关于黑洞的高频准周期振荡

我们将最近发展为模拟中子星千赫兹准周期振荡 (QPOs) 的全局模态分析方法，应用于旋转黑洞吸积盘的内区。在一种伪牛顿方法框架下，该方法保持径向本轮频率 $\kappa$ 与轨道频率 $\Omega$ 之比与 Kerr 黑洞的相应比值相同，我们确定了流体动力学模态振幅增长的最内盘区域。我们发现，从内盘出现的辐射通量在同一区域内具有最高值。利用该区域上频率带的通量加权平均值，我们将具有最高频率分支 $\Omega +\kappa$ 和 $\Omega$ 的增长模态识别为黑洞系统中观测到的高频 QPO 对的合理候选者。因此，观测到的约 1.5 的频率比可以自然地理解为黑洞周围粘性吸积盘最内区域的全局自由振荡，而无需 invoking 特定的共振来产生黑洞 QPO。虽然发现频率比 $<\Omega +\kappa>/<\Omega>$ 对黑洞自旋不敏感，这有利于解释高频 QPO，但它可作为自旋参数的有限诊断工具，以区分具有极大自旋的黑洞与慢速旋转的黑洞。在我们的模型中，如果黑洞是慢速旋转体，我们估计高频 QPO 对的频率比大于 1.5。对于快速旋转的黑洞，我们预期该比值小于 1.5。