GRS 1915+105的X射线能谱分析及黑洞自旋测量

作     者：王苑 苟利军 赵雪杉 冯叶 贾楠 廖振玄 李玉丰 WANG Yuan;GOU Li-jun;ZHAO Xue-shan;FENG Ye;JIA Nan;LIAO Zhen-xuan;LI Yu-feng

作者机构：中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院国家天文台计算天体物理重点实验室北京100012 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 

出 版 物：《天文学报》 (Acta Astronomica Sinica)

年 卷 期：2023年第64卷第2期

页      面：21-29页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070401[理学-天体物理] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U1838114) 科技部重点研发项目(2016YFA0400801)资助。 

主　　题：恒星:黑洞 X射线:双星 黑洞物理 

摘      要：GRS 1915+105是银河系内的低质量黑洞X射线双星,其能谱和黑洞自旋已经得到了广泛的研究.自2018年6月开始,其X射线流量下降到了低流量水平,其间偶尔会产生多波段的耀发.利用Insight-HXMT(Insight-Hard X-ray Modulation Telescope,简称为慧眼)卫星在2020年8月30日到2020年10月13日之间对GRS1915+105的观测数据,研究了其能谱特性,发现在此次爆发过程中, X射线能谱可以用一个康普顿化的多温黑体谱很好地拟合.整个爆发的硬度强度图(Hardness-Intensity Diagram, HID)一直处于软态.采用GRS1915+105的最新动力学参数M=12.4_(-1.8)^(+2.0)M⊙, i=60°±5°, D=8.6_(-1.6)^(+2.0)kpc (M、M⊙、i和D分别表示黑洞质量、太阳质量、盘倾角和距离),得到其无量纲黑洞自旋a*的一个下限a* 0.9990,确认了GRS 1915+105是一个具有极端自旋的黑洞.考虑本地吸收体的作用,在模型中加入了吸收成分“tbpcf(表示一个被部分遮蔽的吸收成分模型),其等效氢柱密度高达10^(23)cm^(-2),与“康普顿厚的特征一致.