灯柱模型:光子俘获、底部灯源与吸积盘截断的效应

我们研究灯柱模型,其中吸积黑洞系统中的原初X射线源对称地位于黑洞两侧的自转轴上,并被吸积盘环绕。我们展示了位于观测者对侧光源的辐射的重要性。由于引力光线弯曲,其辐射可使直接(即未被吸积盘再发射)通量增大约一个数量级。这一现象发生于盘即使只是中等程度截断且观测者接近正对盘面时。对于截断盘,我们还考虑了顶部光源经引力弯曲绕黑洞的辐射效应。我们亦给出了观测辐射相对于灯柱所发射辐射的衰减结果,其为灯柱高度、黑洞自旋与盘截断程度的函数。该衰减由时间膨胀、引力红移以及穿越黑洞视界的光子损失引起,在灯柱高度较低时可高达数个数量级。我们还考虑了最内稳定圆轨道内光学厚物质再发射对观测通量的贡献。