与吸积盘不对齐的黑洞的自转与进动：在低质量X射线双星中的应用
高能天体物理现象
2019-06-28 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
一个围绕 Kerr 黑洞的薄黏性吸积盘，由于 Lense-Thirring（LT）效应而发生翘曲，已被证明会导致黑洞的自转轴进动并与外盘对齐。我们计算了作用于黑洞的总 LT 力矩，并给出了持续吸积源与暂现吸积源的对齐和进动时标。在我们的分析中，我们考虑了内盘的贡献，因为它可以在合理的参数值范围内与黑洞自旋保持不对齐。我们发现，在 Kerr 参数低于某一临界值以下时，对齐时标随 Kerr 参数的减小而增加，这与早期的预测相反。此外，暂现吸积的对齐时标通常长于为持续吸积计算得到的时标。从我们对暂现情况的分析中发现，低质量 X 射线双星（LMXB）4U 1543-47 中的黑洞可能处于不对齐状态，而 LMXB XTE J1550-564 中的黑洞已与外盘对齐。在假设吸积盘不对齐的情况下，估计了 LMXB H 1743-322 的年龄。我们还发现，典型银河系 LMXB 中的黑洞对齐所需的时间可能远长于过去的估计。这可能对使用连续谱 X 射线能谱拟合方法测量黑洞自旋具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1905.12858,
title = {Alignment and precession of a black hole misaligned with its accretion disc: Application to Low Mass X-ray Binaries},
author = {Srimanta Banerjee and Chandrachur Chakraborty and Sudip Bhattacharyya},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.12858},
year = {2019}
}
备注
19 pages, 28 figures, accepted for publication in MNRAS