用相对论与非相对论吸积盘模型研究 GRO J1655-40 与 LMC X-3 的吸积盘演化

黑洞X射线双星是研究强引力势中吸积现象的理想环境。这些系统经历剧烈的吸积态转变,而X射线能谱分析被用于探测吸积盘的性质及其演化。在这项工作中,我们系统研究了由 RXTE PCA 对 GRO J1655-40 和 LMC X-3 观测得到的约1800个能谱,通过描述黑洞X射线双星热辐射的非相对论与相对论吸积盘模型来探索吸积盘的性质。我们证明,在整个爆发过程中使用唯象多色盘模型 DISKBB 进行的非相对论建模,相比于其相对论对应模型 KYNBB 和 KERRBB,给出的内盘半径显著更低且常常非物理,而盘温度相应更高(约50-60%)。我们用 KERRBB 和 KYNBB 分别得到 GRO J1655-40 的无量纲自旋参数 $a_{*}=0.774 \pm 0.069$ 和 $a_{*}=0.752 \pm 0.061$。利用更新后的黑洞质量 6.98 ${M_{\odot}}$,我们报告 LMC X-3 的自旋值为 $a_{*}=0.098 \pm 0.063$。两项测量均与先前研究一致。利用我们的结果,我们强调了热辐射自洽建模的重要性,尤其是在用连续谱拟合方法估计自旋时,该方法假设吸积盘始终终止于最内稳定圆轨道。