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基于频率主义与贝叶斯统计方法对 4U 1630-47 自旋约束的综合分析

高能天体物理现象 2025-09-12 v1

摘要

本文对 2022 年观测的黑洞 X 射线二元星 4U 1630-47 进行了全面的贝叶斯光谱分析,同时利用 \textit{NICER} 和 \textit{NuSTAR} 观测数据。采用传统的频率主义方法,我们构建了一个结合反射光谱和连续光谱拟合技术的模型,并对数据进行分析。在贝叶斯框架下,我们在统一的框架中联合约束了黑洞的自旋、质量、倾斜角和距离。通过采用嵌套抽样方法,我们捕捉参数之间的退化关系,严格传递统计不确定性和系统不确定性。我们的结果得到了稳健且精确的自旋测量。贝叶斯分析得到的自旋为 a=0.930.04+0.05a_*= 0.93_{-0.04}^{+0.05},质量为 MBH=9.02.0+2.0MM_{\rm BH} = 9.0_{-2.0}^{+2.0} \, M_\odot,距离为 dBH=10.51.2+1.3d_{\rm BH} = 10.5_{-1.2}^{+1.3}~kpc,倾斜角为 i=53.81.3+1.3i=53.8_{-1.3}^{+1.3}~度。该研究还展示了贝叶斯推断在获取黑洞吸积盘复杂物理学见解并实现高置信度基本参数测量方面的强大能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.09481,
  title  = {Spin Constraints on 4U 1630-47 via combined Continuum Fitting and Reflection methods: a comparative study using Frequentist and Bayesian statistics},
  author = {Debtroy Das and Honghui Liu and Zuobin Zhang and Cosimo Bambi and Jiachen Jiang and Johannes Buchner and Andrea Santangelo and Menglei Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.09481},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 12 figures