Global structure and dynamics of slowly rotating accretion flows
研究了椭圆星系核中超大质量黑洞周围缓慢旋转吸积流的整体解。黑洞周围的吸积气体的速度最初是亚音速的,然后以超音速落在黑洞上,因此吸积流必须是跨音速的。我们数值求解方程从邦迪半径附近的黑洞。我们讨论的重点将放在轻微旋转吸积流的性质,其中辐射损失已被忽略。本研究讨论了外边界条件(外边界的温度和比角动量)如何影响吸积流动力学。我们研究了两种物理上不连续的区域:类Bondi型吸积和类Bondi型吸积。当Bondi半径$ \ell_{B} $处的比角动量小于边缘稳定轨道$ \ell_{ms} $处的比角动量时,就会发生类Bondi吸积。相比之下,当邦迪半径$ \ell_{B} $处的比角动量大于边缘稳定轨道$ \ell_{ms} $的比角动量时,就会发生类似于黑洞的吸积。我们也保持了流体静力平衡的假设,并将我们的结果与不考虑流体静力平衡的情况进行了比较。根据这项研究,考虑流体静力平衡的假设降低了质量吸积率。此外,我们发现我们的解决方案,为不同范围的粘度参数$α$。最后,我们研究了星系势对慢旋转吸积流的影响。
2022-08-29 astro-ph.HE
Faraday rotation in the jet of M87 inside the Bondi radius: indication of winds from hot accretion flows confining the relativistic jet
我们研究法拉第旋转喷流的M87内的Bondi半径使用八个甚长基线阵列数据集,一个在8 GHz,四个在5 GHz,和三个在2 GHz。我们获得法拉第旋转措施(RM)测量的带宽的每个数据集。我们发现RM的大小随着距离黑洞从5,000到200,000史瓦西半径的增加而系统地减小。的数据,主要是负RM符号没有显着差异的RM的北部和南部的射流边缘,表明法拉第屏幕的空间范围是远远大于射流。我们应用模型的热吸积流,被认为是普遍存在于活动星系核具有相对较低的光度,如M87,并发现RM的减少是由气体密度分布$ρ\propto r^{-1}$。这种行为与理论上预期的大量风,非相对论性非准直气体流出热吸积流,这是与各种数值模拟的结果相一致的签名相匹配。从密度分布推断的压力分布是平坦的,足以使射流准直,这可以导致射流在磁流体动力学过程中逐渐加速。这张照片与观测到的M87喷流在邦迪半径内逐渐准直和加速的情况非常一致。负RM的优势表明,喷流和风的轴是不对齐的,这样喷流发射暴露只有一侧的环形磁场渗透风。
2018-12-20 astro-ph.HE
ALMA Polarimetry of Sgr A*: Probing the Accretion Flow from the Event Horizon to the Bondi Radius
Sgr A* 的毫米极化测量探测了$\sim 10$史瓦西半径($R_S$)尺度上的线性极化发射区,以及通过法拉第旋转在邦迪半径($\sim 10^5 R_S$)尺度上的密集磁化吸积流。在这里,我们提出了多历元ALMA波段6(230 GHz)的Sgr A* 的偏振。结果证实了一个平均旋转措施,${\rm RM} \approx -5 \times 10^5 {\rm\ rad\ m^{-2}}$,在过去20年的测量结果一致,并支持解释的RM作为起源于一个辐射效率低下的吸积流(RIAF)与$\dot{M} \approx 10^{-8} { \rm\ M_{\odot}\ y^{-1} }$。在RM中首次观察到从数小时到数月的时间尺度上的变异性。这种长期变化可能是湍流吸积流中视线特性变化的结果。表观RM的短期变化不一定是法拉第旋转的结果,可能是靠近黑洞的复杂发射和传播效应的结果,其中一些已经在数值模拟中预测。我们还确认检测圆偏振的平均值为$-1.1 \pm 0.2 \%$。它的振幅在从几小时到几个月的时间尺度上是可变的,但手性与过去厘米和毫米波长探测中观察到的保持不变。这些结果为分析和解释Sgr A*、M87和类似源的事件视界望远镜数据提供了关键约束。
2018-10-16 astro-ph.HE
Resolving the Bondi Accretion Flow toward the Supermassive Black Hole of NGC 3115 with Chandra
气体在超大质量黑洞(SMBH)上进行Bondi吸积时,半径越小,温度越高。我们通过钱德拉对NGC 3115中的热气体的观测来寻找这个特征,光学观测表明它具有非常大的SMBH。我们的分析表明,我们正在解决,为第一次,吸积流动内的邦迪半径的SMBH。我们表明,温度上升对星系中心的预期在所有的吸积模型中,黑洞是引力捕获周围的气体。没有一个硬中心点源能引起如此明显的温度上升。这些数据支持邦迪半径约为4角秒~ 5角秒(188-235秒差距),表明SMBH为2 × 10^9太阳质量,这与光学结果的上限一致。Bondi半径内的密度分布具有幂律指数1.03^{+0.23}-0.21},这与气体从周围介质的过渡和吸积流相一致。Bondi半径处的吸积速率为{ \dot M}_B = 2.2 × 10^{-2} M_sun_yr^{-1}。因此,在Bondi半径(10^{44} erg s^{-1})处具有10%辐射效率的吸积光度比原子核的X射线光度上限高出约6个数量级。
2011-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
On the development of QPOs in Bondi-Hoyle accretion flows
运动黑洞上Bondi-Hoyle吸积的数值研究在牛顿物理学和广义相对论物理学中都有很长的历史。通过对旋转黑洞进行新的二维和广义相对论模拟,我们指出了一个新的特征,即准周期振荡(QPOs)在激波锥中自然产生,激波锥在流的下游部分发展.由于激波锥在下游部分的流动作为一个空腔捕获压力扰动,模式的频率在整数比2:1和3:1很容易产生。这些模式的频率取决于黑洞的自旋和流的性质,并与黑洞质量的倒数成线性关系。我们的研究结果可能是相关的解释在人马座A* 的QPO的检测,一旦这种检测被进一步的观察证实。最后,我们报告的触发器的不稳定性,这可能会影响在适当的条件下的冲击锥的发展,这样的不稳定性已经讨论过在牛顿模拟,但从来没有发现在相对论制度。
2011-04-11 astro-ph.HE gr-qc
Isothermal Bondi accretion in Jaffe and Hernquist galaxies with a central black hole: fully analytical solutions
大质量黑洞的形成及其与宿主星系的共同演化是现代天体物理学中最活跃的研究领域之一。在这些研究中,从宇宙学模拟到半解析模型,再到观测研究,中心质点吸积的Bondi解被广泛采用。在这项工作中,我们推广了经典的Bondi吸积理论,考虑到宿主星系的引力势的影响,并在光学薄极限的辐射压力。然后,我们提出了完全的解析解,在朗伯-欧拉$W$ -功能,等温吸积的Jaffe和Hernquist星系与中央黑洞。流结构被发现是敏感的形状的质量分布的宿主星系。这些结果和所提供的公式,最重要的临界吸积参数之一,允许所有的流动特性的直接评估,然后是有用的上述研究。作为一个应用程序,我们研究偏离真实的质量吸积率的估计得到的气体性质在不同的距离从黑洞,经典的邦迪吸积的假设下。从靠近黑洞的区域得到了一个高估,而在几个邦迪半径之外得到了一个低估;两种偏离之间过渡的确切位置取决于星系模型。
2017-07-03 astro-ph.HE
Ultrarelativistic Bondi--Hoyle Accretion I: Axisymmetry
用超相对论方法研究了运动Kerr黑洞轴对称Bondi-Hoyle吸积。采用高分辨率激波捕捉方法求解广义相对论流体力学方程组。在这种处理中,我们考虑了超相对论极限,其中可以忽略重子静止质量密度。这种近似在系统的内能超过重子的静止质量能量贡献的情况下是有效的。在这项研究中感兴趣的参数是绝热常数$Γ$,和流体的渐近速度,$v_\infty$。我们在三个不同的制度,亚音速,略超音速,超音速进行我们的模拟,但本研究的主要重点是参数制度中的流动是超音速,即当$v_\infty \ge c_{s}^{\infty}$。正如从以前的研究所预期的那样,超音速状态揭示了有趣的动力学,但更有趣的是在临界超音速系统中存在弓形激波。一系列的参数值进行了研究,试图捕捉可能的偏差从稳定状态的解决方案,没有被发现。为了显示每个流的研究,我们计算的史瓦西半径的能量吸积率的稳定状态的行为。此外,我们还发现,吸积流是依赖于计算边界的位置,即如果计算边界位于太接近的黑洞的计算流量剖面与数字文物损坏。这是一个在以前的相对论模型中没有发现的问题。
2012-11-12 astro-ph.HE
Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion in Supergiant X-ray binaries: stability and disk formation
我们使用2D(轴对称)和3D流体动力学模拟研究Bondi-Hoyle-Lyttleton(BHL)吸积和没有横向上游梯度。我们主要研究了风馈超巨星X射线双星(SgXB)中与中子星吸积有关的高(上游)马赫数、弱上游梯度和小吸积体尺寸的区域。我们提出了一个系统的探索,在这个政权的流量。当没有上游梯度时,无论吸积体大小或马赫数如何,流动总是稳定的。对于有限上游梯度,有三种主要类型的行为:稳定流(小上游梯度),湍流不稳定流没有一个磁盘(中间上游梯度),和湍流与盘状结构(相对较大的上游梯度)。当吸积流为湍流时,吸积速率随吸积体尺寸的减小而非收敛地减小。流动更容易不稳定,磁盘是不太可能形成比以前预期的;大多数观察到的SgXB的参数将它们放置在一个湍流,无盘吸积流的制度。在具有相对确定的参数的SgXB中,我们发现OAO 1657-415是唯一一个可能拥有持久盘(或盘状结构)的SgXB;这一发现与观测结果一致。
2019-07-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
General Relativistic Magnetohydrodynamic Bondi--Hoyle Accretion
本文用相对论方法研究了运动Kerr黑洞轴对称磁流体力学Bondi-Hoyle吸积。采用高分辨率激波捕捉方法求解广义相对论磁流体力学方程组。在这种处理中,我们考虑理想的MHD极限。在这项研究中感兴趣的参数是绝热常数$Γ$,渐近声速$c_{s}^{\infty}$和等离子体β参数$β_{P}$。我们集中调查的参数制度,其中流动是超音速,或当$v_\infty \ge c_{s}^{\infty}$。在某些情况下,亚音速渐近流被认为是比较的目的。我们研究了总能量和动量的吸积率,以及流体动力学能量和动量的吸积率。在这项研究中提出的模型表现出的物质密度耗尽的黑洞,往往真空$(ρ_0=0)$在收敛测试的下游区域。这一特征是由于磁场的存在,更具体地说,磁压力,并没有看到在以前的纯流体动力学研究。
2010-11-15 astro-ph.HE
Spherical accretion in giant elliptical galaxies: multi-transonicity, shocks, and implications on AGN feedback
孤立的大质量椭圆星系,或者存在于冷核星系团中心的星系,被认为是由周围热X射线发射气体介质直接产生的热气吸积提供动力的。这导致了一个巨大的邦迪型球形/准球形吸积流到他们的主机SMBH,吸积流区域远远超出邦迪半径。在这项工作中,我们提出了一个详细的研究的背景下,这些大规模的椭圆形的Bondi型球形流的宇宙学常数$Λ$的存在下,考虑到一个五分量星系系统(SMBH +恒星+暗物质+热气+ $Λ$),纳入整个引力作用的影响。目前的工作是Ghosh \& Banik(2015)的扩展,他们只研究了这个问题的宇宙学方面。银河系对势的贡献使得绝热球形流在本质上变成了{ \it multi-transonic},流的拓扑结构和流的结构明显偏离经典Bondi解.更值得注意的是,对应于中等到更高的银河质光比的值,我们得到兰金-Hugoniot冲击球风流。银河系势增强了Bondi吸积速率。我们的研究揭示了存在一个严格的环境温度下限,在此温度之下不能触发Bondi吸积,对于来自热ISM相的流动,该温度与$\sim 9 \times 10^6 \, K$一样高,表明热相严格地控制着宿主核的燃料供给.我们的发现可能有更广泛的影响,特别是在外流/喷流动力学和无线电活动星系核反馈的背景下,与当代宇宙中的这些大质量星系有关。
2021-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Megasecond Chandra XVP Observation of NGC 3115: Witnessing the Flow of Hot Gas within the Bondi Radius
热吸积模型预测的观测确认一直受到X射线望远镜空间解析黑洞邦迪半径的挑战的阻碍。本文利用第二次钱德拉X射线梦幻计划(XVP)对NGC~3115超大质量黑洞的观测,首次对黑洞Bondi半径内X射线发射气体的空间和光谱分辨结构进行了直接观测约束。我们测量了从几分之一到几十分之一的Bondi半径(R_B = 2.4-4.8弧秒= 112-224秒差距)的高温气体的温度和密度分布。预计的温度从超过5弧秒的~0.3 keV显著跳跃到~4-5弧秒内的~0.7 keV,但随后在~3弧秒内突然回落到~0.3 keV。这是相反的预期,温度应该上升向中心的辐射效率低下的吸积流。一个更热的热分量的~1 keV内3 arcsec(~150 pc),揭示了使用两个组件的热模型,与较冷的~0.3 keV的热分量占主导地位的光谱。我们认为,较软的发射来自扩散气体物理上位于$\sim 150$ ~pc的黑洞。在Bondi半径范围内,无论是单温模型还是双温模型,密度分布与ρ ~ r^{-1}基本一致。单凭X射线数据和物理推理就可以反驳黑洞的不存在,支持我们正在目睹超大质量黑洞引力影响的开始。
2013-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
General relativistic radiation hydrodynamics of accretion flows. I: Bondi-Hoyle accretion
我们提出了一个新的代码进行广义相对论辐射流体动力学模拟吸积流到黑洞。辐射场的光学厚度近似处理,与汤姆逊散射和热韧致辐射贡献的不透明度。我们的分析集中在一个详细的数值研究热的二维,邦迪-霍伊尔吸积流与各种马赫数。我们发现显着的差异与纯流体动力学的演变。特别是,一旦系统放松到辐射压力为主的制度,吸积率成为约两个数量级小于在纯粹的流体动力学的情况下,但仍然是超爱丁顿光度。此外,当流入气体的马赫数增加时,由于黑洞的截面变小,吸积率变小,但由于激波区的辐射增强,光度增加。总的来说,我们的方法提供了第一个自洽计算的邦迪-霍伊尔光度,其中大部分是从黑洞的r~100 M内发射的,典型值L/L_Edd ~ 1-7,和相应的能量效率eta_BH ~ 0.09-0.5。自洽计算光度的可能性也使我们能够与常用于模拟超大质量黑洞双星电磁对应物的韧致辐射光度进行比较,发现在光学厚度范围内,这些更粗略的估计比我们的辐射流体力学结果大20倍左右。
2015-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion in the presence of small rigid bodies around a black hole
研究了史瓦西黑洞的相对论性Bondi-Hoyle-Lyttleton吸积。这些机构是理想化的表示子结构,如通过接近BH的恒星,由恒星风或冷clumps.We创建的气泡探索的情况下,这些机构的填充因子是小的。假设流动是绝热的,并以超音速的方式向黑洞运动。与这些刚性障碍物的相互作用通过弓形激波将流动的冲压压力转化为热压力,使流动减慢并使吸积气体湍流。因此,虽然流量达到了一个稳定的状态,吸积率提出了一些可变性。对于无穷远处的马赫数为4的流动,即使气体是绝热的,障碍物的填充因子很小,这些物体中的几个(5 - 10个)也足以使吸积率比没有物体的吸积率增加约50%。
2017-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Dissipation and acoustic tunnelling about the sonic horizon of Bondi accretion
粘性耗散,作为对邦迪流的一个小的扰动效应,使其音速范围缩小。对定常流作欧拉微扰,得到波动方程和相应的色散关系。扰动是高频行声波,其中迭代地进行小的耗散。波,对着大体积流入径向向外传播,被阻挡在声波水平线内,在那里波的振幅由于粘性而发散。被阻挡的声波仍然可以通过视界向外隧穿,其衰减幅度与粘度有关,由模拟霍金温度缩放。声波(模拟霍金声子)通过声视界的逃逸与声球的径向收缩是相容的。
2020-12-24 astro-ph.HE gr-qc
Resolving the sub-parsec circumnuclear density profiles of quiescent galaxies: Evidence for Bondi accretion flows in tidal disruption event hosts
International Centre for Radio Astronomy Research – Curtin University(国际射电天文中心 - 科廷大学);School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study(自然科学与高级研究院)
通过无线电观测TDE,研究发现其宿主星系的核区密度分布与Bondi吸积流一致,为约束静默SMBHs的亚秒级密度分布提供了新方法。
2026-03-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fully analytical solutions for Bondi accretion in galaxies with a central Black Hole
给出了JJ两分量Jaffe(1983)星系模型中心黑洞(MBH)等温Bondi吸积的完全解析解。在JJ模型中,恒星和总质量密度分布由Jaffe剖面描述,具有不同的标度长度和质量,并添加了中心MBH;所有相关的恒星动力学性质也可以解析导出。在这些新的吸积解决方案的流体动力学和恒星动力学性质的联系,强制气体温度是成比例的维里温度的恒星组件。所提供的公式,允许评估所有的流动特性,然后是有用的吸积半径和质量流率的估计时,在星系中心的MBH吸积建模。
2018-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Numerical simulations of axisymmetric hydrodynamical Bondi-Hoyle accretion onto a compact object
一个引力体以超音速相对速度浸入周围介质中,就会出现邦迪-霍伊尔吸积构形。从风吸积的X射线双星到逃逸的中子星,这样的状态已经被见证了很多次,并被认为是激波形成的原因,其性质只能勉强通过分析得出。本文给出了从大尺度吸积半径到致密体附近的Bondi-Hoyle吸积定常流结构的数值表征的第一个结果。对于不同的马赫数,我们研究了相关的弓形激波。结果表明,这些模拟证实了Foglizzo和Ruffert(1996)关于绝热指数为5/3的内音速表面拓扑结构的分析预测。它们还使我们能够得到相关的质量吸积率,位置和温度的弓形激波,作为函数的流动参数,以及横向密度和温度分布在尾流。
2015-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Feeding and Small-scale Feedback in Low-Luminosity AGNs
钱德拉望远镜无与伦比的X射线分辨率使得探测静止超大质量黑洞(BH)附近的气体流动成为可能。黑洞引力对气体的影响半径,称为邦迪半径,在Sgr A* 和NGC 3115中得到了解析。在Chandra的帮助下,发现了Sgr A* 和NGC 3115的浅吸积流密度剖面n \sim r^{-β},β =0.7-1.0。我们构建了从Bondi半径附近到事件视界的气体供给和动力学自洽模型来解释观测结果。气体主要由热的碰撞恒星风提供给该地区。小规模的反馈,如传导有效地将密度分布从陡峭的β =1.5的邦迪流。我们进一步约束密度和温度分布使用观测到的无线电/亚毫米辐射附近的事件视界。我们讨论了我们的数值模型的现状和它的定性特征,如银河系引力势的作用和随机运动的恒星风发射。
2012-12-18 astro-ph.HE
Impact of accretor size on the morphology of supersonic Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion flows
本研究通过绝热流体动力学模拟分析不同长度尺度下吸积体大小对超声速邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积流形态、吸积率及各向异性的影响,发现吸积体大小显著影响流结构,解析霍伊尔-利特尔顿半径对捕捉大尺度特征至关重要。
2025-02-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Bridging Scales in Black Hole Accretion and Feedback: Magnetized Bondi Accretion in 3D GRMHD
本文利用多区域GRMHD方法跨越7个空间数量级模拟磁化邦迪吸积,发现强磁场使密度分布变缓并将吸积率抑制两个数量级以上,同时通过磁场重联驱动的湍流对流实现约$10^{-2}\dot{M}c^2$的能量反馈。
2024-10-19 astro-ph.HE
X-ray observations of the hot phase in Sgr~A*
我们分析了134 KS钱德拉ACIS-I观测银河系中心(GC)在2011年7月进行。具有视场$17' \times 17'$的X射线图像包含围绕Sgr~A* 的热等离子体。得到的表面亮度图使我们能够适合邦迪热吸积流的最里面的热等离子体周围的GC。我们用热韧致辐射模型和四个高斯分布拟合了从Sgr~A ~* 到$5"$的谱线,这些分布对应于Fe、S、Ar和Ca的K $_α$发射线。在我们的数据图像中发现的从Sgr~A* 到$3"$的X射线表面亮度轮廓,成功地用Bondi球吸积动力学模型进行了拟合。通过模拟表面亮度分布,我们得到了黑洞附近的温度和数密度分布。球形Bondi吸积的最佳拟合模型表明,这种流只在$3"$以下起作用,并暗示外层等离子体密度和温度分别为:$n_{\rm e}^{\rm out}=18.3 \pm {0.1}$ cm $^{-3}$和$T_{\rm e}^{\rm out}= 3.5 \pm {0.3}$ keV。我们表明,Bondi流可以再现银心Sgr~A* 到$3"$的表面亮度剖面。这一结果有力地说明了驻点半径在GC周围复杂动力学中的位置。从我们的模型计算的法拉第旋转对脉冲星PSR J1745-2900附近的GC同意观察到的,最近报道的。
2015-07-07 astro-ph.HE
Quenching black hole accretion by active galactic nuclei feedback
对局域宇宙中许多暗星系核的观测,给出了Bondi半径处气体密度和温度的较好估计。如果我们假设黑洞以Bondi吸积速率吸积,并以低光度热吸积流的效率辐射,则预测的核光度可以显著高于观测值。因此,这些源中真实的黑洞质量吸积率可能显著小于邦迪值。活动星系核(AGN)的反馈可能是负责降低黑洞吸积率的值远小于邦迪率。本文对低光度活动星系核(LLAGNs)周围的低角动量吸积流进行了秒差距和亚秒差距尺度的二维模拟。我们考虑了LLAGN的辐射和风反馈。粒子-粒子相互作用的截面可以比光子-粒子相互作用的截面大几个数量级。因此,我们发现对于LLAGN,辐射反馈在降低黑洞吸积率方面的作用很小。然而,风反馈可以有效地降低黑洞的质量吸积率。由于吸积率的降低,黑洞的光度可以降低$\sim 33-400$倍。这些结果可能有助于解释为什么在本宇宙中的许多星系核是如此的暗淡。
2019-01-04 astro-ph.HE
Study of Asymptotic Velocity in the Bondi-Hoyle Accretion Flows in the Domain of Kerr and 4-D Einstein-Gauss-Bonnet Gravities
了解类星体和活动星系核(AGN)中黑洞附近吸积物质的物理结构是研究其中心活动的重要里程碑。本文用数值方法研究了渐近速度对Kerr和Einstein-Gauss-Bonnet(EGB)快速旋转黑洞吸积盘物理结构的影响.在计算域的上游区域考虑了气体向黑洞下落的Bondi-Hoyle吸积。激波锥自然地产生于两个黑洞周围气流的下游部分。发现锥的结构和吸积物质的数量取决于渐近速度$V_{\infty}$(马赫数)和引力的类型(Kerr或EGB)。在超声速区,增加流入物质的马赫数,由于气体迅速向黑洞下落,激波张开角和吸积率变小。EGB引力导致激波锥的激波张开角增大,而质量吸积率$\dot{M}$在具有高斯-博内(GB)耦合常数$α$的EGB引力中减小。它也被证实,吸积率和阻力显着改变EGB重力。我们的数值模拟结果可以用来确定所观测到的$X-$射线如NGC $1313$ $X-1$和$1313$ $X-2$和MAXI $J1803-298$中吸积盘和黑洞的吸积机制和物理性质。
2022-05-28 astro-ph.HE gr-qc
Choked accretion: from radial infall to bipolar outflows by breaking spherical symmetry
稳定状态下,球对称吸积流是很好地理解的邦迪解决方案。然而,球对称必然是对现实的理想化近似。在这里,我们探讨偏离球对称的后果,首先通过一个简单的分析模型,以激励所涉及的物理过程,然后通过流体动力学,数值模拟的理想流体吸积到牛顿引力物体。具体来说,我们考虑轴对称的,大规模的,小幅度的偏差在密度场,使赤道面是过于密集的极地地区相比。我们发现,由此产生的极性密度梯度显着改变了邦迪的结果,并引起稳态的解决方案,提出双极流出。随着密度对比度的增加,越来越多的材料从系统中喷射出来,即使密度对比度适中,也会达到比局部逃逸速度更大的速度。有趣的是,内部的流出区域,流动倾向于局部的邦迪解决方案,与由此产生的总质量吸积率通过内边界$choking$在一个值非常接近相应的邦迪之一。因此,进行的数值实验表明,外观的最大可实现的吸积率,与任何额外的材料被喷射,即使是非常小的偏离球面对称。
2019-10-21 astro-ph.HE
Relativistic Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto a Rotating Black-Hole: Density Gradients
在这项工作中,我们提出,第一次,在完全相对论制度的密度梯度的邦迪-霍伊尔吸积的数值研究。在这种情况下,我们考虑吸积到克尔黑洞(BH)的超音速理想气体,它具有垂直于相对运动的密度梯度。本研究中感兴趣的一组参数是马赫数M、BH的自旋a和气体的密度梯度参数ρ。我们表明,与牛顿的情况下,所有的研究情况下,特别是那些密度梯度,接近一个固定的流动模式。为了说明系统达到稳态,我们计算了几乎位于事件视界的球面上的质量和角动量吸积率。在M = 1,ρ = 0.5,BH自旋a = 0.5的特殊情况下,我们观察到BH周围的盘状结构。最后,我们介绍了气体的形态和它的一些性质。
2015-06-29 astro-ph.HE
Mass Accretion Rate of Rotating Viscous Accretion Flow
跨音速球形吸积流在致密物体(如黑洞)上的质量吸积率称为邦迪吸积率(Mdot_B),它只由外边界气体的密度和温度决定。但大多数关于吸积盘的工作都把质量通量看作是一个给定的参数,而这个参数与外界条件之间的关系是不确定的。在细长的α盘的框架内,我们构造了旋转的粘性热吸积流的全局解,并确定了其质量吸积率作为外边界处气体的密度、温度和角动量的函数。我们发现,低角动量流类似于球形Bondi流,其质量吸积率接近外边界处相同密度和温度下的Bondi吸积率。另一方面,高角动量流是具有平流的常规热吸积盘,但其质量吸积速率可以显著小于具有相同边界条件的Bondi吸积速率。我们还发现,当外边界温度等于维里温度时,当α =0.01时,只有0.05 ~< mdot ~< 1存在解,其中mdot==Mdot/Mdot_B.无量纲质量吸积率与外边界半径基本无关,与外边界角动量成反比,与粘性参数成正比,当0.1 <mdot < 1时,mdot = 9.0 α/λ,其中无量纲角动量测量值λ == l_out/l_B是以l_B == GM/ c_{s,out}为单位的外边界处气体的比角动量l_out,以及$c_{s,out}$是外边界处的等温声速。
2009-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spherical accretion: Bondi, Michel and rotating black holes
在这项工作中,我们重新审视稳态,球对称气体吸积问题从非相对论制度的超相对论。我们首先进行详细的比较Bondi和Michel模型之间,并显示如何在Michel解决方案的质量吸积率接近一个恒定的值作为流体温度的增加,而相应的Bondi值不断降低,这两个预测值之间的差异变得任意大在超相对论温度。此外,我们扩展的米歇尔解决方案的情况下,流体的状态方程对应于一个单原子,相对论气体。最后,利用广义相对论流体动力学模拟,研究了旋转黑洞上的球形吸积,探讨了黑洞自旋对质量吸积速率、流场形态和特征以及声速面的影响。随着气体温度的升高和绝热指数$γ$的变硬,黑洞自旋的影响变得更加显著。对于超相对论极限($γ=4/3$)中的理想气体,我们发现与非旋转黑洞相比,最大旋转黑洞的质量吸积率降低了10%,而对于刚性流体($γ=2$),这种降低高达50%。
2021-09-08 astro-ph.HE
AGN Feeding and Feedback in M84: From Kiloparsec Scales to the Bondi Radius
基于最深Chandra观测数据,研究M84星系中心AGN的吸积流,发现其受双极射电喷流强烈影响而非黑洞引力势主导,违反了Bondi吸积假设,为星系团射电模式反馈的AGN燃料补给提供了独特见解。
2023-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Isothermal Bondi accretion in two-component Jaffe galaxies with a central black hole
给出了二分量Jaffe(1983)星系模型中心黑洞等温Bondi吸积的完全解析解。在以前的工作中,我们给出了球对称单分量Jaffe星系模型中心MBH上吸积的临界吸积参数和马赫数径向分布的解析表达式。在这里,我们将这个解决方案的星系模型中的恒星和总质量密度分布所描述的贾菲配置文件,具有不同的尺度长度和质量,并添加到中央MBH。对于这样的星系模型,所有相关的恒星动力学性质也可以通过分析推导出来(Ciotti & Ziaee Lorzad 2018)。在这些新的模型中,流体动力学和恒星动力学性质的联系是通过强制气体温度与星系恒星组分的维里温度成正比。所提供的公式,允许评估所有的流动特性,然后是有用的尺度半径和质量流率的估计时,在星系中心的大规模黑洞吸积建模。作为一个应用程序,我们量化的偏离真实的质量吸积率的估计获得的气体性质在不同的距离MBH,经典的邦迪吸积的假设下。
2018-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
1/2, 1, and 3/2--Law Non-Radiative Accretion Flows
假设第一类自相似性,我们得到三个可能的值p=1/2,1,3/2的指数描述的密度分布,rho r^{-p},非辐射(因此准球形)吸积流。高和低p的情况被称为邦迪和对流为主的吸积流。1律流,我们暂时确定所谓的磁挫吸积流。如果我们的解释是正确的,粗略地说,吸积流一定是普朗特湍流喷流的集合。1律流是第一类自相似解,实际上可能发生在自然界中(在无碰撞等离子体中)。
2013-11-22 astro-ph.HE
Morphology and Mach Number Dependence of Subsonic Bondi-Hoyle Accretion
本文通过三维数值模拟研究了亚声速 Bondi-Hoyle 吸积,发现当吸积器半径远小于吸积半径时,吸积率与速度无关,仅取决于环境熵、绝热指数和质量,且吸积阻力可由 Safronov 数预测。
2024-02-15 astro-ph.HE physics.flu-dyn
Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion in a Reactive Medium: Detonation Ignition and a Mechanism for Type Ia Supernovae
反应介质中的爆轰起爆可以通过外部产生的冲击波来实现。进入引力中心的超音速流动,称为邦迪-霍伊尔-利特尔顿(BHL)吸积,是一种自然的冲击波产生过程,但据我们所知,文献中从未考虑过反应介质。在这里,我们进行了一个数量级的分析,以调查在何种条件下,冲击诱导的反应区重新耦合到冲击波阵面。我们推导了自持爆轰点火的三个半解析判据。我们应用这些标准的特殊情况下,一个原始黑洞(PBH)的小行星质量穿越碳氧白矮星(WD)。由于碳氧WD中的爆炸被认为会产生正常的热核超新星(SNe Ia),因此从保守(乐观)分析来看,观测到的SNe Ia速率将暗物质(DM)以PBH形式存在的部分限制为$\log_{10}(f_{\rm PBH})< 0.8 \log_{10}(M_{\rm BH}/3\times 10^{22}{\rm g})$在$10^{21}\!-\!10^{22}$ g($10^{20}\!-\!10^{22}$ g)范围内。最重要的是,如果DM的一个重要部分是质量为$10^{23}$ g的PBH形式,这些遭遇可以解释正常的亚克拉塞卡超新星Ia的速率和中值爆炸质量。
2021-06-30 astro-ph.HE
How Plasma Composition affects the relativistic flows and the emergent spectra
最近的研究表明,与重子含量有限的流体相比,跨音速正负电子流体是相对论性最小的流体。我们在广义相对论(GR)中计算这些流的光谱,包括光弯曲的影响。我们考虑韧致辐射过程提供种子光子。我们选择在平流区域的吸积,并为简单起见,径向吸积或邦迪型吸积。我们发现,电子正电子吸积流产生最软的光谱和最低的光度。
2013-10-01 astro-ph.HE
Ergomagnetosphere, Ejection Disc, Magnetopause in M87. I Global Flow of Mass, Angular Momentum, Energy and Current
本文解释了事件视界望远镜对M87中黑洞的1.3毫米VLBI观测。有人提出,而不是一个环面的吸积气体,观察到的环形圈是一个旋转的,磁主导的ergomagnetosphere,可以通过大规模的磁转矩和小规模的不稳定性相结合的磁盘向外传输电磁角动量和能量。进一步提出当不变量$B^2-E^2$变为负值时,通过长波长电磁扰动向负能量轨道的有效发射,穿过能层的磁通量可以提取能量。这样,旋转的黑洞和它的能层不仅为喷流提供动力,而且也为喷射盘提供动力,从而赶走了邦迪半径附近的大部分气体。这种外流采取MHD风的形式,在几十年的半径上延伸,具有单向磁场,由穿过磁层顶的下落气体准直。这种风,反过来,准直相对论喷流和发射观察到的喷鞘可能与返回电流。提出并讨论了从视界到邦迪半径尺度上的质量、角动量、能量和电流的全球流动模型。
2022-06-13 astro-ph.HE
The role of feedback in accretion on Low Luminosity AGN: Sgr A* case study
我们提出的数值模型的气体动力学的内秒差距的银河系中心。我们从它的起源跟踪气体作为几个观测到的年轻大质量恒星的恒星风,直到它被中心的黑洞捕获,或者离开系统。与我们以前的模型不同,我们包括从内部吸积流流出。两种不同类型的外流建模:(i)的瞬时响应反馈模式,其中的流出率是成正比的当前黑洞气体捕获率;和(ii)爆发模式,这是更强,但持续有限的时间。后一种情况可能与人马座A* 特别相关,因为有证据表明人马座A* 在最近的过去要亮得多。我们发现,这两种类型的外流扰动附近的邦迪半径和黑洞捕获率显着的气体动力学。这种影响比资金外流本身持续的时间更长。我们还比较了球对称和准直外流的影响,发现后者在将其能量传递到捕获半径附近的周围气体时效率要低得多。我们的研究结果表明,吸积反馈是重要的非辐射吸积流不仅在内部,而且在捕获半径之外。不考虑反馈流出的稳态邦迪吸积率估计不仅高估了黑洞的吸积率,而且高估了邦迪半径本身的捕获率。最后,如果吸积反馈在本质上是突发的,那么文献中常规研究非辐射流的稳态假设可能不得不放弃。
2015-03-10 astro-ph.HE
Rotating Accretion Flows: From Infinity to the Black Hole
旋转入流在超大质量黑洞上的吸积是一个特别难研究的问题,因为它涉及的长度尺度范围很广。吸积流的全局性质的分析和数值处理已被广泛利用,但需要详细的数值模拟来解决某些关键问题。我们使用ZEUS代码运行流体动力学模拟旋转,轴对称吸积流与韧致辐射冷却,考虑解决方案的离心平衡半径显着超过史瓦西半径,有和没有粘性角动量输运。从远离邦迪半径的地方一直到黑洞附近,都有气体进入。我们得到了关于单参数Mdot_Bondi/Mdot_Edd的连续解,并且在Mdot_Bondi/Mdot_Edd ~ few x 10^(-2)的爱丁顿比处,两类一般解之间存在急剧的过渡。我们的高流入解与标准的Shakura & Sunyaev(1973)结果非常相似。但我们的低流入结果是零阶的平稳Papaloizou和Pringle(1984)的解决方案,它没有吸积。在小的假设粘性下,它们显示出环流,圆盘和圆锥形的风流出几乎与流入平衡。这些解决方案的特点是热,垂直延伸的磁盘,和净吸积收益率极低,只有秩序α倍的流入率。我们的模拟收敛的空间分辨率和时间持续时间,他们并不强烈依赖于我们选择的边界条件。
2013-03-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bondi-Hoyle Accretion onto Magnetized Neutron Star
利用轴对称MHD方法研究了在星际介质中以超音速(马赫数为3)运动的孤立磁化中子星的Bondi-Hoyle吸积。假设恒星有一个与其运动方向一致的偶极磁场,磁层半径R_m小于吸积半径R_BH,因此引力聚焦是重要的。我们发现在所考虑的参数下,磁化星的吸积率小于非磁化星的吸积率。靠近恒星时,吸积物质沿着磁极落在恒星表面,质量流量较大的物质流向恒星的背风极。在恒星磁场相对较大的情况下,恒星的磁场在R_m之外的物质流方向上(朝向恒星的迎风面)被拉伸。对于较弱的磁场,我们观察到的振荡的封闭磁层的正面和背面。这些都伴随着强烈的振荡的质量吸积率的变化因素~ 3。由于星际物质的吸积,在X射线波段可以看到没有射电辐射的老的缓慢旋转的中子星。一般来说,恒星的速度、磁矩和角速度矢量可能都在不同的方向上,因此吸积光度会随着恒星的自转速率而变化。
2011-11-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hyper-Eddington accretion flows onto massive black holes
我们研究了嵌入低金属丰度致密气体云中的大质量黑洞(BH; 10^2 < M_BH < 10^6 Msun)的甚高速球对称吸积流,进行了一维流体动力学模拟,包括多频辐射传输和非平衡原始化学。我们发现,当(n/10^5 cm^-3)>(M_BH/10^4 Msun)^{-1}(T/10^4 K)^{3/2}时,可以在不受辐射反馈阻碍的情况下,以超爱丁顿速率从邦迪半径快速供应气体,其中n和T是邦迪半径之外的环境气体的密度和温度。在这种情况下产生的吸积速率是稳定的,并且大于爱丁顿速率的3000倍。在较低的Bondi速率下,由于辐射反馈,吸积是间歇性的,平均速率被限制在爱丁顿速率以下。对于超爱丁顿情形,定常解由两部分组成:辐射主导的中心核,其中由于电子散射导致的光子捕获是重要的;以及遵循Bondi轮廓的吸积包层,T~8000 K。当出射光度由于光子捕获而被限制在爱丁顿光度以下时,来自中心区域的辐射在更大尺度上不影响气体动力学。我们将这一结果应用于维里温度T_vir> 10^4 K的原星系中大质量黑洞的快速形成。一旦种子黑洞在星系中心形成,它可以通过气体吸积生长到最大~10^5(T_vir/10^4 K)Msun,而与初始黑洞质量无关。最后,我们讨论了可能的观测签名的快速吸积BH与/不允许灰尘。我们认为,这些系统可以解释Lya发射器没有X射线和发光的红外源与热尘埃排放,分别。
2016-04-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Outflows from inflows: the nature of Bondi-like accretion
经典的Bondi解仍然是研究黑洞在宇宙学模拟中跨越宇宙时间的增长和活动星系核反馈的小尺度模拟的共同起点。然而,在自然界中,沿着黑洞影响范围的外半径($R_o$),旋转速度和密度会有不均匀的分布。虽然已经有许多关于Bondi解如何随着预定角动量边界条件而变化的研究,但它们都假设在$R_o$处的密度恒定。在这封信中,我们表明,一个非均匀的密度在$R_o$导致的湍流和由于角动量守恒,邦迪解决方案定性地变成流入流出的解决方案。使用物理参数,我们分析确定的临界对数密度梯度$|\partial{\lnρ}/\partialθ|$以上的解决方案发生这种变化。对于真实的$R_o$,该临界梯度小于0.01,并且随着$R_o \rightarrow \infty$而趋于0。我们表明,使用数值模拟,与施加的旋转速度的解决方案不同,在非均匀密度边界条件下的解决方案的吸积率保持恒定,几乎在邦迪率$\dot{M}_B$,而流出率可以大大超过$\dot{M}_B$。
2019-10-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Relativistic Bondi accretion for stiff equations of state
我们重温邦迪吸积-稳态,绝热,球形气体流到一个史瓦西黑洞在一个渐进均匀的介质中休息-刚性多方状态方程(EOSs)与绝热指数$Γ> 5/3$。一个广义相对论的处理,需要确定其吸积率,我们提供精确的表达式。我们讨论了软和硬的EOS的结果之间的几个定性差异-包括外观的最小稳态吸积率的EOS与$Γ\geq 5/3$ -并探讨限制的情况下,以检查这些差异。作为一个例子,我们突出的结果$Γ= 2$,这是经常使用的数值模拟模型的状态方程的中子星。我们还讨论了一个特殊的情况下,这个指数,超相对论的“因果”状态方程,$P = ρ$。后者作为一个有用的限制仍然未定的中子星EOS以上的核密度。这些结果对于估算位于中子星中心的微型黑洞的吸积率是有用的。
2021-07-07 astro-ph.HE gr-qc
Binary Black Hole Mergers in Gaseous Environments: "Binary Bondi" and "Binary Bondi-Hoyle-Lyttleton" Accretion
在星系合并过程中产生的超大质量黑洞-黑洞(BHBH)双星是可探测到的引力波很有希望的来源。如果这样的合并发生在气体环境中,就有可能同时探测到电磁辐射和引力辐射,因为气体的搅动、冲击加热和吸积可能会产生电磁通量的变化和增强。这样的同步探测可以为研究引力物理学、吸积物理学和宇宙学提供大量的机会。我们调查这种情况下进行全面的广义相对论,流体动力学模拟合并,等质量,nonspinning BHBH二进制嵌入气体云。我们使用BSSN制定标准移动穿刺计条件和处理的流体力学通过高分辨率的冲击捕获(HRSC)计划的度量。我们认为这两个“二进制邦迪吸积”中的二进制是在休息相对于周围的气体云,以及“二进制邦迪-霍伊尔-Lyttleton吸积”中的二进制移动相对于气体云。气体云被假定为远离双星的均匀气体云,并由一个Γ-定律状态方程控制。我们使Γ在4/3和5/3之间变化。对于每个模拟,我们计算的气体流量和吸积率和估计的电磁光度由于韧致辐射和同步辐射。我们发现的证据显着增强的吸积率和光度的值为一个单一的黑洞的相同质量的二元。我们估计,对于一个10^6太阳质量的双星,在z=1时,密度为n~10/cm^3,温度为T~10^6 K的热气云中,这种亮度增强应该是可以用激光SST探测到的,最大值为L~3x10^43 erg/s,发射峰值在可见波段。
2009-12-14 astro-ph.HE gr-qc
A Generalised Bondi Accretion Model for the Galactic Centre
我们开发了一个分析,稳态模型的气体环境在静止的星系核。我们假设质量是由一个球对称分布的恒星风不断提供的,而重力完全是由于一个中心的超大质量黑洞。我们表明,在一些有限的半径,开普勒速度是可比的风速,体积速度消失。在该半径以下产生的物质将被吸积到黑洞上,而在它之外的物质将逃离系统。在某些条件下,流动在两个区域都可能变成超音速.我们获得的流体动力学变量的径向轮廓,并验证它们使用随时间变化的流体动力学模拟。我们描绘的条件下,辐射冷却可以忽略不计,并预测从这样一个系统的自由自由X射线发射的光度和光谱。我们讨论我们的解决方案,我们自己的银河系中心和其他静止的星系核的应用。
2018-05-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
The imprints of AGN feedback within a supermassive black hole's sphere of influence
我们提出了一个新的300 KS钱德拉观测M87,限制堆积只有百分之几的光子事件和地图的热气属性更接近原子核比以前可能的。在超大质量黑洞的引力影响范围内,热气体是多相的,温度从0.2到1 keV。最低温度气体的辐射冷却时间下降到仅0.1-0.5百万年,这与其自由降落时间相当。虽然温度结构是显着对称的核,密度梯度是陡峭的部门的N和S,$ρ{\propto}r^{-1.5\pm0.1}$,并显着浅沿射流轴到E,其中$ρ{\propto}r^{-0.93\pm0.07}$。因此,邦迪半径内的密度结构与垂直于射流轴线的稳定流入和沿射流轴线的流出方向E一致。通过限制径向流速,我们排除了邦迪吸积的规模上解决的邦迪半径。我们发现,在Bondi半径内提取的deprojected光谱可以等效地适合只有一个单一的冷却流模型,其中气体冷却从1.5千电子伏以下0.1千电子伏的速率为0.03 M $_{\odot}$ /年。对于替代的多温度光谱拟合,每个温度分量的排放测量也与冷却流模型一致。因此,M87中温度最低、冷却最快的气体位于最小半径处,约为100 pc,可能形成一个小型冷却流。如果这个冷却气体具有一定的角动量,它将进入核周围的冷气盘,其半径约为80 pc,因此正好位于热气结构中观察到的过渡内。
2018-03-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bondi or not Bondi: the impact of resolution on accretion and drag force modelling for Supermassive Black Holes
虽然在星系大小的模拟中,超大质量黑洞(SMBH)完全由子网格算法处理,但计算能力现在允许在较小尺度的模拟中解决此类物体的吸积半径。在本文中,我们调查的分辨率的影响,两个常用的SMBH子网格算法的Bondi-Hoyle-Lyttleton(BHL)公式吸积到一个质点,和相关的估计施加到一个质点的气体介质的阻力。我们发现,当吸积区域周围的黑洞的尺度与分辨率,和BHL公式使用本地质量平均量进行评估,吸积算法顺利过渡到供应有限的吸积(SLA)计划(在高分辨率)从解析BHL公式(在低分辨率)。然而,当采用类似的程序来估计阻力时,可能会导致其大小出现显着误差,和/或在高分辨率模拟中以错误的方向施加该力。在高马赫数和小的吸积物,我们还发现的证据,对流声学不稳定性的绝热情况下,和不稳定性发展的尾流的驻点周围的准等温的情况下。此外,在非常高的分辨率和马赫数高于$\mathcal{M}_\infty \geq 3$时,吸积弓形激波后的流动完全由这些不稳定性所支配。结果,与解析BHL公式相比,在绝热情况下,黑洞的吸积率下降了大约一个数量级。
2018-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Prospects for AGN Studies with AXIS: AGN Fueling -- Resolving Hot Gas inside Bondi Radius of SMBHs
本文阐述 AXIS 凭借高角分辨率和更大集光面积,解析大样本 AGN 超大质量黑洞 Bondi 半径内外热气体的多相结构、混乱吸积与反馈外流。
2024-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gas Accretion onto a Supermassive Black Hole: a step to model AGN feedback
利用三维SPH程序GADGET-3,在0.1-200 pc尺度上研究了气体在超大质量黑洞(SMBH)上的吸积.首先,我们测试我们的代码与球对称,绝热邦迪吸积问题。我们发现,我们的模拟可以重现预期的邦迪吸积流非常好的时间有限,直到外边界的影响开始可见。我们还发现,由于人工粘性的SPH的内吸积边界附近的气体的人工加热。其次,我们实现辐射冷却和加热由于X射线,并检查由中央X射线源的热反馈的影响。当中心X射线亮度较低时,吸积流基本上遵循Bondi解,但当中心X射线亮度较大时,吸积流由于热不稳定性而开始出现非球形碎裂,当中心X射线亮度较大时,吸积流出现较强的整体外流。冷气体发展出落入中央SMBH的对流结构,而热气体则试图通过冷细丝之间的通道逃逸。这种吸积气体的分裂可以帮助活动星系核周围云的形成,诱导恒星的形成,并有助于观测到的窄线区域的变化。
2012-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Bondi-Hoyle-Lyttleton Accretion onto Star Clusters
一颗孤立的恒星以超音速运动通过均匀的气体,从它的引力诱导尾流中吸积物质。吸积的速率由恒星的吸积半径决定,并由经典的邦迪-霍伊尔-利特尔顿理论很好地描述。然而,恒星并不是孤立地诞生的。它们在星团中形成,在那里它们吸积了受到星团中所有恒星影响的物质。我们进行三维流体动力学模拟的集群嵌入在一个均匀密度的风,以研究如何由个别集群成员所经历的吸积率被改变的环境气体和集群本身的属性。我们研究吸积作为一个功能的集群成员的数量,他们之间的平均距离,和他们的个人吸积半径的大小。我们确定这些关键参数的影响的总和个人的吸积率,我们比较分析预测。我们表明,当星系团中的单个物体的吸积半径基本上重叠时,周围的气体在被吸积到单个恒星上之前被有效地吸积到星系团的集体势能中。我们发现,个别集群成员可以大大增加比他们将在隔离,特别是当流能够有效地冷却。这种效应可能会改变星团中吸积致密天体的光度,并可能导致年轻星团以及低倾角和低离心率的球状星团的年轻化。
2019-04-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiative non-isothermal Bondi accretion onto a massive black hole
本文给出了超大质量黑洞非等温吸积过程的经典Bondi吸积理论,包括X射线加热、电子散射辐射力和谱线的影响.辐射场的计算考虑了光学厚,几何薄,标准的吸积盘作为紫外光子的发射器和作为X射线发射源的球形中心对象。在目前的分析中,紫外线发射的吸积盘被假定为有一个角度的依赖性,而X射线/中心对象的辐射被假定为各向同性。这使我们能够在任何需要的角度方向上建立流线。这两种类型的辐射的影响进行了评估,为不同的通量分数的X射线和紫外线的排放,并没有谱线驱动的影响。我们发现在SMBH附近发射的辐射与下落的物质相互作用,并修改吸积动力学。在存在直线驱动的情况下,类似于从纯1型和2型到5型解的过渡(见Frank等人的图2.1)。2002),其发生而不管UV发射是否超过X射线发射。我们计算这种转变发生时的辐射因子,并从我们所有的模型中丢弃类型5的解决方案。给出了吸积半径和吸积率的经典Bondi值估计值。这一结果对于构造星系中心SMBH吸积流的含时流体动力学模拟的初始条件是有用的。
2019-09-11 astro-ph.HE hep-th
A new hydrodynamic spherical accretion exact solution and its quasi-spherical perturbations
我们给出了一个精确的$γ=5/3$球吸积解,它将$ρ\to const.$的Bondi边界条件修改为$r\to \infty$,将$ρ\to 0$修改为$r \to \infty$。这种变化允许简单的幂律解决方案的密度和下落速度场,范围从一个冷空自由落体条件下,压力趋于零,热流体静力平衡极限没有下落速度。与Bondi解的情况一样,出现了最大吸积速率。然而,与Bondi解的$γ=5/3$情况一样,这一次没有出现音速半径,因为流动总是以恒定的马赫数为特征。在最大吸积率的情况下,这个数等于1,向冷空状态发散,并向流体静力平衡极限变为亚音速。结果表明,在极限为{ $r \to 0$ }的情况下,Bondi解趋向于新的解,{将Bondi吸积值的有效性扩展到}吸积密度分布不保持在一个固定的常数值直到无穷大的情况。然后,我们探索小偏差的球形和角动量的存在,通过分析微扰分析。这种扰动的解决方案产生了丰富的现象,通过密度和速度场的勒让德多项式,我们开始探索简单的角速度边界条件的平面和极点上的零。新的解决方案提供了补充物理洞察吸积问题一般。
2023-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.class-ph