Accretion Disk Spectra of the Ultra-luminous Compact X-ray Sources in Nearby Galaxies and the Super-luminal Jet Sources
邻近旋涡星系中的超亮致密X射线源(ULXs)和银河系超光速喷流源有一个共同的光谱特征,即它们都具有极高的吸积盘温度,这在Schwarzschild度规中的标准吸积盘模型框架内是无法解释的。我们研究几种可能性来解决这个“太热”的磁盘问题。特别地,我们计算了一个极端的克尔盘模型来拟合观测到的光谱。我们发现,克尔盘将成为显着更难相比,史瓦西盘只有当磁盘是高度倾斜。对于超光速喷流源,这是已知的倾斜系统,克尔盘模型可以工作,如果我们选择适当的值的黑洞角动量。然而,对于ULX,克尔盘的解释将是有问题的,因为它们的吸积盘不太可能优先倾斜。
2001-06-03 astro-ph
Radiative Flow in a Luminous Disk II
在考虑中心物体重力的$(v/c)^1$准相对论性条件下,研究了垂直于发光圆盘的辐射驱动转移流。流动被假定为垂直的,气体压力被忽略,而内部加热被假定为与气体密度成比例。基本方程作为光学深度的函数进行数值求解,对于给定的半径、初始光学深度和流动底部(圆盘“内部”)的初始条件,获得流速、高度、辐射通量和辐射压力,而质量损失率被确定为流动顶部(圆盘"表面“)的边界条件的特征值。对于足够明亮的情况,流动类似于没有重力的情况。然而,对于低亮度的情况,流速降低,并且在辐射通量足够小的情况下,由于重力的存在,流动将是不可能的。简要地讨论了在有质量损失的超临界吸积盘中的应用。
2006-01-07 astro-ph
Accretion Disk Spectra of the Brightest Ultra-luminous X-ray Source in M82
本文研究了平流主导吸积流(ADAF)模型中热吸积盘的辐射谱,并与M82星系中最亮的超光源X-1作了比较。如果源的光谱状态类似于我们银河系中恒星质量黑洞的低光度硬态,则与{ \it Chandra} X射线光谱的拟合以及来自无线电和红外上限的约束要求黑洞质量在$9 \times 10^4 - 5 \times 10^5 \msun$的范围内。如果M82 X-1对应于银河系黑洞X射线双星源的高光度硬态,则可能存在较低的黑洞质量($\la 10^4 \msun$)。这两个光谱简并热吸积盘的解决方案导致一个中等质量的黑洞的解释M82 X-1。由于这些解决方案具有不同的光谱变化与X射线光度和预测不同的红外发射,它们可以区分未来的离轴{ \it钱德拉}观测或同时敏感的红外探测。
2006-11-30 astro-ph
Luminous quasars and their hosts: Accretion at the limit?
我们提出了我们最近的哈勃太空望远镜成像研究的结果,在其中我们已经成功地去卷积主机和核通量的一些最明亮的类星体在宇宙中。我们的17个强样本中的每一个都恢复了宿主形态。从这些拟合,我们估计黑洞质量通过外推的黑洞-球体质量关系,并开始解决复杂的问题,燃料与黑洞质量在确定类星体的亮度:我们发现,数量级的亮度增加是由于增加黑洞的大小,并增加燃料的效率,在大致相等的措施。最明亮的天体被发现在爱丁顿极限或附近辐射。
2003-03-03 astro-ph
Boundary layer, accretion disk and X-ray variability in luminous LMXBs
利用傅立叶频率分辨X射线光谱学方法研究了发光LMXB的短期光谱变化。利用4U 1608 - 52和GX 340 +0的RXTE/PCA观测,我们发现在~ sec-msec时间尺度上的非周期和准周期变化主要是由边界层亮度的变化引起的。在这些时间尺度上,吸积盘的发射变化较小,其功率密度谱遵循Pdisk(f)~ 1/f定律,仅在低频和低能量处对观测到的通量变化做出贡献。kHz QPO与低频的变化具有相同的起源,即与“时钟”的性质无关,实际的光度调制发生在中子星表面。边界层光谱在光度变化过程中几乎保持不变,并由傅立叶频率分辨光谱表示到一定的精度。在所考虑的范围内,Mdot ~(0.1-1)Mdot_Edd对整体质量吸积率的依赖很弱,在极限范围内,Mdot ~ Mdot_Edd接近于Wien谱,kT ~ 2.4keV(在远观测者坐标系下)。吸积盘发射的光谱明显较软,在3- 20 keV范围内,用相对论盘模型合理地描述,质量吸积率与从观测到的X射线通量推断的值一致。
2003-08-07 astro-ph
PKS 0743$-$67: An Ultra-luminous Accretion Disk and a High Kinetic Luminosity Jet
在这封信中,类星体PKS 0743 $-$ 67的深射电观测揭示了一个能够驱动具有巨大动力学光度的喷流的中心引擎,$Q>4.1 \times 10^{46}\mathrm{ergs/s}$。这一结果是重要的,因为档案光谱数据表明,吸积盘有一个热光度,$L_{bol}>2\times 10^{47}\mathrm{ergs/s}$。此外,根据线宽对中心黑洞质量的估计表明,$L_{bol}/L_{Edd}\approx 1$。这表明大的$L_{bol}$和$L_{bol}/L_{Edd}$都不会抑制类星体中的喷流能量,尽管最近的文献声称它们会。早期的研究发现,耀变体中的$L_{bol}$和$Q$是相关的。然而,通过去除BL-Lac而只留下样本中的类星体,我们发现$Q$与子样本中的$L_{bol}$的相关性非常弱。
2005-10-03 astro-ph
The relation between accretion rate and jet power in X-ray luminous elliptical galaxies
利用Chandra X射线观测9个附近的X射线发光椭圆星系,具有良好的光学速度色散测量,我们表明,一个紧密的相关性之间存在的Bondi吸积率计算的X射线数据和估计的黑洞的质量,并从这些系统中出现在相对论喷流的功率。喷流功率,推断从所需的能量和时间尺度膨胀的空腔中观察到周围的X射线发射气体,可以与吸积率的幂律模型。与进入吸积半径的物质的静止质量相关的能量的一个重要部分(2.2^{+1.0}-0.7} %,对于P_jet=10^{43} erg/s)最终出现在喷流中。数据还表明,这一比例可能会随着喷气动力的增加而略有上升。我们的结果对吸积、喷流形成和星系形成的研究具有重要意义。P_Bondi和P_jet之间的紧密相关性表明,尽管吸积气体中可能存在磁压和角动量,但Bondi公式仍然提供了对吸积过程的合理描述,并且吸积流在几百万年的时间尺度上是近似稳定的。我们的研究结果表明,大型椭圆星系和星系群中心的黑洞“引擎”可以反馈足够的能量来阻止冷却和恒星形成,从而自然地导致在星系光度函数的亮端观察到的指数截止。
2006-07-06 astro-ph
The luminous and dark matter content of disk galaxies
对于一个汇编样本的盘星系与可用的测光(B和K波段),速度线宽度和HI积分通量,几个参数跟踪的发光,重子和暗物质的内容进行了推断。我们研究了这些参数是如何随着不同的星系性质而变化的,并在LCDM宇宙演化的背景下将结果与星系演化模型的预测相结合。圆盘与总的最大圆周速度之比vd/vt主要取决于圆盘中心的表面密度Sig_d(或表面亮度SB),其值大致随Sig_d ^[0.15]的增加而增加。虽然一小部分的高SB星系有一个对应的最大磁盘解决方案的vd/VT比,低SB完全暗物质为主。模型的趋势是相似的,尽管它们的vd/vt比略小于观测值。对vd/vt-Sig_d关系的残差分析表明,当星系更红、更亮(质量更大)和更早类型时,vd/vt趋于减小。这些模型使我们能够解释这些结果的物理意义,这意味着晕结构和发光性质之间的联系。在给定的半径下,对于观测和模型,估计的动态重子质量和动态质光比随着SB的减小而减小,并且与星系尺度无关,这与以前的工作中报道的相反,基于对旋转曲线形状的分析。我们讨论了这种差异,并指出了解决盘状星系中暗和亮的含量是否取决于SB或光度这一争论的重要性。模型和观测之间的广泛一致性有利于LCDM情景。然而,盘状星系光学区域内过量的暗物质仍然是主要的困难。(节略)
2003-05-28 astro-ph
Detailed spectral study of an ultra-luminous compact X-ray source M81 X-9 in the disk dominated state
我们报告的超发光X射线源(ULX),M81 X-9(Holmberg IX X-1),与XMM-牛顿在2001年4月22日和ASCA在1999年4月6日的详细光谱研究的结果。在这两次观测中,该源都显示出0.5-10 keV的未吸收光度约为2 E40 erg/s(假设距离为3.4Mpc),并显示出一个明显的软光谱,由多色盘模型表示,最内层的盘温度为1.3-1.5 keV。添加幂律模型进一步改善了拟合。然而,正如以前报道的那样,在亚爱丁顿光度辐射的标准吸积盘的框架内,高光度不能与高盘温度相协调。因此,我们修改了多色盘模型,并允许局部盘温度与距离黑洞的距离成比例r^(-p),p是一个自由参数。然后我们发现,XMM-牛顿和ASCA光谱都可以成功地再现与p~0.6和最里面的磁盘温度为1.4-1.8 keV。这些平坦的温度分布表明偏离标准的Shakura-Sunyaev盘,并与细长盘模型的预测一致。
2006-10-17 astro-ph
Accretion Disk Spectra of the Ultra-luminous X-ray Sources in Nearby Spiral Galaxies and Galactic Superluminal Jet Sources
超亮致密X射线源(ULXs)和银河系超光速喷流源有一个共同的光谱特征,即它们具有异常高的盘温度,这在Schwarzschild度规的标准光学厚吸积盘框架下是无法解释的。另一方面,克尔黑洞周围的标准吸积盘可能解释了观测到的高盘温度,因为克尔盘的内半径变小,盘温度因此可以更高。然而,我们指出,可观察到的克尔盘光谱变得显着比史瓦西盘光谱,只有当磁盘是高度倾斜。这是因为对于边对克尔盘,来自吸积盘最里面部分的辐射是多普勒增强的,而对于面对盘,几乎看不到。银河系超光速喷流源是一个高度倾斜的系统,因此它们的能谱可以用已知黑洞质量的标准克尔盘来解释。另一方面,对于ULX,标准的克尔盘模型似乎是不可信的,因为它们的吸积盘不太可能是优先倾斜的,而且,如果应用边对克尔盘模型,黑洞质量变得不合理地大(> 300 M_solar)。相反,薄盘(平流主导的光学厚盘)模型可能解释所观察到的超爱丁顿光度,硬能谱,和光谱变化的ULXs。我们认为,ULX是吸积黑洞与几十个太阳的质量,这是不意外的标准恒星演化的情况下,他们的X射线发射是从超薄磁盘闪耀在超爱丁顿光度。
2003-07-22 astro-ph
Thermal radiation from an accretion disk
本文考虑了受激辐射过程对吸积盘热辐射的影响。本文讨论了径向密度波触发耀斑辐射和产生吸积盘辐射的准周期振荡。本文认为,观测数据表明在吸积盘的双温等离子体中存在弱激光源。
2004-01-20 astro-ph
Numerical simulations of the Accretion-Ejection Instability in magnetised accretion disks
利用磁化吸积盘内部区域的二维全局模型,数值研究了Tagger & Pellat(1999)描述的吸积-抛射不稳定性(AEI)。磁盘最初是无电流的,但通过外部电流产生的垂直磁场穿过,并在流动中冻结。与该理论一致,当磁场与盘的热压力均分时,会产生一种螺旋不稳定性,这种不稳定性在许多方面与自引力盘中观察到的不稳定性相似。流动中的扰动会产生电流,并在磁盘内产生扰动磁场。本文的非线性模拟给出了很好的证据,证明了这种不稳定性可以发生在吸积盘的内部区域,并产生吸积的气体和垂直的磁通量向中心对象,如果平衡的径向分布的密度和磁通量超过一个临界阈值。
2001-01-17 astro-ph
Relativistic Radiative Flow in a Luminous Disk
在全狭义相对论处理下,考虑辐射传输,研究了垂直于发光圆盘的辐射驱动传输流。假设流动是垂直的,忽略重力、气体压力和粘性加热。为了构造流动顶部的边界条件,重新考察了平面源上方的幻速,发现移动源上方的幻速可以超过静止源上方的幻速($\sim 0.45~c$)。然后,数值求解了发光圆盘中的辐射驱动流,从流速为零的流动底部(圆盘"内部“)到光学深度为零的流动顶部(圆盘"表面”)。对于一个给定的光学深度和适当的初始条件,在流动的底部,在流动开始,在流中的负载质量作为一个特征值的边界条件在流动顶部获得。此外,在流动顶部的负载质量和流动最终速度作为在流动底部的辐射压力的函数获得;流动最终速度随着负载质量的减小而增大。此外,沿流的流速和辐射场作为光学深度的函数得到。在本处理中,由于相对论效应,流动三速度$v$被限制在相对论声速$v < c/\sqrt{3}$的范围内。
2006-02-11 astro-ph
Unstable magnetohydrodynamical continuous spectrum of accretion disks. A new route to magnetohydrodynamical turbulence in accretion disks
本文详细研究了二维磁化吸积盘中的局部磁流体动力学(MHD)不稳定性。我们模拟了轴对称磁流体盘环,并求解了二维磁化吸积盘平衡和关于该平衡的线性波模的方程。我们表明,在这些二维平衡中存在新的MHD不稳定性,而在圆柱极限的吸积盘中不存在这种不稳定性。用FINESSE程序对圆盘平衡进行了数值计算。通过解析和数值方法研究了吸积盘的稳定性。我们使用PHOENIX代码来计算所有的波和不稳定性可访问的计算磁盘平衡。我们集中在强磁化磁盘和次开普勒旋转的大部分磁盘。这些盘平衡表明,如果有一个强引力势,盘的热压力只能向外减小。我们的理论稳定性分析表明,对流连续不稳定性只能出现在密度等值线与极向磁通量等值线重合。我们的数值结果证实并补充了这一理论分析。此外,这些结果表明,重力的影响可以是稳定或失稳的这种新的MHD不稳定性。在可能的情况下,一个非恒定的密度,高度的磁盘应超过阈值之前,这种类型的不稳定性可以发挥作用。这种局部的MHD不稳定性提供了一个理想的,线性的路线MHD湍流在强磁化吸积盘环面。
2007-03-22 astro-ph
Hoyle-Lyttleton Accretion onto Accretion Disks
我们研究了中心源为发光吸积盘的Hoyle-Lyttleton吸积。在经典的霍伊尔-利特尔顿吸积到一个“球形”源,吸积发生在一个轴对称的方式围绕所谓的吸积轴。经典的Hoyle-Lyttleton吸积到不发光物体上的吸积率和$Γ$由爱丁顿光度归一化的中心物体的光度。%如果中心物体是一个致密的恒星,有一个发光的吸积盘,辐射场就变成"非球形“。%虽然重力场保持球形。在这种情况下,围绕吸积轴的轴对称性被破坏;吸积半径$R_{acc}$通常取决于吸积轴与盘的对称轴之间的倾斜角$i$以及围绕吸积轴的方位角$ϕ$。也就是说,吸积的横截面改变了形状。因此,通过在$ϕ$周围积分$R_{acc}$而获得的吸积速率$\dot{M}$取决于$i$。%以及$M$、$Γ$和$v_\infty$。在边缘吸积($i=90^{\circ}$)的情况下,吸积率大于球形情况,并且对于$Γ\leq 0.65$近似表示为$\dot{M} \sim \dot{M}_{HL} (1-Γ)$,对于$Γ\geq 0.65$近似表示为$\dot{M} \sim \dot{M}_{HL} (2-Γ)^2/5$。%一旦吸积盘形成,并且在中心物体周围产生各向异性辐射场,吸积平面将自动保持(与盘相关的喷流方向也保持不变)。因此,吸积盘的各向异性辐射场极大地改变了吸积的性质,这为孤立黑洞周围吸积盘的形成提供了线索。
1999-06-01 astro-ph
Evolution of Disk Accretion
本文综述了近年来有关年轻低质量恒星盘吸积的研究进展,特别是质量吸积速率及其随时间的演化。描述了从紫外线过量和发射谱线获得质量吸积率的方法,给出了经典金牛T星和仍被下落包层包围的天体的质量吸积率的当前最佳估计。我们认为,后者对象的低质量吸积率需要情节的高质量吸积率,以建立大部分的恒星。粘性盘演化的相似解表明,如果粘性参数α近似为1 e-2,则内部盘质量吸积率可以用盘的质量和尺寸自洽地理解。近距离的伴星可能加速吸积盘的过程,导致吸积盘在小于或等于100万年的时间内吸积到中心恒星上;这可能有助于解释目前没有被吸积盘包围的非常年轻的恒星(弱发射的金牛座T星)的数量。
1999-02-23 astro-ph
Spectral Evolution of a Luminous Compact X-Ray Source in NGC 253 with Chandra and XMM-Newton
本文利用Chandra和XMM-Newton资料对NGC 253 X21的发光X射线源进行了光谱研究。钱德拉天文台在1999年12月16日的观测中发现了辐射热光度为0.3 x 10^39 erg/s(假设各向同性发射)的源,而XMM-牛顿天文台在2000年6月3日的观测中发现了辐射热光度在(0.6- 1.3)x 10^39 erg/s范围内的短期变化。从这些观测的所有光谱成功地模拟了从光学厚的吸积盘的排放。平均内盘半径保持在63 x(cos 60/cosi)^(1/2)km,其中i是盘倾角,并且没有显著变化,而盘内温度在0.9- 1.4 keV范围内变化。假设这个天体是一个吸积的Schwarzschild黑洞,且盘的内半径与它的最后稳定轨道重合,则估计这个黑洞的质量为~ 7 M_sun。圆盘光度相当于该黑洞爱丁顿极限的(30- 120)×(cos 60/cosi)%。因此,这个发光的X射线源,NGC 253 X21,被一致地理解为标准盘状态下的吸积恒星质量的黑洞。
2005-06-27 astro-ph
Dynamics of an interacting luminous disk, dark halo, and satellite companion
本文探讨了盘状星系扩展晕和球状体成分与环境扰动之间的动力学相互作用。有人发现,星系与经过的闯入者或伴星之间的共振相互作用可以将扰动向内携带,深入晕内,在那里它可以扰动盘。例如,应用于银河系,LMC和SMC似乎足以导致观察到的银河系翘曲,并可能引发其他不对称性。极地卫星轨道产生最大的翘曲,因此推断的LMC轨道几乎是最佳的最大翘曲生产。响应的幅度和形态都取决于圆盘和晕模型的细节。N体模拟的结果和预测进行了讨论。类似于$10^6M_\odot$黑洞群,晕中的离散噪声可以产生可观测的扭曲。
1997-07-16 astro-ph
Highly Viscous Accretion Disks with Advection
本文考虑平流、径向压力梯度和径向漂移速度对光学厚吸积盘结构的影响。我们集中精力在高粘性盘,$α=1.0$,与大吸积率。与忽略平流的圆盘模型相反,我们发现对于我们所考虑的所有吸积率,都存在从外圆盘区域延伸到内边缘的连续解。我们表明,随着吸积率的增加,音速点向外移动,并在最里面的磁盘区域平流作为一个加热过程,甚至可能主导耗散加热。尽管平流对它的结构很重要,但圆盘仍然是几何上薄的。
1997-01-20 astro-ph
Unipolar Induction of a Magnetized Accretion Disk around a Black Hole
确定了旋转吸积盘在黑洞周围产生的电磁场的结构和大小。圆盘物质被假定为具有冻结极向磁场的磁化等离子体。在圆盘外采用真空近似。
2003-01-27 astro-ph
Inertial Instability of Accretion Disks with Relativistic Electrons
我们表明,吸积盘与相对论热电子耦合到冷离子是受到惯性型的不稳定性,其中电子和离子之间的运动阻力产生径向加速的电子。
2000-05-23 astro-ph
Evaporation of accretion disks around black holes: the disk-corona transition and the connection to the advection-dominated accretion flow
我们应用盘电晕蒸发模型(迈耶和迈耶-霍夫迈斯特)最初来自矮新星黑洞系统。这个模型描述了薄冷外盘到热日冕流的转变。质量吸积率决定了这一转变的位置。对于一些研究得很好的黑洞双星,我们采用从ADAF模型与观测光谱的拟合中得出的质量流率(参见Narayan,Mahadevan和Quataert),并确定通过冷盘到日冕流/ADAF的吸积过渡将位于这些速率。我们比较观察到的位置的内部磁盘边缘,估计从$\rm H_α$发射线的最大速度。我们发现,蒸发引起的过渡同意这在恒星盘。我们还表明,ADAF和“薄外盘+日冕”是兼容的物理过渡区。
1999-11-10 astro-ph
The effect of dissipative corona on the structure and stability of cold optically thick accretion disks at high accretion rates
在双带近似下研究了光学厚吸积盘的垂直结构。盘被分为一个底层盘和一个日冕,后者被定义为上表面层的有效光学深度是统一的。研究发现,如果磁场的尺度高度大于盘的尺度高度,则吸积流(或耗散率)的相当一部分可以发生在日冕中。这种耗散电晕的存在导致局部磁盘解决方案的拓扑结构的修改。例如,这些解决方案被发现从本地的稳定性分析是长期和热稳定的,吸积率是一个因素$\approx$ 4高于从标准磁盘解决方案的稳定性推断。因此,光学厚磁盘与耗散电晕的适用性不限制磁盘没有这样的电晕,可以提供一个有吸引力的解释的起源观察到的软谱成分的黑洞X射线双星系统。
2002-03-20 astro-ph
Radiative Flow in a Luminous Disk
本文在准相对论性$(v/c)^1$模型下,考虑辐射传输,研究了发光圆盘中的辐射驱动流动。假设流动是垂直的,忽略重力和气体压力。当内部加热下降时,对于给定的光学深度和流动底部(圆盘"内部“)处的辐射压力,其中流速为零,在流动顶部(圆盘"表面”)处的适当边界条件下解析地求解流动,其中光学深度为零。流动的负载质量和终端速度都由初始条件决定,质量损失率随初始辐射压力的增大而增大,而流动终端速度随初始辐射压力和负载质量的减小而增大。特别地,当忽略加热时,辐射通量$F$是恒定的,并且在具有光学深度$τ_0$的流动底部处的辐射压力$P_0$被限制在$2/3 < cP_0/F < 2/3 + τ_0$的范围内。在这种情况下,在$cP_0/F = 2/3 + τ_0$的极限中,负载质量发散并且流动终端速度变为零,而在$cP_0/F = 2/3$的极限中,负载质量变为零并且终端速度接近$(3/8)c$,$(3/8)c$是在$(v/c)^1$量级的近似下在发光平板上方的终端速度。我们还研究了加热存在的情况下,并发现,流动性质是定性类似的情况下,没有加热。
2006-01-07 astro-ph
Dissipation Instability in the Accretion Disk
本文考虑了外引力势中的几何薄气盘模型。研究了具有耗散效应的吸积盘平面内非轴对称小扰动的动力学性质。结果表明,光学厚吸积盘中不稳定振荡模的发展条件和参数强烈地依赖于粘性和不透明度模型。
1998-08-22 astro-ph
Very Luminous Carbon Stars in the Outer Disk of the Triangulum Spiral Galaxy
质量在1.3到3.5 Mo之间的恒星会经历一个演化阶段,成为碳星。在这个持续了几百万年的阶段中,这些恒星是极其明亮的脉动巨星。它们在近红外波段是如此明亮,以至于其中几个可以使中等年龄(0.6到2 Gyr)的麦哲伦星云团的积分亮度增加一倍。天文学家通常使用这种近红外观测来尽量减少尘埃消光的影响,但正是在这个波段,碳星可以做出巨大的贡献。碳星对演化中的螺旋星系外盘光的实际贡献以前没有被形态学研究过。在这里,我们报告了三角座螺旋星系M33=NGC 598的新的和非常深的近红外图像,描绘了其外部区域壮观的碳星弧。正是这些弧主导了M33的近红外m=2傅立叶光谱。我们目前的近红外测光与黑尔5米反射镜,并提出的电弧是吸积的低金属气体在外盘的M33的签名。
2004-06-22 astro-ph
The Orientation of Accretion Disks Relative to Dust Disks in Radio Galaxies
我们研究的方向吸积盘,跟踪喷流的位置角,相对于尘埃盘主轴在一个样本的20个附近的射电星系。我们发现,所观察到的喷流和尘埃盘主轴之间的角度分布是一致的喷流均匀分布在一个极帽的77度。
2002-11-03 astro-ph
An inner disk below the ADAF: the intermediate spectral state of black hole accretion
目的:黑洞吸积的硬谱态和软谱态分别与ADAF吸积(截断盘)和标准盘吸积有关。然而,观测表明,当圆盘已经被截断在外面时,内部区域存在冷气体。我们试图阐明这些尚未理解的中间状态。研究方法:的磁盘电晕模型允许理解的光谱状态转换所造成的质量流率的变化在磁盘中,并提供了一个图片的吸积几何形状时,磁盘截断开始在软/硬过渡的时间,形成的间隙中的磁盘中的对流占主导地位的流(ADAF)填充的距离,蒸发是最大的。我们研究这样的ADAF与下面的内部薄盘的相互作用。结果如下:我们表明,当吸积率是不是远低于过渡率,一个内盘可以存在于ADAF,导致黑洞吸积的中间状态。
2006-06-09 astro-ph
A Geometrical Relationship between Broad-Line Clouds and an Accretion Disk around Active Galactic Nuclei
最近的活动星系核的硬X射线光谱强烈建议,双峰,非常广泛的铁K排放来自中央引擎周围的吸积盘。模型拟合观测到的Fe-K发射线的轮廓,使它有可能估计的吸积盘的可能的倾角。为了研究吸积盘与宽发射线区之间的几何关系,我们研究了18个1型Seyfert星系的吸积盘倾角与宽发射线区速度宽度之间的关系.我们发现它们之间可能存在负相关,即,具有更多面向吸积盘的Seyfert核倾向于具有更大的BLR速度宽度,这表明BLR相对于吸积盘不共面。最有可能的解释是,BLR来自于被中央引擎照亮的扭曲的吸积盘的外部({ \it r} $\sim$ 0.01 pc)。
1998-03-07 astro-ph
Radiation-induced solitary waves in hot plasmas of accretion disks
结果表明,吸积盘热等离子体中辐射诱导孤波的存在依赖于径向温度分布。
2005-07-08 astro-ph
Accretion Disks
本讲座将介绍吸积盘的基本理论,重点是与X射线双星和激变变星有关的方面。
2000-03-31 astro-ph
Large Scale B-Field in Stationary Accretion Disks
我们重新考虑了黑洞周围的吸积盘中大尺度磁场的形成问题。与以前的工作相比,我们考虑到磁盘的非均匀垂直结构。磁盘外层的高导电性防止了磁场的向外扩散。这意味着在靠近黑洞的吸积盘内部存在一个具有强磁场的定态。
2007-08-20 astro-ph
The radial structure of protostellar accretion disks: influence of jets
吸积盘的径向结构是恒星和行星形成的基本问题。许多理论研究,集中在不同的方面,如例如磁盘发射率或电离,已进行的背景下,标准吸积盘(SAD)模型,其中没有射流。我们希望计算的结构YSO吸积盘的方法,考虑到存在的原恒星喷流。这些喷流发射盘(JED)的径向结构应该与标准的吸积盘的径向结构进行比较。在这项工作中使用的分析处理是非常相似的标准吸积盘,但使用的参数空间的磁化吸积-弹射结构,包括在底层磁盘上的射流扭矩。在此基础上,推导出了中面温度、表面密度、盘深宽比等关键参数的解析表达式。它被发现,JED目前的结构非常不同的SAD,可以通过观测测试。简要讨论了吸积盘内部区域行星形成的意义。我们还提供了一套分析公式,有效的在不同的不透明度制度,磁盘数量。这些表达式可以很容易地用于任何工作中的磁盘结构是需要作为一个输入的模型。
2007-12-06 astro-ph
Hydrodynamical activity in thin accretion disks
本文将Kluenniak & Kita(2000)对定态吸积盘流提出的薄吸积盘的渐近处理方法推广到含时问题。轴对称扰动的瞬态增长分析表明,发生在全球磁盘规模。本文还讨论了这一结果对流体动力学薄吸积盘理论的影响以及未来的展望。
2008-01-10 astro-ph
Constraints on the Mass Accretion Rate of Neutrino-Cooled Disks in Gamma-Ray Bursts
本文对黑洞周围的三种已知光学厚吸积盘,即Shakura-Sunyaev盘、薄吸积盘和中微子主导吸积流(NDAF)给出了统一的描述.发现NDAF在其每个半径处都有一个最大和一个最小的可能质量吸积率。这可能是暗示的解释,在伽马射线暴中观察到的X射线耀斑的起源。
2007-12-26 astro-ph
The Relation between the Inclinations of Broad Line Regions and the Accretion Disk
根据标准模型,活动星系核(AGN)由一个围绕中心大质量黑洞的具有喷流的内部吸积盘和若干外部宽线区(BLR)和窄线区(NLR)组成。BLR和吸积盘之间的几何关系还不清楚。假设BLR的运动是维里化的,它的配置是盘状的,我们推导出它的倾斜的视线的一个样本的活动星系核的膨胀恒星速度色散,他们的大小的BLR和他们的H $β$线宽。通过与X射线Fe K $α$发射谱线测量的吸积盘倾角进行比较,发现两者之间没有正相关关系。我们的结果表明,BLRs与吸积盘不共面,我们应该谨慎使用BLRs倾角作为盘倾角。外BLR和内吸积盘的非共面几何结构为BLR的起源和吸积盘的性质提供了线索。我们更倾向于认为BLR产生于一个扭曲的吸积盘的外部。
2005-08-26 astro-ph
Is Angular Momentum in an Accretion Disk Transported Inwards?
在一些教科书中出现的吸积盘粘性公式的推导是基于气体粒子的平均自由程理论。然而,如果严格遵循这一过程,就会得出一个错误的结论,即吸积盘的角动量是从外部流向内部的。
2001-02-28 astro-ph
Weakly mass-loaded accretion disks
在低质量输入率的极限下,即吸积流保持开普勒时,考虑了在吸积盘表面有来自环境的附加质量输入的吸积盘。由于下落气体盘的动能耗散,温度增加,并且可以在其外部区域显著偏离后处理吸积盘的标准温度。这种温度的增加会在光盘光谱的长波长范围内产生过量的发射。给出了一个弱质量加载盘(表面质量输入率Mdot_{load} ~= 1.5 × 10^{-8} Msun yr^{-1})的光谱的说明性例子,合理地再现了CS Chameleon中观测到的FIR过剩。
2002-08-09 astro-ph
Viscosity Mechanisms in Accretion Disks
在磁化的吸积盘中发展的自持湍流在弱电离的、静止的近距离双星盘中被抑制。因为在静止时吸积仍在进行,另一种粘性机制在这些系统中起作用。SU UMa矮新星的复发时间与它们的质量比的关系支持螺旋波或冲击波潮汐引起的伴星作为主要的过程负责吸积在静止的磁盘。在缺乏大质量伴星的系统中,其他弱电离的气体盘必须依赖另一种传输机制,否则它们可能基本上是被动的。
2000-09-01 astro-ph
Evolution of a Rotating Black Hole with a Magnetized Accretion Disk
利用一个简化的黑洞-吸积盘系统讨论了吸积盘对Blandford-Znajek过程和黑洞演化的影响,其中假设吸积盘上的强磁场控制吸积速率.给出了黑洞的质量和角动量的演化公式,并通过数值计算进行了讨论。
2000-08-23 astro-ph
Advective Accretion Disks and Related Problems Including Magnetic Fields
吸积盘理论最初是作为一种局部热平衡理论发展起来的,其中由粘性加热产生的全部能量被发射到盘的侧面。这一理论最重要的新发明之一是湍流粘性的唯象处理,称为“α”处方,其中应力张量的(r phi)分量近似为(α p),α为未知常数。这一规定在吸积盘理论中起到了作用,它与对流的混合长度理论在恒星演化中同样重要。讨论了吸积盘中湍流的来源,包括流体动力学湍流、对流和磁场的作用。与光学厚的几何薄的吸积盘模型相平行,发现了一个新的光学薄的吸积盘模型,它在总光度相同的情况下具有更大的厚度。这些解决方案之间的选择应该在稳定性分析的基础上进行。基本的想法,包括平流到吸积盘理论的必要性,并与平流的第一个模型进行了审查。讨论了低亮度光学薄吸积盘模型的解的现状,分析了磁场的存在对吸积流的限制.讨论了吸积盘的物质喷射和喷流形成的有关问题。
2002-07-29 astro-ph
Waves and Instabilities in Accretion Disks: MHD Spectroscopic Analysis
本文对径向分层磁化吸积盘的所有磁流体动力学波和不稳定性作了完整的解析和数值处理。不稳定性是异常输运的一个可能来源。在恢复已知的hydrodynamicand弱场和强场磁流体动力学扰动的结果,一个现实的吸积盘模型的完整的磁流体动力学谱表现出更丰富的各种不稳定性访问的等离子体比以前实现的。我们发现,弱磁化和强磁化的吸积盘都容易出现强烈的非轴对称不稳定性。描述吸积盘中产生的所有波的能力为磁流体动力学光谱分析带来了巨大的希望。
2002-03-14 astro-ph
The radiation properties of an accretion disk with a non-zero torque on its inner edge
如果在边缘稳定轨道内的物质与吸积盘磁连接,那么围绕黑洞的吸积盘的内缘结构就可以改变。在这种情况下,一个非零的扭矩施加在它的内边缘,吸积效率$ε$可以远远高于在标准的吸积盘模型。本文研究了吸积盘内边缘受定常力矩作用时,吸积盘在黑洞周围音速点的辐射性质。在广义相对论框架下研究了音速点吸积流的局域结构。结果表明,当附加吸积效率$δε$高达$\sim$ 10%时,在大多数情况下,吸积流在音速点处将是光学薄的。结果表明,可变扭矩可以触发不同的吸积类型之间的流动的过渡。
2002-11-11 astro-ph
A Note on Bimodal Accretion Disks
研究了双模态圆盘的存在性。下面一个简单的参数的基础上充满活力的考虑,我们表明,固定,双峰吸积盘模型,其中一个沙库拉-Sunyaev盘(SSD)在大半径匹配的平流为主吸积流(ADAF)在较小的半径是永远不可能使用标准的细长盘的方法,除非一些额外的能量通量存在。然而,同样的论点预测了从外部Shapiro-Lightman-Eardley(SLE)磁盘到ADAF以及从SLE磁盘到SSD的过渡的可能性。这两种解决办法都已找到。
1998-03-16 astro-ph
Warped accretion disks and the unification of Active Galactic Nuclei
对于不同的黑洞进食事件,活动星系核中秒差距尺度的吸积盘的方向可能是几乎随机的。由于活动星系核的吸积盘在秒差距尺度的自引力作用下是不稳定的,在这些吸积盘中的恒星形成将产生年轻的恒星盘,类似于最近在银河系中心发现的那些。这些盘融入了包裹活动星系核的类球形星团,其时间尺度比活动星系核的寿命要长得多。因此,在黑洞影响半径范围内的引力势充其量是轴对称的,而不是球对称的。在这里,我们表明,作为一个结果,一个新形成的吸积盘将被扭曲。对于最简单的情况下,从薄的恒星环产生的潜在的,我们计算的磁盘岁差率,和时间依赖的形状。我们发现,对于一个现实的参数范围内,磁盘变得强烈翘曲在几百个轨道时间。我们认为,这一点,以及可能的其他机制的吸积盘翘曲,有一个直接相关的问题,活动星系核遮蔽,微波激射翘曲吸积盘,窄铁K-α线等。
2004-11-30 astro-ph
Inertia of Heat in Advective Accretion Disks around Kerr Black Holes
在绕高自旋黑洞运行的平流吸积盘的最内部区域,吸积气体中储存的热的惯性与气体静止质量本身的惯性相当。考虑到这种效应,我们推导出盘结构方程中的附加项,并表明热惯性在相对论平流盘的整体能量守恒和吸积动力学中起着重要的作用。
1997-05-12 astro-ph
Disk Winds and the Accretion--Outflow Connection
本文综述了近年来关于年轻天体中星周吸积盘与喷流之间关系的观测和理论研究结果。然后,我们提出了一个理论框架,解释吸积动力,离心驱动的风从磁化吸积盘的射流。本文介绍了近年来这类外流的数值模拟研究进展。我们还讨论了磁化原恒星盘的结构,强调大规模的作用,开放的磁场可以发挥角动量输运。
1999-03-11 astro-ph
Radio and X-ray Properties of Relativistic Beaming Models for Ultra-Luminous X-ray Sources
我们计算了超亮X射线源(ULXs)的微blazar和微类星体模型预测的宽带射电X射线谱,探讨了它们的主要幂律分量是由相对论性喷流产生的可能性,即使在近爱丁顿质量吸积率。我们这样做,首先构建一个广义的磁盘-喷流理论框架中,总吸积功率Pa的一部分是有效地从吸积盘由负责喷流形成的磁矩。因此,对于不同的黑洞质量,质量吸积率和磁耦合强度,我们自洽地计算修改后的磁盘频谱的相对重要性,以及由于同步加速器和康普顿过程的整体射流发射。一般来说,将吸积功率转移到喷流会使圆盘比相同质量吸积率的标准圆盘更暗和更冷;这可以解释为什么在大多数明亮的ULX中,软光谱分量比占主导地位的幂律分量显得不那么突出。结果表明,微类星体模型预测的表观X射线光度和光谱与大多数ULX的观测性质是一致的。我们预测,无线电同步加速器喷流发射太微弱,无法在迄今为止的无线电调查的典型阈值处被检测到。这与在无线电对应搜索中未检测到的比率高于检测到的比率相一致。相反,我们的结论是,所观察到的无线电发射发现与一些ULX不能是由于光束同步辐射从相对论性喷流。
2006-06-29 astro-ph
Iron Line Profiles from Relativistic Thick Accretion Disk
本文提出了一种新的计算旋转黑洞周围有限厚度相对论吸积盘中Fe K α线轮廓的程序。随着吸积速率的增加,薄的开普勒吸积盘必然会变厚,并成为次开普勒。我们在这里开始,第一次,一个完全相对论性的计算,其目的是深入了解的几何厚度和次开普勒轨道速度的影响上的线轮廓。这个代码也很适合于产生吸积盘图像。
2007-04-19 astro-ph
Accretion disks around black holes with account of magnetic fields
吸积盘是在年轻恒星、激变变星、双星X射线源等天体中观测到的。吸积盘理论最初是作为一种局部热平衡理论发展起来的,其中粘性加热产生的全部能量都发射到盘的侧面。这一理论的重要部分是湍流粘性的唯象处理,称为“α”处方,其中应力张量的$(r ϕ)$分量与压力联系为$αP$。讨论了吸积盘中湍流的来源,包括流体动力学湍流、对流和磁场的作用。光学薄的解决方案和平流盘被认为是。本文讨论了磁化吸积盘的质量喷射和喷流形成的有关问题。
2004-06-21 astro-ph
The radial effective temperature distribution of steady-state, mass-losing accretion disks
质量损失似乎是吸积盘天体物理系统中的一种普遍现象。从一个吸积盘中流出的气流可以作为质量、角动量和能量的汇,因此可以改变整个吸积盘的耗散率和有效温度。在这里,径向分布的耗散率和有效温度的整个开普勒,稳态,质量损失的吸积盘推导出,使用一个简单的,参数的方法,是足够普遍的,适用于许多类型的动态盘风模型。显式示出的质量损失吸积盘在激变变量的有效温度分布,与参数选择来描述辐射驱动和离心驱动的外流。对于几个百分点的实际风质量损失率,只有离心驱动的外流-特别是那些质量损失集中在内部磁盘-可能会改变磁盘的有效温度分布显着。驱动这种外流的吸积盘可以产生光谱和蚀光曲线,这些光谱和蚀光曲线与标准的保守盘产生的光谱和蚀光曲线明显不同。
1999-06-10 astro-ph
Accretion Disks in Transient Systems
我回顾最近的进展,我们的理解吸积盘在瞬态系统-矮新星和软X射线瞬变。主要的主题将是理论的不断发展,以回应观察。吸积盘极限环模型似乎提供了一个统一的框架,在这个框架内,我们可以开始理解在不同类型的相互作用双星中所看到的,并限制进入理论的参数。
1997-12-15 astro-ph
Models of Accretion Disks around Young Stars
讨论了吸积在计算年轻恒星盘模型中的重要性。特别是,我们表明,磁盘的内缘,辐射的恒星和吸积冲击在恒星表面,可以自然地解释最近的观测DG头与凯克干涉仪。我们提出了两个对象的模型,质量吸积率相差近两个数量级,说明吸积对整体磁盘结构和排放的影响。
2003-09-22 astro-ph
Constraints on jet-driven disk accretion in Sagittarius A*
我们重新审视人马座A*(Sgr A*)的几何薄盘吸积的理论和观测约束。我们表明,质量外流和电子的吸积流的热的一部分,可以紧缩从一个几何厚的结构流入的气体的综合效应。这允许气体在流入时间尺度上冷却甚至热化。结果,在小半径处可以形成紧凑的、相对冷的盘。我们表明,磁耦合之间的相对论磁盘和稳定状态的喷气机的结果在磁盘,是不太明亮的比标准的相对论磁盘吸积在相同的速率。这放松了对Sgr A* 中薄盘吸积的观测限制(并暗示着其他低光度活动星系核,LLAGN)。我们发现典型的冷气体吸积速率为几个 * 10^{-9}太阳质量/年。我们还发现,预测的修改后的磁盘发射是兼容的与现有的近红外(NIR)观察Sgr A* 在其静止状态下,磁盘倾角是> 87度,并提供超过75%的吸积功率的射流。
2007-11-28 astro-ph