测量 Sgr A* 的黑洞自转
天体物理学
2009-11-06 v1
摘要
Sgr A* 的偏振亚毫米/亚亚毫米辐射似乎由一个开普勒结构产生,其峰值辐射发生在距离黑洞几何斯瓦西半径内(r_S=2GM/c^2)。如果得到确认,Chandra X射线对手应为来自该区域的自-Compton 化成分。在本文中,我们建议亚毫米时间测量可产生对应于边际稳定轨道周期 P_0 的信号,从而直接指向黑洞的自转参数 a。Sgr A* 的质量目前已知为 (2.6\pm 0.2)\times 10^6 M_\odot(超大质量黑洞候选者中异常精确的值),因此 2.7 分钟 < P_0 < 36 分钟,具体取决于 a 的值以及开普勒流是否为顺时针或逆时针。Schwarzschild 黑洞(a=0)应有 P_0 ~ 20 分钟。通过将轨道频率与最内层稳定圆轨道相识别,是可行的,这源于亚毫米波长下辐射从浓度厚到稀薄的过渡。若考虑发射器的分层,Sgr A* 光谱亚毫米峰值因此产生于最小半径处。我们警告,尽管发射区域的结构理论不确定性仍可能在时间信号中产生一定的模糊性。鉴于 Sgr A* 在 mm 处的通量为几倍焦耳,这些周期应在亚毫米望远镜使用 bolometric 检测器的时间分辨能力范围内。对 P_0 的确定不仅应提供 a 的值,还应定义轨道气体的角动量向量相对于黑洞自转轴的方向。此外,由于 Chandra 检测到的 X 射线通量似乎为 mm 到亚毫米成分的自-Compton 化,这些时间波动也可能在 X 射线信号中显现。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0105188,
title = {Measuring the Black Hole Spin in Sgr A*},
author = {Fulvio Melia and Benjamin C. Bromley and Siming Liu and Christopher and K. Walker},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0105188},
year = {2009}
}
备注
15 pages, 1 figures. Accepted for publication in ApJ Letters