标准薄盘径移速度对谱线轮廓影响研究

 在考虑标准薄盘流体元径移速度的情况下,推导出Kerr黑洞附近吸积盘的观测谱线流量的一般计算式.利用光子追踪法,计算不同参数条件下薄吸积盘的谱线轮廓,通过比较考虑径移速度vr和忽略径移速度vr=0两种情况下吸积盘的谱线轮廓,得出在多数情况下,径移速度对谱线流量的影响是不可忽略的.     

MHD吸积盘上两种能量转移机制的比较

MHD张力在黑洞吸积盘模型的角动量转移上扮演重要的角色，大尺度上的MHD力矩促进吸积盘垂直向的角动量转移，并出现与吸积相关的各种流的普遍现象，而且能够影响吸积盘的辐射谱。在标准吸积盘辐射模型的基础上，考虑坡印廷流主导（Poynting-fluxdominated）和物质流主导（Mass—fluxdominated）（质量吸积率随吸积盘的半径而变化），对吸积盘辐射产生的变化。理论表明两种主导因素对标准吸积盘的辐射能够产生很好的修正。同时两种主导模型之间也存在着一定的差别。坡印廷流主导的盘产生的辐射峰值频率比物质流主导的要高。物质流主导的吸积盘产生的辐射谱型在低频部分要比坡印廷流主导的要平坦。     

超爱丁顿吸积盘的临界光度

Slim盘是一类光学厚、几何厚度可以和半径相当的径移主导吸积盘,广泛应用于解释超爱丁顿吸积的观测现象.超爱丁顿吸积流的数字模拟显示外流的存在,意味着盘上只有一小部分的气体被黑洞吞入.本文在研究Slim盘的时候,垂向采用准确的引力作用,计算结果显示吸积盘的垂向存在引力的上限,吸积盘的外部区域存在吸积率上限,该上限值随半径的变化而变化.该结果表明,在超爱丁顿吸积的情况下,只有盘的内部区域可能以Slim盘的形式存在,而外部区域需要通过某种机制损失物质,这种机制很可能就是外流,这个结果与数值模拟的结果相符.最后,本文拟合了盘光度L/L disk Edd随无量纲化吸积率m的变化曲线,得到盘光度与吸积率关系的解析表达式.     

射电类星体辐射压的研究

收集了20个射电宁静类星体(radio quiet quasars,RQQs)和97个射电噪类星体(radio loud quasars,RLQs)的红移、5 100的单色光度、Hβ发射线宽度、射电噪度、5 GHz射电光学流量密度、热光度.分别计算了考虑辐射压影响和没有考虑辐射压影响的黑洞质量和爱丁顿比,利用总的5GHz射电光学流量密度计算了射电光度.分析了它们之间的相关性,得到如下结论:RQQs考虑辐射压的黑洞质量与射电噪度、5 GHz射电光度、热光度的相关性比RLQs考虑辐射压的黑洞质量和射电噪度、5 GHz射电光度、热光度的相关性弱;考虑辐射压后,RQQs的黑洞质量和红移的相关性比RLQs的强,RQQs的黑洞质量Mma108 M☉,而且它的吸积未超爱丁顿吸积;由于辐射压对宽线云有影响,且大多数人认为RQQs可能来自吸积盘,表明宽线区和吸积盘可能有关联;考虑辐射压的RQQs和RLQs的黑洞质量与射电噪度、5 GHz射电光度、热光度的相关性比没有考虑辐射压黑洞质量与射电噪度、5GHz射电光度、热光度的相关性好;考虑辐射压后,RQQs和RLQs的黑洞质量—射电噪度分布、黑洞质量—Ηβ发射线宽度分布、射电噪度—爱丁顿比分布的不同说明辐射压对RQQs和RLQs的不同会产生影响.     

薄吸积盘及其发射线的研究

在轴对称、几何薄、光学厚吸积盘模型的基础上,应用新的粘滞定律（磁粘滞为主）以避免标准吸积盘内区的热不稳定及粘滞不稳定定。考虑了自引力的作用,计算出了稳定的磁粘滞自引力薄吸积盘外区的结构,综合盘外区的结构,讨论了吸积盘外区的辐射性质以及发射线的有关问题．     

自引力均分吸积盘的不稳定性

采用微扰方法导了磁粘滞情况下自引力均分薄吸积盘的色散方程研究了吸积秀斩不稳定性，并分析了自引力，磁场，粘滞对吸积盘不稳定性的影响，数值计算表明，在同时考虑自引力和磁场时，吸积盘存在着３种振荡模式（总是稳定的粘滞横模式和通常不稳定的磁声模式及中性模式）这些结果为解释ＢＬ．Ｌａｃ天体，Ｓｅｙｆｅｒｔ星系，类星体等活动星系核的光变现象提供了理论依据。     

吸积盘的观测效应与类星体的光谱证认

讨论了相对论天体物理中的两个热点问题：黑洞吸积盘的观测效应和类星体光谱证认；对用吸积盘模型给类星体１６０４＋１７９谱线作重新证认进行了探讨     

磁场对中微子主导吸积盘粒子丰度的影响

中微子主导吸积盘被认为可能是伽玛射线暴中心能源机制的一种模型.为了详细地考虑微观粒子分布,计算了伪牛顿势框架下磁场对中微子主导吸积盘微观粒子丰度的影响.结果表明,在吸积盘的外区,磁场对粒子丰度和电子简并度几乎没有影响；而在吸积盘的内区,考虑和没考虑磁场时,电子简并度,电子、中子等粒子丰度具有比较大的差异.     

吸积盘中心黑洞的熵变与 B-Z 过程

分别在薄盘和厚盘两种情况下,详细讨论了纯吸积过程和Ｂ－Ｚ过程中吸积盘中心黑洞的熵变．结果表明,中心黑洞各参量在Ｂ－Ｚ过程中的变化率与在纯吸积过程中的变化率之差与盘结构无关,而且与Ｂ－Ｚ过程的辐射功率成正比．在Ｂ－Ｚ过程中黑洞熵的变化率总是大于纯吸积过程中黑洞熵的变化率,二者之差来自中心黑洞延伸视界上的耗散功率．此外,还讨论了黑洞热力学定律在上述盘吸积过程中的有效性．     

两类Seyfert星系的黑洞质量与吸积率

收集了89个Seyfert星系样本,利用反响映射法和恒星弥散速度法计算了Seyfert星系的黑洞质量,分别研究了Seyfert 1和Seyfert 2星系的黑洞质量与吸积率、热光度和红移之间的相关性,结果发现Seyfert 1星系的黑洞质量与吸积率、热光度和红移之间具有强相关性,Seyfert 2星系的黑洞质量与吸积率之间具有弱的负相关性,与热光度和红移之间具有弱相关性.两类Seyfert星系的区别除了源于吸积盘倾角不同外,还可能与星系的环境、演化和星系核的活动有关.     

原太阳吸积盘的结构

计算了粘滞演化阶段不同的吸积率下原太阳吸积盘的结构．应用标准α模型估算盘中的粘滞，粘滞参数α取０．０１．盘由粘滞扩散加热，通过对流和辐射散热．对温度敏感的不透明度是决定盘结构的重要因素     

具有垂向结构的反常粘滞吸积盘的不稳定性研究

天体物理吸积盘是具有反常粘滞的流体盘．利用一种全新的反常粘滞,主要研究了具有垂向结构的吸积盘．在盘的内区发现两种声速模：O-mode,I-mode．由于反常粘滞的存在,导致I-mode在盘的内区是始终不稳定的．另外,在讨论高频不稳定模时,必须注意到垂向结构是不可忽略的．     

外赋AGB星星风吸积的轨道参量变化方程

用整个系统的角动量守恒条件代替切向动量守恒条件,将星风吸积与盘吸积两种质量吸积一起来,考虑双星系统的轨道偏心率ｅ的二次以上的高次项,重新推导了吸积质量及轨道参量变化方程。     

外赋AGB星质量吸积的角动量守恒模型：方程的推导

考虑到δｒ≠０，用整个系统的角动量守恒条件代替切向动量守恒条件，将星风吸积与盘吸积两种质量机结合起来考虑，推导了吸积质量及轨道参量的变化方程。     

吸积盘中心黑洞的熵变与B—Z过程

分别在薄盘和厚盘两种情况下，详细讨论了纯吸积过程和Ｂ－Ｚ过程中吸积盘中心黑洞的熵变。结果表明，中心黑洞各参量在Ｂ－Ｚ过程中的变化率与在纯吸积过程中的变化率之差与盘结构无关，而且与Ｂ－Ｚ过程的辐射功率成正比。在Ｂ－Ｚ过程中黑洞熵的变化率总是大于纯吸积过程中黑洞熵的变化率，二者之差来自中心黑洞延伸视界上的耗散功率。此外，还讨论了黑洞热力学定律在上述盘吸积过程中的有效性。     

活动星系核吸积盘辐射的研究

在标准吸积盘辐射模型的基础上,考虑了不同的质量吸积率、不同的无量纲旋转参数a(中心黑洞为克尔黑洞)、最小稳定轨道半径处存在的约束(产生一个矩)和吸积盘表面磁场的存在(喷流辐射与吸积盘辐射之间存在一定的耦合)对吸积盘辐射的影响。结果表明,中心黑洞为正旋转的克尔黑洞比史瓦西黑洞辐射的峰值及峰值频率大,负旋转的克尔黑洞比史瓦西黑洞辐射的峰值及峰值频率小,质量吸积率越大峰值和峰值频率变大,无量纲黑洞旋转参数a越大峰值与峰值频率越大,喷流辐射能量和吸积盘辐射能量之比越大峰值和峰值频率越小,辐射效率越大峰值和峰值频率越大。     

吸积盘边界的K—H不稳定性─—径向运动对色散方程的影响

本文基于前文〔１〕提出的中子星吸积盘边界的剪切层模型”。考虑吸积物质径向运动的影响，导出了色散方程．     

反常粘滞吸积薄盘的稳定结构

根据描述吸积盘的流体动力学方程,给出无磁场情况下的质量、动量和能量守恒方程。在所给定方程的基础上,利用新的反常粘滞计算了黑洞周围吸积盘内区的结构。数值结果表明盘内区的气体不是做开普勒旋转,温度随吸积率变化比较明显,在M=10M_⊙,M ^.=100M ^._E的情况下,吸积盘的最大温度可达到3.35×10⁷K。 同时文中也给出了面密度和径向速度的分布规律。     

黑洞吸积盘径向参量的演化

利用黑洞吸积盘演化的基本方程组 ,在纯吸积情况下 ,求得了薄、厚吸积盘及一般厚吸积盘的黑洞视界半径rH的演化方程 .证实了中心黑洞与吸积盘相互影响的基本性质 ,并得到一些新的结果 .黑洞视界半径rH演化并非完全单调 ,其演化特性与吸积盘的类型有关 :对于薄盘 ,rH单调递增 ;对于临界厚盘 ,rH先增后减 ;对于一般厚盘 ,rH先增后减再递增 .还讨论了吸积盘内边缘与黑洞视界间隔的演化 .     

黑洞磁化薄吸积盘的热稳定性

首先回顾了吸积盘理论产生的背景和研究概况.自从1991年Balbus和Hawley揭示了磁转动不稳定性(MRI)在较差转动流体系统中的重要性之后,磁场逐渐成为吸积盘理论研究所不可回避的成分.因此在标准薄盘模型的框架下,引入了环向磁场.假设在热扰动发生的时标内局部环向磁通量守恒,具体分析了当环向磁场参与到吸积盘垂向流体静力学平衡以及粘滞产热等过程之后,对盘的热稳定性所产生的影响.结果显示:当磁压在总压强中所占比例高于24%时,对任意的吸积率吸积盘都将呈现出热稳定性.这一结果有别于传统薄盘在辐射压主导情况下是热不稳定的结论,可以用于解释部分高光度X射线双星系统中缺少相应光变的观测事实,以及有助于理解近年来磁化吸积盘数值模拟中的一些结果.