用于识别 X 射线瞬态中潜伏黑洞的 Hα 指标
高能天体物理现象
2025-06-17 v1
摘要
X 射线瞬态中的潜伏黑洞(BH)可通过来自静止吸积盘的宽 Hα emission 线来识别。不幸的是,短周期的类星体(CV)也会产生宽 Hα 线,尤其是在高倾角观察时,因此是主要的污染源。本文比较了 20 个静止 BH 瞬态和 354 个 CV(其中 305 来自 SDSS I 到 IV)中 Hα 线的全宽半高值(FWHM)和当量宽度(EW),并发现:(1) FWHM 和 EW 值随 Porb 减小,且(2)对于给定的 Porb,两者在 BH 瞬态中通常大于在 CV 中。我们还整理了 17 个低质量伴星在 BH 瞬态中的光谱类型,并推导出经验的 Porb-Teff 标定。使用这一标定,我们得出结论,由于 Hα 通量被赠星连续光稀释所致,EW 随 Porb 减小。对于 Porb>~0.2 d 的情况,赠星连续光占据 r 带光谱。较短周期时,盘对总 r 带光通量的较大贡献引入了显著散点,由于库仑面倾角变化导致盘投影面积可见性变化。相反,观察到的较大 EW 可解释为其极端质量比(限制伴星对总光通量的贡献)以及在 Porb<~0.085 d 时不存在白矢星成分的事实。最后,我们提出一种基于 Hα FWHM 和 EW 信息的暂定指标,并给出最优的分割标准,以在样本中选择约 80% 的 BH X 射线瞬态,同时拒绝约 78% 的 CV。这种指标结合其他多频率诊断工具,可帮助在盲目大规模调查中(如 HαWKs 及其前哨项目 Mini-HaWKs)检测新的潜伏 BH X 射线瞬态。
引用
@article{arxiv.2506.13765,
title = {A Halpha metric for identifying dormant black holes in X-ray transients},
author = {J. Casares and M. A. P. Torres and S. Navarro Umpiérrez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.13765},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in A&A, 16 pages, 11 figures, 7 Tables