一种新的仿真蒙特卡洛辐射转移盘风模型：X射线吸积盘风仿真器——XRADE
高能天体物理现象
2022-08-17 v1 星系天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
我们提出一种基于2.5维蒙特卡洛辐射转移代码的新型X射线吸积盘风仿真器（\textsc{xrade}），它通过计算流体内的局域电离态与速度场，对盘风的吸收与发射给出具有物理动机且自洽的处理。\textsc{xrade}随后通过结合X射线追踪与有监督机器学习的过程实现。我们开发了一种新颖的仿真方法，将由模拟盘风光谱训练、验证并测试到一个专门构建的人工神经网络中。训练后的仿真器能在不到一秒的时间内为特定参数集生成单条合成光谱，而标准蒙特卡洛辐射转移流程需要数小时。该仿真器不存在传统X射线拟合软件包（如\textsc{xspec}）通常面临的多维空间插值问题。\textsc{xrade}将适用于跨越黑洞质量、电离光度和吸积率尺度的广泛源类。作为示例，我们展示了\textsc{xrade}对亮类星体PDS 456的X射线光谱物理诠释的适用性，该源拥有迄今观测到的最确凿的吸积盘风。我们预期，我们的仿真方法将成为发展高分辨率理论模型不可或缺的工具，并具备必要的灵活性以针对未来任务（如\textit{XRISM/resolve}和\textit{Athena/X-IFU}）上的下一代微热量计进行优化。该工具也可推广至各类X射线光谱模型乃至更广领域。
引用
@article{arxiv.2207.13731,
title = {A New Emulated Monte Carlo Radiative Transfer Disk-Wind Model: X-Ray Accretion Disk-wind Emulator -- XRADE},
author = {G. A. Matzeu and M. Lieu and M. T. Costa and J. N. Reeves and V. Braito and M. Dadina and E. Nardini and P. G. Boorman and M. L. Parker and S. A. Sim and D. Barret and E. Kammoun and R. Middei and M. Giustini and M. Brusa and J. Pérez Cabrera and S. Marchesi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.13731},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 17 figures, MNRAS accepted for publication