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。     

宇宙信息

大质量黑洞不会将人变成意大利细面条大多数科学家相信黑洞存在,虽然它们的许多理论在极端的条件下是不成立的。科罗拉多大学 Andrew Hamilton 教授说他知道到了黑洞里面会发生什么情况,并且对引力会使人变得像意大利细面条的传统说法质疑。人们大都听说过黑洞的视界,但实际上的黑洞是更为复杂的,并且有内外两个视界。由于黑洞奇异的物理性质,当你穿过一个视界时时空交换,但在第二个视界它们将再转换回来。如果进入黑洞旅行,在最后进入中心的一个正规空间(normal     

自引力辐射体系的熵与引力坍缩

本利用李立新和刘辽导出的黑洞视界附近的辐射态方程，计算了约束在一个球形盒子中的自引力辐射体系的熵（不含中心黑洞和含有中心黑洞两种情况）。与Ｓｏｒｋｉｎ等人的计算比较，本的结果不会出现发散困难，而且体系的总熵（包括中心黑洞的熵）的上限正好等于坍缩后形成的同质量的黑洞熵。作认为，自引力辐射体系坍缩的合理模式是先形成中心黑洞，然后中心黑洞逐渐长大直至整个体系全部坍缩为黑洞。在坍缩过程中，任一中间态     

自引力辐射体系的熵与引力坍缩

本文利用李立新和刘辽导出的黑洞视界附近的辐射态方程，计算了约束在一个球形盒子中的目引力辐射体系的墙（不含中心黑洞和含有中心黑洞两种情况）．与Sorkin等人的计算比较，本文的结果不会出现发散困难，而且体系的总摘（包括中心黑洞的墙）的上阳正好等于坍缩后形成的同质量的黑洞嫡．作者认为，自引力辐射体系坍绩的合理模式是先形成中心黑洞，然后中心黑洞逐渐长大直至整个体系全部坍缩为黑洞．在坍缩过程中，任一中间态的媳总是比末态的黑洞墙小，到坍缩过程结束总熵才等于对应的黑洞摘．这一结果为黑洞滴的起源提供了一个合理的解释．     

估算有中子星作伴星的黑洞质量

在本文中，我们讨论了由中子星和黑洞构成的密近双星系统的引力效应。首先，我们清楚地解释了引力辐射存在引起的轨道圆化，并估算了圆化的时间尺度。求解了围绕史瓦西黑洞作圆轨道运动的矢量进动方程，得到了一个精确解。由进动周期和中心黑洞的质量的关系，我们得到了估算中子星伴随的黑洞质量的方法。随后我们讨论了以中子星脉冲信号随自旋进动变化来寻找黑洞的方法。     

宇宙信息

钱德拉X射线天文台和欧洲空间局的XMM-Newton航天器观测到来自黑洞的X射线,获得了一些证明存在自旋黑洞的最有力的证据。 恒星质量黑洞是由大质量恒星形成的,从其伴星吸积气体和物质。在黑洞引力的作用下气体被吸积,     

估算有中子星作伴星的黑洞质量

在本文中，我们讨论了由中子星和黑洞构成的密近双星系统的引力效应，首先，我们清楚地解释了引力辐射存在引起的轨道圆化，并估算了圆化的时间尺度，求解了围绕史瓦西黑洞作圆轨道运动的矢量进动方程，得到了一个精确解，由进动周期和中心黑洞的质量的关系，我们得到了估算中子星伴随的黑洞质量的方法，随后我们讨论了以中子星脉冲信号随自旋进动变化来寻找黑洞的方法。     

新闻速递

拥有超大质量黑洞的最小星系 使用美国宇航局的哈勃空间望远镜,天文学家发现—个超大质量黑洞出现在了一个十分不可能的地方。对超致密矮星系M60-UCD1的观测显示,在其中心存在一个超大质量黑洞,由此使得它成为了拥有超大质量黑洞的最小星系。这说明可能还有更多的超大质量黑洞被错过了,它们对于大质量星系的形成会具有重要的意义。     

超高速星搜寻研究进展

超高速星是一类能够从银河系逃逸的恒星,它们是银心存在超大质量黑洞的有力证据,也是研究银河系晕的形状、银河系引力势模型以及银心初始质量函数等问题的有力工具.首先介绍了最早发现的3颗早型大质量超高速星,其次介绍了海量测光和光谱数据中早型大质量超高速星、晚型小质量超高速星以及处于恒星演化晚期的sdB型超高速星的系统搜寻及起源研究.     

遭遇超级黑洞,恒星厄运连连

巴黎天文台的两名天文学家5月初宣称,不幸靠近大质量黑洞的恒星的命运可能要比之前认为的更加惨烈。它们不仅将被黑洞的强大引力撕碎,而且吸积过程也能触发一次核爆炸,从恒星内部彻底将其瓦解。此外,恒星被撕扯时产生的激波导致其外部温度迅速达到极高的峰值,从而可以引发一种新类型的X射线或伽玛射线暴。     

借引力波之力探测宇宙

爱因斯坦预言在时空中会存在引力波,它们可以把天文学家带入宇宙中最剧烈爆发事件、黑洞碰撞乃至宇宙本身大爆炸的中心。引力会伴随我们一生。它是维系桥梁和建筑的基础,后两者构成了我们的城市和运输系统的要件。如我们所知,它还维持着生命赖以生存的大气。但自牛顿因（可能是杜撰的）苹果而获得灵感之日起,引力的起源至今仍是个谜。     

是谁发射了银河系中的“飞毛腿”？

2003年至今,天文学家已经发现了16颗正在逃离银河系的恒星。银河系中心的黑洞可能是其背后的“元凶”。有一些恒星正在银河系中加速,它们的方向是更为广袤的星系际空间。由于它们运动的速度实在太快,银河系的引力也无法“挽留”住它们。也就是在2003年,天文学家才第一次发现了这些超高速的天体。然而几十年前理论学家就预言了它们的存在。     

星系与黑洞：剪不断，理还乱!

每一个大型星系的中心似乎都有一个超大质量黑洞。然而,没有人确切知道它们之间到底是什么关系。     

发现早熟的特大质量黑洞

钱德拉X射线天文台已经获得确凿证据证明,一个大爆炸后不到10亿年形成的类星体含有一个完全成熟的、生成能量相当于太阳20万亿倍的黑洞。存在于宇宙如此早阶段的黑洞向星系和大质量黑洞形成理论提出了挑战。剑桥哈佛—史密松天体物理中心的天文学家观     

真的有中等质量的黑洞吗?

现在,一般认为太空中的黑洞可分为三类：（1）按照宇宙创生热大爆炸学说,宇宙开始膨胀时大爆炸异乎寻常的力量可将一定数量的物质挤压得极度致密,从而形成了"原初黑洞"。这种黑洞只有质子或中子那么大,但质量却与小行星相仿（参见本刊1996年第3期文章：原初黑洞简介）;（2）恒星在其晚年,内部核燃料耗尽,核反应停止,星体在其自身引力的作用下开始坍缩,若坍缩物质的质量大于太阳质量的3倍,则坍缩的最终产物便是恒星级黑洞。目前,最可信的此类黑洞候选者中,质量最大的约为太阳的15倍（参见本刊1998年第4期文章：恒星级黑洞）;（3…     

OJ 287的引力波辐射研究

类星体OJ 287的研究已经有100多年的历史,它呈现周期性双峰爆发现象,爆发周期为12 yr,比较好地解释观测的模型是双黑洞模型,即次黑洞绕主黑洞运动,并撞击主黑洞吸积盘从而引起爆发.此模型合理地解释了OJ 287的光变曲线并正确预言了未来爆发时间,这间接证明了广义相对论进动效应以及引力波的存在.星系中心大质量黑洞是一类重要的引力波源,而精确确定了其内部组分运动学方程的星系非常少,由于双黑洞模型提供了精确的黑洞运动轨道,故可以在这个运动轨道基础上研究其引力波辐射.在已有工作基础上,采用后牛顿近似方法首次得到了引力波辐射功率和波形随时间的演化关系,根据目前引力波探测设备IPTA(International Pulsar Timing Array)的进展情况,未来十几年内对OJ 287的引力波直接探测将成为可能.     

球状星团中的吸积效应

本文从广义相对论出发,考虑了球状星团中黑洞的吸积效应;研究了球状星团中核区部分的演化;导出了演化方程。其结果表明,当球状星团中心具有大质量黑洞时,核将迅速收缩并辐射X射线,当中心黑洞质量很小或无黑洞时,核将膨胀并不能辐射X射线。     

黑洞超吸积与伽玛射线暴

黑洞超吸积模型是伽玛射线暴中心引擎的有力候选者之一.将结合纷繁复杂的伽玛射线暴、引力波及其电磁对应体等爆发现象,简述该模型的一系列理论研究成果.同时,提供部分黑洞超吸积的常用工具类结论和公式,为相关工作提供理论支持.     

Einstein方程的电磁荷解

本文从引力理论出发,给出了非真空Einstein方程的电磁荷解。它与利用Yang-Mills理论所得到的丢掉宇宙项时的引力双荷子黑洞解是一致的,所以,引力双荷子黑洞与径向电磁场所构成的时-空效应是一样的。而且,这个解包含了Reissner-Nordstrom解。     

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.