中文

利用活动星系核超快 outflows 的横向运动约束 X 射线冕尺寸

高能天体物理现象 2020-01-08 v1 星系天体物理 高能物理 - 理论

摘要

在多种活动星系核(AGN)中观测到的超快 outflows(UFOs)的典型物理特性之一是其看似非常宽的速度宽度(即 Δv10,000\Delta v \sim 10,000 km~s1^{-1}),这一特征常为 X 射线能谱建模所必需。迄今尚不清楚其成因,该条件偶尔被简单解释为 UFO 内部湍流并以此自洽。在本工作中,我们利用三维吸积盘风的横向运动——磁流体动力学(MHD)outflows 特有的非径向 outflow 形态的本质特征。我们认为,观测到的 UFO 谱线宽度至少有部分反映了由于黑洞附近假想致密 X 射线冕周围多普勒增宽所导致的横向速度梯度程度。在此情形下,谱线增宽对冕的几何尺寸 RcR_c 敏感。我们计算了在给定等离子体位置处增宽因子作为冕半径 RcR_c 与速度平滑因子 fsmf_{\rm sm} 的函数。我们以类星体 PDS~456 为例研究表明,能谱分析倾向于 Rc/Rg10R_c /R_g \lesssim 10 的致密冕尺寸,其中 RgR_g 为引力半径。如此致密的冕长久以来由 X 射线回响研究以及盘辐射的灯柱模型所推测,也与微引力透镜结果一致。在小冕周围此类横向增宽的结合可作为显著旋转运动的直接探测手段,或许对辐射驱动风观点构成严峻挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.14148,
  title  = {Constraining X-ray Coronal Size with Transverse Motion of AGN Ultra-Fast Outflows},
  author = {Keigo Fukumura and Francesco Tombesi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.14148},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 5 figures, 1 table; accepted to ApJ Letters