吸积黑洞连续谱变率与准周期振荡的物理模型
太阳与恒星天体物理
2015-05-27 v4
摘要
黑洞双星的功率谱已被深入研究数十年，提供了关于变率特性及其与源能谱（谱态）相关性的详细唯象图景。在此，我们采用截断盘/热内流图景来描述谱变化，并证明热内流中传播的质量吸积率涨落可以匹配黑洞双星中观测到的宽带功率谱特性，即在低频和高频转折之间给出近似带限噪声。低频转折标记了热内流外边缘（即截断盘内边缘）的黏滞时标。该模型还预测了热内流的Lense-Thirring进动时标，因为这是由流的表面密度决定的，而表面密度是通过传播涨落自洽计算得出的。我们证明，当流的外半径向内移动时，这自然给出了观测到的低频转折与准周期振荡(QPO)频率之间的关系，并且该模型预测了许多观测到的QPO特性，例如相干性与频率的相关性，以及最近发现的短时标上频率与流量的相关性。我们将这个完整的变率模型拟合到明亮黑洞双星XTE J1550-564在源从低/硬态过渡到甚高态时观测到的5个功率谱序列。这是首次用物理模型拟合黑洞双星的功率谱。如果流的内半径保持恒定，而外半径从约60 Rg向内扫掠至12 Rg，则数据拟合良好。该半径范围与能谱演化模型一致，从而首次自洽地描述了黑洞双星谱和变率的演化。
引用
@article{arxiv.1101.2336,
title = {A physical model for the continuum variability and QPO in accreting black holes},
author = {Adam Ingram and Chris Done},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.2336},
year = {2015}
}
备注
Typo in equation (2) corrected. No further modifications since correct equation used in the analysis