基于 IXPE 和 NuSTAR 观测的 MCG-5-23-16 盘吸积-吸积性质的光谱极化研究

我们对 MCG-5-23-16 的 X 射线极化特性进行了研究，通过联合分析来自 {\it NuSTAR} 的长期监测数据以及 {\it IXPE} 在 2022 年 5 月和 11 月的观测数据。对 {\it IXPE} 数据的再分析给出模型相关的极化程度 PD (\%) = $1.08\pm0.66$，能谱范围为 $2-8$ keV。模型无关的 PD 分析给出该能谱范围内的上限为 $\leq3.8$（$1\sigma$ 级）。观察到的 PD 上限，结合基于盘吸积-吸积模型的宽带光谱分析（$2-79$ keV），允许我们推导出盘吸积区的几何结构（即半径和高度）以及吸积盘倾角（约 $33^\circ$）。另外，还分析了额外的 {\it NuSTAR} 观测，以获得关于该源盘吸积流性质的见解，并估计在这些时期的预期极化程度，PD 约为 $4.3\%$。盘吸积区的半径和高度分别在 $28.2\pm3.1 - 39.8\pm4.6$ r$_s$ 和 $14.3\pm1.7-21.4\pm1.9$ r$_s$ 之间，盘吸积区的质量流失率测量为 $0.14\pm0.03-0.2\pm0.03$ Eddington 速率（$\dot m_{\rm Edd}$）。进一步的光谱分析提供了中心黑洞质量约为 $2\times 10^7$ M$_\odot$ 以及吸积气体速度约为 $0.16-0.19c$ 的估计。使用反射基模型进行比较宽带光谱研究，估计盘倾角在 $\sim 31^\circ\pm8^\circ-45^\circ\pm7^\circ$ 之间，并给出预期 PD 为 3.4-6.0\%。与给定盘倾角为 $45^\circ$ 时的预期 PD 测量值相比，我们的模型测量的预期 PD 更小。我们对盘-盘吸积-吸积及极化关系的建模可扩展并用新近发射的 \textit{XPoSat}（印度首个 X 射线极化卫星）的数据进行验证，为其他源提供潜在应用。