黑洞强引力场中返回辐射：来自吸积盘的回响

我们利用广义相对论光线追踪和辐射转移计算，研究了黑洞强引力场中返回吸积盘的反射X射线辐射。当吸积盘内区被日冕照亮时所产生的反射X射线会受到强引力光线弯曲的影响，导致在快速自转黑洞周围，根据日冕的标高不同，多达47%的反射辐射返回到吸积盘。铁K线相对于连续谱增强了25%，康普顿隆起最多增强至三倍。初级与次级反射之间额外的光行时使铁K能段测得的回响时间滞后增加了49%，而软X射线滞后增加了25%，康普顿隆起响应时间增加了60%。所测得的X射线回响滞后样本被证明与强引力下返回吸积盘的X射线一致。理解返回辐射的效应对于解释回响观测以探测黑洞十分重要。返回吸积盘的反射X射线可通过来自内盘的蓝移返回铁K线光子经康普顿散射而唯一地识别，这在3.5–4.5 keV能段产生 excess、延迟的辐射，将被即将建成的X射线天文台探测到，从而代表了对强场极限下广义相对论的独特检验。