关于微类星体的部分最新研究结果

对microquaLsar(微类星体)最新的一些研究结果作了比较全面的评述。具有相对论性喷流的microquaLsar在很多现象上类似于极小尺度上的类星体。对X波段的观测可以探测到吸积盘内区甚至接近黑洞的区域。结合低波段上的观测和研究，人们在吸积盘的动力学模型、物质吸积与喷流形成之间的关系以及喷流的超光速运动等方面的认识都有了长足的进步，并且发现了黑洞存在的新证据。对它们的研究为更好地理解河外天体的相对论性喷流和黑洞吸积方面的问题开辟了一条新的途径。     

双黑洞并合与黑洞逆向吸积

黑洞是广义相对论理论预言的天体,也是很多天文现象,如类星体、活动星系核、喷流、吸积盘的中心引擎。根据广义相对论,宇宙中的黑洞可以由质量和自旋两个参数来描述。对比黑洞质量的测定,自旋的测量较为困难。但自旋的方向与很多天文现象密切相关。如果黑洞自旋方向与吸积盘的转动方向一致,将形成正向吸积的天文现象;反之,如果黑洞自旋的与吸积盘的转动方向相反,将形成逆向吸积的天文现象。利用宽线区尺度与光学光度之间的关系,最近的研究发现了逆向吸积盘的可能候选体。利用双黑洞并合的物理图像提出了一种逆向吸积盘的物理形成机制,并定量计算了相关的逆向吸积盘形成率。发现了超大质量双黑洞系统的质量比分布与类星体逆向吸积盘的形成率之间存在定量关系,该定量关系可以通过未来的空间引力波探测以及逆向吸积盘的探测进行检验。     

活动星系核中的喷流形成

对活动星系核中的喷流加速机制、观测特征有目前研究近况进行了评述。磁场在喷流加速过程中起重要作用，对磁场加速喷流模型中喷流加速区域的大小进行了估计。比较了不同的磁场加速喷流模型，并讨论了有序吸积盘磁场的形成与维持过程。简要地评述了活动星系核中吸积盘与喷流存在内在联系的观测证据，及中央黑洞与活动星系核的射电辐射特征的关系。     

黑洞天体活动的基本面研究

活动星系核(中心黑洞质量MBH^10^6-10^10M⊙)和黑洞X射线双星(MBH^10M⊙)普遍被认为具有相似的中心引擎:黑洞、吸积盘和喷流.类似的中心引擎、质量相却差如此之大(6{9个数量级)的两类黑洞系统是否具有相似的物理仍不清楚.本文围绕不同尺度黑洞天体的物理性质和观测特性展开,主要研究了不同尺度黑洞天体活动的基本面关系以及黑洞X射线双星的能谱演化.     

黑洞吸积率与喷流能量相关性讨论

喷流的形成与黑洞吸积向来密不可分。分析黑洞吸积率与其喷流能量的相关性对研究黑洞内部结构以及喷流形成的具体原因具有重要的意义。从文献资料中收集了24个数据源,这些源包含了13个射电选BLLac天体(RBL)和11个平谱射电类星体(FSRQs)。通过样本数据研究黑洞吸积率与喷流能量以及γ射线流量密度的相关性。研究结果表明:(1)24个活动类星体的吸积率与喷流能量存在明显的相关性,这与Allen等得出的结论相同;(2)射电选BLLac天体与平谱射电类星体的喷流能量分布存在一定差异;(3)射电选BLLac天体的吸积率与γ射线流量密度相关性并不明显,但平谱射电类星体的吸积率与γ射线流量密度之间具有一定的相关性;(4)研究结果进一步证明了喷流能量不仅与黑洞质量有关,同时也很可能与黑洞的吸积存在关系。黑洞喷流的形成很可能是黑洞质量与吸积共同作用的结果。这些研究结果与其他方法获得的结果是一致的。     

径移主导吸积盘的含时数值模拟

黑洞吸积被认为是活动星系核的能量来源,而研究黑洞吸积最主要的难题是要解释吸积气体的角动量是如何转移出去的.黑洞吸积盘理论提出通过粘滞力矩转移角动量.径移主导吸积盘模型(advection-dominated accretion flow,简称ADAF)是几何厚、光学薄的低吸积率吸积盘模型,它在解释低光度活动星系核的一些观测现象时获得了很大的成功.近年来,随着计算机技术的迅猛发展,数值模拟在天体物理研究中获得了广泛的应用,也取得了突破性的进展.主要工作是用数值模拟方法研究ADAF整体解作为初始条件模拟黑洞的吸积过程.     

黑洞吸积盘的数值模拟

近十几年来,人们已经对吸积盘进行了深入的研究。前人很多工作都是解析工作。虽然解析工作能够简单明了地揭示盘的许多重要性质,但吸积盘的很多重要性质(例如:对流和外流)没有办法通过解析工作进行深入的研究。数值模拟是研究天体物理的重要手段。近十年来,随着计算机技术的迅速发展,数值模拟在天体物理研究中扮演了越来越重要的角色。本论文主要用数值模拟的手段研究吸积盘中一些重要的物理过程。     

大质量黑洞吸积盘的径向自引力

本文研究了大质量黑洞吸积盘的自引力,用薄盘位形上积分的方法计算了吸积盘自引力的径向与垂向分量,着重讨论了径向自引力。主要结果为:对于大质量黑洞(M～10~8—10~(10)M_⊙)吸积盘,在(R/R_g)～10~5—10~4的距离上,径向自引力会超过中心天体引力。在这个距离上,吸积盘的动力学结构完全不同于开普勒盘。提出了径向自引力不稳定扰动作为一种能源机制。本文还得到吸积盘自引力与中心天体引力量级比较的两个判据,并由此得到大质量黑洞吸积盘外半径的近似解析估计。本文结果可用于类星体和星系核吸积盘。     

活动星系核的喷流

本文首先对由活动星系核中发出的喷流的研究历史和观测特征作了概括介绍。然后着重评述关于喷流的产生(即最初的加速和准直机制)的两类基本模型。辐射压支持的流体厚吸积盘模型已经得到比较多的研究,看来存在一些难以解决的问题。电磁流体吸积盘模型似乎更有吸引力,但还需要大量的工作进一步详细探讨。     

具有类偶极磁场的厚吸积盘模型

本文从磁流体力学基本方程组出发,讨论了具有类偶极磁场的厚吸积盘模型。其结果表明:引入这种磁场位形后,会影响盘的位形、光度和吸积率。对光度的影响是通过改变盘的位形实现的,它使盘变厚,会在厚盘的内区形成更窄更陡的漏斗状结构,这对解释类星体的高度准直性的喷流更为有利;并且还预言不对称喷流或单边喷流的存在。     

几个BL Lac天体的质量及辐射区域的确定

根据吸积盘的理论,本文对几个已观测到大振幅、短时标光变的BL Lac天体的质量及辐射区域进行了估计。结果表明,观测与吸积盘理论是吻合的。     

BL Lac天体中不同类型的黑洞吸流(英文)

给出的 2 3个BLLac天体的Hβ发射线光度分布呈现双峰结构 ,研究表明 :对于Hβ发射线光度大于 1 0 4 1ergs- 1的BLLac天体 ,其中央黑洞吸积盘很可能是标准盘。而对于Hβ发射线光度小于 1 0 4 1ergs- 1的BLLac天体 ,其中央黑洞吸积流已从标准盘转变为ADAF .本文提出了一种估计BLLac天体中央黑洞质量的新方法。     

费米耀变体的伽马辐射与发射线辐射的相关分析（英文）

在活动星系核的标准模型中,中心有一个超大质量黑洞,黑洞周围是一个吸积盘,喷流处在垂直于吸积盘的平面上。理论研究表明,喷流和吸积盘之间存在一定的联系,许多学者利用射电(或伽马)辐射与发射线辐射之间的相关性研究这种关系。然而,耀变体的射电或伽马辐射具有强烈的成束效应,使得在讨论喷流-吸积盘的联系时,应该考虑成束效应。收集了202个FERMI/LAT耀变体的宽发射线数据研究喷流与吸积的关系。202个源中,66个具有多普勒因子。对整个样本和平谱射电类星体与蝎虎座BL型天体2个子样本,分别研究了去除红移影响和成束放大效应时,伽马射线与宽发射线以及射电波段与宽发射线的相关关系,得到整个样本202个源的伽马射线与宽发射线以及射电波段与宽发射线之间存在强的正相关,而且这种相关性在去除红移效应之后仍然存在。对于66个有多普勒因子的源,在去除多普勒因子的影响之后,伽马射线与宽发射线以及射电波段与宽发射线之间仍然存在正相关。分析结果表明:(1)整个样本和各个子类的伽马射线与宽发射线之间都存在强相关。这些相关性在红移效应去除后仍然存在,并且证实了文献中他们所研究的结果。(2)对于66个有多普勒因子的耀变体,宽发射线与多普勒因子之间存在强的相关性,伽马射线与宽发射线在去除多普勒因子的影响之后存在相关性。在射电和宽发射线之间也得到了类似的结果。(3)吸积过程与喷流之间存在强关联性。     

费米耀变体喷流功率与多波段光度的相关性研究

耀变体的喷流辐射机制是一个非常重要的问题。从文献中收集了442个耀变体的数据,这些耀变体包括215个平谱射电类星体(Flat Spectrum Radio Quasars, FSRQ)和227个蝎虎天体(BL Lac),通过数据研究了耀变体的喷流功率与多波段光度的相关性。研究结果表明:(1)对于平谱射电类星体,喷流功率与射电波段、光学波段、X射线和γ射线的光度都有强相关性,且光度分布顺序为logL_γ logL_O logL_X logL_R。(2)对于蝎虎天体,喷流功率与射电波段、光学波段和γ射线的光度都有强相关性,但是喷流功率与X射线的光度只有弱相关性;蝎虎天体的光度分布顺序为logL_O logL_γ logL_X logL_R,而且蝎虎天体的各波段光度都小于平谱射电类星体。我们认为这些差异是由于平谱射电类星体与蝎虎天体的内禀属性不同导致的,即吸积模式不同和喷流辐射机制不同等。     

赫比格-哈罗天体高分辨观测研究进展

赫比格－哈罗天体（ＨＨ天体）包含了有关原恒星吸积和抛射过程的许多重要信息,ＨＨ天体高分辨观测研究取得了一系列新进展：分辨出激波峰面、马赫盘和辐射冷却区;分辨出喷流节点的结构,发现它们大多是内工作面,而不是由Ｋｅｌｖｉｎ－Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ不稳定性所产生的斜激波;发现喷流宽度随到激发源距离的减小仅缓慢减小,对喷流的准直和加速模型提供了限制条件;ＨＨ天体在小尺度上尚有复杂的激发结构。对这些进展进行了评     

α吸积盘与河外喷流的进动

本文考虑黑洞在其周围吸积盘驱使下进动的机制,得出进动周期对吸积率的依赖关系。这个结果与河外喷流的观测资料符合较好。     

BL Lac天体近代观测和理论研究的某些进展

本文评述了BL Lac天体近代观测和理论研究的某些新进展。第一节为引言;第二节分析了近几年来BL Lac天体在观测方面的某些新进展;第三节综述了BL Lac天体的某些理论与模型,着重讨论了吸积与喷流模型及利用光变时标对这两种模型的判别方法;最后一节讨论了BL Lac天体的宇宙学含义。     

黑洞双星的B型QPO频率与幂律通量的相关性的解释

观测表明, 黑洞双星的B型准周期振荡(Quasi-Periodic Oscillation, QPO)频率与幂律通量之间存在正相关性. 试图基于阿尔文波振荡模型定量解释该相关性. 标准薄吸积盘辐射通量极大值处的阿尔文波振荡产生QPO. 标准薄盘上的软光子与冕或喷流基部的热电子介质发生逆康普顿散射产生幂律通量. 通过吸积率的连续变化, 得到QPO频率与幂律通量关系的分析解和数值解. 模拟得到的相关性在合理的参数范围内与观测值相吻合. QPO频率与幂律通量的正相关性可以理解为, 较强的磁场导致较高的阿尔文波频率和较高的电子温度从而得到较高的幂律通量. 结果表明B型QPO可能与吸积盘或喷流中的环向磁场的活动有关.     

活动星系核中的射电喷流(英文)

简要介绍了近几年上海天文台活动星系核研究的某些进展。其中包括EGRETAGNs子样本 ,中等BLLacs (IBLs)源和宽吸收线类星体的VLBI观测研究 ,以及关于活动星系核中射电喷流与吸积盘联系的若干统计研究结果。     

吸积盘物理：稳定性和振动

研究了环绕致密天体的吸积盘的稳定性质和振动模式。特别关注了在热致和粘滞扰动作用下稳定的对流起支配作用的盘外流。还研究了相对论性吸积盘的振动模式。一些在盘内的捕获的，非衰减的模式也许可以用来解释X射线双星和活动星系核中所观测到的准周期振动。