超大质量黑洞二元系统的X射线反射特征
高能天体物理现象
2025-07-04 v2 高能物理 - 理论
摘要
我们研究了超大质量黑洞(SMBH)二元系统特征的存在,以及通过X射线反射光谱识别其可行性。X射线发射区域被建模为与个体SMBH绑定的两个小盘,沿着二元系统中100个的分离距离,光谱随二元系统的质量、质量比及总吸积率计算。X射线反射特征严重受到预期在SMBH二元中发生的吸积翻转现象的影响,这会导致两个小盘中呈现广泛的离子化条件。这些特征在合成光谱中体现为双峰态和时变的相对论Fe K线轮廓。为测试这些特征是否可作为SMBH二元存在的证据,我们拟合100 ks观测数据。对于目标为脉冲计时阵列(PTA)的质量SMBH二元,在z=0.1时,单一AGN模型无法贴合数据;而在z=1时,拟合结果尚可,但无法收敛至SMBH自转参数。对于质量SMBH二元(激光干涉仪空间天线LISA源的前体),在z=0.1时才能进行光谱拟合,结果类似于PTA二元在z=1时的情况。我们还发现,PTA二元可预期在多时段观测中显示出明显的X射线光谱变动特性,而对于LISA前体,轨道平均化会导致光谱变动特征丧失。
引用
@article{arxiv.2504.14018,
title = {X-Ray Reflection Signatures of Supermassive Black Hole Binaries},
author = {Julie Malewicz and David R. Ballantyne and Tamara Bogdanović and Laura Brenneman and Thomas Dauser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.14018},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 8 figures. Accepted for publication by ApJ