Revisiting vertical structure of neutrino-dominated accretion disks: Bernoulli parameter, neutrino trapping and other distributions
在球坐标系中，利用基于力学平衡的新边界条件，重新研究了中微子主导吸积流的垂直结构。这些解表明，Nepal非常厚。伯努利参数和中微子捕获由质量吸积率和粘性参数决定。根据伯努利参数的分布，可能的外流可能出现在盘的外部区域。中微子俘获对中微子辐射亮度有重要影响。星云的垂直结构呈“三明治”状，多层吸积作用可能是伽马射线暴中耀斑的原因。
2011-10-08 astro-ph.HE
Self-gravity in neutrino-dominated accretion disks
在柱坐标系中，研究了自引力对中微子占主导的吸积盘的垂直结构和中微子光度的影响。结果发现，在盘的外部区域，特别是对于高吸积率（例如，$\ga 1 M_\odot~\rm s^{-1}$），从而导致中微子亮度略有增加。此外，还利用Toomre参数\citep{Toomre1964}的垂直分布考察了盘的引力不稳定性，它可以解释伽马射线暴中的晚期耀斑和短持续伽马射线暴中的延长发射。
2014-07-03 astro-ph.HE
Thermal Stability of Magnetized, Optically Thin, Radiative Cooling-dominated Accretion Disks
本文研究了光学薄、双温、辐射冷却为主的吸积盘的热稳定性。我们的线性分析表明，磁盘是热不稳定的没有磁场，这与以前的Shapiro-Lightman-Eardley磁盘的稳定性分析。然而，通过考虑磁场的影响，我们发现，磁盘可以是或部分是热稳定的。我们的结果可能有助于理解光学薄流中的外流。此外，这种辐射冷却主导的盘可能为解释黑洞和中子星X射线双星在射电/X射线关联上的不同行为提供了新的解释.
2015-01-06 astro-ph.HE
A Toy Model for Magnetized Neutrino-Dominated Accretion Flows
本文提出了一个简化的磁化中微子主导吸积流模型，该模型通过引入一组相对论修正因子来考虑黑洞自旋的影响，并将磁场参数化为磁压与总压之比β。发现盘的性质对BH自旋和β值敏感，自旋越快，β值越小，从NH3中提取的能量越多.
2009-06-26 astro-ph.HE
The vertical composition of neutrino-dominated accretion disks in gamma-ray bursts
在球坐标系下，在合理的核统计平衡下，研究了黑洞周围中微子主导吸积流的垂直结构和元素分布。根据我们的计算，重核倾向于在盘表面附近的薄区域中产生，其质量分数主要由吸积速率以及温度和密度的垂直分布决定。在这个薄的区域中，我们发现$^{56}\rm Ni$在低吸积率的流动中占主导地位（例如，$0.05 $ $M_{\odot}$ $\rm s^{-1}$），但$^{56}\rm Fe$对于高对应物是占优势的（例如，$1 M_{\odot}$ $\rm s^{-1}$）。特殊区域中占优势的$^{56}\rm Ni$可能为理解核心坍缩超新星的光学光变曲线中的凸起提供线索。
2012-11-09 astro-ph.HE
Time Dependence of Advection Dominated Accretion Flow with a Toroidal Magnetic Field
本文研究了环形磁场作用下平流主导吸积流（ADAF）的自相似演化。在本研究中，假设角动量输运是由于粘性湍流和$α$ -处方的运动学粘性系数。为了求解控制吸积流动力学行为的积分方程，采用了自相似解。结果表明，动态ADAF中的物理量行为不同于定常吸积流和多方近似的圆盘。该解决方案表明，在所有选定的平流参数的吸积流的跨音速点。此外，通过增加磁场的强度和平流的程度，盘的径向厚度减小和盘压缩。该模型意味着流动具有微分旋转，并且在小半径处是次开普勒，而在大半径处是超开普勒。
2011-10-19 astro-ph.HE
Jet Launching Radius in Low-Power Radio-Loud AGNs in Advection-Dominated Accretion Flows
利用我们的理论生产的相对论外流，我们估计的喷流发射半径和推断的质量吸积率为52个低功率射电响亮AGN的基础上观测到的喷流功率。我们的分析表明：（1）吸积能量的一个显着的分数是需要转换的吸积质量相对论能量粒子的生产附近的事件视界的喷流，（2）喷流发射半径径向移动到地平线的质量吸积率或喷流功率增加，（3）没有喷流/流出形成超过44引力半径是可能的。
2018-05-09 astro-ph.HE
Relativistic global solutions of neutrino-dominated accretion flows
围绕旋转恒星质量黑洞的中微子主导吸积流（NDAF）是伽马射线暴（GRB）中心引擎的可能候选者。我们在克尔度规、中微子物理和核合成的广义相对论的基础上，研究了一维NDAF的整体解。我们计算了十六个具有不同特征吸积率和黑洞自旋的解，展示了NDAF中各种物理性质的径向分布。我们发现在大吸积率\iffalse的情况下，气体压力和中微子冷却总是在内部区域占主导地位。\fi我们证实了电子简并度在NDAF中有重要的影响，并且我们发现对于所有的16个溶液，电子分数在外部区域约为0.46。从质量分数的角度来看，自由核子、$\rm ^4He$和$\rm ^{56}Fe$分别在内部、中间和外部区域占主导地位。中微子俘获对伽玛暴湮灭的影响对于超高吸积（$\dot M=10M_{\odot} \rm s^{-1}$）具有重要意义，十六种解中的大多数解都具有足够的湮灭光度。
2013-06-04 astro-ph.HE
Episodic jet power extracted from a spinning black hole surrounded by a neutrino-dominated accretion flow in gamma-ray bursts
有人认为，伽马射线暴（GRB）中的相对论喷流是由BZ机制或中微子冷却主导的吸积流（Ne）中中微子和反中微子的湮灭提供动力的。计算了N_2O_3大尺度磁场的平流和扩散，发现在典型的磁普朗特数Pm =1时，外部磁场被吸积流有效地向内拖曳.当N_2平流输送一个10^14高斯的外部磁场时，极端Kerr黑洞的最大BZ喷流功率可达10^53-10^54 erg/sec.这与潮汐破坏磁星后形成的磁盘的场强大致一致。对于给定的外磁场，如果吸积率小于一个临界值，则黑洞视界附近的吸积流被磁场捕获。被抑制的吸积流未能将场向内拖曳，场强度衰减，然后吸积重新开始，这导致振荡吸积。这种幕式吸积的典型时间尺度是一秒的量级。这可以定性地解释观测到的短型伽玛暴的软延伸辐射振荡现象。
2014-06-25 astro-ph.HE
Self-Gravity in Magnetized Neutrino-Dominated Accretion Discs
本文研究了自引力对磁化中微子为主的吸积盘垂直结构的影响。一些盘的物理时间尺度，如粘性，冷却和扩散的时间尺度，这应该发挥关键作用的晚时间演化的磁盘，进行了研究。我们感兴趣的是研究X射线耀斑发生的可能性，在我们的模型中，通过“磁垒”和“碎裂”过程观察到的晚期GRB的扩展发射。结果表明，自引力对Blandford-Payne光度和产生的磁场起放大作用，而对中微子光度和磁垒过程起抑制作用，特别是在高质量吸积率的情况下，外盘的碎裂机制更为突出.
2017-07-18 astro-ph.HE
Relativistic global solutions of neutrino-dominated accretion flows with magnetic coupling
被中微子吸积流包围的Kerr黑洞是伽马射线暴的中心引擎之一。吸积物质可能继承并重组来自致密天体合并或大质量双星的强磁场。快速旋转黑洞与吸积盘之间的磁耦合过程是将能量和角动量从黑洞传递到吸积盘的一种可能的磁结构。在本文中，我们调查的一维整体解的NDAF与MC（MCNDAF），考虑到广义相对论效应，详细的中微子物理，不同的MC几何形状，合理的核合成过程。六种情况下，不同的吸积率和幂律指数的磁场，并与无MC NDAF进行了比较。结果表明，MC过程对MCNDAF的结构、热性质和微观物理有显著的影响，使中微子及其湮灭的光度增加，导致核子径向分布发生变化，并使重核合成区的半径比NDAF中的重核合成区的半径更大.
2022-04-25 astro-ph.HE
Jet Luminosity From Neutrino-Dominated Accretion Flows in Gamma-Ray Bursts
围绕恒星质量黑洞形成的超吸积盘是为伽马射线暴（GRB）提供动力的中央引擎的合理模型。如果中心黑洞旋转，极向磁场穿过它的视界，一个强大的相对论性喷流可能被类似于布兰德福德-兹纳杰克机制的过程驱动。假设极向磁场强度与内部吸积盘压力相当，我们估计了这种喷流的光度。我们发现，当吸积流通过光学薄中微子发射冷却时，射流效率达到最大值。如果黑洞的旋转速度足够快，喷流的光度要比中微子-反中微子湮灭的能量沉积大得多。当快速旋转的黑洞的吸积速率足够大（> 0.003- 0.01兆太阳/秒）时，预测的喷流光度足以驱动伽玛暴。
2012-11-21 astro-ph.HE
Neutrino-dominated accretion flows as the central engine of gamma-ray bursts
围绕旋转恒星质量黑洞的中微子主导吸积流（NDAF）是伽马射线暴（GRB）中心引擎的可能候选者。NDAF是超吸积盘，其吸积率在大约0.001-10 $M_\odot ~\rm s^{-1}$的范围内，具有高密度和温度，因此在光学上非常厚，在几何上非常薄，甚至很厚。本文综述了NDAF的理论研究进展及其在伽玛暴现象学中的应用。这些主题包括：NDAF的稳定径向和垂直结构及其对中微子光度和湮灭光度计算的影响，中微子-反中微子湮灭和Blandford-Znajek机制产生的喷流功率及其对BH质量、自旋和吸积率等参数的依赖性，NDAF的时间演化，磁场的影响，NDF理论在伽玛暴现象学中的应用，如光变曲线变化，扩展发射，X射线耀斑、千新星等，以及使用多信使信号（如MeV中微子和引力波）探测NDAF。
2017-07-19 astro-ph.HE
A generalized solution for advection-dominated accretion flow, standard disc, and slim disc
本文提出包含熵径移、辐射压和光子俘获效应的广义轴对称高度平均方程，统一描述 ADAF、SLE、SSD 和细盘四种吸积解，并给出其光度、辐射效率与光谱。
2025-05-06 astro-ph.HE
Probing blackbody components in gamma-ray bursts from black hole neutrino-dominated accretion flows
本研究针对恒星级黑洞-中微子主导吸积流作为伽马射线暴中心引擎的模型，利用7个带已知红移和黑体成分的伽马射线暴检验，证实多数样本参数合理，支持黑体成分来自中微子湮灭的结论。
2024-10-09 astro-ph.HE
Saturation of the MRI in Strongly Radiation Dominated Accretion Disks
在不分层剪切盒近似下，用Goddham辐射MHD程序研究了强辐射主导的吸积盘中磁转动不稳定性的饱和程度.由于在这项工作中忽略了垂直重力，我们的重点是如何在磁盘的光学厚中平面的MRI饱和。我们确认，由MRI产生的湍流是非常可压缩的辐射为主的制度，发现由以前的计算使用的通量限制扩散近似。我们还发现，在使用较大的水平域（高达四倍的径向方向上的垂直标度高度）的计算中，饱和度特性的差异很小。然而，在强辐射压力占主导地位的磁盘（其中的辐射能量密度达到1%的气体的静止质量能量密度），我们发现麦克斯韦应力从MRI湍流是大于当辐射压力被替换为相同量的气体压力时产生的值。与此同时，麦克斯韦应力和雷诺应力之间的比值增加了近8倍的气体压力为主的情况相比。我们认为，这种影响是由辐射阻力，它的行为像体积粘度和改变流体的有效磁普朗特数。辐射粘度显着超过微观等离子体粘度和电阻率，确保辐射占主导地位的系统占据高磁普朗特数制度。然而，我们发现辐射剪切粘度是可以忽略不计的麦克斯韦和雷诺应力相比，在流动。这可能对辐射主导的吸积盘的结构具有重要意义。
2013-03-07 astro-ph.HE
Turbulent Stresses in Local Simulations of Radiation-Dominated Accretion Disks, and the Possibility of the LIghtman-Eardley Instability
我们提出了一系列的辐射MHD模拟的结果的局部补丁的吸积盘，具有固定的垂直重力剖面，但具有不同的表面质量密度和广泛的辐射气体压力比。每个模拟都实现了持续许多冷却时间的热平衡。在与冷却时间相比长的时间内平均后，我们发现垂直积分应力与垂直平均总热（气体加辐射）压力近似成比例。我们绘制出-第一次明确的物理学的基础上-应力和表面密度之间的热平衡关系：应力减少（增加）与增加表面质量密度时，模拟辐射（气体）压力占主导地位。在辐射压力主导的区域中，应力对表面质量密度的依赖性表明可能存在Lightman-Eardley入流不稳定性，但需要使用更宽的径向箱进行全局模拟或剪切箱模拟，以确认这一点并确定其非线性行为。
2009-08-07 astro-ph.HE
The NuSTAR X-ray Spectrum of Hercules X-1: A Radiation-Dominated Radiative Shock
我们报告了新的吸积X射线脉冲星武仙座X- 1的光谱建模。我们的辐射主导辐射激波模型是Becker & Wolff关于磁性中子星上康普顿化吸积流的分析工作的一个实现。我们得到了一个很好的拟合自旋相位平均的4至78 keV的X射线光谱期间观测到的Her X-1的35天的吸积盘进动周期的主阶段的核光谱望远镜阵列。这个模型使我们能够估计吸积率，辐射等离子体的康普顿化温度，磁极帽的半径，吸积柱中的平均散射不透明度参数。这与以前的唯象模型相反，以前的模型描述了X射线光谱的形状，但不能确定吸积流的物理参数。我们描述了光谱拟合的细节，并讨论了吸积流物理参数的解释。
2016-08-31 astro-ph.HE
Anisotropic neutrinos and gravitational waves from black hole neutrino-dominated accretion flows in fallback core-collapse supernovae
核心坍缩超新星（CCSNe）的退落对决定其中心致密残留物的性质起着重要作用，而致密残留物可能在大质量CCSNe中心产生黑洞（BH）超吸积系统。当吸积速率极高且中微子冷却占主导地位时，超吸积应处于中微子主导吸积流（NDAF）阶段，大量各向异性MeV中微子将伴随强引力波（GW）从盘中发射出去.在本文中，我们进行了一系列的一维CCSN模拟的初始爆炸能量的范围内的$2-8$ B（1 B = $10^{51}$ erg）的研究回落过程。通过考虑中心BH质量和自旋在回落吸积过程中的演化，给出了大质量祖星的初始爆炸能量、质量和金属丰度对各向异性MeV中微子谱和NDAF产生的GWs波形的影响.这些中微子或GW信号可能被运行中或未来的探测器探测到，多信使联合探测可以限制CCSNe和祖星的性质。
2021-08-09 astro-ph.HE
Magnetically Torqued Neutrino-Dominated Accretion Flows for Gamma-ray Bursts
最近对伽马射线暴（GRB）的观测和理论研究支持Kerr黑洞（BH）被磁化中微子吸积流（Ne）包围的中心引擎模型。黑洞与盘之间通过大尺度闭合磁场的磁耦合作用对盘施加转矩，并将转动能从黑洞传递到盘。我们研究了具有这种磁矩的仙女座的性质。对于快速旋转的BH，磁力矩将巨大的旋转能量从BH转移到内盘。有两个后果：（i）中微子湮灭的亮度大大增强，（ii）盘的内部区域变得热不稳定和粘滞不稳定，表面密度与吸积率呈S形。事实证明，磁力扭转的仙女座可以用来解释伽马射线光度的变化。此外，我们还讨论了重新启动中央发动机以产生所需能量的X射线耀斑的可能性。
2009-06-09 astro-ph.HE
Transition from radiatively inefficient to cooling dominated phase in two temperature accretion discs around black holes
我们研究了在黑洞周围粘性双温吸积流的辐射低效相到冷却主导相的转变，反之亦然。基于一个包含显式冷却自洽过程的全局亚开普勒吸积盘模型，我们证明了一般平流吸积流在向黑洞运动过程中会经历不同的阶段.软光子的韧致辐射、同步辐射和逆康普顿化被认为是可能的冷却机制。因此，在爱丁顿单位为0.01 - 100的吸积率范围内，与温度为10^{10.2} - 10^{11.8}K的热质子相比，流控制的电子温度要低得多，约为10^8 - 10^{9.5}K。因此，这些解有可能解释活动星系核和X射线双星发射的硬X射线和γ射线。最后，我们比较了两种不同的粘度制度的解决方案，并得出结论，弱粘性流预计将冷却为主相比，其高粘性对应的辐射效率低。该流成功地再现了欠馈活动星系核和类星体（如Sgr A*）、超亮X射线源（如SS 433）以及高亮度活动星系核和超亮类星体（如PKS 0743-67）在不同质量吸积率和比热比组合下的观测亮度。
2009-11-02 astro-ph.HE
Time dependence of advection dominated accretion flow around a rotating compact object
研究了旋转致密天体周围对流主导吸积流的时间演化。推导了流体在离心力和压力梯度作用下的时变方程。在本研究中，假设角动量输运是由于粘性湍流和α处方用于运动粘度系数。此外，忽略了广义相对论效应。为了求解方程，我们使用了自相似解。结果表明，动态ADAF中的物理量的行为不同于稳态吸积流。结果表明，这些物理量与旋转参数有关，旋转参数定义为中心体的固有角速度与圆盘的角速度之比。同时，旋转参数对这些量的影响对于同向和反向旋转流是不同的。结果表明，随着旋转参数α的增大，同向旋转时，进出流区向中心物体靠近，反向旋转时，进出流区向外移动。我们发现，当流动是完全平流为主（f！1），整个气体具有正的伯努利函数。同时，我们认为当旋转对圆盘结构的影响减小时，伯努利函数变得更正。
2020-08-10 astro-ph.HE
Vertical Structure of Neutrino Dominated Accretion Disks and Neutrino Transport in the disks
通过自洽地考虑中微子输运、垂向流体静力平衡、轻子数守恒以及中微子冷却、平流冷却和粘性加热之间的平衡等微观物理过程，研究了中微子主导的吸积盘的垂向结构.通过求解中微子和反中微子在圆盘中输运的一维Boltzmann方程，得到了中微子和反中微子的发射谱，并计算了中微子和反中微子的光度及其湮灭光度。我们发现中微子和反中微子的总光度约为$10^{54}$尔格/秒，它们的湮灭光度约为$5\times10^{51}$尔格/秒，具有极大的吸积率$10 M_{\rm {sun}}$ /秒和α粘滞性$α=0.1$ .此外，我们还发现，当吸积率小于$1 M_{\rm {sun}}$ /s时，湮灭光度对吸积率很敏感，不会超过$10^{50}$ ergs/s，这不足以为大多数伽玛暴的火球提供能量。因此，黑洞的自旋或/和吸积流中的磁场的作用可能被引入到伽玛暴的中心引擎中。
2012-09-06 astro-ph.HE nucl-th
Inherent self-consistency of the electron fraction between neutrino-dominated accretion flows and their progenitors
Department of Astronomy, Xiamen University（厦门大学天文学系）
研究中微子主导吸积流中电子分数分布，探讨不同吸积率、黑洞自转和喷流速率下的自洽性，发现电子分数与GRB前体一致，支持NDAF作为GRB引擎。
2026-03-27 astro-ph.HE
Testing black hole neutrino-dominated accretion discs for long-duration gamma-ray bursts
长持续时间的伽马射线暴（LGRB）通常被认为起源于大质量的类星体。一般认为，伽马射线暴（GRB）的核心引擎是围绕旋转恒星质量黑洞（BH）的中微子主导的吸积流（NH3）。中微子湮灭是伽玛暴的一种可行的动力机制。本文分析了48个LGRB的各向同性γ射线辐射能量和喷流动能的分布。根据NDAFs模型和火球模型，我们估算了样品中LGRB的平均吸积质量，以研究NDAF是否能以合理的BH参数和中微子湮灭转换效率为LGRB提供能量。结果表明，在极端克尔黑洞和高转换效率的情况下，大多数吸积质量值小于$5~M_\odot$。这表明，NDAF可能适用于大多数的LGRB，除了一些极高的能源。
2016-02-22 astro-ph.HE
Effects of vertical advection on multimessenger signatures of black hole neutrino-dominated accretion flows in compact binary coalescences
在中子星或黑洞与中子星的合并事件中，可能最终形成黑洞超吸积盘。在非常高的质量吸积率下，MeV的中微子将从这个盘中发射出来，这被称为中微子主导的吸积流（Neutrino-dominated accretion flow，简称NND）。在圆盘外的空间中，中微子湮灭的能量足以发射出超相对论喷流，为伽马射线暴提供能量。此外，NDAF中可能存在垂直平流，这可以产生磁浮力气泡以释放伽马射线光子。在本文中，我们考察了NDAF中垂直平流对不同吸积率的盘结构和γ射线及中微子光度的影响。然后，我们研究了由NDAF中的γ光子和中微子驱动的Kilonovae和随后的引力波（GW）的各向异性发射。与没有垂直平流的NDAF相比，垂直平流的情况下中微子光度和GW应变略有下降，并且注入的γ射线光子将使千中子变亮。未来的多信使联合观测可能会区分密集双星合并后NDAF中是否存在垂直平流。
2022-11-16 astro-ph.HE
Neutrinos and gravitational waves from magnetized neutrino-dominated accretion discs with magnetic coupling
伽马射线暴（GRB）可能是由黑洞（BH）超吸积系统通过Blandford-Znajek（BZ）机制或中微子主导吸积流（NDAF）的中微子湮灭提供动力的。内圆盘和BH之间的磁耦合（MC）可以将角动量和能量从快速旋转的BH传递到圆盘。微中子湮没过程有效地增强了中微子的光度和中微子的湮灭光度。本文在BZ和MC机制同时存在的假设下，研究了磁化NDAF（MNDAF）的结构、光度、MeV中微子和引力波（GW）。结果表明，在两种磁机制的不同分割下，BZ机制将与中微子湮灭光度竞争激发喷注。MNDAF的典型中微子光度和湮灭光度明显高于NDAF。MNDAF的中微子谱的典型峰值能量高于NDAF，但与核塌缩超新星的中微子谱相似。此外，如果MC过程占主导地位，那么来自各向异性中微子发射的GWs将更强，特别是对于具有高吸积率的盘。
2020-03-31 astro-ph.HE
Neutrino-Dominated Accretion Flows with Magnetic Prandtl Number-Dependent MRI-driven Turbulence
基于变量- $α$公式，研究了大质量恒星引力坍缩或中子星合并过程中中微子主导吸积流的稳定性.最近的磁流体动力学（MHD）模拟表明，粘度参数$α$与磁普朗特数${\rm Pm}=ν/η$的幂成比例，其中$ν$和$η$分别是流体的运动粘度和电阻率。在超吸积流的内部区域，粘性和电阻率由温和的相对论简并电子携带。我们用一个简单的解析形式拟合了磁普朗特数与密度和温度的关系，并推导出了一个动力学不稳定性的条件。作为演示，我们进行简单的一维模拟NDAF变量- $α$，并显示质量吸积变得高度时变的不稳定分支。这种机制可以解释在伽马射线暴（GRB）的瞬时发射中观察到的快速变化。本文还简要讨论了由于粘性加热引起的超吸积流的质量抛射，这使得中子星双星并合时产生kilonova/macronova辐射。
2019-07-01 astro-ph.HE
Contribution of neutrino-dominated accretion flows to cosmic MeV neutrino background
本文基于核心坍缩超新星模拟，研究中微子主导吸积流对宇宙MeV中微子背景的贡献，发现背景通量主要由初始爆炸能量和前身星金属丰度决定，未来大型探测器有望探测到该信号。
2024-03-25 astro-ph.HE
Numerical and analytical solutions of Neutrino-Dominated Accretion Flows with a Non-Zero Torque Boundary Condition and its applications in Gamma-ray Bursts
被中微子吸积流包围的恒星质量黑洞（BH）是伽马射线暴（GRB）的中心发动机，这一点已在许多研究中讨论过。人们普遍认为，仙女座无法释放足够的能量来产生明亮的伽玛暴。然而，这些工作都是基于“无转矩”边界条件的假设，这是无效的，当磁盘磁化。在本文中，我们提出了非零边界应力的NDAF的数值和解析解，并重新检查他们的属性。我们发现，具有这种边界力矩的NARVE可以解释明亮的短伽玛暴、高能长伽玛暴和超长伽玛暴。盘变得粘滞不稳定，这使得解释伽玛暴瞬发辐射的可变性和早期X射线余辉中的陡峭衰变相成为可能。最后，我们研究了一个BH-NINESTs辐射的引力波。我们发现边界力矩对引力波强度的影响可以忽略。
2016-09-29 astro-ph.HE
Limits on luminosity and mass accretion rate of a radiation pressure dominated accretion disc
在吸积盘中，黑洞的引力在垂直方向上存在极大值。如果盘的辐射通量大于对应于最大垂直重力的临界值，则可能从盘驱动外流。我们发现，外流驱动的辐射力从光盘，如果吸积率大于爱丁顿率。因此，盘的辐射受到这种流出的限制。在大mdot病例中，视盘亮度L=L_Edd \propto ln mdot。对于mdot~100，盘的爱丁顿比为~3，这显著低于没有流出的传统细长盘。这意味着某些具有高度超爱丁顿光度的超亮X射线源的辐射应该是多普勒波束的，或者在这些源中是中等质量的黑洞而不是恒星质量的黑洞。当mdot>2时，流出圆盘的频谱在高频端饱和。我们认为，饱和辐射可以用来估算高速吸积的黑洞的质量，如窄线塞弗特星系。黑洞的质量吸积速率总是在爱丁顿速率附近，即使外半径处的质量吸积速率非常高，因为大多数气体都被移到了流出物中。这意味着，高红移z>6的发光类星体应该是以接近爱丁顿速率的持续吸积长大的。
2015-02-10 astro-ph.HE
Cosmological 21cm line observations to test scenarios of super-Eddington accretion on to black holes being seeds of high-redshifted supermassive black holes
本文研究了高红移$z > 10$黑洞的超爱丁顿吸积过程，这些吸积过程有望在红移$z \sim 7$之前演化为超大质量黑洞.对于初始质量为BH种子的$M_{\rm BH, ini} \lesssim 2 \times 10^{3} M_{\odot}$，我们肯定需要超爱丁顿吸积，它可以适用于天体物理和原始起源。这样的吸积盘不可避免地发射出高能光子，这些光子不断地从高红移中加热星系间介质的宇宙等离子体。在这种情况下，宇宙气体温度的宇宙历史被修改，从而抑制了宇宙21厘米线的吸收特征。通过比较21厘米线吸收的理论预测与$z\sim17$的观测数据，我们得到了作为种子BH质量的函数的质量吸积率的宇宙学上限。为了在$z \sim 7$上实现$M_{\rm BH} \sim 10^9 M_{\odot}$，通过对种子BH的连续质量吸积，使其与$z \sim 17$上的宇宙学21 cm线吸收一致，当我们假设种子BH具有其共动数密度$n_{\rm seed,0} \sim 10^{-3} {\rm Mpc}^{-3}$（$n_{\rm seed,0} \sim 10^{-7} {\rm Mpc}^{-3}$）时，我们得到了种子BH初始质量的严格上界为$M_{\rm BH, ini} \lesssim 10^2 M_{\odot}$（$M_{\rm BH, ini} \lesssim 10^6 M_{…
2022-08-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Steady jet ejections from the innermost region of advection-dominated accretion flow around a black hole
我们研究了两种定常喷流的喷射机制：一种是从低/硬态的黑洞双星中观测到的，另一种是从SS 433中观测到的。喷注到达无穷远需要喷射气体的比能为正，而吸积气体的比能在吸积流的最外边界处被天真地认为是负的。为了调和的特定能量的相反的符号，我们提出了一种情况下，两层存在的吸积流和一层接收能量从其他足够的特定能量是积极的。对于低/硬状态下的定常喷流，吸积流最外端的吸积环被认为产生了两层流动，其中一个几何上厚的ADAF夹着一个几何上薄的吸积盘，而薄的吸积盘被认为转向内侧的另一个ADAF。能量传递预计将通过两层之间的湍流混合发生，并且上层被讨论为具有足够大的正比能，使得终极速度为$\sim$ 0.1 $c$。对于SS 433的定常喷流，在平流占优的情况下，由于光子在垂直于赤道面的方向上的扩散，一个细长的圆盘被认为是分离成两个分层层。在这种情况下，期望上层的比能为正，使得终极速度超过0.2 $c$。在两层情况下，黑洞附近的喷流喷射过程是共同的，并预测喷流张角变得小到2 $^{\circ}$。
2022-10-20 astro-ph.HE
Advection-dominated accretion, jets and the spectral energy distribution of LINERs
低光度活动星系核（LLAGNs）代表了当今宇宙中活动星系核的大部分，它们追踪着低水平吸积的超大质量黑洞。LLAGN的观测性质表明，它们的中心引擎与那些更明亮的活动星系核有本质的不同。有人认为，LLAGN中的吸积是通过与强喷流相关的平流主导吸积流（ADAF）发生的。为了探讨吸积物理在LLAGNs作为一个类，我们模型的多波长光谱能量分布（SED）的24 LINER（取自最近的编译Eracleous等人）。一个耦合的吸积喷流模型。吸积流被建模为一个内部的ADAF外，有一个截断的标准薄盘。这些SED包括无线电、近红外到近紫外HST数据和钱德拉X射线数据。我们发现，无线电发射是严重低估ADAF模型，但可以解释的相对论性喷流。在大多数来源中，X射线辐射的起源可以通过三种不同的情况来解释：X射线可以由ADAF、喷流或两种成分以相似水平贡献的发射主导。从模型拟合，我们估计的重要参数的LINERs的中央引擎，如质量吸积率-相关的AGN的饲养的研究-和质量损失率在喷气和喷气功率-相关的动力学反馈的研究从喷气。
2010-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
The kinetic power of jets magnetically accelerated from advection dominated accretion flows in radio galaxies
低光度活动星系核（AGN）中喷流的爱丁顿比（L_bol=L_Edd）和爱丁顿标度动力学功率（L_kin=L_Edd）之间存在着显著的非线性相关。据信，这些低光度活动星系核包含平流为主的吸积流（ADAF）。采用Li & Cao提出的ADAF模型，数值求解了具有磁驱动外流的ADAF的全球动力学，探讨了喷流的热光度与动力学功率之间的关系。我们发现，对于具有磁驱动外流的ADAF，采用合理的参数进行模型计算，可以很好地再现所观察到的关系式L_kin/L_Edd ~（L_bol=L_Edd）^0.49。我们的模型计算总是与所采用的参数值无关的相关性的斜率一致。与观测结果相比，我们的结果表明，超过60%的吸积气体的外径逃离吸积盘的风之前，气体落入黑洞。观测到的爱丁顿标度的动力学功率和邦迪功率之间的相关性也可以定性地再现我们的模型计算。结果表明，机械效率的变化范围为10^-2 ~ 10^-3，这与活动星系核反馈模拟所要求的机械效率基本一致。
2010-03-24 astro-ph.HE
Thermal X-ray iron line emission from the advection dominated accretion flow in the galactic binary GX 339-4
利用平流主导吸积流（ADAF）模型，研究了银河系X射线双星GX 339-4在关闭状态下的热X射线铁谱线辐射。采用不同的模型参数，包括粘性参数$α$、ADAF外半径处的质量吸积率$\dot{m}_{\rm out}$和外流强度参数$p$，计算了类氢和类氦热铁谱线的等效宽度.我们的计算表明，从纯ADAF发射的热铁线的等效宽度，即，假设吸积流中的吸积气体具有太阳金属丰度，则没有流出的ADAF应该非常小。预计强热铁线将从ADAF发出，流出量相对较强。{For通过合理选择参数，类氦和类氢热铁谱线的总等效宽度达到$\gtrsim 500$ eV。在关态下观测到的GX 339-4强热X射线谱线可能为该源的吸积模式提供线索，并为GX 339-4中黑洞周围吸积流中存在外流/风提供证据。发现$\dot{m}_{\rm out}$和$p$的值是简并的，即，观察到的X射线连续谱可以用不同组的参数$\dot{m}_{\rm out}$和$p$相当好地再现。当热X射线线发射数据可用时，可以打破这种{简并性}。我们还将我们的结果与以前的类似工作进行了比较。
2011-01-03 astro-ph.HE
Fourier analysis of advection-dominated accretion flows
我们实现了一种新的半解析方法来研究稳态对流主导吸积流（ADAF）的径向自相似解。我们采用通常的$α$ -处方的粘度和所有组件的能量动量张量被认为是。在这种情况下，在球坐标中，问题简化为一组关于纬度角$θ$的八阶非线性微分方程。使用傅立叶展开的所有流量，我们转换为一个大的非线性代数方程组的傅立叶系数的控制微分方程。利用Newton-Raphson方法求解了代数方程组，并在较宽的模型参数范围内研究了ADAF的性质。我们还表明，实现的系列是真正收敛的。我们的数值方法的主要优点是，它不受通常的技术限制，可能会出现解决ADAF微分方程附近的极轴。为了检查的方法的可靠性，我们恢复一些广泛研究的解决方案。我们还介绍了一个新的变$α$粘度模型和新的流出和流入的ADAF的解决方案，提出了使用傅立叶展开级数。
2018-06-09 astro-ph.HE
Evidence for the radiation-pressure dominated accretion disk in bursting pulsar GRO J1744-28 using timing analysis
X射线脉冲星GRO J1744-28是一个独特的源，它既显示了脉动，也显示了II型X射线爆发，从而可以研究吸积盘在其超爱丁顿爆发期间以超过$10^{19}$ g s $^{-1}$的巨大质量吸积率与磁层的相互作用。源中的磁场强度，$B\approx 5\times 10^{11}$ G，从在4.5 keV附近的能谱中发现的回旋吸收特征已知。在这里，我们探讨的背景下，其磁层的辐射压力为主的吸积盘的相互作用的源的通量变化。特别地，我们给出了利用1996-1997年的RXTE观测资料分析噪声功率密度谱的结果。吸积的致密天体通常呈现出PDS的破幂律形状，其破幂对应于最内层圆盘半径处物质的开普勒轨道频率。因此，观测到的破裂频率可以用来估计磁层的大小。然而，我们发现，所观察到的PDS的GRO J1744-28显着不同的典型形状。此外，观察到的断裂频率似乎明显高于基于从回旋加速器线能量估计的磁场所预期的频率。我们认为，这些观测事实可以归因于存在的辐射压力占主导地位的区域在吸积盘在光度高于$\sim$ 2 $\times 10^{37}$ erg s $^{-1}$。我们讨论了在这样的磁盘PDS形成的定性模型，并表明它的预测与我们的观测结果是一致的。辐射压力主导区的存在也可以解释所观察到的弱亮度依赖的内半径，我们认为，小的内半径可以解释由四极分量主导的磁场的中子星。
2019-05-14 astro-ph.HE
Neutrino-dominated accretion flows: second nucleosynthesis factory in core-collapse supernovae and regulation of iron markets in galaxies
宇宙金属被广泛认为是由超新星（SNe）和致密物体合并产生的。在这里，我们讨论的核心坍缩SNe（CCSNe）的中微子为主的吸积流（NDAF）与流出的核合成，并表明，从NDAF的流出可以有一个显着的贡献$^{56}$ Ni丰度在微弱的爆炸，如果祖星的质量约$25-50$ $M_\odot$。质量较小的祖星可以产生更多的$^{56}$镍比他们更大质量的同行在海王星外流核合成通道。因此，我们发现，总的（即，CCSNe和海王星外流）每个CCSN的$^{56}$ Ni质量仅微弱地依赖于祖星的质量。在金属丰度演化过程中，如果考虑NH3流出核合成产额和CCSNe的上限，$^{56}$ Fe（被$^{56}$ Ni衰变）质量与初始总气体质量的比值可增加$\sim$ 1.95倍.我们的研究结果可能对太阳邻域、星系和活动星系核的化学演化具有重要意义。
2021-07-12 astro-ph.HE
Thermal Equilibrium Solutions of Black Hole Accretion Flows: Outflows VS Advection
观测和数值模拟表明，在吸积过程中，外流现象普遍存在。我们重新审视的热平衡解决方案的黑洞吸积流包括流出的作用。我们的研究集中在外流冷却率与平流冷却率的比较。我们的结果表明，除了内部区域，外流可以占主导地位的平流在很大范围内的流动，这是很好的协议与以前的数值模拟。我们认为，一个对流为主的内部区域与外流为主的外部区域应该是一个一般的径向分布的超爱丁顿吸积流和光学薄流与低吸积率。
2022-04-07 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
Structure of Advection-Dominated Accretion Disks with Outflows: Role of Toroidal Magnetic Field
本文的主要目的是研究在粘性和磁场分别引起的湍流粘性和扩散的情况下，环形磁场对平流主导吸积流（ADAF）结构的影响。利用径向自相似假设求解热吸积盘的磁流体动力学方程。我们使用球坐标$ (r, θ, φ) $来求解我们的方程。我们考虑了磁场的环向分量，并给出了速度场$ \mathbf{v}\equiv (v_{r}, v_θ, v_φ) $的三个分量。我们减少了方程组的一组微分方程$ θ$和应用对称边界条件在赤道平面的磁盘。结果表明，在一定的倾角$ θ_{0} $下，径向速度为正值的流出区总是存在的。结果表明，磁场越强，$ θ_{0} $的倾角越小。这意味着与非磁化磁盘相比，磁化磁盘更薄。根据\citealt{jw}的工作，我们可以定义三个区域。第一个区域称为流入区，从圆盘中平面开始到一定倾角$ θ_0 $，其中$ v_{r}(θ_{0}) = 0 $。在这个区域，速度为负值，吸积物质向中心物体移动。流出区域，其中$ v_{r}(θ) > 0 $，被放置在$ θ_{0} $和盘表面$ θ_{0} < θ< θ_{s} $之间。在这个区域，吸积流远离中心物体。第三个区域位于圆盘表面和极轴之间，称为风区。
2013-10-22 astro-ph.HE
Vertical structure of Advection dominated Accretion Flows
在球坐标系$ (r, θ, ϕ) $中，假设径向自相似，求解了光学薄平流主导吸积流（ADAF）的流体动力学方程组。圆盘被认为是稳定状态和轴对称的。我们定义的边界条件在极点和赤道的磁盘，以避免在旋转轴的奇异性，磁盘是采取对称的关于这个轴。此外，仅假设粘性应力张量的$ τ_{r ϕ} $分量，并且我们设置了$ v_θ = 0 $。本研究的主要目的是通过寻求解析解来研究垂直方向上流动的动力学量的变化。因此，我们发现，平流参数，$ f^{adv} $，沿$ θ$方向变化，并达到其最大值附近的旋转轴。我们的结果还表明，在无外流的解决方案，热平衡仍然存在，因此平流冷却可以平衡粘性加热。
2015-07-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Revisiting PBH accretion, evaporation and their cosmological consequences
Indian Institute of Technology, Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
本文重新研究了原初黑洞在辐射主导时期的相对论性吸积效应，发现其显著增加PBH质量并抑制自旋，从而加强了BBN对初始PBH质量的限制，并改变了暗物质参数空间。
2026-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Detectable MeV neutrinos from black hole neutrino-dominated accretion flows
围绕旋转恒星质量黑洞的中微子主导吸积流（NDAF）被认为是大质量恒星核心坍缩事件或致密恒星合并中发射的相对论喷流的中心引擎。本文在充分考虑广义相对论效应的情况下，计算了NDAF的电子中微子/反中微子谱，并研究了视角、BH自旋和质量吸积率对结果的影响。我们表明，即使一个典型的Nemos的中微子光度低于一个典型的超新星（SN），它可以达到$10^{50}-10^{51}~{\rm erg~s^{-1}}$峰值在$\sim 10$ MeV，使他们潜在的检测与即将到来的灵敏MeV中微子探测器，如果他们足够接近地球。基于观测到的局部宇宙中GRB事件率，并要求至少探测到3个中微子才能声称探测到，如果忽略中微子振荡，我们估计Hyper-K探测器对GRB相关NDAF的探测率可达每世纪$\sim$（0.10-0.25）。如果假设所有的Ib/c型SNe都有一个发动机驱动的“仙女座”，那么Hyper-K的探测率将是每世纪$\sim$（1-3）。考虑到中微子振荡，探测率可能会降低2-3倍。探测到一个这样的事件将建立宇宙中NDAF的观测证据。
2016-06-02 astro-ph.HE
The outflows accelerated by the magnetic fields and radiation force of accretion disks
发光吸积盘的内部区域是辐射压控制的。我们估计了辐射压主导的吸积盘的表面温度，θ =（c_s/r Ω_K）^2 <<（H/r）^2，它明显低于气压主导的吸积盘的表面温度，θ（H/r）^2.这意味着，只有当沿磁场线的有效势垒极浅或不存在势垒时，外流才能从辐射压主导盘的光球层磁性地发射。对于后一种情况，流出中的慢音速点可能在盘中，这导致盘上方的缓慢圆形稠密流。这意味着从辐射压主导的盘中发射喷流需要热气体（可能在日冕中），这为某些X射线双星和活动星系核中的相对论喷流与热等离子体有关的观测证据提供了一个自然的解释。我们研究了由吸积盘的磁场和辐射力加速的盘上方热日冕的外流。我们发现，在辐射力的帮助下，流出的质量损失率很高，这导致了缓慢的流出。这可能是为什么射电强窄线塞弗特星系中的喷流与耀变体中的喷流相比一般来说是温和的相对论性的原因。
2014-01-18 astro-ph.HE
Spectral Models for Low-luminosity Active Galactic Nuclei in LINERs: The Role of Advection-dominated Accretion and Jets
通过模拟12个低光度活动星系核（LLAGN）在低电离核发射线区（LINER）的光谱能量分布（SED），对低光度活动星系核（LLAGN）吸积流和喷流的物理性质进行了探索性研究。这些SED是我们从黑洞附近的高分辨率无线电、X射线和光学/紫外线观测中构建的。我们采用了一个吸积-喷流耦合模型，该模型包括一个内部对流主导的吸积流（ADAF）和一个外部标准薄盘。我们提出了最适合的模型，其中无论是ADAF或射流占主导地位的X射线发射。在我们的样本中的六个源显示相对于ADAF和喷气模型的光学紫外线过剩，这种过剩可以解释为从截断盘的发射与过渡半径30-225 Rs在其中四个。在几乎所有的光源中，光辐射也可以归因于质量约为1 E7 - 1 E8 Msun的未分辨的老星团。我们发现的吸积率和喷流功率之间的相关性和反相关的射电响度和吸积率的证据。我们证实了以前的研究结果，无线电发射是严重低估ADAF模型和解释的相对论性喷流。我们发现的X射线和热光度和轻微的红外过量的平均模型SED相比，类星体之间的非线性关系的证据。我们认为，硬度的X射线光谱可以用来识别X射线发射机制和讨论的方向，在理解的X射线的起源进展。
2013-12-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
A new way to measure supermassive black hole spin in accretion disc dominated Active Galaxies
我们表明，光盘连续拟合可以用来限制黑洞自旋的窄线Seyfert 1（NLS 1）AGN的子类，因为它们的低质量和高质量吸积率意味着光盘峰值的能量低于软X射线带通。我们将该技术应用于NLS 1 PG 1244 +026，其中光学/UV/X射线光谱与由标准光盘组件主导一致。这给出了黑洞自旋的最佳估计，它很低，上限为$a_*<0.86$。这与最近的X射线测定（接近）最大黑洞自旋在其他NLS 1的基础上相对论涂抹的铁配置文件。虽然我们对PG 1244 +026的数据在高能下没有足够的统计数据来根据铁谱线轮廓很好地测量黑洞自旋，但宇宙学模拟预测，具有相似质量的黑洞具有相似的生长历史，因此应该具有相似的自旋。这表明，我们对圆盘光谱的理解，或/和X射线反射或/和黑洞自旋的演化存在问题。
2013-06-20 astro-ph.CO 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
Nuclear Dominated Accretion Flows in Two Dimensions. I. Torus Evolution with Parametric Microphysics
我们探讨了辐射效率低的吸积盘，其中核反应是动态的重要（“核主导的吸积流”，或NuDAF）的演变。白矮星与中子星或黑洞的合并，或者旋转恒星的坍缩，都可以产生这样的圆盘。在这里，我们提出了二维流体动力学模拟，系统地探讨增加一个单一的核反应的粘性环面的影响。给出了物态方程、反常剪应力和核反应的参数形式。我们的结果指出存在两个性质不同的制度的nutrient演化：（1）稳定的吸积与静态燃烧;或（2）爆炸的磁盘。这些结果主要由在燃烧半径处释放的核能与焓的比率控制。如果这个比率超过临界值（~1），并且如果燃烧发生在中微子冷却不重要的区域，那么中微子就会爆炸。热核逃逸是由热灰与冷燃料在燃烧前沿的湍流混合形成的。次临界圆盘不会爆炸，而是提供能量，使主要由灰烬组成的未结合物质持续平行流出，质量损失率随着释放的核结合能而增加。我们讨论了我们的研究结果的影响，超新星一样的同行从天体物理事件中的Nuevo制度。特别是，白矮星与中子星合并后的爆炸可以解释一些亚发光的Ia型超新星，例如SN 2002 cx。
2012-12-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Masers and Broad-Line Mapping Favor Magnetically-Dominated AGN Accretion Disks
California Institute of Technology（加州理工学院）；Stanford University（斯坦福大学）
研究通过射电放大器和宽线区观测数据，证明磁主导的吸积盘模型更符合观测约束，排除了传统热压主导模型，支持磁主导状态。
2026-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
An Analytic Model For Magnetically-Dominated Accretion Disks
California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Otago（奥塔哥大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Harvard University（哈佛大学）；Flatiron Institute（平坦研究所）；Northwestern University（西北大学）；Wesleyan University（卫斯理安大学）
本文提出了一种解析模型，用于描述磁主导吸积盘的自洽性和引力稳定性，该模型在合理假设下仅由边界条件指定，并与模拟结果一致。
2024-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
