宽铁 K-alpha 发射线作为黑洞自旋的诊断工具
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
我们探讨了利用黑洞吸积盘产生的宽铁发射线来诊断黑洞自旋的能力。通过在伪牛顿势下对几何薄吸积盘进行高分辨率三维 MHD 模拟，我们表明吸积流的中平面密度和垂直柱密度在最内稳定圆轨道 (ISCO) 附近狭窄的半径范围内急剧下降。我们认为，这种密度下降伴随着 X 射线光球层电离参数的急剧增加，由此在 X 射线反射谱上留下的 ISCO 印记可用于限制自旋。受此模拟启发，我们构建了克尔黑洞 ISCO 内部吸积流的简化玩具模型，并利用该模型估算了因铁线发射轻微渗漏到 ISCO 内部区域而导致的推断黑洞自旋的系统误差。我们发现，对于慢速旋转的黑洞，这些系统误差可能非常显著，但随着考虑更快旋转的黑洞，误差会明显减小。
引用
@article{arxiv.0711.4158,
title = {Broad iron K-alpha emission lines as a diagnostic of black hole spin},
author = {Christopher S. Reynolds and Andrew C. Fabian},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.4158},
year = {2009}
}
备注
23 pages, 5 figures. Accepted for publication in the Astrophysical Journal