黑洞风与喷流在全质量尺度上的调控

我们呈现了一项关于黑洞质量尺度上风和喷流产生的机械功率的研究。我们从电离X射线风的研究开始，并利用Chandra光栅光谱进行了统一分析。高质量的光栅光谱有助于表征外流速度、电离度和吸收气体的柱密度。我们发现风的动能功率随热光度的增加呈标度关系 $\log(L_{\text{wind}}) \propto (1.58 \pm 0.07) \log(L_{\text{Bol}})$。这意味着超大质量黑洞在驱动风方面可能比恒星质量黑洞更有效。此外，标度关系的简单性可能表明在整个质量尺度上存在共同的驱动机制。作为比较，我们接下来检查了喷流产生，根据膨胀局部气泡所需的能量估计喷流功率。喷流关系为 $\log(L_{\text{Jet}}) \propto (1.18 \pm 0.24) \log(L_{\text{Bol}})$。与天鹅座X-1相关的气泡能量学特别难以确定，该气泡可能是一个背景超新星遗迹。如果排除天鹅座X-1，则喷流在误差范围内遵循与风一致的关系，但归一化更高：$\log(L_{\text{Jet}}) \propto (1.34 \pm 0.50) \log(L_{\text{Bol}})$。风和喷流标度关系在形式上的一致性表明可能存在共同的发射机制驱动这两种流；磁过程是可行的可能性。我们还研究了具有特别高速度（$v > 0.01c$）的风。这些超快外流往往更类似于喷流而非风，表明我们可能正在观察风转变为喷流的区域。这项研究使得来自黑洞吸积的总功率（机械和辐射）能够以简单的方式表征，并提示了风与喷流之间可能的联系。最后，我们发现低爱丁顿比率时喷流功率占主导，高爱丁顿比率时风功率占主导。