GX 339-4 的宽带 X 射线/伽马射线谱与双星参数及其天体物理学意义

我们报告了在1991年9月观测到的GX 339-4这一双星系统的X射线/伽马射线谱，同时由Ginga和CGRO OSSE进行。在Ginga谱中，光谱以光谱指数为1.75的幂律良好地描述，并伴随中等强度的Compton反射成分和荧光Fe Kα线。OSSE数据要求光谱在高能端存在尖锐的截止。宽带谱通过tau=1、kT=50 keV的热等离子体中反复Compton散射得到很好地拟合。我们还发现该系统距离>3 kpc，排除了早先确定的1.3 kpc距离。基于这一限制，结合观测到的红色指数和轨道周期，我们发现主星质量的允许范围与其为黑洞相符。数据与模型不相容，这些模型分别对应于星体表面上均匀或不均匀的冠层。相反，数据与热内部冷外层盘的模型相符，即内层盘以接近由输运限制的 maximum accretion rate 吸积，周围环绕着冷外层盘。Compton化的种子光子来自外层冷盘或热盘内的冷云。若电子为热的，偶子产生可以忽略不计。该模型的比例参数独立于黑洞质量，因而与其他黑洞双星和Seyfert 1类的光谱相似性得到支持。相反，软伽马射线段的光谱明显比弱磁中子星更硬。基于这一差异，我们提出kT≥50 keV的热Compton化宽带光谱代表了黑洞特征。