黑洞 X 射线双星 GX 339-4 快速红外变异性的喷流模型

利用 Kalamkar 等人 (2016) 获得的同步红外 (IR) 与 X 射线光变曲线，我们对黑洞 X 射线双星 (BHB) GX 339-4 的 IR/X 射线计时相关性进行了傅里叶分析。所得的 IR 对 X 射线傅里叶相干与滞后谱，与先前使用光学光变曲线对 GX 339-4 的研究所得相似。特别地，在 1 Hz 以上，滞后谱呈现约 100 ms 的近似恒定 IR 滞后。我们使用喷流内激波模型 ISHEM 同步对射电至 IR 能谱分布 (SED)、IR 功率谱密度 (PSD) 以及相干与滞后谱进行建模，假设喷流洛伦兹因子的涨落由吸积流驱动。结果表明，该模型极好地再现了大多数光谱与计时特征，包括 100 ms 滞后。该 100 ms 时标随后被关联为从吸积流到 IR 发射区的传播时间。我们对参数空间的探索倾向于一个至多温和相对论性的喷流 ($\bar{\Gamma}< 3$)，以及喷流洛伦兹因子与 X 射线光变曲线之间的线性正相关关系，即 $\Gamma(t)-1\propto L_{X}(t)$。IR 光变曲线中强低频准周期振荡 (LFQPO) 的存在，可能由喷流发射吸积流的 Lense-Thirring 进动所驱动的喷流进动引起。我们的模拟确认该机制可产生类似于 GX 339-4 中观测到的 IR LFQPO。