Testing relativistic reflection models with GRMHD simulations of accreting black holes
X射线反射光谱是目前研究黑洞周围吸积盘内部、测量黑洞自旋、甚至测试强引力场中基础物理的主要技术之一。然而,这些测量的准确性取决于用于光谱分析的反射模型,这有时会受到质疑。在这项工作中,我们使用广义相对论磁流体动力学(GRMHD)程序在克尔时空中产生一个薄的吸积盘,并使用光线追迹技术计算其相对论展宽的反射谱。我们模拟NuSTAR观测,我们测试的能力,目前的反射模型的基础上Novikov-Thorne磁盘恢复正确的输入参数。我们的研究表明,我们可以测量正确的输入参数的情况下,大倾角的源,而我们发现一些微小的差异时,磁盘的倾角是低的。
2022-10-13 astro-ph.HE gr-qc
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
Implementation of a radial disk ionization profile in the RELXILL_NK model
在对黑洞双星和活动星系核的X射线观测分析中,经常发现在吸积盘内部存在非常陡峭的反射发射率剖面,但关于其确切来源还存在一些争论。虽然陡峭的反射发射率曲线可以自然地产生紧凑的日冕接近黑洞,测量的径向发射率参数可以进一步增加的径向磁盘电离配置文件时,理论模型假设一个磁盘恒定的电离。在本文中,我们实现了一个径向盘电离剖面的可能性的反射模型XHILL_NK,这是一个软件包,旨在计算“变形”克尔黑洞的反射谱。我们分析了NuSTAR观测的黑洞二进制EXO 1846-031,这是以前发现有一个非常高的内发射率指数。我们发现,与径向盘电离剖面的模型改善了拟合,但对黑洞自旋参数的估计和变形参数的约束的影响是适度的。然而,我们表明,雅典娜和eXTP的未来观测的分析将必然需要模型与径向盘电离配置文件有准确的约束的变形参数。
2021-05-28 astro-ph.HE gr-qc
Improved Reflection Models of Black-Hole Accretion Disks: Treating the Angular Distribution of X-rays
X射线反射模型被用来约束的吸积盘的属性,如电离度的气体和元素丰度。结合广义相对论射线追踪代码,可以确定其他参数,如黑洞的自旋和系统的倾角。然而,目前的反射模型用于这样的研究只提供角度平均的解决方案,在磁盘的表面反射的通量。此外,由于相对论性光弯曲,光子的发射角在盘上改变。为了克服这种简化,我们构建了新的角度相关反射模型XILLVER,通过自洽连接XILLVER反射模型与相对论模糊代码RELLINE。
2013-12-12 astro-ph.HE
Reflection Modeling of the Black Hole Binary 4U~1630$-$47: the Disk Density and Returning Radiation
本文利用相对论反射谱对黑洞双星4U~1630 $-$ 47的X射线观测进行了分析。我们使用的档案数据从RXTE,雨燕,和NuSTAR天文台,在不同的爆发之间的源$1998$和$2015$。我们的模型包括两个相对较新的进展,现代反射码:高密度磁盘,并返回热磁盘辐射。恒星质量黑洞周围的吸积盘预计具有远高于传统反射模型中假设的标准值的密度(即,$n_{\rm e}\sim10^{15}~{\rm cm^{-3}}$)。新的高密度反射模型在确定盘截断方面具有重要意义(即,盘的内半径)。这是因为必须保持辐射通量和相应的盘电离状态的自洽性,这是盘密度和系统几何形状的函数。我们发现,磁盘密度是$n_{\rm e}\ge10^{20}~{\rm cm^{-3}}$在所有的光谱状态。这个密度,结合我们对材料电离态的限制,意味着照射通量撞击在磁盘上,这与预期的理论估计是一致的。返回热磁盘辐射-磁盘光子弯曲回磁盘产生额外的反射成分的部分-预计主要是在软状态。我们发现,返回的辐射模型确实提供了一个更好的适合软状态的数据,加强以前的结果表明,在软状态的照射连续可能是黑体发射磁盘本身。
2021-01-16 astro-ph.HE
X-Raying an Accretion Disk in Realtime: the Evolution of Ionized Reflection during a Superburst from 4U 1636-536
当热核X射线爆发在吸积中子星上点燃时,吸积盘会受到突然的强X射线照射,这可以驱动盘中的一系列过程。持续数小时的超级爆发观测为研究这些过程和探测吸积物理学提供了最佳机会。利用详细的电离反射模型,我们用RXTE对2001年4U 1636-536观测到的超暴进行了时间分辨光谱分析。光谱与黑体反射光致电离的吸积盘一致,电离状态随时间下降。的反射分数的演变表明,最初的反射发生在一部分的磁盘在较大的半径,随后过渡到从磁盘的内部区域的反射。即使这个超爆没有达到爱丁顿极限,我们发现,一个强大的本地吸收发展过程中的超爆。包括这一事件,只有两个超级爆发已观察到的仪器有足够的收集面积,以允许这种分析。它突出了未来的X射线观测站研究超级爆发照射时吸积盘中的过程的令人兴奋的机会。
2014-12-02 astro-ph.HE
Modeling reflection spectra of super-Eddington X-ray sources
Fudan University(复旦大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Ulugh Beg Astronomical Institute(乌鲁格别克天文研究所);Institut für Astronomie und Astrophysik, Eberhard-Karls Universität Tübingen(蒂宾根大学天文与天体物理研究所);Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学高等研究院);University of Warwick(华威大学);Institute of Astronomy, University of Cambridge(剑桥大学天文学研究所)
本文提出两种新模型用于超爱丁顿源的X射线反射光谱分析,揭示了喷流和盘结构对Fe K线的影响。
2025-12-12 astro-ph.HE gr-qc
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
Evidence for Relativistic Disk Reflection in the Seyfert 1h Galaxy/ULIRG IRAS 05189-2524 Observed by NuSTAR and XMM-Newton
我们对2013年拍摄的Seyfert 1h星系/ULIRG IRAS 05189-2524的NuSTAR和XMM-牛顿观测进行了光谱分析。我们发现相对论磁盘反射的宽带X射线光谱的证据:一个高度不对称的宽Fe K $α$发射线延伸到3千电子伏和康普顿散射组件以上10千电子伏。自洽盘反射模型的物理模拟表明,吸积盘被认为是在一个中间的角度与超太阳铁丰度,和一个温和的约束,可以把高能量切断的幂律连续。我们在不同的吸收场景下测试磁盘反射建模。一个快速的黑洞(BH)自旋是有利的,但我们不能把一个模型无关的严格约束的价值。高反射率($R_{\rm ref} \simeq$ 2.0-3.2)表明日冕照明源是紧凑的,靠近BH(位于中央BH上方8.7 $R_{\rm g}$内),其中光弯曲效应是重要的。
2017-01-31 astro-ph.HE
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
Towards more accurate synthetic reflection spectra: improving the calculations of returning radiation
本文提出计入返回辐射并使用实际入射光谱计算 Kerr 黑洞薄吸积盘逐点反射光谱的新模型,通过 NICER/NuSTAR 模拟与 RELXILL 拟合揭示高自旋、低日冕高度和低电离参数下的参数偏差。
2024-04-08 astro-ph.HE gr-qc
Ionized Reflection Spectra from Accretion Disks Illuminated by X-ray Pulsars
在多种类型的吸积致密物体周围观察到了X射线反射特征。模拟这些功能产生重要的物理约束的吸积盘,激励X射线反射模型的发展适合于各种系统和照明条件。本文提出了一种适用于硬幂律X射线谱(Γ< 1)和可变高能截止的等密度电离X射线反射模型。这些模型,然后应用到朱雀数据的吸积X射线脉冲星LMC X-4,在那里得到了很好的拟合与高度电离的反射器负责广泛的Fe K线和软过剩。电离的反射层显示出明显的多普勒展宽的强有力证据,并且红移了~10^4 km/s。这些特征表明,反射物质与发生在磁性截断的吸积盘内部区域的复杂动力学有关。因此,对脉冲星X射线谱的反射研究可能对磁层半径的吸积物理学有重要的启示。
2012-02-14 astro-ph.HE
Exploring The Effects Of Disk Thickness On The Black Hole Reflection Spectrum
在活动星系核和X射线双星中观测到的相对论展宽的反射光谱,已被证明是研究黑洞性质及其所处环境的有力工具。从吸积盘的最内部区域发射,这种X射线光谱成分不仅携带着关于存在于这些极端条件下的等离子体的信息,而且还携带着黑洞旋转的信息,这是这些物体形成和吸积历史的标志。然而,目前用来解释反射光谱的模型往往过于简单,将圆盘近似为一个无限薄的光学厚度的物质平面,围绕中心物体以圆形开普勒轨道运行。使用一个新的相对论射线追踪套件(Fenrir),允许更复杂的磁盘近似,我们研究磁盘厚度可能对反射光谱的影响。假设一个灯柱电晕,我们发现,有限的磁盘厚度可以有各种影响的反射光谱,包括截断的蓝翼(从自遮蔽的吸积盘)和增强的红翼(从中央'眼墙'的内盘的照射)。本文对忽略这些影响可能导致的黑洞自旋和高度的系统误差作了初步估计。
2018-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
The 2017 Failed Outburst of GX 339-4: Relativistic X-ray Reflection near the Black Hole Revealed by NuSTAR and Swift Spectroscopy
我们报告了黑洞双星GX 339-4在其最近的2017-2018爆发期间的光谱分析,由Swift和NuSTAR天文台同时观测。虽然在这个特殊的爆发源未能进行状态转换,尽管太阳在峰值亮度的限制,我们能够触发四个不同的观测采样源在硬态的演变。我们表明,即使是最低的光度观测的NuSTAR光谱显示出清晰的X射线再处理(反射)的吸积盘的签名。用我们的相对论反射模型系列对最高信噪比光谱进行的详细分析表明,存在宽反射分量和窄反射分量。我们发现,双灯柱模型提供了一个优越的适合相比,标准的单灯柱加上遥远的中性反射。在双灯柱模型中,两个不同高度的源被放置在黑洞的旋转轴上,这表明Fe K发射的窄分量可能起源于盘中的远处区域,但仍然受到其旋转运动的显著影响。不管几何假设,我们发现,在我们所有的拟合中,吸积盘的内边缘达到几个引力半径,与以前在类似光度水平下的测定一致。这证实了一个非常低的程度的磁盘截断这个源在光度高于~1%爱丁顿。我们对Rin的估计加强了对内部盘的建议行为,该内部盘在硬态中随着亮度的增加而接近最内部的区域。
2019-08-02 astro-ph.HE gr-qc
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
Self-Consistent Disk-Reflection Analysis of the Black-Hole Candidate X-ray Binary MAXI J1813-095 with NICER, Swift, Chandra, and NuSTAR
利用多卫星数据对MAXI J1813-095进行自洽盘反射分析,发现反射分数显著高于以往,支持轻微截断或非截断盘,最小自旋>0.7。
2024-09-20 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
Investigating the consistency of the shape and flux of X-ray reflection spectra in the hard state with an accretion disk reaching close to the black hole
本研究针对黑洞X射线双星MAXI J1820+070低/硬态中反射相关黑体缺失的问题,通过同时拟合反射谱形状与流量,发现吸积盘可延伸至黑洞附近且再处理黑体与数据一致,并提出外流平板日冕的可能几何结构。
2024-10-30 astro-ph.HE
Origin of the X-ray disc-reflection steep radial emissivity
黑洞周围吸积盘的X射线反射,以及与之相关的宽铁K $α$线,已被广泛用于约束最内层的吸积流几何和黑洞自旋。最近的一些测量显示,在一些活动星系核和X射线双星的陡峭的反射辐射率的轮廓。我们探讨的物理动机的条件下,引起所观察到的陡峭的光盘反射发射率的配置文件。我们进行了一组模拟的基础上,未来可能的高分辨率X射线任务的配置。对典型的X射线亮Seyfert-1星系进行了计算。我们发现,陡峭的发射率分布与$q\sim 4-5$(其中的发射率是$ε(r) \propto r^{-q}$)产生考虑i)灯柱的情况下,一个主要的紧凑的X射线源位于靠近黑洞,或ii)的径向依赖的光盘电离状态。我们还强调了反射角发射率的作用:径向发射率指数$q$被高估时,标准的边缘变暗法来描述的数据。非常陡峭的发射率曲线与$q \geq 7$自然地通过应用反射模型,考虑到径向轮廓$ξ(r)$的光盘电离所引起的紧凑的X射线源位于靠近中央黑洞。
2012-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
A NuSTAR observation of disk reflection from close to the neutron star in 4U 1608-52
研究中子星低质量X射线双星吸积盘内缘的X射线反射,可以研究吸积盘的几何结构,并对中子星的半径进行约束。我们报告了在2014年微弱爆发期间获得的4U 1608-52的NuSTAR观测结果,当时中子星的已知自旋频率为620 Hz,在爱丁顿极限的1-2%处吸积。3-79 keV的连续辐射由γ ~2幂律支配,kTbb~0.3-0.6 keV的黑体分量的贡献约为1-2%。高质量的NuSTAR光谱揭示了盘反射的特征;宽的铁谱线在7 keV附近达到峰值,康普顿背散射峰在20-30 keV左右。模拟圆盘反射光谱表明,双星倾角为i~30-40度,小“日冕”高度h<8.5 GM/c2。此外,谱分析表明,内盘半径扩展到Rin~7-10 GM/c ~ 2,接近最内侧的稳定圆轨道。这将中子星的半径限制在R <21 km and the redshift from the stellar surface to z>0.12,质量为M=1.5 Msun,自旋参数为a=0.29。
2015-05-26 astro-ph.HE
NICER observations of the evidence of Poynting-Robertson drag and disk reflection during type I X-ray bursts from 4U 1636$-$536
I型X射线爆发是中子星(NS)表面吸积物质不稳定热核燃烧的结果。高能X射线光子在这种爆发期间的快速释放与周围的吸积盘相互作用,这由于坡印廷-罗伯逊阻力而提高了吸积速率,因此,爆发发射的一部分被反射。我们分析了2017年发生在NS低质量X射线双星4U 1636- 536中的两次光球半径膨胀爆发,使用的数据来自中子星内部成分探测器。时间分辨的爆发光谱显示出明显的偏离黑体模型。通过引入增强的持续辐射($f_a$模型)或吸积盘的反射(\texttt{relxillNS}模型),可以显著改善光谱拟合。与\texttt{relxillNS}模型相比,$f_a$模型提供了更高的黑体温度和更高的爆发通量。$f_a$模型的两个爆发,$4.36\times10^{-8}~\mathrm{erg~cm^{-2}~s^{-1}}$和$9.10\times10^{-8}~\mathrm{erg~cm^{-2}~s^{-1}}$,峰值流量略高于爱丁顿极限的混合氢氦和纯氦爆发从以前的观测,分别。当同时考虑圆盘反射时,峰值通量较低以匹配优选值。我们发现的证据支持这两个X射线爆发的Poynting-Robertson阻力和磁盘反射已经出现的发现。此外,盘反射可贡献总突发发射的$\sim20-30\%$。
2022-04-07 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
Impact of reflection Comptonization on X-ray reflection spectroscopy: the case of EXO 1846-031
本研究针对X射线反射光谱学常忽略的反射康普顿化效应,利用黑洞EXO 1846-031的观测数据和SIMPLCUTX模型分析,发现拟合需约10%散射比例,但该效应对黑洞自旋、盘倾角等关键参数测量无显著影响。
2024-08-13 astro-ph.HE
Evolution of the accretion disk-corona during bright hard-to-soft state transition: A reflection spectroscopic study with GX 339-4
本文分析了黑洞双星GX 339- 4在两次不同爆发(2002年和2004年)中明亮中间态的几个观测结果。我们采用relxill族的相对论反射模型来探测吸积盘的演化性质,包括内盘半径($R_{\rm in}$),电离参数($ξ$),内盘温度($T_{\rm in}$),日冕($kT_{\rm e}$),和它的光学厚度($τ$),它的反射谱进行了一致的研究。我们的分析表明,在亮硬态的早期开始,磁盘的内边缘接近最内稳定的圆形轨道(ISCO),并在整个从硬到软态的过渡盘的截断半径保持低($\lesssim 14 R_{\rm g}$)。这表明,在状态转换期间观察到的吸积盘性质的变化是由吸积速率的变化驱动的,而不一定是由于内盘半径的变化。我们比较了上述磁盘属性在两个不同的爆发,状态转换发生在不同的光度,并找到相同的演化趋势的磁盘属性,与差异只看到在电晕的$kT_{\rm e}$和$τ$。我们还进行了分析,采用自洽康普顿吸积盘模型占磁盘光子的散射的日冕,并测量低内部盘截断半径跨越明亮的中间状态,使用温度依赖的值的光谱硬化因子,从而独立地确认我们的结果从反射光谱分析。
2020-12-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
Measuring the Spin of GRS 1915+105 with Relativistic Disk Reflection
GRS 1915+105是银河系中已知质量最大的恒星黑洞之一。在2007年5月,我们使用Suzaku在低/硬态下观测了GRS 1915+105 117 ksec。我们收集和分析的数据与HXD/PIN和XIS相机跨越能量范围从2.3-55 keV。拟合的光谱与简单的模型揭示了强大的磁盘反射通过铁K发射线和康普顿背散射驼峰。本文利用相对论圆盘反射模型对GRS 1915+105中的黑洞的自旋参数进行了限制。软X射线光谱(即< 10 keV)的模型表明a/M = 0.56(2),并在4 sigma置信水平下排除零自旋。全宽带光谱的模型表明自旋可能更高,a/M = 0.98(1)(1 sigma置信度),并再次排除2 sigma置信度水平下的零自旋。我们讨论这些结果的背景下,其他自旋约束和内盘研究GRS 1915+105。
2009-09-29 astro-ph.HE
Determining the spin of two stellar-mass black holes from disk reflection signatures
我们测量了两个恒星质量黑洞的无量纲自旋参数和内盘倾角。SWIFT J1753.5-0127和GRO J1655-40的自旋参数是通过模拟它们的XMM-牛顿观测中存在的强反射特征来估计的。使用一个新开发的,自洽的反射模型,其中包括黑体辐射的磁盘,以及康普顿化的效果,模糊的相对论线函数,我们推断的自旋参数SWIFT J1753.5-0127为0.76 +0.11-0.15。该系统的倾角估计为55+2-7度。对于GRO J1655-40,我们发现圆盘与轨道平面严重错位,最内侧的倾角为30+5-10度。允许倾角是一个自由参数,我们发现一个下限为0.90的自旋,这个值增加到一个最大的旋转黑洞时,倾角被设置为轨道平面的J 1655 -40。我们的技术是独立的黑洞的质量和距离,其中的不确定性是在以前的工作中的自旋不确定性的主要贡献者之一。
2009-02-10 astro-ph.HE
Steep X-ray reflection emissivity profiles in AGN as the result of radially-structured disc ionisation
X射线观测表明,活动星系核和X射线双星中的日冕具有很高的致密性。源的紧凑性意味着在吸积盘的照明强烈的径向依赖性。对于密度的任何合理的径向轮廓,这将导致盘电离的径向轮廓。Svoboda等人(2012年)在一个例子中表明,假设圆盘的径向结构电离轮廓可以导致径向发射率参数的人为增加。我们进一步研究了如何修改X射线光谱,并量化了广泛的参数的影响。计算进行了与当前国家的最先进的相对论反射模型。我们使用微量热计X-IFU的响应文件模拟了光谱,该仪器计划安装在Athena上。我们假设典型的参数为X射线明亮的Seyfert-1星系,并考虑了两种情况下的光盘电离:1)径向配置文件的光盘电离,2)一个恒定的光盘电离。我们发现,陡峭的发射率分布确实可以实现由于径向分布的光盘电离,这变得更加重要的情况下,日冕位于低高度以上的黑洞,这种效果可能是更加突出的几何效应。我们还发现,高的内部盘电离的情况下,迅速减少半径,可能会导致不准确的黑洞自旋测量。
2019-02-09 astro-ph.HE
Relativistic Lines and Reflection from the Inner Accretion Disks Around Neutron Stars
最近发现的一批中子星低质量X射线双星在X射线谱中显示出宽的、不对称的Fe K发射线。这些谱线通常被认为是反射光谱中最突出的部分,起源于吸积盘的内部,在那里强烈的相对论效应可以加宽发射谱线。本文对10个中子星低质量X射线双星的Suzaku谱和XMM-牛顿谱进行了全面、系统的分析,它们都显示出宽的Fe-K发射线。在这10个源中,4个是Z源,4个是环礁,2个是吸积毫秒X射线天体(也是环礁)。铁K线与史瓦西度规的相对论性线模型很好地拟合,并且在大多数情况下意味着内盘半径的范围很窄(6 ~ 15 GM/c^2)。这意味着吸积盘在一定的光度范围内延伸到靠近中子星表面的地方。连续体建模表明,对于大多数观测,黑体分量(可能与边界层相关)在8 - 20 keV的X射线发射中占主导地位。因此,看来很可能是这个光谱成分产生了照亮吸积盘的大部分电离通量。因此,我们也适合光谱与模糊反射模型,其中的黑体组件照亮磁盘。这个模型在大多数情况下都很适合,支持了边界层照亮了一个几何薄圆盘的观点。
2010-07-06 astro-ph.HE
NuSTAR Spectroscopy of GRS 1915+105: Disk Reflection, Spin, and Connections to Jets
我们报告的光谱拟合的NuSTAR观测的黑洞GRS 1915+105的“高原”状态的结果。这种状态特别令人感兴趣,因为它类似于在其他黑洞中看到的“低/硬”状态,特别是在这个阶段发射的紧凑,稳定的喷流。NuSTAR的3-79 keV带通,以及它获得中等分辨率光谱的能力,不受诸如光子堆积等失真的影响,非常适合于X射线双星中圆盘反射的研究。在仅15 ks的净曝光量下,在整个带通范围内测量到GRS 1915+105的非常灵敏的光谱。很明显,要拟合光谱,需要快速旋转的黑洞周围的圆盘的电离反射;即使是包括史瓦西黑洞周围圆盘的电离反射的混合康普顿化模型也被证明是不够的。通过最佳拟合模型测量的自旋参数为a = 0.98 +/- 0.01(1-sigma统计误差);在高置信度下排除了低自旋。这一结果表明,喷射流可以从延伸到最内侧稳定圆形轨道的圆盘发射。一个非常陡峭的内部磁盘的发射率的配置文件也被测量,符合模型的紧凑型日冕以上克尔黑洞。这些结果支持了硬X射线日冕和相对论性喷流底部之间的新兴关联。
2013-08-21 astro-ph.HE
Monte Carlo simulation of the Compton scattering and disk reflection of a cylinder with hot electrons moving away from a black hole
本文通过蒙特卡罗模拟研究lamp-post模型的物理实现,设定圆柱形散射区对应喷流底部,发现喷流相对论运动可抑制吸积盘反射,同时盘光子的康普顿化仍主导高能X射线谱,解释了Swift J1727.8-1613的观测现象。
2025-10-15 astro-ph.HE
Relativistic reflection in the average X-ray spectrum of AGN in the Véron-Cetty & Véron catalogue
活动星系核(AGN)的X射线谱揭示了超大质量黑洞(SMBH)周围物质的性质。我们研究了活动星系核的X射线谱,重点研究了康普顿反射和荧光,这两个原初辐射与环核物质相互作用的重要过程。活动星系核的X射线谱中未分辨的发射线(最明显的是Fe线)表明该物质位于远离SMBH的地方。在几种情况下,也检测到了受相对论效应影响的内吸积盘的贡献。我们研究了263个X射线未吸收活动星系核的平均X射线谱,在388个XMM-牛顿谱中,在2-12 keV的静止标架带中产生了419023个计数。我们使用(基本上)未吸收的幂律(初级辐射)拟合平均光谱。从第二个模型,代表的初级辐射与物质的相互作用位于远离SMBH,我们发现,它是非常显着的检测。最后,我们增加了与靠近中心SMBH的吸积盘中的中性物质相互作用的贡献,因此被相对论效应模糊,这改善了6 σ的拟合。吸积盘的反射因子为0.65,环面的反射因子为0.25。用低电离盘反射代替中性盘反射,也是相对论模糊的,同样很好地拟合了数据,这表明我们没有找到吸积盘显著电离的证据。我们检测到遥远的中性反射的平均光谱的未吸收活动星系核与z=0.8。添加磁盘反射组件与相对论Fe线提高了数据描述在6西格玛置信水平,这表明两个反射组件都存在。圆盘反射分量约占总反射通量的70%。
2014-08-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Relativistic accretion disk reflection in AGN X-ray spectra at z=0.5--4: a study of four \textit{Chandra} deep fields
我们确认,光谱是最好的拟合模型包含两个康普顿反射组件,一个从遥远的材料,和其他显示相对论性增宽,最有可能从内吸积盘。相对论性加宽的程度表明高黑洞自旋的偏好,但反射比点光源照射的平面盘预期的要弱。我们调查的康普顿反射签名作为光度,红移和遮蔽的函数,确认X射线鲍德温效应的窄和宽的组成部分的铁线。反相关也可以在红移和遮蔽柱密度中看到,但很难从鲍德温效应中解脱出来。我们的方法能够从多个低信噪比的光谱中提取信息,并可应用于未来的数据集,如eROSITA。然而,我们使用模拟表明,有必要对样本应用适当的信噪比切割,以确保光谱添加有用的信息。
2020-08-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
The long-stable hard state of XTE J1752-223 and the disk truncation dilemma
黑洞X射线双星的薄吸积盘在硬谱态下被截断的程度一直是黑洞天体物理中一个有争议的问题。X射线双星XTE J 1752 -223在$2009\mbox{--}2010$的奇异爆发中,处于长稳定的硬光谱态,亮度为$\sim0.02\mbox{--}0.1~L_{\rm Edd}$,持续了~个月。在此期间,它被观察到56个RXTE点,在RXTE观察的前10天内,Swift-XRT每天都有同步覆盖。虽然反射建模已被广泛探讨,在这些数据的分析,有一个分歧周围的吸积盘和日冕的反射功能所暗示的几何形状。我们重新检查了组合的,高信噪比,同时Swift和RXTE观测,并使用最新的反射模型relxill套件进行了广泛的反射建模,包括更新的高磁盘密度模型。我们发现,反射建模要求磁盘在$\sim5~R_{\rm ISCO}$在硬光谱状态,而较弱的限制,从热磁盘发射意味着更高的截断($R_{\rm in}=6\mbox{--}80~R_{\rm ISCO}$)。我们还探讨了更复杂的日冕连续模型,允许两个康普顿化组件,而不是一个,并表明反射功能仍然只需要一个温和的截断盘。最后,我们提出了一个完整的比较,我们的结果,以前的限制,发现从同一数据集的分析。
2022-08-05 astro-ph.HE
Observational features of reflection asymmetric black holes
本研究探讨反射不对称旋转黑洞周围开普勒盘的观测特征,发现阴影与Kerr相似但盘图像呈凹形且谱线有喇叭状特征,可作为对称性破缺的指示。
2024-09-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
High-density reflection spectroscopy of black hole X-ray binaries in the hard state
本文对6个硬态黑洞X射线双星的21条 NuSTAR/Swift 光谱开展高密度相对论反射分析,发现多数观测需要更高盘密度,并约束了内盘半径、日冕温度及参数偏差。
2023-07-13 astro-ph.HE
Disk reflection and a possible disk wind during a soft X-ray state in the neutron star low-mass X-ray binary 1RXS J180408.9-342058
1 RXS J 180408.9 -342058是一颗短暂的中子星,低质量X射线双星,在2015年表现出明亮的吸积爆发。我们目前的Nustar,斯威夫特,钱德拉观测获得的峰值周围的爆发。该源处于软X射线光谱状态,显示出X射线亮度为Lx~(2-3)E37(D/5.8 kpc)^2 erg cm-2(0.5-10 keV)。Nustar的数据揭示了一个广泛的Fe-K发射线,我们的模型作为相对论加宽的反射约束吸积几何。我们发现吸积盘的倾角为i~27-35度,并延伸到中子星附近,下降到Rin~5-7.5引力半径(~11-17 km)。这个内盘半径表明中子星的磁场强度是B<2 E8 G。我们发现一个狭窄的吸收线在钱德拉/HEG数据在~7.64 keV的能量与~4.8西格玛的意义。这一特征可能与蓝移的Fe xxvi相对应,并来自于吸积盘风,这意味着外流速度为v~ 0.086 c(~25800 km s-1)。然而,这对于一颗X射线双星来说是极端的,而且我们还不清楚在我们从反射分析中推断出的低倾角下是否可以看到盘风。最后,我们讨论了1 RXS J180408.9-342058的X射线和光学性质是如何与相对较小的(Porb<3 hr)双星轨道相一致的。
2016-07-06 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
X-ray reflection spectroscopy with improved calculations of the emission angle
针对现有X射线反射模型因近似计算发射角而无法拟合下一代高质量黑洞光谱的问题,提出一种改进发射角计算的反射模型以解决该问题。
2025-07-21 astro-ph.HE
Studying the Reflection Spectra of the New Black Hole X-ray Binary Candidate MAXI J1631-479 Observed by NuSTAR: A Variable Broad Iron Line Profile
我们介绍了核光谱望远镜阵列(NuSTAR)对新的黑洞X射线二进制候选者MAXI J1631-479在其2018-2019爆发期间的两个时期的观测结果,该爆发使源处于盘主导状态和幂律主导状态。强烈的相对论盘反射功能清楚地检测到,显示显着的变化,在两个国家之间的宽铁发射线的形状和强度。反射光谱的光谱模拟表明,光学厚吸积盘的内径从$<1.9$ $r_{\rm g}$到$12\pm1$ $r_{\rm g}$(统计误差在90%的置信水平),从磁盘占主导地位的幂律占主导地位的状态。假设在前一种情况下,内盘半径是一致的,在ISCO,我们估计黑洞自旋$a^*>0.94$。考虑到两种状态下的测热光度相似,我们的结果表明,在幂律主导状态下在MAXI J1631-479中观察到的盘截断不太可能由吸积率的全局变化驱动。我们建议,它可能会出现在高吸积率的吸积盘的内边缘的局部不稳定性。此外,我们发现在光谱中的吸收功能中心在$7.33\pm0.03$千电子伏期间的磁盘占主导地位的状态,这是一个罕见的情况下,极快速的磁盘风($v_{\rm out}=0.067^{+0.001}_{-0.004}~c$)的证据观察到的低倾角黑洞的二元,与$29\pm1^{\circ}$的视角确定的反射建模。
2020-03-06 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 Hard X-Ray View of Reflection, Absorption, and the Disk-Jet Connection in the Radio-Loud AGN 3C 33
我们目前的结果从朱雀和雨燕观测附近的射电星系3C 33,并调查的性质,吸收,反射和喷流生产在这个来源。我们模拟0.5-100千电子伏的核连续与幂律传输通过一个或多个层的PC规模的中性材料,或通过一个适度电离的PC规模的遮蔽。中性吸积盘反射的标准特征在3C 33中不存在:没有相对论模糊的Fe K $α$发射线的证据,也没有高于10 keV的康普顿反射峰。我们发现,中性反射分数的上限是R<0.41的电子折叠能量为1 GeV。我们观察到一条窄的中性Fe K $α$线,它可能至少起源于黑洞2,000 R_s。我们表明,反射功能的弱点在3C 33是一致的两种解释:要么内部吸积流是高度电离的,或黑洞的自旋配置是逆行的吸积材料。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
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
Relativistic Disk Reflection in the Neutron Star X-ray Binary XTE J1709-267 with NuSTAR
我们在2016年6月爆发期间使用NuSTAR观测对软X射线瞬态和1型爆发源XTE J1709-267进行了第一次反射研究。在观测接近结束时,通量增加,这对应于从$\sim$ 0.04 L $_{\mathrm{Edd}}$增加到$\sim$ 0.06 L $_{\mathrm{Edd}}$(假设距离为8.5 kpc)。我们分别检查了低通量和高通量间隔的光谱,这些光谱是软的,并显示出宽Fe K线的证据。用相对论盘反射模型拟合这些间隔,在90%置信水平下,低通量谱的盘内半径为$13.8_{-1.8}^{+3.0}\ R_{g}$(其中$R_{g} = GM/c^{2}$),高通量谱的盘内半径为$23.4_{-5.4}^{+15.6}\ R_{g}$。圆盘很可能被中子星或磁层周围的边界层截断。基于测量的光度和使用吸积效率的磁盘周围的中子星,我们估计,理论上预期的边界层的大小将是$\sim0.9-1.1 \ R_{g}$从中子星的表面,这可以增加自旋或粘性效应。另一种可能的情况是,圆盘可能被磁层截断。我们对$B\leq0.75-3.70\times10^{9}$ G的两极磁场强度设置了一个保守的上限,假设$a_{*}=0$和$M_{NS}=1.4\ M_{\odot}$,尽管还没有从这个源检测到X射线脉动。
2017-03-09 astro-ph.HE
Spectral-Timing Evolution of a Black hole X-ray binary Swift J1727.8-1613: Linking Disk Reflection and Type-C QPO Frequency During the 2023 Outburst
North Bengal University(北孟加拉大学);Cooch Behar Panchanan Barma University(库奇比哈尔潘查南班马大学)
本研究针对黑洞X射线双星Swift J1727.8-1613 2023年爆发的亮硬中间态,结合NuSTAR光谱与计时分析,揭示C型QPO相干性演化规律,验证Lense-Thirring进动对吸积系统时谱特性的调控作用。
2025-11-16 astro-ph.HE
Stellar-mass Black Hole Spin Constraints from Disk Reflection and Continuum Modeling
吸积盘的反射光谱,包括宽的铁发射线,带有强烈的多普勒频移和引力红移靠近黑洞的印记。这些位移的极端取决于最内层稳定圆形轨道与黑洞的接近程度,而该轨道由黑洞的自旋参数决定。因此,对相对论性光谱特征建模,就提供了一种估算黑洞自旋的方法。我们报告的结果,适合档案X射线光谱的恒星质量黑洞和黑洞候选人,选择强磁盘反射功能。根据最近的工作,这些光谱与反射模型和磁盘连续辐射模型(需要时),其中黑洞自旋是一个自由参数。虽然我们的结果必须被视为初步的,我们发现的证据,在我们的样本中的黑洞自旋参数范围广泛。相对论射电喷流最多的黑洞被发现具有高自旋参数,尽管在低自旋参数的黑洞中观察到喷流。对于那些有约束的二进制系统参数的源,我们检查自旋参数的分布与黑洞质量,二进制质量比,和轨道周期。我们讨论的背景下,黑洞创建事件,相对论性喷流生产,并努力探索最内层的相对论性制度周围的黑洞的结果。
2009-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radial Transport and Meridional Circulation in Accretion Disks
三维天体物理吸积盘中由内应力驱动的粒子、元素和流体的径向输运是一个重要的现象,与原行星盘中的向外尘埃输运、彗星中难熔粒子的起源、地月系统中的同位素平衡等都有潜在的联系。本文研究了具有剪切粘性的三维圆盘中的涡度环流与圆盘热分层的关系,并证明了后者对径向流的强烈影响。以前的局部等温研究通常发现中平面附近的径向流出模式,切换到更高的流入。在这里,我们表明,无论是分析和数值,流动,这是在所有高度向内,是可能的磁盘熵和温度急剧增加的高度。这种热力学条件在光学薄的、粘性加热的吸积盘中可能是典型的。如果这些条件不成立,那么只要剪切粘度提供了内应力,那么在中平面附近就应该有径向流出。我们的结果也可以用于设计流体动力学磁盘模拟与规定的模式的纬向环流。
2017-02-07 astro-ph.EP astro-ph.HE
Suzaku broad-band spectrum of 4U 1705-44: Probing the Reflection component in the hard state
6.4-6.97 keV的铁发射线(通过K α辐射跃迁识别)是X射线带中最强的离散特征之一。这是推断致密物体周围吸积盘最内部等离子体性质的最强大探测器之一。在本文中,我们提出了一个最近的朱雀观测,100-ks的有效曝光,环礁源和X射线爆发4U 1705-44,在那里我们清楚地检测到的反射分量的签名,这是扭曲的高速运动的吸积盘。反射分量由大约6.4 keV的宽铁线和大约20 keV的高X射线能量的康普顿凸起组成。所有这些功能始终符合反射模型,我们发现,在硬状态的涂抹参数是非常相似的,发现在以前的XMM-牛顿观察在软状态。特别地,我们发现内部盘半径为Rin = 17 +/- 5 Rg(其中Rg是引力半径,GM/c^2),辐射率与圆盘半径的相关性为-2.5 +/- 0.5,相对于视线的倾角为i = 43 +/- 5度,并且盘中的发射区域的外半径为Rout > 200 Rg。我们注意到,吸积盘在大半径处似乎没有被截断,尽管对于中子星,源在爱丁顿光度的3%处处于硬态。我们还发现在低能量,在3.03 +/- 0.03千电子伏,与轻度电离氩(Ar XVI-XVII)发射兼容的宽发射线的证据。氩转换不包括在我们使用的自洽反射模型中,因此我们在模型中添加了一个额外的组件来适应此功能。低能量线似乎与被相同的内部磁盘参数发现的反射分量的涂抹兼容。
2015-02-26 astro-ph.HE
Frequency Resolved Spectroscopy of XB 1323-619 Using XMM-Newton data: Detection of a Reflection Region in the Disk
利用XMM-牛顿观测资料,给出了低质量X射线双星双星XB 1323-619在持续发射过程中4个不同频段的频率分辨能谱。FRS方法有助于探测吸积盘的内部区域。我们发现,FRS是很好地描述了一个单一的黑体组件与kT在1.0-1.4 keV的范围内负责源的频率范围0.002-0.04 Hz,和0.07-0.3 Hz的变化。我们把这一部分归因于吸积盘,并可能从现有的边界层辐射压力支持的排放。黑体分量在较低频率范围内的出现和向较高频率的消失表明它也可能是盘黑体发射。我们检测到一种不同形式的FRS的较高的频率范围0.9-6 Hz和8-30 Hz,这是最好的建模与幂律和高斯发射线在6.4 $^{+0.2}_{-0.3}$ keV的等效宽度为1.6 $^{+0.4}_{-1.2}$ keV和1.3 $^{+0.7}_{-0.9}$ keV的两个频率范围,分别。在光谱的较高频率范围内检测到的这种铁荧光线表明在该系统中在内部盘区域内存在反射。此外,我们发现0.9-6 Hz频段在1.4 $^{+1.0}_{-0.2}$ Hz和2.8 $^{+0.2}_{-0.2}$ Hz处显示出两个QPO峰,置信水平约为2.8-3.1 $σ$。这些与之前从该来源检测到的$\sim$ 1 Hz QPO一致(Jonker等人,1999)。我们认为它们与反射现象有关。从反射区的发射,是一个可变的光谱分量在这个系统中,源自内部…
2010-05-19 astro-ph.HE
NGC 4388: A Test Case for Relativistic Disk Reflection and Fe K Fluorescence Features
我们提出了一个新的分析朱雀X射线光谱的康普顿薄塞弗特2星系NGC 4388。高于$\sim$ 2 keV的光谱可以用一个非常简单而平凡的模型来描述,该模型由均匀的中性球形物质分布组成,径向柱密度为$2.58 \pm 0.02 \times 10^{23}$ cm $^{-2}$,相对于太阳的Fe丰度为$1.102^{+0.024}_{-0.021}$。该模型不需要任何现象学的调整,自洽帐户的低能量消光,铁K $α$和铁K $β$荧光发射线,铁K边缘,和康普顿散射的连续从遮蔽材料。球形几何形状不是一个独特的描述,然而,自洽的,太阳丰度MYTORUS模型,适用于环形和非环形几何形状,给出了同样好的数据描述。在所有的情况下,光谱的关键特征是如此紧密地锁定在一起,对于宽范围的参数,相对论盘反射分量对2-20 keV带的净光谱的贡献不超过$\sim$ 2%。我们发现,通常调用的解释弱X射线反射功能,即截断和/或非常高度电离的磁盘,不工作的NGC 4388。如果相对论加宽的Fe K $α$线和反射在Seyfert 1星系中普遍存在,那么它们在Compton薄的Seyfert 2星系中也应该普遍存在。NGC 4388的情况表明,需要对更多的康普顿薄活动星系核进行类似的研究,以确定这是否属实。
2023-03-29 astro-ph.HE
Reflection Spectra of the Black Hole Binary Candidate MAXI J1535-571 in the Hard State Observed by NuSTAR
我们报告的NuSTAR观测最近发现的明亮的黑洞候选人MAXI J1535-571。NuSTAR在MJD 58003上观测到了该源(在报告爆发后五天)。光谱是硬态黑洞双星的特征。我们观察到清晰的磁盘反射功能,包括广泛的Fe K $α$线和康普顿峰约30千电子伏。详细的光谱模型揭示了狭窄的Fe K $α$线复杂的中心约6.5 keV的强相对论加宽的Fe K $α$线的顶部。窄分量与中等电离物质的远距离反射一致。的光谱连续很好地描述了冷的热盘光子和康普顿等离子体的电子温度$kT_{\rm e}=19.7\pm{0.4}$千电子伏的组合。一个适当的适合可以实现与自洽的相对论反射模型,假设一个灯柱的几何形状的日冕照明源的磁盘反射功能。光谱拟合测量一个黑洞自旋$a>0.84$,内盘半径$R_{\rm in}<2.01~r_{\rm ISCO}$,和灯柱高度$h=7.2^{+0.8}_{-2.0} r_{\rm g}$(统计误差,90%置信度),表明没有显着的磁盘截断和紧凑的日冕。虽然这个源的距离和质量目前还不清楚,但这表明在NuSTAR观测期间,这个源可能处于硬态的较亮阶段。
2018-01-04 astro-ph.HE
Relativistic reflection and reverberation in GX 339-4 with NICER and NuSTAR
我们分析了黑洞GX 339-4在2017年和2019年最近两次硬爆发期间处于硬态的七个NICER和NuSTAR时期。这些观测涵盖了1-100 keV的未吸收光度在爱丁顿极限的0.3%和2.1%之间。凭借NICER的可忽略的堆积,高计数率和前所未有的时间分辨率,我们使用相对论和远距离反射模型进行频谱定时分析和频谱建模。我们的光谱拟合表明,作为内部磁盘半径向内移动,热磁盘发射增加的通量和温度,磁盘变得更加高度电离和反射分数增加。这与内盘增加其辐射效率约1%爱丁顿相一致。我们在约0.3%的爱丁顿处看到了滞后效应的暗示:在上升期间($>49R_{g}$)内半径被显著截断,而在衰减期间仅发现轻微截断($\sim5R_g$)。在较高的频率($2-7$ ~Hz)在最高光度的时代,一个软滞后,其能量依赖性揭示了热混响滞后,与以前的研究结果类似,这个来源的振幅。我们还讨论了滞后效应的可接受性和硬态下的圆盘截断问题的争论。
2020-06-24 astro-ph.HE
Modeling X-ray reflection spectra from disk returning radiation: Application to 4U 1630-47
Eberhard-Karls Universität Tübingen(蒂宾根大学);Fudan University(复旦大学);Ulugh Beg Astronomical Institute of the Uzbekistan Academy of Sciences(乌兹别克斯坦科学院乌卢格别克天文研究所);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);University of Warwick(华威大学)
本文提出一种新模型,通过自洽考虑返回辐射,揭示4U 1630-47黑洞的高自转率、盘倾角和电子密度等关键参数。
2026-10-22 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