁化和磁化等离子体中都可以由韦伯型不稳定性介导,但当存在大尺度磁场时,冲击形成过程的效率更高。正向和反向冲击下游的电子分布通常是各向同性的,而离子的情况并非总是如此。我们没有看到任何显著的证据,无论是在电子人口,也不是在离子分布的预加速。
2012-09-18 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Thermal solutions of strongly magnetized disks and the hysteresis in X-ray binaries
本研究利用磁阻吸积盘模拟的热平衡双解解释X射线双星的光谱滞后,无需强ADAF或磁化变化,并预测软态存在弱耗散喷流及AGN在更低爱丁顿比发生态变。
2024-10-16 astro-ph.HE
Wind accretion in symbiotic X-ray binaries
讨论了由红巨星和磁化中子星(NS)组成的共生X射线双星(SyXB)风吸积的性质。自旋上/自旋下扭矩施加到NS的准球形吸积到磁化NS的流体动力学理论的基础上导出。在这个模型中,一个解决亚音速吸积收益通过一个热壳周围形成的NS磁层。吸积速率取决于等离子体进入磁层的能力。由于壳层中的大雷诺数,旋转磁层与等离子体的相互作用引发了亚音速湍流。对流运动能够携带角动量穿过壳层。考虑到磁化NS的自旋演化,我们对银河系中的SyXB进行了布居合成。发现有明亮(M_v<1)低质量红巨星伴星的SyXB在银河系中的数量为40 ~ 120个,其诞生率为每年5个\sim ~ 10^{-5}~ 10 ^{-4}。根据我们的模型,在已知的SyXB中,Sct X-1和IRXS J180431.1-273932是风馈吸积体。GX 1+4位于风源型SyXB向SyXB的过渡区,其中的巨星溢出洛希瓣。该模型成功地再现了非常长的NS自旋(如IGR J16358-4724和4U 1954+31),而不需要调用非常强的磁场。
2011-10-06 astro-ph.HE
Ion-electron instabilities in the precursor of weakly magnetized, transrelativistic shocks
本文研究弱磁化跨相对论无碰撞激波前驱区中的离子-电子不稳定性,揭示静电预加热可突破冷重子负载限制并促进大尺度成丝模式增长。
2024-07-24 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Maser and other instabilities in a weakly magnetized relativistic plasma: Theory and the astrophysical relevance of the maser
给出了具有各向同性粒子分布函数的弱磁化相对论等离子体中脉泽不稳定性的一个充分条件。从磁化等离子体的精确介电常数张量出发,计算了脉泽的生长速率和极化。对于非常弱的磁场,我们的结果证实了近似有效性的“标准脉泽理论”,这是基于爱因斯坦系数的方法,有一个显着的例外。对于倾斜传播和现实(小但有限)的领域,两个(近圆)极化的增长率显着不同,而标准理论预测两个(近圆)极化具有相似的增长率。我们表明,这种偏差是由于圆偏振同步辐射,这是忽略了标准理论。脉泽的增长速度比朗缪尔波慢。然而,在(高度简化的)直接数值模拟中可以看到EM波的显著产生。我们研究了脉泽不稳定性的非线性饱和,发现它提供了一个机制,等离子体能量的显着部分转换为无线电波。我们简要地讨论了条件下,微波激射不稳定性可能在天体物理源,并提供粗略的估计,可作为指导时,研究特定的天体物理源/现象。
2019-01-07 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Dependence of Particle Acceleration Efficiency on Shock Velocity in Weakly Magnetized Electron-Ion Shocks
Columbia University(哥伦比亚大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学);Flatiron Institute(平托研究所)
研究弱磁化准平行激波中粒子加速,利用二维粒子模拟,发现离子加速效率与激波速度关系及两种主导机制差异,电子加速效率强烈依赖激波速度,还探讨了结果在相关天文现象中的应用。
2026-07-08 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Evolution of Magnetized White Dwarf Binaries to Type Ia Supernovae
随着观测到的磁性白矮星数量的不断增加,白矮星的磁场在双星演化和单星演化中的作用值得关注。在这项研究中,我们研究了WD/主序星双星演化与恒星天体物理学实验模块(MESA代码),考虑WD与无,中等和高磁场强度。我们主要关注WD的强磁场(在类极系统中)如何影响双星演化为Ia型超新星(SNe Ia)。吸积物质沿着磁场线运动并落在极帽上,它可以被WD的强磁场限制,因此增强的各向同性极-传质速率可以使WD在质量增长的情况下甚至具有低的Roche瓣溢出传质速率的低质量供体。在磁约束模型下的结果表明,Ia超新星的初始参数空间和Ia超新星后的施主特征与以往的Ia超新星模型有很大区别。捐助者的预测性质是兼容的,在几个SN残留物和附近的SNe的同伴的非检测。
2019-06-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Magnetized White Dwarf + Helium star Binary Evolution with Accretion-induced Collapse
由氧/氖/镁组成的白矮星(ONeMgWD)+剥离氦(He)星双星的吸积诱导坍缩(AIC)是形成特殊中子星天体的一个有希望的途径。讨论了WD的磁场可能改变WD双星演化过程中的吸积阶段。通过考虑非磁性和充分磁化的WD,我们研究了ONeMg WD + He双星的演化与详细的恒星演化和二进制人口合成模拟。磁约束吸积在类毫秒双星和磁星可能形成途径中的作用也进行了研究。与球对称吸积情况相比,磁约束模型下,在低质量传递速率下,WDs的质量积累效率得到了提高。由于磁约束的影响,潜在AIC祖先系统的初始参数空间向更短的轨道周期和更低的施主质量移动(但不那么显著)。这也允许最终的MSP具有较低质量的WD同伴和较短的轨道周期。有和没有磁约束,这意味着WD的磁场不会显着改变的ONeMg WD + He星双星,可以产生AIC的银河系的出生率之间没有显着差异。值得注意的是,由于ONeMg WD和CO WD的吸积阶段相似,这些结论也适用于作为Ia型超新星祖先的CO(碳/氧)WD + He双星。磁星的银河速率可能是通过高磁化WD的AIC形成的$0.34\times10^{-4}\,{\rm yr}^{-1}$。
2021-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
An Argument for Weakly-Magnetized, Slowly-Rotating Progenitors of Long Gamma-Ray Bursts
本文利用Case-C质量转移的双星演化方法,对X $-$射线双星中的几个黑洞的自旋进行了预测,并得到了三种情况的观测证实。这些黑洞的旋转能量足以为长伽马$-$射线暴和超新星(GRB/HNe)提供能量,并且仍然留下克尔黑洞。然而,这种恒星内部的强磁场和/或发电机效应耗尽了它们核心的角动量,从而阻止了类星体的形成。因此,即使双星可以产生克尔黑洞,它们的大部分旋转都是从恒星地幔获得的,在黑洞形成和旋转之间有很长的延迟。这样的双星不会形成伽玛暴。我们研究所需的条件,以产生伽玛射线暴是否可以满足这样的BH的祖先。潮汐同步和阿尔文时标进行了比较,不同强度的磁场线程He星。一个搜索的磁场范围内,允许潮汐自旋的所有方式在恒星的核心,但防止其慢下来在差分旋转阶段。能量产生一个强大的磁场在核心崩溃,这可能会允许伽玛射线暴中央引擎,也估计。一个观察合理的选择参数被发现($B \lesssim10^2$ G线程缓慢旋转的他星),这使得铁核心,以保持大量的角动量。因此,Case-C-mass-transfer双星通道能够解释长伽玛暴。然而,在它们的氢燃烧和氦燃烧阶段,祖细胞必须具有低的初始自旋和低的内部磁场。
2013-11-19 astro-ph.HE
Gravitational Waves from Strongly Magnetized Eccentric Neutron Star Binaries
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(国际理论科学中心,塔塔基础研究所);Department of Physics, University of Massachusetts, Dartmouth(马萨诸塞大学达特茅斯分校物理系);Center for Scientific Computing and Data Science Research, University of Massachusetts, Dartmouth(马萨诸塞大学达特茅斯分校科学计算与数据科学研究中心)
该研究探讨强磁化偏心中子星双星的引力波信号磁印记机制,量化其可探测性,指出下一代探测器可观测致密双星磁效应,为探测磁星磁场及双星形成途径提供可能。
2026-08-06 astro-ph.HE gr-qc
The instability spectrum of weakly-magnetized SU(2) Reissner-Nordström black holes
众所周知,U(1)Reissner-Nordström黑洞在爱因斯坦-麦克斯韦理论的框架内是稳定的。然而,耦合Einstein-Yang-Mills方程的SU(2)Reissner-Nordström黑洞解是不稳定的。事实上,这个磁荷黑洞的特征是一组无限的不稳定(随时间增长)扰动模式。本文研究了弱磁化SU(2)Reissner-Nordström黑洞的不稳定共振谱。特别是,我们得到明确的解析表达式的无限集$\{ω_n\}_{n=0}^{n=\infty}$的虚特征值的扰动模式的不稳定增长率的特征。我们讨论了这些不稳定本征值作为临界指数在杨-米尔斯场的引力坍缩中所起的作用。最后,它表明,我们的分析公式的特征黑洞不稳定性谱同意最近出现在文献中的新的数值数据。
2014-10-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
X-ray spectro-polarimetry analysis of the weakly magnetized neutron star X-ray binary GX 9+1
本文利用IXPE及多波段同时观测数据对弱磁化中子星X射线双星GX 9+1进行光谱偏振分析,确认其软态辐射由黑体和康普顿化主导,测得2-8 keV偏振度上限为1.9%,并发现2-3 keV存在边缘偏振证据,符合Atoll源低偏振特征。
2025-04-11 astro-ph.HE
Linear Instabilities Driven by Differential Rotation in Very Weakly Magnetized Plasmas
我们研究了弱磁化差分旋转等离子体在无碰撞动力学理论和Braginskii的碰撞,磁化等离子体理论的线性稳定性。我们专注于非常弱的磁化极限,这对于理解天体物理磁场如何产生和在高红移下被放大是很重要的。我们表明,流体理论的单一不稳定性-磁张力介导的磁旋转不稳定性-被两个不同的不稳定性,一个与离子和一个与电子。每一种都有不同的方式来利用差动旋转的自由能。离子不稳定性是由有限离子回旋频率(回旋粘度)引起的跨磁场线的动量粘性传输驱动的;增长最快的模式的波长明显长于MHD和Hall MHD预测。电子不稳定性是由微分旋转产生的温度各向异性驱动的哨声模式;生长时间可以比旋转周期短几个数量级。电子不稳定性是更广泛的一类不稳定性的一个例子,这些不稳定性通过它们产生的温度各向异性进入微分旋转或剪切的自由能。我们简要地讨论了我们的结果的应用,平面剪切流的稳定性,并表明,这种流动是线性超稳定的流体陀螺粘度的存在。我们还简要地描述了我们的结果的影响磁场放大的高红移星系的维里化晕。
2014-12-02 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
Origin of power-law X-ray emission in the Steep power-law state of X-ray Binaries
本文提出了X射线双星陡幂律(SPL)态发射源的新设想。X射线辐射的幂律分量是相对论电子在黑洞的内稳定圆轨道(ISCO)附近的高磁化致密斑点中的同步辐射,并且具有由电子加速率确定的扩展到MeV以上的硬谱。然后这些光子被周围的等离子体向下散射,形成观察到的陡峭光谱。该模型与高频准周期振荡(HFQPOs)和极高的亮度的SPL状态的相关性进行了讨论。
2009-05-18 astro-ph.HE
Magnetohydrodynamic waves excited by a coupling between gravitational waves and a strongly magnetized plasma in binaries of neutron stars
中子星的并合是地面干涉探测器能够探测到的引力波源之一。事件GW 170817是第一次在引力和电磁波谱中观察到的,通过这种联合分析显示出与短伽马射线暴(sGRB)模型的某种兼容性,以解释该系统的签名。由于中子星的强磁场,等离子体磁层保持强磁化,GW通过等离子体的传播可以激发磁流体动力学(MHD)模式,如Alfvén和磁声波。MHD模式通过等离子体携带能量和动量,表明在双星合并过程中加速物质的机制,解释了sGRB火球模型的一些特征。我们提出了一个半解析的形式主义,以确定的GW-MHD相互作用期间的恒星的inspiral阶段的能量转移。利用GW 170817的物理参数,我们证明了当背景磁场与GW传播方向成$θ= π/ 4$角时,在Alfvén模(磁声模)下,等离子体中的能量可以达到最大值$\sim 10^{35}\,{\rm J}$($\sim 10^{32}\,{\rm J}$).特别地,对于$θ= π/ 2$,只有磁声模式与GW相干。在这种情况下,等离子体中的激发能量达到最大值$\sim 10^{36} {\rm J}$。如果事件GW 170817的前身表面上的磁场是$\sim 2\times 10^{9}\,{\rm T}$,那么可以获得与GRB 170817 A推断的能量相当的能量。特别是,我们的半解析形式主义与其他作者通过完整的广义相对论磁流体动力学(GRMHD)模拟得到的结果…
2020-08-04 astro-ph.HE gr-qc
A Three-dimensional Simulation of a Magnetized Accretion Disk: Fast Funnel Accretion onto a Weakly Magnetized Star
我们提出了一个全球性的,三维磁流体动力学模拟的吸积盘与旋转,弱磁化的中心恒星的结果。圆盘被一个弱的、大尺度的极向磁场穿过,中心恒星最初没有强的恒星磁层。我们的模拟研究了从湍流吸积盘到恒星的吸积流的结构。模拟显示,即使没有恒星磁层,在高纬度地区也会发生快速吸积。我们发现,失败的磁盘风成为快速,高纬度吸积的结果,介导的角动量交换的磁场远高于磁盘,其中的洛伦兹力,减速的旋转运动的气体可以比较的离心力。与经典的磁层吸积方案不同,快速吸积流不受恒星磁层磁场的引导。然而,吸积速度达到自由落体速度在恒星表面由于有效的角动量损失在一个远离恒星的地方。这项研究提供了一个可能的解释,为什么赫比格Ae/Be星的磁场一般不足以形成磁层也显示出快速吸积的迹象。在我们的模型中,磁驱动射流不是从盘形成的。由于帕克不稳定性干扰了磁场的放大作用,差动旋转不能产生足够强的磁场来加速喷流。
2019-02-06 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
FRB 20200428 and potentially associated hard X-ray bursts: Maser emission and synchrotron radiation of electrons in a weakly magnetized plasma?
本文提出用弱磁化相对论等离子体团块中的同步脉泽辐射和电子同步辐射统一解释 FRB 20200428 与 SGR 1935+2154 硬 X 射线暴的关联,并通过蒙特卡罗模拟约束团块参数、复现观测谱。
2025-08-26 astro-ph.HE
Near-horizon structure of escape zones of electrically charged particles around weakly magnetized rotating black hole
磁场和引力的相互作用驱动了黑洞附近的吸积和外流。然而,具体的机制仍然是一个有争议的问题;很可能在不同的条件下,不同的进程占主导地位。特别是,对于粒子的加速和它们在射流中的准直,磁场的有序分量似乎是必不可少的。在这里,我们讨论的作用,大规模的磁场在运输的带电粒子和尘埃颗粒从约束轨道在赤道平面的旋转(克尔)黑洞和由此产生的加速度沿轨迹逃离系统的对称轴平行的方向(垂直于吸积盘)。我们考虑一个特定的情况下,不稳定的圆形测地线最初中性物质的充电(例如,由于光电离)。有些粒子可能被置于逃逸轨道上,并达到相对论速度。带电粒子的情况与带电尘埃颗粒的荷质比不同,但加速机制以类似的方式运作。看来,混沌动力学控制外流,并支持近地平线逃逸区的形成。我们采用递归图的技术来表征混沌的发生在流出介质。我们调查系统的数值和构造的盆地边界图,它显示的位置和逃逸区的范围。讨论了黑洞自旋和磁场强度对逃逸区形成和位置的影响,并计算了最大逃逸速度。
2018-01-29 astro-ph.HE
Near-horizon structure of escape zones of electrically charged particles around weakly magnetized rotating black hole. II. Acceleration and escape in the oblique magnetosphere
强引力和磁场是驱动致密天体附近吸积和抛射过程的关键因素。虽然这里的具体机制仍在讨论中,但有序磁场的存在似乎对超视界长度尺度上带电粒子的相对论喷流的加速和准直至关重要。在此背景下,我们进一步研究了大尺度磁场对旋转黑洞附近带电粒子动力学的影响。我们考虑一种情况,其中赤道平面中规则测地线轨道上的初始中性粒子通过充电过程而不稳定(例如,通过光电离)。一些带电粒子被加速到赤道平面之外,它们以相对论速度沿着类似射流的轨迹运动。在我们之前的论文中,我们研究了磁场与旋转轴完美对齐的情况下的这种情况;即,该系统被认为是轴对称的。在这里,我们放松这一假设,并调查非轴对称系统中的磁场是任意倾斜的黑洞自旋。我们研究了系统的数值计算,以确定区域的逃逸轨迹和计算的最大(终端)逃逸速度。看来,打破轴对称(即使是小倾角)大大增加逃逸轨道的分数,并允许加速到超相对论速度,被排除在轴对称设置。在相对论外流的发射区域中存在瞬态混沌动力学与混沌指标确认。
2020-09-01 astro-ph.HE
A systematic study of the advection-dominated accretion flow for the origin of the X-ray emission in weakly magnetized low-level accreting neutron star
在观测上,低能级吸积中子星的X射线谱($0.5-10$ keV)一般可以用热软X射线谱和幂律谱两个分量的模型很好地拟合。同时,幂律光度$η$($η\equiv L^{\rm power\ law}_{\rm 0.5-10\rm keV}/L_{\rm 0.5-10\rm keV}$)的贡献分数随X射线光度$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$而变化。在本文中,我们系统地研究了这种X射线发射的框架内的对流为主的吸积流(ADAF)的框架内弱磁化NS,其中的热软X射线分量来自表面的NS和幂律分量来自ADAF本身。我们测试的粘度参数$α$在ADAF和热化参数$f_{\rm th}$(描述的ADAF能量释放在NS的表面作为热发射的分数)的$η$与$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$的关系的影响。发现对于不同的$α$和$f_{\rm th}=1$,$η$和$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$几乎是一个常数($\sim$为零),这与观测结果不一致。同时,发现$f_{\rm th}$的改变可显著改变$η$与$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$的关系。通过与可能由低能级吸积控制的非脉动NS-LMXB样品的比较,发现需要一个小的$f_{\rm th} \lesssim 0.1$值来匹配$η$对$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$图中的$η\gtrsim …
2019-12-12 astro-ph.HE
Discovery of a 112 ms X-ray Pulsar in Puppis A: Further Evidence of Neutron Stars Weakly Magnetized at Birth
我们报告发现112毫秒的X射线脉动RX J 0822 -4300,紧凑的中心对象(CCO)在超新星遗迹船尾座A,在两个档案牛顿X射线多镜任务的观察,在2001年。正弦光变曲线具有11%的脉冲分数,突变180度。在1.2 keV时相位变化。观察到的相移和调制可能是不同温度的相对热热点发射的结果。相位分辨光谱显示在E(线)= 0.8千电子伏与较冷的区域相关的发射功能,可能是由于电子回旋共振效应类似的CCO脉冲星1 E 1207.4-5209的光谱中看到的。PSR J 0821 -4300的旋转周期在7个月内没有变化,周期导数的2 σ上限小于8.3E-15。这意味着下旋能量损失率小于2.3E35erg/s,表面磁偶极场强度B_s <9.8E11G,下旋年龄τ> 220 kyr。后者比SNR年龄长得多,表明PSR J 0821 -4300出生时在其当前时期附近旋转。它的性质与其他两个已知的CCO双星非常相似,证明了一类中子星的存在,它们出生时具有与缓慢的原始自旋相关的弱磁场。这些结果对于理解PSR J 0821 -4300的极端横向速度也有重要意义,有利于超新星爆炸的流体动力学不稳定机制。
2009-02-17 astro-ph.HE
Fluctuation Dynamo in Collisionless and Weakly Collisional Magnetized Plasmas
在弱碰撞的天体物理等离子体中,如星系团的团内介质中,宇宙磁场的混沌流体运动的放大受到磁场排列的压力各向异性的绝热产生的阻碍。这种各向异性驱动了平行于磁场的粘性应力,抑制了等离子体拉伸磁场线的能力。我证明,通过使用动力学模拟,在高$β$等离子体,动力学离子拉莫尔尺度不稳定性切断热压力和磁压力之间的绝热联系,减少这种粘性应力,从而使发电机操作。两个不同的制度的波动发电机在磁化等离子体中确定:一个在这些不稳定性有效地调节压力各向异性和一个在这种调节是不完善的。我阐明了这些动力学不稳定性的等离子体粘度的作用,并确定如何的字段和流量的自我组织,让发电机在面对平行的粘性应力。在有效的压力各向异性调节的情况下,等离子体发电机非常类似于其更传统的Pm ~ 1 MHD对应物。当调节不完善时,发电机表现出与磁流体发电机饱和状态下的特征显着相似的特征。一套新的微观物理封闭流体模拟,桥梁这两个制度的构建,表现出爆炸性的磁场增长所造成的场强依赖性粘度。发电机在无碰撞和弱碰撞等离子体,然后密切比较彼此,揭示了实质性的差异,如何子平行粘性运动的行为。前者(无碰撞)的情况下,经历了一系列的拉伸运动,以子拉莫尔尺度,导致越来越快的发电机作为磁雷诺数增加。
2019-12-23 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Fluctuation Dynamo in a Collisionless, Weakly Magnetized Plasma
本文给出了无碰撞、弱磁化等离子体中涨落发电机的数值研究结果。这个发电机和它的磁流体动力学(MHD)对应物之间的关键区别是由一个弱种子场的放大磁场对齐的压力各向异性的绝热生产。这反过来又驱动了离子拉莫尔尺度上的动力学不稳定性-也就是消防管和镜子-切断了热压力和磁压力之间的绝热联系,从而允许发电机继续运转。在由这些不稳定性驱动的快速增长的初始阶段之后,磁能呈指数增长,并表现出在电阻标度附近达到峰值的$k^{3/2}$谱,类似于大磁普朗特数($\mathrm{Pm}\gg{1}$)MHD发电机。磁场自组织成一个折叠的片状拓扑结构,方向反转的电阻规模和磁场线弯曲的平行规模的流动。有效的$\mathrm{Pm}$取决于离子拉莫尔标度是高于还是低于场反转标度:在前一种情况下,粒子经历玻姆样扩散;在后一种情况下,粒子主要散射离开位于磁褶皱末端的消防水管波动,粘度变得各向异性。磁场最终在动力学强度下饱和,其谱峰向更大尺度迁移。这个特征,加上磁场强度和磁力线曲率的反相关性,以及磁片逐渐变薄成带状,类似于大型$\mathrm{Pm}$发电机的饱和状态,主要区别体现在消防水管/镜像不稳定区域。这些结果对磁场在弱碰撞的星系团内介质中的增长具有一定的意义。
2018-07-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Magnetically-driven jets and winds from weakly magnetized accretion disks
盘流出的半解析模型已经成功地描述了来自开普勒吸积盘附近的磁驱动、自约束的超阿尔夫文喷流。这些喷射发射脉冲可用于高水平的盘磁化$μ$,定义为$μ=2/β$,其中β是通常的等离子体参数。在近均分的JED中,吸积是超音速的,喷流带走了大部分的圆盘角动量。然而,这些解决方案被证明难以与前沿的数值模拟进行比较,因为数值模拟显示出风一样的流出,但在小磁化的域中。在这项工作中,我们首次提出了自相似的等温解决方案的吸积-喷射结构在小磁化水平。我们阐明的作用,磁共振成像的结构在加速过程中,推动这类新的解决方案。磁盘磁化$μ$是主要的控制参数:大量的流出驱动的环形磁场的压力获得高达$μ\sim 10^{-2}$,而更稀薄的离心驱动的流出,在更大的$μ$值。广义参数空间和天体物理后果进行了讨论。我们相信,这些新的解决方案可能是理解天体物理盘驱动风或喷流的方式的垫脚石。定义射流作为自限流出和风作为非准直流出,我们提出了一个简单的分析标准的基础上的流出的初始能量含量,从风中区分射流。我们表明,射流的解决方案,实现在所有的磁化水平,而风只能在弱磁化磁盘功能加热。
2019-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetic Field Amplification and Particle Acceleration in Weakly Magnetized Trans-relativistic Electron-ion Shocks
Columbia University(哥伦比亚大学);The University of Tokyo(东京大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学);Flatiron Institute(平托研究所)
研究弱磁化跨相对论电子-离子冲击中磁场放大与粒子加速机制,发现不同不稳定性主导下非热离子和电子的加速效率及能量标度差异。
2026-02-06 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Nonrelativistic collisionless shocks in weakly magnetized electron--ion plasmas: two-dimensional particle-in-cell simulation of perpendicular shock
本文采用二维粒子模拟方法研究了磁化参数为6 x 10^-5的弱磁化垂直激波,该参数相当于约130的高Alfvén马赫数M_A。它表明,电流丝形成在脚区的冲击,由于离子束-韦伯不稳定性(或离子扩散不稳定性),并产生一个强大的磁场。在下游区域中,这些电流丝还产生通常比上游磁场强15倍的缠结磁场。下游区电子和离子的热能不均分,温度比T_e / T_i ~ 0.3 - 0.4。在我们的模拟中没有观察到有效的电子加速,尽管一小部分离子在冲击反射时略有加速。模拟结果与Rankine-Hugoniot关系吻合得很好。它还表明,电子和离子被加热的底部区域的布尼曼不稳定性(电子)和离子声不稳定性(电子和离子)。然而,由于反射离子的相对高的温度,布尼曼不稳定性的增长率显著降低。出于同样的原因,离子-离子流不稳定性不会在足部区域增长。
2010-08-02 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
3D RMHD simulations of jet-wind interactions in High Mass X-ray Binaries
高质量X射线双星(HMXB)中喷流与致密天体附近热伴星驱动的强风的相互作用是理解喷流动力学、非热辐射和长期稳定性的基础。然而,射流磁场在这一过程中的作用尚不清楚。我们研究的动力学作用,弱和中等到强的环形磁场在头几百秒的射流传播,集中在磁化流动力学和能量转换的机制。我们已经开发了代码Lóstrego v1.0,一个新的三维RMHD代码来模拟笛卡尔坐标系中的天体物理等离子体。利用这个工具,我们进行了第一个三维RMHD数值模拟的相对论磁化喷流通过cluerous恒星风中的HMXB传播。弱磁化喷流模型的整体形态和动力学与以前的流体动力学模拟相似,其中喷流头在环境介质中产生强烈的冲击,并且相对于恒星风的初始过压驱动一个或多个再准直冲击。在我们模拟的时间尺度中,这些射流是弹道式的,并且似乎比没有场的情况下具有相同功率的射流更稳定地对抗内部不稳定性。然而,中等到强的环形磁场有利于电流驱动的不稳定性的发展和二元内的射流的破坏。对相对论外流和周围介质中的能量分布的详细分析表明,磁能和内能都有助于射流的有效加速。我们证明,喷射反馈到周围介质是高度依赖于喷射能量分布在注射,更热,更稀和/或更磁化的射流是更有效的,如预期的反馈研究的情况下,在活跃的星系中的射流。
2022-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectro-Polarimetric Study of Weakly Magnetized Neutron Star X-ray binary GX 349+2
本文利用IXPE、NuSTAR和Swift/XRT同步观测,首次对中子星X射线双星GX 349+2进行光谱偏振研究,发现其在FB和NB分支具有显著偏振,并结合光谱分析确认了NB期间源具有板状冕几何结构。
2025-04-06 astro-ph.HE
Inspiral of a Spinning Black Hole--Magnetized Neutron Star Binary: Increasing Charge and Electromagnetic Emission
黑洞-中子星双星的并合一直是天体物理学研究的热点之一,因为这类事件可能产生包括引力波和宽带电磁波在内的多信使信号。在本文中,我们研究了自旋BH和磁化NS组成的双星螺旋的电磁辐射。在观测上,BH通常比$\sim7M_\odot$质量更大,NS的质量为$\simeq 1.4M_\odot$。在这样一个双星的螺旋过程中,BH将根据Wald的充电情况积累越来越多的电荷,尽管BH最终将不可避免地吞下NS。通过磁偶极辐射、电偶极辐射和磁重联三种能量耗散机制计算了辐射的亮度和能量。我们发现,磁偶极子辐射由于自旋的越来越多的充电BH和磁重联之间的BH和NS可能是最显着的最后inspiral阶段。我们发现,如果BH快速旋转,NS被强烈磁化,这些机制将导致可检测的EM信号(例如,短持续时间的X射线瞬变)。
2019-03-08 astro-ph.HE
Super-Eddington Magnetized Neutron Star Accretion Flows: a Self-similar Analysis
本文通过自相似解研究超爱丁顿盘与磁化中子星磁层在薄边界层内的相互作用,给出磁层截断半径与阿尔文半径的比例关系,并表明该模型可用于解释超亮X射线双星等环境中的中子星吸积与自转演化。
2024-06-28 astro-ph.HE
Parallel Collisionless Shocks in strongly Magnetized Electron-Ion Plasma. I. Temperature anisotropies
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学);University of Arizona(亚利桑那大学)
本研究利用PIC模拟探究强磁化等离子体中平行无碰撞电子-离子激波的特性,揭示了不同磁化强度下激波的压缩比、不稳定性、粒子加速及温度演化规律,明确其与标准MHD行为的偏差。
2025-09-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR