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银河系微类星体中的高频准周期振荡模型与黑洞自旋估计

高能天体物理现象 2021-01-18 v2

摘要

我们探讨了吸积盘中存在的非测地线压力力对其轴对称和非轴对称本轮振荡模式频率的影响。我们讨论了其对三个银河系微类星体 GRS 1915+105、GRO J1655-40 和 XTE J1550-564 中吸积黑洞(BH)X 射线流量所观测到的高频准周期振荡(QPO)模型的意义。我们聚焦于先前考虑的涉及低方位角数本轮模式 m2\lvert m \rvert \leq 2 的 QPO 模型,并概述其对黑洞自旋估计 a[0,1]a\in[0,1] 的后果。对于所检验的六个模型中的四个,我们发现与测地线情形相比仅有微小且相当不显著的变化。另一方面,对于另外两个模型,估计的自旋上限有相当程度的提高。关于 QPO 模型的可证伪性,我们发现所检验集合中的一个特定模型与数据不相容。如果微类星体的光谱自旋估计指向 a>0.65a>0.65 被完全证实,则另有两种 QPO 模型将被排除。此外,如果两个非常不同的自旋值,例如 GRO J1655-40 中的 a0.65a\approx 0.65 与 GRS 1915+105 中的 a1a\approx 1 被证实,则除一个模型外所有模型都将得不到我们结果的支持。最后,我们讨论了一个近期在 neutron star(NS)QPO 背景下提出的模型的意义,该模型作为相对论进动模型的盘振荡修正。该模型对 NS 数据提供了总体上更好的拟合,并且与相对论进动模型相比预测了更现实的 NS 质量值。我们得出结论,它同样意味着微类星体黑洞自旋的更高上限(a0.75a\sim 0.75 对比 a0.55a\sim 0.55)。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.12963,
  title  = {Models of high-frequency quasi-periodic oscillations and black hole spin estimates in Galactic microquasars},
  author = {Andrea Kotrlová and Eva Šrámková and Gabriel Török and Kateřina Goluchová and Horák Jiří and Odele Straub and Debora Lančová and Zdeňek Stuchlík and Marek Abramowicz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12963},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 6 figures, 2 tables, published in A&A, typos corrected