相对论性厚吸积盘的铁线轮廓与自遮蔽效应

我们利用一种新颖的代码，展示了旋转黑洞周围具有有限厚度的相对论性吸积盘的 Fe Kalpha 线轮廓及图像。该谱线被认为是由吸积盘最内层相对较冷的 X 射线照射物质产生的铁荧光，为黑洞附近的吸积流提供了极佳的诊断工具。先前的研究集中于薄开普勒吸积盘的情况。随着吸积率的增加，这种吸积盘必须变得更厚且呈亚开普勒运动。这些因素会影响线轮廓，进而影响从观测线轮廓对吸积盘和黑洞参数的估计。我们在此首次进行了完全的相对论性计算，深入揭示了几何厚度和亚开普勒轨道速度对线轮廓的影响。我们包含了所有相对论效应，如参考系拖曳、多普勒增强、时间膨胀、引力红移和光线弯曲。我们发现，随着吸积盘厚度的增加，线轮廓蓝峰与红峰之间的分离度及其相对高度均减小。该代码也非常适合生成吸积盘图像。我们计算了吸积盘的红移和流量图像，发现观测到的盘图像强烈依赖于倾角。自遮蔽效应在高倾角下尤为显著，导致黑洞阴影完全被吸积盘本身所遮挡。