黑洞X射线双星磁场输运和喷流 后印本

摘要: 黑洞X射线双星(Black Hole X-Ray Binary, BHXRB)是由中心致密黑洞与其伴星组成的双星系统. 其在爆发阶段总是伴随着多波段的辐射. 随着多波段天文领域的发展, 目前对于其多波段辐射背后的物理过程及能谱分布(spectral energy distribution, SED)已有大致图像: 黑洞周围的吸积盘与冕主导X射线辐射; 黑洞X射线双星总是伴随着喷流, 喷流为射电波段辐射的主要来源; 主导光学/近红外波段辐射的物理过程较为复杂, 一般认为有X射线再辐射、外吸积盘粘滞热辐射和喷流发射3个物理过程. 研究发现各波段辐射光度间往往存在幂律相关性. 这暗示了各波段辐射背后物理过程存在关联. 然而, 喷流与吸积盘之间关联的具体物理过程仍不明确. 研究表明BHXRB中外部弱磁场可以通过吸积盘向内径移形成吸积盘内的强磁场. 这一过程使得吸积盘内部磁场被大幅增强, 这为理论研究上解释喷流产生及加速的BZ (Blandford-Znajek)模型与BP (Blandford-Payne)模型提供了先决条件. 同时强磁场也会改变内部吸积流的结构, 可能在靠近黑洞区域形成磁囚禁吸积盘(magnetic arrested accretion disk, MAD). 借助慧眼卫星(Insight Hard X-ray Modulation Telescope, Insight-HXMT)的宽能段X射线观测, 得以窥见如此致密区域中的高能辐射过程. 考虑黑洞双星中的磁场输运过程, 可以一定程度上解释吸积盘-喷流耦合关系. 回顾了近年来对BHXRB吸积磁场输运及喷流的研究, 并介绍了黑洞吸积与磁场输运的最新进展.