粒子冲击对吸积黑洞 Fe K 辐射贡献的分析

Fe K 线是研究吸积黑洞最重要的光谱诊断工具。该线被认为源于外部 X 射线对吸积盘表面的再加热。然而，正如在日冕中所观察到的，能量粒子照射也可能产生线辐射。从理论上说，这种过程可能与观察到的 X 射线不相关，能够解释 Fe 线的某些意外变动行为。本文比较了由冲击电子与质子产生的 Fe K 辐射强度与来自光离子化的预测值。我们考虑了非热功率律分布的电子以及热分布的电子与virial化质子。电子被认为来源于以磁场主导的吸积盘冠，质子则考虑于两相（热/冷）吸积情景。在此情况下，发现由粒子冲击产生的 Fe K 辐射强度不足以产生光离子化所产生的 < 1%。因此，电子或质子必须以比辐射高出 100--10,000 倍的能量通量撞击吸积盘，才能使粒子冲击成为 Fe K 辐射的重要来源。这一情形在观察到的硬 X 射线光谱或提议的粒子加速机制中难以与之一致。截断吸积流必须通过硬 X 射线外部照射才能产生 Fe 线，因为质子冲击在产生线辐射方面极其低效。与太阳不同，在可能的磁力脚点附近区域之外，粒子冲击不会是 X 射线发射的重要贡献者。