中文

Kerr 强引力对类星体 X 射线微引力透镜的影响

高能天体物理现象 2015-06-12 v1 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

最近的类星体微引力透镜观测将 X 射线发射区的尺寸限制在中心超大质量黑洞的约 10 个引力半径以内。因此,透镜类星体的 X 射线发射首先被黑洞强透镜,然后才被前景星系和恒星场透镜。我们提出了一种方案,将 Kerr 黑洞的初始强透镜与 intervening 恒星的标准线性化微透镜相结合。我们发现,包含 Kerr 强引力的 X 射线微透镜光变曲线与标准曲线可能存在显著差异。通过引入 Kerr 强引力,光变曲线中波动的振幅可增加或减少约 0.65-0.75 星等。较大的倾角会导致微透镜光变曲线中出现更大的振幅波动。因此,当前的 X 射线微透镜观测可能低估或高估了 X 射线发射区的尺寸。我们使用基于星等波动振幅的简单度量来估计这种偏差。X 射线发射区的半光半径可能被低估多达约 50%,或被高估多达约 20%。在我们调查的大多数情况下都发现了低估现象。唯一的例外是具有大自旋、径向平坦发射轮廓且几乎正面观测的吸积盘,此时发现的是高估。因此,通过包含 Kerr 透镜效应,应能获得更准确的微透镜尺寸约束。在包含 Kerr 强引力后,焦散线穿越时间可能相差数月。对引力透镜类星体在 X 射线和光学波段进行同时监测,并采用密集采样的 X 射线光变曲线,可能会揭示这一特征。我们得出结论,结合 Kerr 效应和微透镜效应,应该有可能约束倾角和黑洞自旋等重要参数。

关键词

引用

@article{arxiv.1211.6487,
  title  = {Effects of Kerr Strong Gravity on Quasar X-ray Microlensing},
  author = {Bin Chen and Xinyu Dai and Eddie Baron and Ronald Kantowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.6487},
  year   = {2015}
}

备注

26 pages, 7 figures, ApJ submitted