利用极端质量比双星黑洞探测喷流成分

确定黑洞喷流是由轻子物质还是重子物质主导，仍然是高能天体物理学中一个悬而未决的问题。我们提出，极端质量比双星（EMRB）黑洞——其中一个中等质量的次级黑洞（“微型类星体”）周期性地与超大质量黑洞（SMBH）的吸积流发生相互作用——为探测喷流成分提供了一个天然实验室。在EMRB中，微型类星体喷流在每次穿越吸积盘事件后，由超爱丁顿吸积的启动而触发，呈间歇性发射。由此产生的辐射随着喷流与SMBH吸积盘的相互作用而表现出时间演化。取决于喷流成分是轻子还是强子，其辐射特征存在显著差异。值得注意的是，重子喷流比纯轻子喷流产生更显著的伽马射线输出。通过对多频特征演化的建模，研究表明伽马射线到紫外波段的辐射可以作为一种诊断工具，能够区分轻子和重子情景。由此产生的电磁信号与多信使观测相结合，为约束黑洞相对论性喷流的物理本质提供了强有力的手段。