AM Herculis 中辐射冷却吸积流的等离子体动力学：基于 XRISM 的研究

Yukikatsu Terada; Kaya Mori; Takayuki Hayashi; Gabriel L. Bridges; Manabu Ishida; Axel D. Schwope; Mariko Kimura; Masayoshi Nobukawa; David A. H. Buckley; Solen Balman; Taichi Ichikawa; Atsuto Matsumura; Mai Takeo; Charles J. Hailey; Gavin Ramsay; Antonio Rodriguez; Samantha Walker

doi:10.3847/1538-4357/ae5f97

AM Herculis 中辐射冷却吸积流的等离子体动力学：基于 XRISM 的研究

高能天体物理现象 2026-04-28 v2 高能物理 - 实验

作者: Yukikatsu Terada , Kaya Mori , Takayuki Hayashi , Gabriel L. Bridges , Manabu Ishida , Axel D. Schwope , Mariko Kimura , Masayoshi Nobukawa , David A. H. Buckley , Solen Balman , Taichi Ichikawa , Atsuto Matsumura , Mai Takeo , Charles J. Hailey , Gavin Ramsay , Antonio Rodriguez , Samantha Walker

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摘要

我们展示了 XRISM/Resolve 对原型磁激变变星 AM Herculis 的高分辨率 X 射线光谱观测。所有高电离态 Fe 的卫星线均被完全分辨。较轻元素的谱线（Si、S、Ca）呈现 2–3 eV 宽度，与纯热展宽一致，而较宽的 6–7 eV Fe 谱线需要额外的整体多普勒展宽。在 Fe XXV 和 Fe XXVI 谱线中清晰检测到自旋相位分辨的调制，半振幅分别为 $81.8\pm6$ km s $^{-1}$ 和 $132.5\pm9$ km s $^{-1}$ ，平均速度分别为 $143.6\pm6$ km s $^{-1}$ 和 $225.6\pm8$ km s $^{-1}$ 。在去除这些整体多普勒频移后，我们获得 Fe XXV 的固有多普勒宽度为 $5.23_{-0.15}^{+0.16}$ eV，Fe XXVI 为 $6.23_{-0.18}^{+0.19}$ eV，直接揭示了冷却流等离子体中的整体速度和温度梯度。我们还检验了 Terada et al. (1999, 2001) 预测的共振各向异性：Fe XXV 和 Fe XXVI 共振谱线的等值宽度在极向相位增加了 1.30–1.35 倍，与其振子强度呈正相关。结合 XRISM 与同时观测的 NuSTAR 数据以及 PSAC/MCVSPEC 等离子体模型，我们推导出自洽的激波温度 $24.0\pm0.1$ keV 和激波速度 $1{,}116\pm2$ km s $^{-1}$ 。共振谱线的辐射转移模拟进一步将激波密度约束在约 $(5-6)\times10^{15}$ cm $^{-3}$ ，为吸积柱提供了一种新的密度诊断。所得吸积柱几何形状的高度为 200–300 km，半径为 200–400 km。

关键词

AM Herculis XRISM 光谱学辐射冷却吸积流等离子体动力学激波诊断共振各向异性吸积柱

引用

@article{arxiv.2604.06591,
  title  = {Plasma Dynamics of Radiative Cooling Accretion Flow in AM Herculis with XRISM},
  author = {Yukikatsu Terada and Kaya Mori and Takayuki Hayashi and Gabriel L. Bridges and Manabu Ishida and Axel D. Schwope and Mariko Kimura and Masayoshi Nobukawa and David A. H. Buckley and Solen Balman and Taichi Ichikawa and Atsuto Matsumura and Mai Takeo and Charles J. Hailey and Gavin Ramsay and Antonio Rodriguez and Samantha Walker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.06591},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages in double column, 11 figures, 4 table, Accepted for publication in ApJ

AM Herculis 中辐射冷却吸积流的等离子体动力学：基于 XRISM 的研究

摘要

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