Kerr 时空中的磁化吸积盘

我们研究了外部磁场对围绕 Kerr 黑洞和裸奇点形成的薄吸积盘的观测热谱及铁线轮廓的影响。我们的目标是提供一种工具，用于估算致密天体附近磁场的存在，并在这些特定的天体物理环境中检验宇宙监督猜想。我们开发了一种数值方案，能够计算任意远处观测者所见的、围绕旋转黑洞和裸奇点形成的磁化 Page-Thorne 吸积盘的热谱。我们在物质与磁场强度耦合常数的微扰方案下，引入了两种不同的磁场构型：均匀磁场和偶极磁场。在相同假设下，我们获得了 6.4 keV 荧光铁线的观测合成线轮廓。研究表明，外部磁场会对热能谱和荧光铁线轮廓产生潜在可观测的修正。裸奇点的热能谱比黑洞的更硬、更亮，此外，峰值能量和截止能量也会受到外部磁场的影响。此外，缓慢旋转的黑洞的铁线轮廓在均匀磁场下变化更大，而近极端黑洞和裸奇点在偶极磁场情况下改变更为显著。基于我们的计算，我们排除了将天鹅座 X-1 这一典型黑洞候选体建模为裸奇点的可能性。将我们的模型与观测数据进行比较，可用于检验宇宙监督猜想，并通过拟合 X 射线双星的热能谱和铁线轮廓来估算致密天体周围磁场的存在及其全局几何结构。