基于准周期爆发时间的 EMRI/MBH 参数估计：短尺度分析

准周期爆发 (QPE) 是银河系核附近的亮且周期性的 X 射线外脉冲，尺度为小时到天数。尽管其起源尚不明确，但主要模型指称盘内不稳定或强质量黑洞 (MBH) 与较低质量次级天体在极端质量比轨道粘合 (EMRI) 中的相互作用。EMRI 场景为解释 QPE 提供了稳健的框架，通过刻画次级天体轨道动力学相关的观测特征，进而可提取 MBH/EMRI 物理属性，为测试 EMRI 场景、区分模型而提供手段，从而回答：QPE 时间能否为我们提供关于巨型黑洞和 EMRIs 的信息？本研究中，我们运用 Kerr 引力面积的解析表达式高效求解次级天体轨迹，并进行 GPU 加速的贝叶斯推断以评估 QPE 时间的观测信息含量。基于我们的推断框架，即 QPE-FIT (Fast Inference with Timing)，我们探讨了 QPE 时间对天文学参数的约束，如 EMRI 轨道参数和 MBH 质量/自旋。我们发现，轻度偏心 EMRIs ($e\sim0.1-0.3$) 可在数个轨道周期内将 MBH 质量和 EMRI 半长轴/偏心率约束至 10% 水平，而 MBH 自旋在所探索的半长轴 $\geq 100R_g$ 且监测基线 $\mathcal{O}(10-100\rm)$ 轨道情况下保持不受约束。引入偏斜预cessing 盘 generally 会降低对 EMRI 轨道参数的推断，但可在 10-50% 水平内约束盘预cessing 属性。这项工作既凸显了将 QPE 观测作为银河系核动力学探针的前景，也概述了在 EMRI-盘碰撞的多模态参数空间中实现这一目标的挑战。