建模活动星系核 NGC 4151 中的宽 Fe K$\alpha$ 回响

最近在活动星系核 (AGN) 周围探测到的 X 射线回响滞后，特别是在 Fe K$\alpha$ 线区域，开启了研究超大质量黑洞周围吸积盘对硬 X 射线的时间分辨响应（反射）的可能性。在此，我们使用广义相对论传递函数来研究位于黑洞上方某高度处的点源反射 X 射线时，在 Fe K$\alpha$ 线区域预期作为频率和能量函数的时滞。我们探讨了模型以及时滞对关键参数的依赖性，如 X 射线源高度、吸积盘倾角、黑洞自旋和黑洞质量。随后，我们将这些模型与 NGC 4151 中观测到的 Fe K$\alpha$ 线滞后的频率和能量依赖性进行比较。假设光学回响映射质量为 $4.6\times10^7~M_\odot$，我们在 $(1-2)\times10^{-5}$ Hz 的频率范围内获得了 Fe K$\alpha$ 线横跨滞后剖面的最佳拟合，对应于位于高度 $h = 7^{+2.9}_{-2.6}~R_G$ 的 X 射线源，且具有最大自旋的黑洞以及倾角 $i < 30^\circ$。