热-非热混合同步辐射来自高温 accretion 流

我们研究了由热粒子与非热粒子混合构成的电子 population 对超大质量黑洞上盘状 accretion 流同步光谱、图像大小及图像形状的影响。我们发现发出的同步光谱具有两个普适特征：(i) 在低于 $10^{11}$ Hz 频率处存在一个显著的肩部，因 electron 能量分布形状而言该肩部较弱依赖；(ii) 在高于 $10^{13}$ Hz 频率处存在一个延长的发射尾，其光谱斜率取决于 electron 能量分布中幂律部分的斜率。在该低频肩部，尽管仅有极小比例 (<1%) 的稳态 electron 能量位于非热 electron 中，但其辐射强度可高达纯热等离子体的两个数量级。我们将该混合模型应用于银河中心天体 Sgr A*。观测到的射电和红外光谱暗示，该天体中至多只有 1% 的稳态 electron 能量以幂律尾的形式存在。这对应于不超过 10% 的 electron 能量被注入非热 electron，剩余 90% 注入热 electron。我们表明，由于库仑碰撞和同步自吸收均效率不高，该混合分布可在流体中维持。非热 electron 的存在会使射电图像在低频率处的尺寸扩大，并改变亮度温度随频率的依赖性。纯热 electron 分布会产生锐利的图像边缘，而混合分布则导致强烈的 limb 亮化。这些效应可在约 $10^{11}$ Hz 的频率下被射电干涉仪探测到。