基于模拟的黑洞 X 射线光谱及其光谱波动的预测
高能天体物理现象
2025-04-03 v3
摘要
可从黑洞吸积盘上产生的广相对论磁流体动力学(MHD)模拟数据中获得输入，用于后处理方案以预测辐射光谱。将相对论康普顿散射辐射传输解决方案与包含局部电离度和热平衡的盘光谱层的详细局部大气解耦合后，可用于研究光谱形成及辐射中固有光谱波动。通过该方法，我们发现辐射效率高的系统中，质为 的黑洞以约 的埃克顿单位吸积时，产生的光谱与 X 射线二元星系硬状态观测到的光谱非常相似。10 keV 以上光谱形状可用带指数截止的幂律良好描述。固有湍流变动导致球对数 luminosity 变化约为一倍，指数光谱斜率变化约为 ，截止能量在约 ms 的时间尺度上改变约为 倍。在腔体内，气体温度跨越超过一个数量级。温度分布广泛是决定光谱的关键：若腔体温度处处为其质量加权均值，则对数光谱斜率会比实际硬化约 ，截止能量则大约提高 倍。
引用
@article{arxiv.2412.01984,
title = {Simulation-Based Prediction of Black Hole X-ray Spectra and Spectral Variability},
author = {Rongrong Liu and Chris Nagele and Julian H Krolik and Brooks E Kinch and Jeremy Schnittman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.01984},
year = {2025}
}