用于解释活动星系核连续谱滞后的带边缘与涟漪吸积盘模型

我们针对活动星系核中通过反响映射测得的吸积盘尺寸大于理论预测的问题提出了一种解决方案。考虑到具有厚度轮廓 $H(r)$ 的盘上的黑体再处理，我们的方案借助由中心灯柱辐照的陡峭边缘或涟漪结构。我们在研究最充分的 NGC 5548 案例（黑洞质量 $M = 7\times10^{7} M_\odot$，盘倾角 $i=45^\circ$）中模拟了连续谱滞后以及暗弱与明亮盘的光谱能量分布（SED）。在灯柱关闭时，观测到的盘 SED 需要低吸积率（$\dot{M} \sim 0.0014 M_\odot$/yr）和高顺向黑洞自旋（$a \sim 0.93$）。薄盘上的再处理给出的时间滞后随波长增加，但比观测值小 3 倍。在 $r = 5$ 光日附近引入陡峭的 $H(r)$ 边缘或多个波峰，其陡峭的面向中心斜坡上的再处理将温度从 $\sim1500$ K 提升至 $\sim6000$ K，从而增大光学滞后以匹配滞后数据。盘表面的大部分维持较冷的 $T\propto r^{-3/4}$ 温度轮廓，与 SED 相符。明亮的灯柱可能由提取黑洞自旋的磁链供能。陡峭边缘出现在盘中尘埃的升华半径附近，正如宽线云团的“失败盘风模型”所示。使盘与黑洞自旋对齐的 Lens-Thirring 力矩也可能抬升翘曲及相关波。在这两种情形中，由推断的 $H(r)$ 值所暗示的小密度标高表明盘中可能存在边缘性引力不稳定性。