NuSTAR and Suzaku X-ray Spectroscopy of NGC 4151: Evidence for Reflection from the Inner Accretion Disk
我们提出的X射线定时和光谱分析的同步150千秒核光谱望远镜阵列(NuSTAR)和朱雀X射线观测的塞弗特1.5星系NGC 4151。本文采用内吸积盘反射和吸收主导模型,研究了活动星系核的连续辐射、吸收和反射特性。通过时均光谱分析,我们发现了来自内吸积盘的相对论反射的有力证据。我们发现,相对论辐射来自一个高度电离的内吸积盘与陡峭的发射率的轮廓,这表明一个强烈的,紧凑的照明源。我们发现一个初步的,接近最大的黑洞自旋a>0.9统计和系统的建模误差。我们发现一个相对温和的反射率相对于预测的灯柱几何形状,其中照明电晕建模为点源。通过时间分辨光谱分析,我们发现,适度的日冕和内盘反射通量的变化驱动的光谱变化在观测过程中。我们讨论了各种物理场景的内盘反射模型,我们发现,一个紧凑的日冕是与观测到的功能。
2015-04-29 astro-ph.HE
The Comptonisation of accretion disc X-ray emission: Consequences for X-ray reflection and the geometry of AGN coronae
我们认为康普顿化的光子,使相对论模糊的反射,通常从吸积盘的活动星系核的高能粒子的日冕被认为是引起强大的X射线连续的逆康普顿散射的热种子光子从光盘检测。最近测量的吸积盘的发射率配置文件,以及初级X射线连续和反射之间的混响时间滞后表明,这个日冕是位于一个低的高度以上的磁盘和径向延伸,数十万的引力半径超过磁盘表面,因此也应康普顿散射反射的X射线。我们发现,从最接近最大旋转黑洞的最内层稳定圆形轨道(ISCO)的模糊反射的检测与这样的日冕是一致的,但需要日冕是不规则的,可能由整个区域的一些孤立的耀斑组成。仅考虑可能探测到ISCO反射的要求,我们发现,在任何给定时刻,日冕对吸积盘内部的覆盖率需要小于85%,尽管允许检测“反射”,其中总反射通量超过在连续谱中看到的通量的“主导”光谱需要覆盖低至50%或25%的分数。
2014-12-15 astro-ph.HE
Leaving the ISCO: the inner edge of a black-hole accretion disk at various luminosities
吸积盘的“辐射内边缘”定义为大部分亮度出现的区域的内边界。类似地,“反射边缘”是能够产生荧光铁线的显著X射线反射的最小半径。对于具有非常亚爱丁顿光度的黑洞吸积盘,这些和所有其他“内边缘”位于ISCO。因此,在这种情况下,人们可以正确地认为ISCO是黑洞吸积盘的唯一内缘。然而,即使对于中等亮度,也不存在唯一的内边缘,因为不同定义的边缘位于不同的位置。其中有几个比ISCO更接近黑洞。差异随着亮度的增加而增加。对于接近爱丁顿的光度,它们是如此巨大,以至于内边缘的概念失去了所有的实际意义。
2010-03-19 astro-ph.HE
Self-Consistent Black Hole Accretion Spectral Models and the Forgotten Role of Coronal Comptonization of Reflection Emission
连续谱模型和反射谱模型都被广泛地用于测量吸积黑洞的自旋。然而,这两种方法还没有一起实施的光子守恒,自洽的框架。我们开发了这样一个框架,使用黑洞X射线双星GX 339-4作为试金石源,我们证明了三个重要的分支:(1)康普顿散射的反射发射的日冕通常被忽略,但考虑到反射是一个必不可少的考虑与最强的康普顿化的制度。适当考虑这一点会导致推断的反射分数大幅增加,特别是对于硬态。日冕反射辐射康普顿化的另一个重要影响是向下散射的尾部。向下散射有可能模仿与旋转黑洞相关的Fe线的相对论加宽的红翼。(2)最近的证据表明,反射分量的光谱指数比幂律连续谱更硬,这很自然地解释为康普顿散射反射发射。(3)光子守恒对硬态的吸积速率提供了重要的限制。对于明亮的硬态,我们表明,磁盘截断到大尺度(R远大于ISCO半径)是不可能的,因为这将需要吸积率远远超过最亮的软态。我们的主要结论是,当建模相对论加宽的反射,光谱模型应允许冠康普顿散射的反射功能,并在可能的情况下,利用额外的约束力连接到热盘组件。
2017-01-13 astro-ph.HE
X-ray Dips in AGN and Microquasars -- Collapse Timescales of Inner Accretion Disc
一些活动星系核和微类星体的X射线的时间行为被认为是由它们的吸积盘的热的内部快速坍缩引起的。坍缩可以发生在吸积盘径向下沉的时间尺度上。然而,由于缺乏对包括内盘的无碰撞等离子体中的操作粘度的了解,阻碍了对该时间尺度的估计。我们使用已发表的模拟结果宇宙射线扩散通过湍流磁场到达一个粘度处方适当的热吸积盘。我们使用此粘度处方构建简化的椎间盘模型,并估计3C 120,3C 111和GRS 1915+105的椎间盘塌陷时间尺度。从我们的模型得到的Shakura-Sunyaev α参数范围为0.02至0.08。我们对椎间盘内塌陷时间尺度的估计与观测到的X射线下降时间尺度吻合得很好。我们发现坍缩时间尺度对热吸积盘的外半径最为敏感。
2020-12-09 astro-ph.HE
X-ray reflection in oxygen-rich accretion discs of ultra-compact X-ray binaries
我们给出了两个候选超致密X射线双星4U~0614+091和4U~1543 $-$ 624的光谱X射线数据。我们使用2012年和2013年获得的{ \it XMM-牛顿}和{ \it钱德拉}观测结果确认了宽O VIII Ly $α$反射线(在$\approx18\ Å$)的存在。这些来源中的施主星是碳-氧或氧-氖-镁白矮星。因此,吸积盘富含氧,这使得O VIII Ly $α$线特别强。我们还证实了一个强大的吸收边在$\approx14$的存在,到目前为止,在文献中解释为由于中性氖在拱星和星际介质的吸收。然而,要获得一个很好的拟合到这个边缘所需的丰度是$\approx3-4$倍太阳,提出了一个问题,这种解释。此外,用假设太阳成分的模型对富含碳和氧、氢和氦贫乏的盘的X射线反射进行建模可能会使几个最佳拟合参数偏置。为了自洽地描述X射线反射谱,我们修改了现有的{ \sc xillver}反射模型。我们提出了初始网格,可以用来模拟X射线反射光谱的UCXB与富碳氧吸积盘。结果表明,与假设太阳丰度的反射模型相比,新的反射模型能更好地描述4U~0614+091和4U~1543 $-$ 624的反射谱.除了强O VIII Ly $α$线外,新的反射模型还显示出强O VIII K边缘(在$14.23$线处)。我们发现,在$\approx 14$的吸收边的数据中存在的O VIII K-边缘形成由于在吸积盘…
2014-03-06 astro-ph.HE
Accretion disk signatures in Type I X-ray Bursts: prospects for future missions
来自吸积中子星的I型X射线爆发和超爆发照亮了吸积盘,并产生了反射信号,随着爆发的减弱而演变。研究光谱中反射特征的演变将使我们深入了解爆发-吸积盘相互作用,这是吸积盘物理学的一个潜在的强有力的探测器。目前,仅在两次异常持续时间的爆发期间观察到反射。我们调查的反射签名的可探测性与四个最新的研究X射线天文台的概念:瞳,NICER,雅典娜,和LOFT。突发光谱建模为不同的值的通量,温度和磁盘电离参数,这是最已知的爆发和源的代表。Hitomi类望远镜的有效面积和吞吐量不足以表征爆发反射特征。NICER和Athena将检测具有峰值通量$\ge 10^{-7.5}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的I型爆发中的反射特征,并且还有效地约束在几秒钟的曝光中具有$10^{-7}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的通量的明亮爆发的反射参数。因此,这些天文台将为吸积流和X射线爆发的相互作用提供至关重要的新见解。对于具有低视线吸收的源,这些仪器的宽带通允许检测软X射线反射特征,其对盘金属丰度和密度敏感。作为LOFT设计一部分的大收集区域将通过在整个短爆发中详细追踪吸积几何形状的演变来彻底改变该领域。
2016-05-19 astro-ph.HE
The Cosmic Battery and the Inner Edge of the Accretion Disk
Poynting-Robertson宇宙电池提出黑洞周围的吸积盘的最里面部分被一个在原地产生的大尺度偶极磁场穿过,磁场的返回部分通过吸积盘向外扩散。这与磁场起源于远距离并由吸积流向内携带的情况不同。考虑到大尺度磁场在调节吸积和外流过程中的重要性,我们在广义相对论中研究了当磁场的分布为Poynting-Robertson宇宙电池所预言的分布时磁化圆盘内边缘的稳定性.我们发现,随着磁场的增长,圆盘的内缘逐渐向外移动。在一个大于0.8 M的快速旋转的黑洞中,当磁场增长超过某个阈值时,内边缘会向黑洞视界移动。在所有情况下,当磁场接近均分时,圆盘的内部都会发生剧烈的结构变化。
2012-05-30 astro-ph.HE
X-ray reflection from the inner disk of the AGN Ton S180
我们分析了一个长期档案XMM牛顿观测的窄线塞弗特1星系Ton S180,使用最新的反射模型,以探索高质量的X射线光谱。我们发现,铁线比较窄而尖锐,软多余的部分则极其光滑。我们无法找到一个可以接受的反射模型,描述这两个组件,并得出结论,软过剩不能产生相对论反射。用相对论反射拟合3-10 keV带以模拟铁谱线强烈倾向于低自旋值(< 0.4),精确值取决于模型并且没有很好的约束。然后,我们模型的宽带光谱与两个组件的康普顿化连续加上相对论反射。这给出了比纯反射模型好得多的拟合,纯反射模型再次偏好低自旋值。反射分量的光子指数介于两个Comptonization分量之间,这表明两者照射盘的量相似,因此两者都有助于反射。
2017-10-30 astro-ph.HE
Effective Inner Radius of Tilted Black Hole Accretion Disks
确定天体物理学黑洞自旋的主要方法之一是实际测量周围吸积盘的内径,并利用它来推断自旋。通过比较一些不同的估计的内径从模拟倾斜的吸积盘与不同的黑洞自旋,我们表明,这样的程序可以得到相当错误的答案。在0 <= a/M <= 0.9的范围内,我们发现,对于具有适度倾斜(15度)的中等厚度盘(H/r ~ 0.2),内半径几乎与自旋无关。这个结果可能取决于倾斜,使得对于较大的倾斜,甚至可能是内半径将随着自旋的增加而增加。在相反的限制,我们确认通过数值模拟的未倾斜的磁盘,在零倾斜的限制,内半径恢复约预期的依赖于自旋。
2009-10-29 astro-ph.HE
Spectral Energy Distribution of the inner accretion flow around Sgr A* -- Clue for a weak outflow in the innermost region
Sgr A* 是一个独特的实验室,用于详细研究低光度超大质量黑洞(SMBH)周围的吸积过程。最近的X射线观测允许空间分辨建模的排放从吸积流周围的SMBH,放置严格的约束的流量和光谱形状的吸积从内部区域与$r<10^3~r_g$,其中$r_g$是引力半径的黑洞。我们在这里提出的第一个建模的多波段光谱能量分布(SED)的内部区域,以更好地约束最里面的吸积流的物理条件。我们的建模使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法来拟合SED,占的限制在外部半径的$10^3~r_g$从早期的作品和吸积流的主导$30~r_g$的亚毫米凸块的吸积率。研究发现,不同的拟合方法对流出指数的拟合结果有很大的差异。如果只考虑SED中最亮的部分,即亚毫米级凸起,则外流指数约为0,而如果还包括低频无线电数据和X射线数据,则外流指数可能为0.37甚至更高。拟合结果差异较大,说明外流指数沿半径方向应是变化的,即在最外侧区域外流较强,而在最内侧区域外流较弱。这种弱的外流与数值模拟结果一致,并有可能更好地解释多频带SED。
2018-11-06 astro-ph.HE
Radiation-Regulated Spherical Accretion with an Inner Accretion Disk
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences(中国科学院天体结构与演化重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
该研究构建了带内吸积盘的辐射调控球形吸积理论模型,推导了吸积流饱和判据,解释了M31-2014-DS1的光度平台,为相关吸积流研究提供了框架。
2026-10-14 astro-ph.HE
X-ray Reflection from the Plunging Region of Black Hole Accretion Disks
本研究探究黑洞吸积盘下落区的X射线反射光谱特征,发现特定密度条件下下落区会显著改变反射谱,且ISCO处不同应力设定的谱线差异可通过优质观测数据区分,拓展了黑洞吸积反射模型的适用范围。
2023-12-14 astro-ph.HE
The Inner 2 pc of Sagittarius A*: Simulations of the Circumnuclear Disk and Multiphase Gas Accretion in the Galactic Center
本文首次通过流体动力学模拟研究银河系中心恒星风与核周盘的相互作用,揭示了不稳定性增长、冷气体吸积及小吸积盘的形成机制。
2023-01-18 astro-ph.HE
Simultaneous independent measurements of a truncated inner accretion disc in the low/hard state of GX 399$-$4
我们目前的结果,从最近的三个XMM牛顿观测GX 339 $-$ 4在低/硬状态,在一个明亮的(峰值$\sim 0.05$ L $_{\rm Edd}$)失败的爆发衰变。独特的是,这是第一次使用成像模式对该源进行XMM-牛顿EPIC-pn观测,这显着提高了手头数据的质量。特别是,由于更大的可用带通,这允许对热吸积盘组件和光电吸收水平进行前所未有的约束。利用加宽的Fe K $α$谱线和吸积盘分量同时测量了吸积盘的内径。这两种方法一致,并且在三个时期内测量的半径显示出良好的一致性。我们发现,内半径是在20-30 $r_{\rm g}$,增加了越来越多的直接证据截断的内部吸积盘在低/硬状态。
2014-11-26 astro-ph.HE
Truncation of the Inner Accretion Disk around a Black Hole at Low Luminosity
大多数黑洞双星的X射线光度变化很大,主要是由质量吸积率的变化引起的。理解黑洞吸积和喷流产生的一个重要问题是吸积盘的内边缘是否以低吸积速率后退。内边缘(Rin)的位置可以用铁的发射线来测量,这些发射线是由于圆盘中铁的荧光而产生的,这些发射线表明Rin在高和中等亮度(接近爱丁顿光度的1%,Ledd)时非常接近黑洞。在这里,我们报告了朱雀和罗西X射线计时探测器(RXTE)对黑洞GX 339-4在硬态下的X射线观测,将铁线研究扩展到0.14% Ledd,并表明Rin比GX 339-4明亮时的值增加了27倍。Rin的精确值取决于内盘的倾角(i),我们推导出在i = 0度时Rin > 35 Rg和在i = 30度时Rin > 175 Rg的90%置信限。这提供了直接的证据,表明盘的内部部分并不存在于低光度,允许内部盘被平流或磁主导的吸积流所取代的可能性。
2009-11-11 astro-ph.HE
Stronger Reflection from Black Hole Accretion Disks in Soft X-ray States
我们分析了15,000光谱的29个恒星质量的黑洞候选人收集超过16年的任务寿命的RXTE使用一个简单的唯象模型。由于这些黑洞的光度变化很大,并且经历了一系列光谱状态,我们通常将其称为硬态和软态,因此我们将重点放在两个光谱分量上:康普顿幂律和它通过照射吸积盘而产生的反射光谱。我们的代理反射的强度是铁-钾线的等效宽度测量相对于幂律。我们工作的一个关键区别是,对于所有状态,我们通过排除热盘分量并仅使用负责使Fe-K线发荧光的分量(即康普顿幂律)来估计线下的连续谱。我们发现,反射是几倍更明显(~3),在软相比,硬光谱状态。这是最容易造成的稀释Fe线振幅从康普顿散射的电晕,它具有较高的光学深度在硬态。或者,这可以通过软态(与硬态相比)下更紧凑的日冕来解释,这将导致更高的反射率。
2016-09-15 astro-ph.HE
The inner disk radius in the propeller phase and accretion-propeller transition of neutron stars
研究了具有光学厚、几何薄吸积盘的磁化中子星产生稳定螺旋桨效应的临界条件。我们已经表明,通过简单的分析计算,一个稳定状态的螺旋桨机制不能维持在一个内部磁盘半径的粘性和磁应力平衡。通过使这些应力相等计算出的半径通常被发现接近于传统的球形吸积的阿尔芬半径r_A。我们的研究结果表明:(1)稳定的螺旋桨相位可以用最大内部盘半径建立,该最大内部盘半径至少比r_A小\sim 15倍,这取决于盘的质量流率、旋转周期和恒星的磁偶极子场的强度,(2)对应于吸积-螺旋桨转变的临界吸积速率比用r_A等于ω_A估计的速率低几个数量级。旋转半径我们的结果是一致的过渡毫秒脉冲星的性质之间的吸积供电的X射线脉冲星和旋转供电的射电脉冲星状态的转变。
2016-12-01 astro-ph.HE
Reflection Spectra of Accretion Disks Illuminated by an Off-Axis Corona
本文提出一种计算离轴且以任意速度运动的X射线点源产生的反射光谱的数值方法,发现离轴非轴对称照明能准确恢复corona高度、径向速度等参数,而传统lamppost模型则无法复现。
2025-05-28 astro-ph.HE
Coupled HBO and NBO variations in the Z source GX 5-1: inner accretion disk as the location of QPOs
Z型源中水平分支振荡(HBO)和正常分支振荡(NBO)的同时耦合演化表明,HBO的产生与NBO有关,是由内吸积盘的物理/辐射性质的变化引起的,尽管缺乏实质性的光谱证据来支持这一点。在这封{ \it Letter}中,我们给出了对Z源GX~5-1的RXTE观测的分析结果,其中6 Hz NBO与51 Hz HBO同时被探测到。的强度和相关的功率密度谱的变化表明,HBO和NBO是强耦合的,从同一位置的内吸积盘起源。在低能带中没有HBO和NBO,均方根振幅随能量增加,它们之间的平滑过渡表明它们产生于吸积盘的热内部区域。基于光谱分析,我们发现了一个签名的变化或物理修改的内部磁盘前在耦合HBO和NBO的演变。我们探讨了各种模型来解释所观察到的现象,并提出NBO是隶属于厚/鼓起来的内部区域的吸积盘的振荡。
2011-11-27 astro-ph.HE
The truncated and evolving inner accretion disc of the black hole GX 339-4
在低/硬状态下,恒星质量黑洞吸积的性质仍然没有得到解决,一些证据表明,内部吸积盘被截断,并被热流所取代。然而,相对论加宽的铁发射线的检测,即使在相对较低的光度,似乎需要一个吸积盘完全延伸到其最里面的稳定的圆形轨道。然而,对这些特征进行建模非常容易受到简并的影响,这很容易使任何解释产生偏差。我们提出了第一个系统的研究Fe线区域跟踪如何内吸积盘演化的低/硬态的黑洞GX 339 $-$ 4。我们的四次观测显示Fe线的增宽超过了两个光度量级,我们用它来跟踪盘内半径的任何变化。我们发现,光盘延伸更接近黑洞在更高的光度,但在整个低/硬态,这使得黑洞自旋估计不准确的结果是一致的,在这些阶段的爆发。此外,我们表明,我们的谱内盘半径估计的演变非常接近对应的傅立叶功率谱中的断裂频率的趋势,支持在硬态截断和不断发展的光盘的解释。
2014-10-21 astro-ph.HE
Constraining Black Hole Parameters from Shadow and Inner-Shadow Morphology Considering Effects from Thick Disk Accretion Flows
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Harvard University(哈佛大学);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心)
通过分析阴影和内阴影形态,结合厚盘吸积流影响,研究如何限制黑洞质量、电荷等参数。
2026-02-14 astro-ph.HE
The inner structure and thermodynamics of a thin accretion disc
本文通过三维广义相对论磁流体动力学模拟,揭示了薄吸积盘在黑洞附近因质子-电子库仑解耦而转变为双温热吸积流,并量化了转变半径、表面冷却占比及对辐射和自旋测量的影响。
2025-07-16 astro-ph.HE
Correlation between relativistic reflection fraction and photon index in NuSTAR sample of Seyfert 1 AGN
由幂律描述的活动星系核的初级X射线辐射照射吸积盘,在光谱中产生反射特征。在黑洞附近的相对论效应可以显著地改变圆盘内部区域的反射特征。我们调查之间的关系的相对论反射分数$R_f$,定义为日冕强度的比率,照亮吸积盘直接观察到的日冕强度,和硬X射线光子指数$Γ$的NuSTAR样本的Seyfert 1星系。的X射线光谱建模使用relxill代码,这有助于直接获得相对论模糊的反射分量的反射分数。参数$R_f$取决于被内部吸积盘截获的康普顿化X射线发射的量。在我们的样本中,我们发现$Γ$和$R_f$之间呈正相关。来自更大面积吸积盘的种子光子进入日冕将导致日冕等离子体的冷却增加,从而产生更陡峭的X射线光谱。电晕辐射较大面积的光盘将导致较高的反射率。因此,观测到的$R_f-Γ$关系很可能与活动星系核盘冠几何形状的变化有关。
2020-05-07 astro-ph.HE
Probing the accretion disk - jet connection via instabilities in the inner accretion flow. From microquasars to quasars
本文提出了吸积黑洞系统中的各种不稳定性机制,这些机制可能表明了吸积盘与喷注之间的联系。在微类星体中观察到的喷流可以具有持久或滴状形态。与吸积光度相关,这可能提供了一个与盘的周期性爆发的联系。这种短时间尺度上的占空比类型的行为是由辐射压力支配引起的热不稳定性引起的。同样的不稳定性可以解释超大质量黑洞系统的循环放射性。稍长的时间尺度是部分氢电离引起的不稳定性的特征。盘状射流轴线的进动可导致射流方向的畸变和源的复杂形态。
2010-10-05 astro-ph.HE
Reflection From the Strong Gravity Regime in a z=0.658 Gravitationally Lensed-Quasar
超大质量黑洞与其宿主星系在宇宙时间中的共同演化被编码在其自旋中。在$z>2$,超大质量黑洞被认为主要是通过合并驱动的吸积导致高自旋而生长的。然而,在$z\sim1$以下,这些黑洞是通过相干吸积还是以混沌的方式继续增长,这是未知的,尽管预测它们的自旋演化有明显的差异。测量黑洞自旋的一个既定方法是通过研究来自内吸积盘的相对论反射特征。由于它们的距离更远,迄今为止还没有在中等红移类星体中发现相对论反射特征。在这里,我们使用档案数据与一个新的,在$z=0.658$引力透镜类星体的深度观测严格检测和研究在这个中等红移类星体的反射。在这个反射光谱中存在的相对论性畸变水平使我们能够将发射限制在来自黑洞的$\lesssim3$引力半径内,这意味着在$3σ$置信水平上的自旋参数$a=0.87^{+0.08}_{-0.15} $和在$5σ$水平上的$a>0.66$。这里发现的高自旋是通过相干吸积这个黑洞的增长的指示,并建议$0.5\lesssim z \lesssim 1$之间的黑洞增长主要发生在相干吸积事件,而不是混乱。
2014-03-19 astro-ph.HE
Effects of Strong Photospheric Dissipation on the Spectra and Structure of Accretion Disks with Non-zero Inner Torque
本文对适用于近爱丁顿光度黑洞X射线双星(BHB)的吸积盘模型的光谱和结构进行了数值计算。我们的工作采用了非零扭矩的ISCO以及几个耗散配置文件的基础上的第一性原理三维磁盘内部模拟。我们发现光球附近的显着耗散可以产生陡峭的幂律光谱的模型与中等视角跨越一系列的黑洞自旋,同时包括内部扭矩推动光谱峰值更高的能量。与以前的研究相一致,我们还得出结论,在内部边缘的压力盘仍然是可行的模型,高频准周期振荡(HFQPO),特别是考虑到增加附近的光球耗散实际上导致QPO功率谱更高的品质因数相比,在最近的工作中发现的。
2019-10-24 astro-ph.HE
Constraints on Compton-thick winds from black hole accretion disks: can we see the inner disk?
强有力的证据表明,风可以从活动星系核(AGN)和银河系黑洞双星(GBHB)的吸积盘的中心区域驱动。高电离、康普顿薄的内盘风的直接证据来自蓝移(v~0.05-0.1c)铁K X射线吸收线的观测。然而,有人认为黑洞吸积盘的内部区域也可以驱动康普顿厚度的风-这样的风会覆盖内部盘,阻止我们看到吸积盘的直接特征(即光球热发射,或多普勒/引力加宽的铁K-α线)。在这里,我们表明,提供的源是次爱丁顿,完善的风驱动机制未能推出康普顿厚的风从内部磁盘。对于康普顿厚度的风的加速区域,风中携带的动量必须超过可用的光子动量至少2/lambda,其中lambda是源的爱丁顿比,排除辐射加速,除非源非常接近爱丁顿极限。康普顿厚的风也携带着大的质量通量,考虑到风和圆盘之间的联系,这与磁离心驱动不相容。最后,热驱动的风被排除在大康普顿半径的基础上,典型的黑洞系统。在没有新的加速机制的情况下,我们得出结论,黑洞周围的亚爱丁顿吸积盘的内部区域确实是裸露的。
2012-10-10 astro-ph.HE
Normalizing a Relativistic Model of X-ray Reflection: The Definition of the Reflection Fraction and its Implementation in relxill
唯一的相对论反射模型,实现了一个参数的相关强度入射到一个吸积盘的观察到的强度是relxill。在这个模型的早期版本中使用的参数,被称为反射强度,是不能令人满意的,它已被取代的参数,提供洞察吸积的几何形状,即反射分数。反射率被定义为照亮圆盘的日冕强度与到达观察者的日冕强度的比率。relxill模型结合了广义相对论射线追踪代码和光电离代码来计算从由内部源照射的吸积反射的辐射分量。反射率是一个特别重要的参数,相对论模型具有明确的几何形状,如灯柱模型,这是本文的重点。相对论光谱进行比较的三个倾角和四个值的灯柱模型的关键参数,即上述的照明,轴上点源的黑洞的高度。在所有的情况下,最强的反射产生低源高度和高自旋。一个低自旋的黑洞被证明是不能产生增强的相对论反射。relxill模型的结果进行了比较与其他模型和蒙特卡罗模拟。使用relxill模型和最近实现的参数反射分数拟合数据,可以在灯柱状吸积几何形状的假设下约束系统的几何形状。反射率与系统参数如倾角和黑洞自旋无关。反射分数参数在relxill模型和非相对论反射模型xillver的所有版本中都以refl_frac的名称实现,版本为0.4a(2016年1月18日)。
2016-05-02 astro-ph.HE
The Innermost Extremes of Black Hole Accretion
在明亮的活动星系核和恒星质量的黑洞双星的中心,围绕黑洞的内部20个引力半径现在正被常规地用X射线光谱计时技术绘制。反射光谱的光谱模糊和混响是这项工作的关键工具。在具有高黑洞自旋的活动星系核的极端情况下,当源处于低态时,观测探测的区域在事件视界的1个引力半径内。产生幂律X射线连续谱的日冕的位置、大小和运作也正在被揭示。
2015-11-27 astro-ph.HE
Spherical accretion: the influence of inner boundary and quasi-periodic oscillations
邦迪吸积假设在中心有一个质量汇--在黑洞(BH)的情况下,这对应于物质穿过事件视界的平流。其他恒星,如中子星(NS),有表面,因此下落的物质必须在表面减速。研究了物质均匀分布且静止于$t=0$的初值问题。我们认为不同的内边界条件的BH和NS:流出边界条件(模仿质量汇的中心)有效的BH和{ \em反射}和稳态激波(允许气体通过内边界在亚声速)边界条件的NS。我们还得到了黑洞和NS上冷吸积的相似解。一维模拟分别显示了反射边界条件和稳态激波边界条件下NS中向外传播激波和驻激波的形成。对于反射边界条件,熵在亚音速区域的底部最高。在2-D中,该剖面是对流不稳定的。在定常激波内边界条件下,流场不稳定为二维稳态吸积激波不稳定性(SASI),导致整体激波振荡,并可能导致吸积系统光变曲线中的准周期振荡(QPO).对于静态的稳定吸积,NS上的球形吸积速率可以比BH上的球形吸积速率抑制几个数量级。
2016-08-06 astro-ph.HE
Reflection spectra of thick accretion disks
相对论反射特征通常在恒星质量和超大质量黑洞的X射线光谱中观察到,并且起源于热日冕对吸积盘内部的照射。所有可用的相对论反射模型都假设圆盘是无限薄的,并且内边缘位于最内侧的稳定圆轨道或更大的半径处。然而,我们知道有几个来源,特别是在超大质量黑洞中,有相当高的质量吸积率。在这种情况下,吸积盘在几何学上变得很厚,并且盘的内边缘预计在最内侧的稳定圆形轨道内。在这项工作中,我们采用波兰甜甜圈模型来描述几何厚盘,我们研究了铁线形状从类似的系统。我们还模拟了全反射光谱,我们分析了模拟观测与薄盘相对论反射模型,以确定磁盘结构的影响模型参数的估计,特别是在克尔假设的测试的情况下。
2019-11-29 astro-ph.HE gr-qc
High-Density Effects in X-ray Reflection Models from Accretion Disks
目前的模型,从吸积盘周围的黑洞和其他紧凑的物体反射的X射线光谱通常计算假设磁盘大气的密度是恒定的几个汤姆逊深度从照射表面。这些模型的一个重要简化假设是,气体的电离结构完全由电离参数$ξ$的单个固定值指定,电离参数是入射通量与气体密度的比率。密度通常固定在$n_e=10^{15}$ cm $^{-3}$。受观测的启发,我们在计算反射光谱时考虑了更高的密度。通过计算$n_e \gtrsim 10^{17}$ cm $^{-3}$的模型光谱,我们发现高密度效应显著地改变了反射光谱。主要效果是在能量$\lesssim 2$ keV处提高热连续性。我们讨论了这些结果的影响,解释活动星系核和黑洞双星的观测。我们还讨论了目前可用的原子数据的质量所施加的模型的局限性。
2016-03-28 astro-ph.HE
Relativistic reflection X-ray spectra of accretion disks
本文计算了活动星系核(AGN)中吸积盘X射线谱的相对论反射分量。我们的计算表明,吸积流的运动以及中心黑洞的引力和旋转可以显著地改变光谱。光谱中的吸收边遭受严重的能量漂移和拖尾,并且失真的程度取决于系统参数,特别是吸积盘的内半径和盘的观察倾斜角。效果是显著的。来自内部吸积盘的荧光X射线发射线可以有力地诊断吸积黑洞事件视界附近的时空扭曲和动力学相对论效应。然而,在拟合X射线连续谱时,对反射分量的不适当处理可能会引起伪线状特征。这些特征模拟了真实的荧光发射线,并可能掩盖其相对论特征。为了从活动星系核X射线谱中提取黑洞参数,需要反射连续谱和发射谱线的完全相对论模型。
2009-03-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling the precession of the warped inner accretion disk in the pulsars LMC X-4 and SMC X-1 with NuSTAR and XMM-Newton
利用宽波段X射线研究了超轨道周期对中子星X射线双星LMC X-4和SMC X-1的X射线谱和脉冲轮廓的影响。这两个源显示出几十天量级的周期性或准周期性光度变化,这被认为是超轨道的,并归因于扭曲的旋进吸积盘。使用联合NuSTAR和XMM-牛顿观测,跨越一个完整的超轨道周期,我们研究了这些来源的宽带光谱,并发现形状被很好地描述了一个软黑体组件的吸收功率定律。光谱形状和脉冲轮廓形状的变化是周期性的超轨道周期,从旋进盘预期。我们进行X射线断层扫描使用的脉冲轮廓的变化来模拟内部吸积盘的几何形状和运动学。我们简单的光束和内盘几何模型表明,软脉冲的形状和相位的长期变化是一致的再处理发射从一个旋进内盘。
2019-12-13 astro-ph.HE
A strongly changing accretion morphology during the outburst decay of the neutron star X-ray binary 4U 1608-52
一般认为,当X射线亮度衰减到爱丁顿极限($L_{\rm Edd}$)的$\sim 10^{-2}$以下时,瞬态低质量X射线双星(LMXB)中吸积流的性质和几何形状会发生显著变化。然而,很少有观测的情况下,在一个单一的X射线双星在一个很宽的动态范围内跟踪的吸积流的演变。在这项工作中,我们使用在2018年中子星LMXB 4U 1608-52吸积爆发期间获得的NuSTAR和NICER观测结果来研究反射光谱的变化。我们发现,当X射线亮度为$\sim 10^{37}$ erg/s($\sim 0.05$ $L_{\rm Edd}$)时,在爆发的峰值期间清楚地看到的宽的Fe-K $α$线和康普顿峰,在爆发的衰减期间当源亮度下降到$\sim 4.5 \times 10^{35}$ erg/s($\sim 0.002$ $L_{\rm Edd}$)时消失。我们表明,这种非检测的反射功能不能解释的低信噪比在较低的流量,而是由物理变化所造成的吸积流。模拟合成NuSTAR观测网格的内部磁盘半径,磁盘电离,和反射分数,我们发现,反射功能的消失可以解释增加磁盘电离($\log ξ\geq 4.1$)或大大减少反射分数。一个不断变化的磁盘截断单独,但是,不能解释缺乏再处理的Fe-K $α$发射。如果内部吸积流从薄盘蒸发成几何上较厚的流,则可能发生电离参数的所需增加,例如通常假设在较低的质量吸积率下形成辐射效率…
2020-02-10 astro-ph.HE
Accretion disk radiation dynamics and the cosmic battery
研究了Kerr黑洞周围天体物理吸积盘中的辐射动力学。辐射的来源是吸积盘本身,而不是像以前对坡印廷-罗伯逊效应的研究那样是一个中心物体。我们产生的数值天空图从光子的轨迹,起源于磁盘的表面上看到的磁盘的内边缘的位置的最内稳定的圆形轨道(ISCO)。我们研究了几种具有Shakura-Sunyaev表面温度分布的吸积盘形貌。最后,我们计算了吸积盘内边缘周围的宇宙电池机制的电动势源,得到了天体物理磁场产生的特征时标。
2014-07-21 astro-ph.HE
X-ray variations in the inner accretion flow of Dwarf Novae
我们证明了SS Cyg,VW Hyi,RU Peg,WW Cet和T Leo五个DN系统的时变光变曲线的UV和X射线功率谱在静止时是相似的。所有这些都显示出在其功率谱的中断,这在传播波动模型的框架内表明内盘截断。我们推导出这些系统的内盘半径在(10-3)$\times10^{9}$ cm范围内。我们分析了天鹅座SS爆发的RXTE数据,并将其与平静期间获得的功率谱进行了比较。我们表明,在爆发的磁盘向白矮星和后退的爆发下降。我们计算的同时紫外和X射线光变曲线的五个DN在这项工作中研究,使用的XMM-牛顿数据获得的平静和发现X射线的时间滞后为96-181秒。这可以用物质从被截断的内盘到白矮星表面的旅行时间来解释。我们认为,在一般情况下,DN可能有截断吸积盘在静止,这也可以解释紫外线和X射线延迟在爆发阶段,吸积可能发生通过日冕流在磁盘(例如,旋转的吸积盘日冕)。在传播涨落模型的框架内,我们观察到的X射线/UV时间滞后的DN系统的情况下,与那些,检测到的磁性中间极性的比较,使我们能够粗略估计的粘度参数$α\sim0.25$在DN系统的吸积流的最里面的部分。
2012-08-29 astro-ph.HE
Revealing the accretion disc corona in Mrk 335 with multi-epoch X-ray spectroscopy
活动星系核在一个超大质量黑洞周围有一个吸积盘,其中有一个产生日冕的X射线。在明亮的光源中,如Seyfert 1星系Mrk 335,已经观察到日冕发射从吸积盘反射。反射产生的光谱特征,如铁发射线,这使得内吸积盘和日冕的属性受到限制。我们对Mrk 335的所有XMM-Newton,Suzaku和NuSTAR观测进行了多历元光谱分析,并优化了我们的拟合程序,以揭示爱丁顿比和光谱参数之间的相关性。我们发现,光盘的电离参数强烈相关的爱丁顿比:内光盘更强烈的电离在更高的流量。相关性的斜率没有以前预测的那么陡。此外,幂律谱的截止能量随着爱丁顿比的增加而增加,而反射分数则呈现出减小的趋势。我们解释这种行为作为吸积率的函数的日冕的几何变化。在爱丁顿极限的10%以下,致密且光学厚的日冕靠近内部盘,而在更高的吸积速率下,日冕可能是光学薄的,并且垂直延伸远离盘表面。此外,我们发现一个软过剩,由两个组件。除了在低电离状态下反射的贡献外,还存在第二个分量,其跟踪总通量。
2015-12-12 astro-ph.HE
The Reliability of Accretion Disk Inclination Derived from X-ray Spectroscopy of Active Galaxies
本文利用RELXILL模型和多历元XMM-Newton/NuSTAR宽带数据及模拟光谱,验证反射光谱法测量活动星系吸积盘内区倾角的可靠性。
2024-01-31 astro-ph.HE
Evidence of disc reflection in the X-ray spectrum of the neutron star low mass X-ray binary 4U 1636-536
本文用\nustar{}对环礁源4U~(1636-536)进行了宽带光谱分析。在这次观测中,发现该源处于低光度状态,$3-79 \kev{}$ X射线光度为$L_{3-79 keV}=(1.03\pm0.01)\times 10^{37}$尔格/秒,假设距离为6千秒差距。在这次观测中,我们已经识别并排除了12个I型X射线爆发,以研究持续发射。用具有$Γ\sim1.9$、$kT_{e}\sim28 \kev{}$和$kT_{s}\sim0.9\kev{}$的热康普顿化模型{ \tt nthcomp}很好地描述了连续体。\nustar{}数据揭示了一个清晰的圆盘反射特征,一个显著宽的Fe-K发射线(在$5-8\kev{}$周围)和相应的反射峰(在$15-30\kev{}$周围)。我们用两个相对论模糊反射模型对数据进行了建模。这两个家庭的反射模型更喜欢截短的内部光盘半径之前的ISCO。我们发现,内盘被截断的$R_{in}=(3.2-4.7)\;R_{ISCO}$($\simeq16-24\,R_{g}\: \text{or}\: 36-54$公里)的内半径。这个内盘半径表明中子星的磁场强度是$B\leq2.0\times10^{9}$ G。
2021-03-30 astro-ph.HE
The Eye of the Storm: Light from the Inner Plunging Region of Black Hole Accretion Discs
一般认为,来自黑洞吸积盘的内陷区的光对吸积盘的整体光谱的贡献可以忽略不计,即陷进的流体在有时间辐射之前就被黑洞吞噬了。在用于拟合吸积盘X射线观测的标准盘模型中,假设倾伏区域是完全黑暗的。然而,包括磁化流的全部物理学的数值模拟预测,盘的总光度的一小部分来自俯冲区域。我们研究这种被忽视的内部光的观测结果。我们计算基于辐射转移的光盘光谱,对应于3D广义相对论磁流体动力学模拟光盘(其产生光的暴跌区域内)。在黑洞自旋估计的背景下,我们发现,被忽略的内部光只有适度的影响(这种偏差小于典型的观测系统误差)。对于快速旋转的黑洞,我们发现在高能量下,来自俯冲区的组合辐射产生弱幂律尾。这表明,下落物质是在X射线双星的热主导和陡峭的幂律状态中观察到的一些“日冕”发射的起源。
2012-04-25 astro-ph.HE
Curved accretion disks around rotating black holes without reflection symmetry
在基本量子引力的有效低能理论中,特别是在引入宇称违反相互作用时,自然会出现没有赤道反射对称性的旋转黑洞。采用理论不可知的方法,考虑最近提出的类Kerr-like黑洞模型,研究了无反射对称旋转黑洞周围吸积盘的结构和性质.在没有反射对称性的情况下,吸积盘通常是曲面形状,而不是位于赤道面上的平盘。此外,控制反射不对称性的参数$ε$将缩小最内层稳定圆轨道的尺寸,并提高黑洞在吸积过程中将静止质量能量转换为辐射的效率。逆行最内侧的稳定圆形轨道被拉伸,但其影响基本上被抑制。此外,我们发现,自旋测量的基础上的引力红移观测的磁盘,假设一个克尔几何,可能高估了真实的自旋值,如果中心对象实际上是一个克尔类黑洞与明显的赤道反射不对称性。当反射不对称性较小时,吸积盘弯曲,最内层稳定圆轨道收缩的定性结果在我们的模型中是普遍的。
2022-03-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Two major constraints on the inner radii of accretion disks
Stefan-Boltzmann定律对黑洞X射线双星中的内吸积盘的几何形状产生了基本的约束。它遵循从考虑照射通量和盘的内部部分的有效温度,这意味着一个强的准热分量的平均能量高于在有效温度下的黑体必须存在每当观察到相对论Fe K荧光和反射功能。在高亮度硬态中,这种色温为$\sim$ 1 keV的准热分量明显不存在,这与靠近最内侧稳定圆形轨道的强烈辐照盘不相容。相反,圆盘应该在相对较大的半径处被截断,或者在较大的高度处被日冕照射,这将降低有效温度并使其与数据一致。我们还研究了盘/日冕模型的约束条件,比较了文献中使用变密度反射码拟合的盘密度与我们从电离参数,光度和盘内半径计算的盘密度。我们发现,拟合密度高/低得多的硬/软状态的二进制文件,这意味着使用的假设和方法的重大问题。
2020-06-18 astro-ph.HE
On the determination of the spin and disc truncation of accreting black holes using X-ray reflection
本文讨论了简单的相对论模糊X射线反射模型在吸积黑洞盘的自旋和内径的确定中的应用。观测上,日冕的性质是不确定的先验,但一个强大的确定的内部磁盘半径时,磁盘的发射率指数是严格限制。当内部圆盘被很好地照亮时,黑洞的自旋也可以被确定。使用来自射线追踪的反射建模,我们表明,强大的确定盘截断需要的位置的冠状源是准静态的,并在高度和半径小于盘的截断半径。稳健的自旋测量要求日冕的至少一部分位于黑洞上方小于约10个引力半径的地方,以便最里面的区域,包括最里面的稳定圆形轨道,得到很好的照明。模糊核的宽度(例如,铁线)对日冕高度有很强的依赖性。这些限制可能特别适用于低爱丁顿分数(例如低/硬状态和低光度AGN),其中日冕的高度可能相对较大,或流出,并与喷流产生有关。
2014-01-08 astro-ph.HE
MAXI J1820+070 with NuSTAR I. An increase in variability frequency but a stable reflection spectrum: coronal properties and implications for the inner disc in black hole binaries
MAXI J1820+070(光学对应物ASASSN-18 ey)是最近通过非常明亮的爆发发现的黑洞候选者。低消光柱和高通量下的长持续时间允许对吸积过程进行详细测量。在这项工作中,我们比较了X射线光谱和定时属性的演变,通过初始硬状态的爆发。我们表明,内吸积盘,相对论反射测量,保持稳定的整个爆发期间。尽管如此,细微的光谱变化被观察到,这是很好地解释了日冕几何形状的变化。然而,时间变化的特征-低频翻转和QPO频率-在频率上急剧增加,随着爆发的进行。这表明,变异的时间尺度是由冠状条件,而不仅仅是由内部光盘半径。我们还发现X射线光度和日冕温度之间有很强的相关性。这可以通过有效半径不断变化且非热电子分数约为20%的电子对产生来解释。
2019-09-10 astro-ph.HE
Spectra and Structure of Accretion Disks with Nonzero Inner Torque
我们提出了适合于近爱丁顿光度,辐射压力占主导地位的吸积盘周围的恒星质量黑洞的光谱和垂直结构的数值计算。我们涵盖了广泛的黑洞自旋和耗散配置文件的基础上的第一性原理三维磁流体磁盘内部模拟。我们还包括非零应力在最里面的稳定的圆形轨道,这导致在磁盘的有效温度迅速增加对黑洞,并引起相当极端的条件下,高温和低表面密度。我们发现,随着到黑洞距离的减小,局部环形谱变得越来越具有饱和康普顿化的特征。虽然光谱随着黑洞自旋的增加而变得更硬,但即使在最大自旋时,它们也不会产生宽的幂律尾。我们讨论了我们的结果的背景下,陡峭的幂律状态和相关的高频准周期振荡观察到的一些X射线双星系统的影响。
2018-10-21 astro-ph.HE
X-ray reflected spectra from accretion disk models. III. A complete grid of ionized reflection calculations
我们提出了一个新的和完整的图书馆的合成光谱模拟的组成部分,从照明吸积盘反射的发射。使用我们的代码XILLVER的更新版本,结合新的例程和更丰富的原子数据库的光谱计算。我们以表格模型的形式提供覆盖广泛参数的反射模型的广泛网格。每个单独的模型的特征在于照射辐射的光子指数r、盘表面处的电离参数r(即,X射线通量与气体密度的比率),以及相对于太阳值的铁丰度A_{Fe}。所涵盖的参数范围为:1.2 \leq <$\leq 3.4、1 \leq <$\leq 10^4和0.5 \leq A_{Fe} \leq 10。这些范围捕获的物理条件通常从活动星系核的观测推断,也恒星质量的黑洞在硬态。这个库是为了在热磁盘通量与入射幂律通量相比很微弱时使用。该模型预计将提供一个准确的描述铁K发射线,这是用于测量黑洞自旋的关键光谱特征。在一个FITS文件{ \url{http://hea-www.cfa.harvard.edu/~javier/xillver/} }中提供了总共720个反射光谱,适用于通过XSPEC中的表格模型分析X射线观测。与以前的反射模型的详细比较说明了这个版本的XILLVER中包含的改进。
2013-03-08 astro-ph.HE
Hydrodynamic Simulations of the Inner Accretion Flow of Sagittarius A* Fueled By Stellar Winds
我们目前雅典娜++网格为基础的,流体动力学模拟到人马座A* 吸积通过恒星风的$\sim 30$沃尔夫-拉叶星在中央秒差距的银河系中心。这些模拟跨越了$\sim$ 4个数量级的半径,一直延伸到黑洞的300个引力半径,比以前的工作多了$\sim 32$倍。我们相当好地再现了钱德拉在中央秒差距观测到的漫射热X射线发射。小半径的吸积流是两个部分的叠加:1)一个适度未束缚的、次开普勒的、厚的、压力支持的盘,它在大多数(但不是所有)时间与顺时针恒星盘对齐; 2)一个束缚的、低角动量的流入,主要沿着盘的南极进行。我们解释这种结构作为一个自然的结果,一些最里面的恒星风占主导地位的吸积,产生一个广泛分布的角动量流。在模拟中包括恒星S2对流动结构的影响可以忽略不计。外推我们的结果,从不同的内半径模拟,我们发现的吸积率$\sim$几个$\times 10^{-8} M_\odot$ /年的地平线尺度,符合约束的基础上建模观测到的排放Sgr A*。这里发现的流动结构可以用作更现实的初始条件的水平尺度模拟的Sgr A*。
2018-06-23 astro-ph.HE
Constraining the X-ray reflection in low accretion rate AGN using XMM-Newton, NuSTAR and Swift
低速吸积的活动星系核(AGN)的一个有趣的特征是其X射线谱的反射特征变弱,这可能是由于随着吸积速率的降低,环面逐渐消失的结果。有人认为,低光度活动星系核(LLAGN)与高光度活动星系核相比,会有不同的反射器配置,要么覆盖更小的天空部分,要么只是拥有更少的物质。此外,我们注意到,光谱指数($Γ$)和截止能量的主要幂律发射的确定是受反射模型的列入,显示使用它们来研究吸积机制的重要性,特别是在LLAGN的情况下,以前已经显示出高色散之间的关系$Γ$和吸积率。我们的目的是约束的几何形状和列密度的反射层的LLAGN样品覆盖了广泛的X射线的能量范围结合数据从XMM牛顿+ NuSTAR +雨燕的硬X射线通量有限的样品17 LLAGN从BASS/DR 2吸积率$λ_{Edd}$ =L $_{\rm Bol}$ /L $_{\rm Edd}$ <10 $^{-3}$。我们拟合所有的光谱使用的反射模型环面(borus 02)和吸积盘(Xillver)反射器。我们发现了环面柱密度和吸积率之间的初步相关性,LLAGN显示出较低的柱密度相比,高光度的对象。我们还确认了$Γ$和$λ_{Edd}$之间的关系,具有比以前报道的更小的散射,这要归功于包含高能量数据和反射模型。我们的结果与$λ_{Edd}\sim10^{-3}$的一个断裂相一致,表明与高吸积活动星系核相比,存在一种不同的吸积机制。
2022-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Physical Properties of the Inner Shocks in Hot, Tilted Black Hole Accretion Flows
热,压力支持,倾斜的黑洞吸积流的模拟,其中的流的角动量与黑洞自旋轴不一致,可以表现出两个非轴对称的激波结构中的内部区域的流。我们分析的强度和意义,这些冲击波结构的模拟与倾斜角为10和15度。通过整合模拟中的流体轨迹,通过冲击,并跟踪沿这些轨迹的流体量的变化,我们表明,这些冲击是强大的,具有相当大的压缩比,与早期的索赔。然而,它们只是适度的相对论。我们还表明,这两个密度增强类似流在其形状,实际上只是后冲击压缩,作为流体轨迹切割,而不是沿着它们流动。与激波有关的耗散是平流进入洞内的静止质量能量的一个重要部分($\simeq3-12$ %),因此与紊流的耗散相当。因此,冲击应该使秩序统一的变化,在观察到的黑洞吸积流是倾斜的属性。
2013-11-21 astro-ph.HE
Testing the performance and accuracy of the RELXILL model for the relativistic X-ray reflection from accretion disks
反射光谱模型XHILL是研究黑洞周围吸积盘的相对论X射线反射的常用模型。我们提出了一个系统的研究模型的能力,约束无量纲的自旋和电离参数$\sim$ 6,000 NuSTAR模拟明亮的X射线源采用灯柱几何形状。我们采用高计数谱来显示模型中的限制,而不会与信噪比中的限制混淆。我们发现,这两个参数都恢复良好,在90%的置信度与改善约束,在较高的反射率,高自旋,低源高度。我们测试光谱在一个广泛的范围内-首先在10 $^6-$ 10 $^7$,然后$\sim$ 10 $^5$总源计数在整个有效的3-79 keV的NuSTAR带,并发现一个很强的依赖性的结果如何拟合周围的起始参数,由于模型本身的复杂性。选择盲拟合而不是携带实际参数值的一些估计值的方法可能导致模型参数的显著更差的恢复。我们进一步强调了跨越空间的非线性行为的参数,如$log~ξ$仔细和彻底的模型,以避免误导性的结果的重要性。在选择拟合程序的光,我们回顾的必要性,要注意选择的数据分箱和拟合统计用于测试拟合优度,通过证明光子指数$Γ$的影响。我们再次强调并恳求需要考虑探测器的分辨率,同时合并X射线数据,并使用泊松拟合统计,而不是分析泊松数据。
2017-11-07 astro-ph.HE
AstroSat/UVIT observations of IC4329A: Constraining the accretion disc inner radius
我们提出了一个强大的Seyfert 1星系IC 4329 A中的吸积盘的远紫外和近紫外辐射的研究使用的观测与紫外成像望远镜(UVIT)板载AstroSat。这些数据提供了迄今为止获得的IC 4329 A在远紫外和近紫外波段的最高空间分辨率和最深图像。UVIT数据的优异空间分辨率使我们能够准确地分离来自宿主星系的扩展发射和活动星系核在远紫外和近紫外波段的发射。我们得到的银河系和内部红化校正后的活动星系核通量的内在,以及从宽和窄线区域的发射线的贡献。当黑洞的质量估计为1- 2 × 10^8 Msun时,与“标准”模型中的吸积盘相比,内禀紫外连续辐射显示出明显的不足。我们发现,内在的紫外线连续是完全符合标准的磁盘模型,但只有当磁盘发射的距离大于80-150引力半径。
2021-04-16 astro-ph.HE
Testing Relativistic Accretion Disk Models with GRO J1655-40
黑洞X射线双星是研究强引力势下吸积现象的理想环境。KERRBB在测量黑洞自旋的X射线光谱连续方法中占有重要地位,该方法模拟了吸积盘最内部区域的发射。在这项工作中,我们提出的X射线光谱分析的结果,使用公开可用的RXTE数据的GRO J1655-40在2005年的爆发期间获得的两个相对论吸积盘模型,KERRBB和KYNBB。我们的分析表明,这两个模型提供了相同的结果与黑洞的自旋测量,磁盘温度,和磁盘光度时,吸积盘的内边缘设置在最内稳定圆轨道(ISCO)的吸积率相同。我们不能得到合理的拟合$\sim$ 89\%的观测与一个固定的黑洞自旋值在$\mathrm{a_{*}=0.7}$使用这两个模型。允许旋转参数变化显著改善了拟合统计量,降低的$\rm χ^{2}$值从$\sim$ 10-100降低到2以下。这两个模型揭示了黑洞自旋值之间的变化$\rm 0.52<a_{*}<0.94$,这可以被解释为一个可变的内部边缘的磁盘在不同的吸积状态。
2023-01-14 astro-ph.HE