活动星系核中激波吸积等离子体的软X射线超出

我们提出一种新颖的理论模型，通过考虑黑洞（BH）吸积盘最内稳定圆轨道（ISCO）内的稳态轴对称等离子体吸积，来描述在许多赛弗特（Seyfert）星系中普遍探测到的软 X 射线超出的物理本质。我们扩展了早先关于广义相对论磁流体动力学（GRMHD）吸积的理论研究，其表明吸积等离子体在合适物理条件下可发展成站立激波，由于激波压缩导致下游流足够热。我们通过数值计算，针对多组基准等离子体参数，检验强引力下不同 BH 自旋的快速 MHD 激波的物理性质。我们表明，来自标准吸积盘的热种子光子可被热下游等离子体中的亚相对论性能化电子有效康普顿上散射，从而产生 X 射线中的软超出特征。作为案例研究，我们构建了一个包含倾角 $\theta_{\rm obs}$、盘光子温度 $kT_{\rm in}$ 和下游电子能量 $kT_e$ 的三参数康普顿化模型，以计算预测能谱，并与典型射电宁静赛弗特 1 型活动星系核（AGN）Ark~120 的 60 ks {\it XMM-Newton}/EPIC-pn 能谱进行比较。我们的 $\chi^2$ 分析表明，该模型合理，能成功描述无自旋和有自旋 BH 的数据，推导范围 $61.3~{\rm keV} \lesssim kT_e \lesssim 144.3~{\rm keV}$、$21.6~{\rm eV} \lesssim kT_{\rm in} \lesssim 34.0~{\rm eV}$ 和 $17.5\degr \lesssim \theta_{\rm obs} \lesssim 42.6\degr$，表明存在一个 $3-4$ 引力半径的致密康普顿化区域，类似于假定的 X 射线日冕。