黑洞双星 4U~1630$-$47 的反射建模：吸积盘密度与返回辐射

我们利用相对论反射光谱学分析了黑洞双星 4U~1630$-$47 的 X 射线观测。所用档案数据来自 RXTE、Swift 和 NuSTAR 观测台，摄于该源 1998 至 2015 年间不同爆发期。我们的建模包含现代反射代码的两项较新进展：高密度吸积盘与返回热吸积盘辐射。恒星级黑洞周围的吸积盘密度预期远高于传统反射模型假设的标准值（即 $n_{\rm e}\sim10^{15}~{\rm cm^{-3}}$）。新的高密度反射模型在吸积盘截断（即盘内半径）的判定上有重要意义。这是因为必须保持照射通量与相应盘电离态的自洽，而后者是盘密度与系统几何的函数。我们发现所有光谱态下盘密度均为 $n_{\rm e}\ge10^{20}~{\rm cm^{-3}}$。该密度结合我们对物质电离态的约束，意味着照向吸积盘的照射通量与理论预期一致。返回热吸积盘辐射——弯曲回盘并产生额外反射成分的那部分盘光子——预期主要出现在软态。我们表明返回辐射模型确实对软态数据拟合更佳，强化了先前结果：软态中照射连续谱可能来自吸积盘自身的黑体辐射。