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黑洞吸积盘辐射的谱与偏振性质:包含吸收效应

高能天体物理现象 2020-12-23 v1

摘要

研究黑洞吸积盘发出的辐射是理解这些源主要物理性质(尤其是黑洞自旋)的关键途径。除谱分析外,偏振测量正变得愈发重要,这受到新技术发展的推动,这些技术将很快允许在 X 射线与 γ 射线中进行测量。软态黑洞吸积盘发出的光子确实预期是偏振的,其随能量的变化可提供对黑洞自旋的估计。然而,迄今的计算将散射视为决定发出辐射偏振态的唯一过程,隐含假定所涉及的温度使得盘中物质完全电离。在本工作中,我们通过使用公开代码 CLOUDY 计算盘表面层的电离结构,随后使用蒙特卡洛代码 STOKES 确定出射辐射的偏振性质,从而推广了该问题。这使我们能够同时考虑吸收效应与散射效应。我们表明,相较于纯散射极限下的结果,包含吸收可深刻改变出射辐射的偏振性质。作为一般规律,我们发现当吸收更为重要时偏振度更大,这发生在例如低吸积率和/或低自旋、最内吸积盘区域物质电离远未完成的情况下。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.06504,
  title  = {Spectral and polarization properties of black hole accretion disc emission: including absorption effects},
  author = {Roberto Taverna and Lorenzo Marra and Stefano Bianchi and Mičhal Dovciak and René Goosmann and Frederic Marin and Giorgio Matt and Wenda Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.06504},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages, 9 figures, accepted for publication in MNRAS