模拟 LMC X-3 的光学-X 射线吸积滞后：对黑洞吸积物理的洞察
高能天体物理现象
2015-06-18 v1
摘要
黑洞 X 射线双星 LMC X-3 的 X 射线持续性和特征性软谱使其成为深入研究吸积物理的试金石。我们分析了丰富的、长达 10 年的光学/红外 (OIR) 时序数据，并结合了罗西 X 射线时变探测器 (Rossi X-ray Timing Explorer) 上 ASM 和 PCA 探测器收集的所有可用同期 X 射线数据。互相关分析揭示了约 2 周的 X 射线滞后。受此结果启发，我们开发了一个模型来重现 LMC X-3 的复杂 OIR 光变曲线。该模型由三个辐射成分组成：恒星光；从时间滞后的 X 射线辐射推断出的外盘吸积光度；以及来自被 X 射线加热的恒星和外盘的光。利用该模型，我们从椭球光变曲线中滤除了一个强噪声成分，并推导出了该系统改进的轨道周期。关于吸积物理，我们发现盘中的局部粘性时标随局部质量吸积率的增加而增加；这反过来意味着粘性参数 α 随光度的增加而减小。最后，我们发现当 X 射线光度低于爱丁顿极限的约 50% 时，X 射线加热是 X 射线光度的强函数，而高于此极限时，X 射线加热被严重抑制。我们将这种行为归因于盘中的耀发对 X 射线光度的强烈依赖性，并得出结论：对于高于约 50% 爱丁顿极限的光度，恒星完全处于盘的阴影中。
引用
@article{arxiv.1401.5529,
title = {Modeling the Optical-X-ray Accretion Lag in LMC X-3: Insights Into Black-Hole Accretion Physics},
author = {James F. Steiner and Jeffrey E. McClintock and Jerome A. Orosz and Michelle M. Buxton and Charles D. Bailyn and Ronald A. Remillard and Erin Kara},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.5529},
year = {2015}
}
备注
Accepted in ApJ (12 pages long in emulateapj format)