从 X 射线偏振反射特征看致密天体附近赤道物质的形状与电离

受 IXPE 任务成功的启发，我们阐明了由非相对论大尺度反射引起的 0.1-100 keV 线偏振，能够推断出在吸积致密天体赤道平面附近形成的 3D 物质结构的哪些信息。我们构建了一个具有任意电离剖面的光学厚、抬升的轴对称反射介质模型，用以代表已知的多种散射环境：从黑洞和中子星周围形成的厚风和超爱丁顿漏斗结构，到活动星系核及其宽线区的 Compton 厚尘埃环。我们假设中心 X 射线幂律源具有各向同性、余弦和板状日冕发射分布，并包含内禀偏振。再处理过程基于使用蒙特卡罗方法结合详细非 LTE 辐射转移生成的恒定密度局部反射表，尽管我们也展示了采用经典（半）解析反射公式的示例。我们得出结论，变化的电离对观测偏振的影响与观测者倾角、反射器内壁的偏斜角和张角同样强烈，根据参数值的组合，总共可在平行或垂直于投影轴的方向上产生高达百分之几十的反射偏振。在测试了反射器的三种不同特设形状（圆锥、椭圆环面和碗状）后，我们得出结论：虽然在某些构型中，它们改变后的曲率会使观测到的总偏振产生超过 30% 的绝对差异，但在另一些构型中，所采用的形状仅有边际影响。最后，我们讨论了放宽赤道风和吸积物质的光学厚假设后观测偏振的变化，在光学厚和光学薄情形之间提供了连续的与能量相关的示例。