非均匀吸积盘的 X 射线反射: II. 辐射映射中的发射线波动性及其意义
天体物理学
2009-11-10 v1
摘要
即将到来的 Constellation-X 任务的首要科学目标之一就是通过对 Fe K 荧光线的辐射映射，尝试绘制围绕仙人掌星系中黑洞的吸积盘的内部区域。这一区域可能受到辐射压支配，并受到各种动力学不稳定性的影响。本文中，我们表明，由于光子气泡不稳定性（PBI）导致的吸积盘大气中密度不均匀性，即可导致即使照射通量恒定时，X 射线反射特征出现快速变化。通过对 PBI 发展过程的模拟，我们发现，对于所选的吸积盘参数，Fe K 和 O VIII Ly\alpha 线可在仅几百分之一个轨道时间内发生变化。在吸积盘结构发生变动的响应下，Fe K 当量宽度（EW）可出现约 100 eV 的变化。变化的幅度和方向（为正或负）取决于大气的电离状态。发现最大变化的情形是当吸积盘处于适度电离状态时。O VIII EW 也可因十几 eV 的变化，同时表现出大量快速、低幅度的变化。这一效应为解释某些观察到的短时间尺度 Fe K 波动提供了自然解释，这些波动与连续辐射（例如 Mrk 841）无关。对于 Fe K 辐射映射的新预测应包括这一吸积盘驱动的线波动效应以及可变电离状态的影响。对不稳定性演化平均反射光谱在 2-10 keV 区域都可由常密度模型良好地拟合。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0410237,
title = {X-ray Reflection from Inhomogeneous Accretion Disks: II. Emission Line Variability and Implications for Reverberation Mapping},
author = {D. R. Ballantyne and N. J. Turner and A. J. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0410237},
year = {2009}
}
备注
20 pages, 3 figures. Accepted by ApJ