发现黑洞双星GRS 1915+105中的光子指数饱和
高能天体物理现象
2014-11-20 v1
摘要
我们展示了在银河系黑洞（BH）双星GRS 1915+105从硬态到软态转变过程中，X射线观测到的光谱、时变性质与质量吸积率之间的相关性研究。我们分析了用RXTE观测到的该源的所有转变事件，并与Ryle射电望远镜（RT）的观测进行了协调。我们表明，在所有这些光谱状态下，GRS 1915+105的宽波段能谱都可以由两个整体运动康普顿化（BMC）分量充分描述：一个在高能处有转折的硬分量（BMC1，光子指数Gamma_1=1.7-3.0）和一个特征色温<1 keV的软热分量（BMC2，Gamma_2=2.7-4.2），以及红移的铁线（LAOR）分量。我们还展示了指数与盘“种子”分量归一化之间的可观测相关性。使用“种子”盘归一化（该量大致与盘中的质量吸积率成正比）对于建立向软态转变过程中的指数饱和效应至关重要。我们发现了软和硬光谱分量的光子指数分别在4.2和3处饱和。我们提出了一个物理解释指数-种子光子归一化相关性的物理模型。我们认为，硬分量（BMC1）的指数饱和效应是由于靠近BH的汇聚内流中的软光子康普顿化所致，而软分量的饱和效应则是当质量吸积率增加时，物质在过渡层中积累的结果。除了我们的光谱模型分量之外，我们还在中间态和软态的八次观测中发现了一个强烈的“类黑体”凸起特征，其色温约为4.5 keV。我们讨论了这种“类黑体”发射的可能起源。
引用
@article{arxiv.0910.4099,
title = {Discovery of photon index saturation in the black hole binary GRS 1915+105},
author = {Lev Titarchuk and Elena Seifina},
journal= {arXiv preprint arXiv:0910.4099},
year = {2014}
}
备注
33 pages, 16 figures, accepted for publication in ApJ, on December 10, 2009, v. 707