吸积黑洞的X射线偏振：冕区辐射

我们利用完全广义相对论框架下的蒙特卡罗射线追踪代码，给出了吸积黑洞X射线偏振的新计算结果。在我们的模型中，黑洞赤道面上的光学厚盘产生热种子光子，其偏振方向平行于盘面。这些种子光子随后被一个热（但处于热平衡）冕区逆康普顿散射，产生硬X射线幂律谱。我们考虑了三种不同的冕区几何模型：一个楔形“夹层”模型，其纵横比H/R和垂直积分光学深度tau_0在整个盘内为常数；一个非均匀的“团块”冕区模型，在楔形几何内盘面上方随机分布有限数量的热云团；以及一个以黑洞为中心、密度均匀的球形冕区模型，周围环绕一个内半径为R_edge的截断热盘。在所有情况下，我们都发现了一个特征性的转变：在低能段为水平偏振，在热峰之上转变为垂直偏振；垂直方向定义为黑洞自旋轴在天空平面上的投影。我们展示了如何利用光谱偏振信号的细节来区分这些模型，并推断冕区和黑洞的各种性质。尽管本文主要关注恒星级质量黑洞，我们也考虑了冕区散射对活动星系核中超大质量黑洞X射线偏振信号的影响。