一般相对论 RMHD 模拟中薄盘的 X 射线光谱

我们比较了来自几组一般相对论、多频率、辐射磁性流体力学模拟的 X 射线辐射，这些模拟的薄黑洞吸积盘的吸积率和自转率各不相同。采用 M1 闭合方案进行模拟，采用十二个频率（能量）箱 logarithmically 空间分布，从 $5 \times 10^{-3}$ 到 $5 \times 10^3$ keV。我们应用通用相对论蒙特卡洛传输代码对模拟数据进行后处理，以获得更高的能量分辨率和洛伦兹散射处理。尽管 M1 方法利用了相对较少的能量箱和 Kompaneets 近似来处理洛伦兹散射，我们仍发现两种方法之间通常良好的一致性。两种方法都产生突出的热力学轮廓，峰值位于 2 - 2.5 keV 附近，一致性尤其强烈且代表软状态。两种方法还发现较弱（较低亮度）的热源辐射延伸至 100 keV，由于盘的内部区域较热。随着黑洞自转率的增加，逆洛伦兹散射变得越来越有效地硬化光谱输出，并成为在 10 到数百 keV 能量范围内逃逸光子的主要机制。在非常高的自转率下，这些上散射成分的辐射通量与热力学通量相当，这通常与中间状态相关。超过 $10^4$ keV 时，我们观察到来自靠近视界的热、准透明腔体区域的自由-自由辐射，这在自转和非自转黑洞中均常见。