Název:
Relativistické korekce v tvrdých rentgenových spektrech akreujících černých děr
Překlad názvu:
Relativistic corrections in hard X-ray spectra of accreting black holes
Autoři:
Štofanová, Lýdia ; Svoboda, Jiří (vedoucí práce) ; Róžaňska, Agata (oponent) Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok:
2018
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] Hard X-ray spectra of accreting black holes in active galactic nuclei and X- ray binaries are characterized by a power-law shape with an exponential cut-off energy at several tens up to few hundreds of keV. The value of the cut-off energy is related to the temperature of a hot corona that reprocesses and inversely Comptonizes thermal emission from the accretion disc. The exact geometry of the corona is still unknown. Several observations suggest it to be very compact and in a close proximity to the black hole. This implies strong relativistic effects such as gravitational redshift, Doppler shift, light bending and beaming to shape the resulting spectra. However, the relativistic effects on primary X-ray emission are often neglected in the data spectral fitting. In this work, we investigate how large uncertainty is introduced by neglecting these relativistic effects. To this purpose, we performed simulations of X-ray spectra for different coronal geometries, and compared the intrinsic and observed values of the cutoff energy. We re-analyzed NuSTAR observations of an active galactic nucleus 1H0419-577 and X-ray binary GRS 1915+105. We found that the extremely low coronal temperatures observed in these sources may be explained by the gravitational redshift due to the proximity of the compact corona to the black hole....Tvrdá rentgenová spektra akreujících černých děr v aktivních galaxiích a rentgenových dvojhvězdách jsou charakterizována mocninným tvarem s expo- nenciálním poklesem na rozhraní energií od desítek do stovek keV. Tento ex- ponenciální pokles je charakterizován spektrální hranou, která souvisí s teplo- tou korony, kde dochází k rozptylu záření z akrečního disku prostřednictvím inverzního Comptonova rozptylu. Přesná geometrie korony stále není známá. Podle měření by však měla být velmi kompaktní a měla by se nacházet ve velké blízkosti od černé díry. To má za následek, že relativistické efekty, jako jsou gra- vitační rudý posuv, Dopplerovský posuv, ohyb světla či relativistický beaming, utvářejí výsledné spektrum. Tyto relativistické efekty na primární rentgenové záření z korony jsou však často zanedbány při spektrální analýze dat. V této práci studujeme, jak velká nejistota se tímto zanedbáním způsobí. Za tímto účelem jsme provedli simulace rentgenových spekter pro různé geometrie ko- rony a porovnali jsme skutečné a pozorované hodnoty energie spektrální hrany. Dále jsme provedli spektrální re-analýzu NuSTAR měření pro aktivní galaxii 1H 0419-577 a rentgenovou dvojhvězdu GRS 1915+105. Zjistili...
Klíčová slova:
relativistická astrofyzika; rentgenová astronomie; černé díry; black holes; relativistic astrophysics; X-ray astronomy