增强快速自转黑洞对宇宙X射线背景贡献的选择效应
高能天体物理现象
2016-02-24 v2
摘要
宇宙X射线背景（CXB）是活动星系核（AGN）中超大质量黑洞过去吸积活动的总发射，在硬X射线波段（30 keV）达到峰值。在本文中，我们指出了作用于CXB和流量限制AGN巡天的一个显著选择效应，并概述它们必须严重依赖于黑洞的自旋分布。我们表明，由于快速自转黑洞的辐射效率更高，它们在X射线背景中的代表性将过高，因此可能成为CXB的主要贡献者。使用简单的双峰自旋分布，我们证明仅有15%最大自转AGN就能产生50%的CXB。我们还说明，在CXB合成模型中引入一小部分最大自转黑洞可以重现CXB峰值，而无需大量Compton-thick（康普顿厚）AGN。对于流量限制巡天，自旋偏倚更加明显：具有最大自转黑洞的源中7%就能产生一半的源计数。由于显著的电离反射，最大自旋黑洞在硬X射线（>10 keV）中的可探测性可进一步提高多达~60%，从而进一步降低产生一半CXB或巡天源计数所需的最大自转黑洞百分比。大量观测与高自旋黑洞的过度代表一致。未来的NuSTAR和ASTRO-H硬X射线巡天将提供关于AGN种群中自旋作用的最佳约束。
引用
@article{arxiv.1506.01027,
title = {A selection effect boosting the contribution from rapidly spinning black holes to the Cosmic X-ray Background},
author = {R. V. Vasudevan and A. C. Fabian and C. S. Reynolds and J. Aird and T. Dauser and L. C. Gallo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.01027},
year = {2016}
}
备注
13 pages, 1 table, 7 figures. Accepted for publication in MNRAS (replaces previous submitted version)