目錄
前言
第1章 黑洞天體物理學概論 1
1.1 天體物理學概論 1
1.1.1 天體物理學的研究對象 1
1.1.2 天體物理學的研究特點 1
1.1.3 天體物理學的研究方法 2
1.2 恒星演化與致密星 3
1.2.1 恒星演化與赫羅圖 3
1.2.2 白矮星、中子星與黑洞 5
1.3 天體物理中的黑洞 6
1.3.1 黑洞簡史 6
1.3.2 愛因斯坦引力場方程 7
1.3.3 黑洞的分類 9
1.3.4 關于黑洞的幾個基本概念 10
參考文獻 16
第2章 吸積盤理論 18
2.1 天體吸積概述 18
2.2 愛丁頓極限 20
2.3 發(fā)射譜 22
2.4 洛希瓣 23
2.5 吸積盤的形成 27
2.6 吸積盤中的黏滯 30
2.7 薄盤結構和輻射光度 33
2.8 廣義相對論吸積盤模型 41
2.8.1 克爾度規(guī)中的粒子軌道 41
2.8.2 廣義相對論吸積盤的求解 44
2.9 徑移主導吸積流 50
2.10 其他類型的吸積模式 53
2.10.1 SLE盤和細盤 53
2.10.2 明亮的熱吸積流 54
參考文獻 55
第3章 黑洞系統(tǒng)的噴流理論 57
3.1 天體物理噴流概述 57
3.2 Penrose過程 60
3.3 Blandford-Znajek過程 60
3.4 Blandford-Payne過程 67
3.4.1 BP過程中的能量轉化 67
3.4.2 標準薄吸積盤中的BP過程 69
3.4.3 徑移主導吸積流中的BP過程 74
3.5 黑洞與吸積盤的磁耦合(MC過程) 81
3.5.1 標準薄盤框架中的MC過程 82
3.5.2 ADAF框架中的MC過程 86
參考文獻 87
第4章 天體物理應用 90
4.1 MC過程對黑洞系統(tǒng)輻射的影響 90
4.2 黑洞系統(tǒng)的準周期振蕩 98
4.2.1 黑洞雙星的譜態(tài)及QPO 98
4.2.2 黑洞雙星的低頻QPO 100
4.2.3 黑洞雙星的高頻QPO 100
4.2.4 黑洞雙星高頻QPO的物理模型 101
4.2.5 黑洞雙星高頻QPO的MC共振模型 102
4.2.6 不同尺度黑洞系統(tǒng)的QPO 107
4.3 黑洞吸積盤的鐵線展寬 108
4.3.1 黑洞系統(tǒng)鐵線展寬的觀測證據 109
4.3.2 黑洞系統(tǒng)鐵線展寬的MC模型 110
4.3.3 MC過程對黑洞吸積盤鐵線展寬的影響 113
4.4 黑洞雙星的譜態(tài) 116
4.4.1 譜態(tài)的分類及演化 117
4.4.2 黑洞雙星譜態(tài)演化模型 119
4.5 活動星系核的吸積與噴流 121
4.5.1 活動星系核的特征、分類與統(tǒng)一模型 122
4.5.2 活動星系核中吸積與噴流理論模型 127
4.6 射線暴的中心引擎 134
4.6.1 射線暴中心引擎之一：磁星模型 138
4.6.2 射線暴中心引擎之二：NDAF的中微子湮滅機制 140
4.6.3 射線暴中心引擎之三：BZ過程 150
4.7 黑洞吸積與潮汐瓦解事件 157
4.7.1 潮汐瓦解事件簡介 157
4.7.2 具有相對論性噴流的潮汐瓦解事件 163
參考文獻 171
第5章 專題討論 179
5.1 黑洞系統(tǒng)磁場的起源 179
5.1.1 磁場起源的電流模型 179
5.1.2 磁場起源的宇宙電池模型 185
5.2 吸積與噴流的相關問題 189
5.2.1 吸積盤中的磁場分布與吸積率 189
5.2.2 吸積與噴流中的能量與角動量 192
5.2.3 磁場在吸積盤中的轉移與噴流的關聯(lián) 195
5.3 黑洞自轉的測量及物理意義 196
5.4 吸積過程中黑洞熵的演化 202
參考文獻 205
附錄 208
索引 211
彩圖