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X 射线双星中磁驱动风的吸收线 II:未来 X 射线天文台预期的高分辨率观测特征

高能天体物理现象 2022-11-09 v1

摘要

在我们自相似的、解析的磁流体动力学(MHD)吸积-喷流解中,外流底部的密度显式依赖于吸积盘吸积率——此类解的独特性质。我们早前发现喷流指数 p>0.1(M˙accrp)p >\sim 0.1 (\dot{M}_{acc} \propto r^p ) 是决定流能否在黑洞双星高分辨率 X 射线光谱中引起吸收线的关键 MHD 参数。此处我们选取 3 个致密暖解,其 p=0.1,0.3,0.45p = 0.1, 0.3, 0.45,并细致建立一种生成光谱的方法,将其与 Athena 和 XRISM 响应函数卷积,以预测它们透过此类 MHD 外流将观测到什么。本文还改变另外两个外部参数——吸积盘延展度,romax=105,106rG\rm{r_o|_{max}} = 10^5, \, 10^6 \,\, \rm{r_G},以及视线角,i1025i \sim 10 - 25^{\circ}。所得吸收线(H 与类 He 的 Fe、Ca、Ar)强度变化,其轮廓呈现不同程度的不对称性。我们在合成的 Athena 与 XRISM 光谱组中检验了 a) 谱线及 ii) 谱线不对称性是否被探测到。分析表明,对于 100 mCrab 源的标准 100 ksec 观测,Athena 应探测到谱线及其不对称性——即便在最不利的模拟情形下,只要 6–8 keV 计数大于 10410510^4 - 10^5,等效宽度低至几 eV 的谱线也应被探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.15127,
  title  = {Absorption lines from magnetically driven winds in X-ray binaries II: high resolution observational signatures expected from future X-ray observatories},
  author = {Susmita Chakravorty and Pierre-Olivier Petrucci and Sudeb Ranjan Datta and Jonathan Ferreira and Joern Wilms and Jonatan Jacquemin-Ide and Maica Clavel and Gregoire Marcel and Jerome Rodriguez and Julien Malzac and Renaud Belmont and Stephane Corbel and Mickael Coriat and Gilles Henri and Maxime Parra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.15127},
  year   = {2022}
}

备注

18 pages, 13 figures in the main body and 3 figures in the appendix. Accepted for publication in MNRAS