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X 射线双星光谱中的高能幂律尾与源于盘的锥形外流引起的体康普顿化

高能天体物理现象 2025-11-04 v4

摘要

X 射线双星 (XRBs) 通常表现出高能幂律尾 (HEP-tail),这些尾部可以通过具有向致密天体自由下落体区域的体康普顿化 (BMC) 过程产生。在 XRBs 的所有谱态中都观测到了射电发射(由同步辐射外流电子产生)。有趣的是,不同谱态之间 HEP-tail 通量的变化与射电通量的变化相似。我们旨在研究具有外流介质的 BMC 过程中的 HEP-tail。为此,我们考虑了准直和锥形(张角 θb\theta_b 且轴垂直于吸积盘)的外流几何结构。我们使用蒙特卡洛方案模拟了 BMC 光谱。我们发现,仅当锥形外流中的 θb\theta_b 大于约 30 度时,出射光谱才具有幂律尾(光子指数 Γ\Gamma >> 2 且高能截断 EcE_{c} >> 200 keV),而对于准直或锥形外流(θb\theta_b << 30 度),只有当热康普顿化光谱中也发现 HEP-tail 时(即在足够高的康普顿化介质温度下),才能生成这些 HEP-tail。这些结果与解析推导的表达式近似一致。我们描述了在锥形外流中观测到的 GRS 1915+105 光谱的 χ\chiγ\gamma 两类,为此外流速度是高度相对论性的,且风的动能功率表明 HEP-tail 可以在吸积盘的内部区域产生,如内盘射电发射。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.04427,
  title  = {High energy power-law tail in X-ray binaries spectrum and bulk Comptonization due to a conical outflow from a disk},
  author = {Nagendra Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.04427},
  year   = {2025}
}

备注

5 figures, accepted for publication in JHEAP