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利用广义相对论吸积盘冕模型对黑洞自旋的约束

高能天体物理现象 2016-04-27 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

类星体中大质量黑洞周围吸积盘的光谱峰值位于远紫外或软X射线波段,通常难以观测。然而,在盘冕模型中,来自吸积盘的软光子在热冕中被康普顿化至高能,硬X射线光谱(光度和谱形)包含了来自吸积盘的入射光谱信息。黑洞自旋参数 aa_{\ast} 的值通过光谱拟合推断,分布范围很广,约为 0.94-0.940.9980.998。我们发现,光谱拟合可以很好地确定倾角和吸积率,但结果对黑洞质量估计的精度很敏感。如果黑洞质量测量的不确定性为四倍(这是单历元反响映射方法的典型值),则无法对黑洞自旋施加严格的约束。最近,利用速度分辨反响映射方法,黑洞质量测量的精度已显著提高至 0.20.40.2-0.4~dex(Pancoast 等人,2014)。如果质量测量精度 \la50%\la 50\%,黑洞自旋可以得到很好的约束。在吸积盘冕图像中,盘中耗散的一部分能量被输运到冕中,因此对于相同的吸积率,吸积盘比裸盘更薄,因为盘中的辐射压降低了。我们发现,如果 0.3<m˙<0.50.3<\dot{m}<0.5,且一半的耗散能量在盘上方的冕中辐射,薄盘近似 H/R\la0.1H/R\la 0.1 仍然有效。

关键词

引用

@article{arxiv.1401.5659,
  title  = {Constraints on black hole spins with a general relativistic accretion disk corona model},
  author = {Bei You and Xinwu Cao and Ye-Fei Yuan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1401.5659},
  year   = {2016}
}

备注

19 pages, 13 figures, accepted by Research in Astronomy and Astrophysics