Searching for the signatures of jet-ISM interactions in X-ray binaries
来自X射线双星的喷流不断地向周围的星际介质(ISM)注入物质和能量。然而,到目前为止,直接观察到喷气-ISM相互作用的情况相对较少。我们回顾了目前的例子,并继续提出新的数据GRS 1915 +105的建议热点,没有发现任何具体的证据之间的任何关联热点和中央源,在协议与以前的研究结果在文献中。我们还提出了无线电和H-α搜索喷气ISM相互作用周围已知的X射线二进制的初步结果,并讨论了未来的搜索策略。
2008-02-25 astro-ph
X-ray States of Black-Hole Binaries and Implications for the Mechanism of Steady Jets
黑洞双星中活跃吸积的三种X射线状态已被重新定义,以将注意力集中在可能产生辐射的不同物理元素上:吸积盘、喷流和致密且无线电安静的日冕。状态演变的例子显示在时间线上,并在硬度强度图。后一种格式允许用Fender,Belloni,& Gallo(2004)的“黑洞二元喷流的统一模型”综合这些状态。正如Corbel(2004)所建议的,“喷流线”似乎与SPL状态的硬极限相一致。在GX 339 -4中,PDS中的宽功率峰值仅限于存在射流的中间和硬态。这表明,这些傅立叶分量是与喷流机制有关的非热过程的时间特征,而不是标准吸积盘固有的特性。
2005-04-05 astro-ph
Jet interactions in massive X-ray binaries
大质量X射线双星是由一个致密的物体从早期类型的施主星的恒星风中吸积物质而形成的。在这些系统中的一些,称为微类星体,相对论喷流从致密物体的周围发射。这样的喷流与伴星的光子场、恒星风相互作用,并且在很远的距离上与星际介质相互作用。在本文中,我将回顾这种相互作用的主要结果,特别强调高能光子和中微子的产生。将详细讨论某些特定系统(如LS I +61 303)的情况。将提出今后在不同波长上观测这类物体的前景。
2007-04-05 astro-ph
Jet-powered optical nebulae from X-ray binaries
吸积的黑洞和中子星以准直喷流的形式释放出下落粒子和能量的未知部分。喷流本身的辐射效率很低,但通过观察它们与周围环境的相互作用,可以限制它们的能量。在这里,我们提出的观测X射线的二元喷流ISM相互作用,产生光学线发射,使用ESO/MPI 2.2米和艾萨克牛顿望远镜。我们约束天鹅座X-1喷气动力星云的时间平均功率,并提出了一些新的候选星云发现。并与河外活动星系核的大尺度裂片作了比较。我们还推测,M31中某些接近X射线双星的发射线发射体很可能是微类星体喷气动力星云。
2006-11-02 astro-ph
Relativistic superluminal radio jets in microquasars in our galaxy
我们讨论了银河系中具有相对论射电喷流的黑洞X射线双星(俗称微类星体)中超光速射电喷流的起源。我们根据黑洞X射线双星(瞬态或持久)的射电辐射而不是伴星的质量对相对论性超光速喷流进行分类。当吸积率$\dot{m}_{accr}$较高,辐射光度L $_{bol}$接近爱丁顿光度L $_{Edd}$时,具有瞬态射电辐射的黑洞X射线双星(主要是LMXB)产生$β_{app} >$ 1超光速喷流.另一方面,具有持续射电辐射的黑洞X射线双星(主要是HMXB)在相对低的$\dot{m}_{accr}$下产生$β_{app} <$ 1超光速喷流。我们特别讨论了V4641 Sgr的情况,这是一种具有瞬时射电发射的HMXB,它会像LMXBs一样产生超光速射电喷流。
2006-12-05 astro-ph
Energisation of interstellar media and cosmic ray production by jets from X-ray binaries
利用最近对来自X射线双星系统的喷流功率作为X射线光度函数的估计,结合对相关Log(N)-Log(L_X)光度函数的改进估计,我们计算了来自这些天体的输入到星际介质(ISM)的总能量。通过喷流向ISM输入的动能主要由黑洞系统的动能提供,而辐射输入主要由吸积的中子星提供。将银河系中黑洞喷流输入的能量相加,我们发现它可能对应于超新星时均动力学光度L_SNe的>1%和宇宙线光度L_CR的>5%。考虑到喷气动力估计的不确定性,可能会有更大的贡献。此外,在低质量X射线双星分布相当但超新星数量少得多的椭圆星系中,L_J / L_SNe的比值可能会大5倍。我们的结论是,喷流从X射线双星可能是一个重要的,分布式的,动能源的相对论冲击的形式,以ISM,因此很可能是一个主要的宇宙射线的来源。
2005-04-08 astro-ph
Optical, ultraviolet and infrared observations of X-ray binaries
这一章为新的CUP书“紧凑恒星源”回顾了高质量和低质量X射线双星的多波长观测工作的状态。中子星和黑洞系统都被认为是这项工作。
2003-10-24 astro-ph
Relativistic outflows from X-ray binaries (a.k.a. `Microquasars')
在这篇评论中,我总结了观测之间的联系吸积和相对论外流-喷流-在X射线双星。我认为,射流很可能是一个相当普遍的属性X射线双星作为一个整体,断言可以通过进一步的观察Atoll型X射线双星进行测试。我讨论了从这些观测研究中出现的广泛模式,如“硬”X射线状态和无线电发射的存在之间的相关性,以及从X射线研究中推断的喷气强度和质量吸积率之间的相关反相关性。我简要地讨论了未来可能的研究方向,并比较了X射线双星喷流与活动星系核和伽马射线暴。
2001-09-27 astro-ph
Accretion discs, coronae and jets in black hole binaries: prospects for Simbol-X
X射线双星中的吸积盘、日冕和喷流现象已经相当确定。然而,吸积流在各种光谱状态下的结构仍有争议,热流和致密喷流之间的联系也远未得到理解。Simbol-X应该以几种方式解决这两个重要问题。首先,它将为我们提供产生高灵敏度,宽带光谱的能力,因此同时限制所有光谱成分(铁线,反射凸块,热盘和comptonised发射)的形状和亮度,这反过来又提供了吸积流的几何形状的信息。它还将确定在明亮和静止状态下射流对X射线波段的确切贡献。最后,它将揭示触发光谱状态转变的潜在机制,使我们能够在精致的细节,快速的光谱演变及其与无线电喷流发射在这些过渡期间的相关性。
2008-01-24 astro-ph
Noisy Jets and Emission Components in Galactic X-Ray Binaries
我们对黑洞吸积现象的了解由于RXTE卫星十年的观测而大大增加。然而,直到最近才有可能推导出一个计划的爆发演变的瞬态系统的基础上,他们的频谱和时序特性,达到一个全面的定义源状态。这些状态反过来又与在无线电波段观察到的相对论性喷流的喷射有关。在这里,我集中在这个分类的一些具体方面,集中在非周期性变化的性质和它们与喷流喷射的联系。
2007-03-28 astro-ph
Estimating the kinetic luminosity function of jets from Galactic X-ray binaries
结合Grimm等人(2002)最近导出的银河系X射线双星(XRB)的X射线光度函数和Merloni等人(2003)发现的吸积黑洞的射电-X射线-质量关系,我们得到了XRB的射电光度函数和射电通量分布(logN/logS)的预言。基于射电-X射线-质量关系是喷流功率与核射电光度之间潜在关系的表达这一解释,我们导出了银河系黑洞喷流的动力学光度函数,直到喷流功率为一个归一化常数。我们根据活动星系核喷流的已知喷流功率与核心通量之比以及单个XRB的可用限值来估计该常数。我们发现,如果XRB喷流确实与活动星系核喷流处于相同的射电通量-动力学功率关系,则典型的低/硬态喷流的估计平均动力学光度约为< W_{XRB} >2 × 1037 ergs/s,总积分功率输出为5.5 × 1038 ergs/s。我们发现,在瞬态射流进行的功率应该是可比的幅度进行低/硬状态射流。将中子星系统包括在内,这一估计值增加到W ~ 9 × 10^38尔格/秒。我们估计银河系历史上从低/硬态喷流输出的总动能为E_{XRB} ~ 7 × 10^56尔格。
2005-08-11 astro-ph
Optical and infrared emission from discs, jets and nebulae associated with X-ray binaries
X射线双星是一种双星系统,其中一个致密的物体(中子星或黑洞)和一个相对正常的恒星围绕一个共同的质量中心运行。自从20世纪60年代第一批X射线望远镜发现了X射线双星以来,天文学家一直试图了解这些奇怪的物体是如何运动的,以及为什么。由于质量从恒星向致密天体转移的增加,X射线亮度在几天到几个月的时间尺度上会发生10^8个数量级的变化。许多X射线双星在所有可观测的频率上都能被探测到,从无线电到伽马射线。已经发现,在X射线二元谱中存在许多不同的发射源,它们在不同的频率处达到峰值,并且它们一起产生所观察到的宽带谱。然而,解开这些组件已被证明具有挑战性。在这篇论文中的大部分工作涉及解开的组件,占据光学和近红外(NIR)区域的X射线的光谱,可能是该地区的不同组件的相对贡献是最不确定的。特别是一个组成部分,从喷流的物质的同步辐射,在这项工作中发现,无处不在的光学和近红外线的X射线双星相对暗淡的恒星。这些结果证实了喷流是强大的,在一些工作中,对喷流与周围物质相互作用的观察被用来推断它们的力量。
2008-02-06 astro-ph
The Rich Mid-Infrared Environments of Two Highly-Obscured X-ray Binaries: Spitzer Observations of IGR J16318-4848 and GX 301-2
本文介绍了两个高遮蔽质量X射线双星IGR J16318-4848和GX 301 -2的斯皮策中红外光谱观测结果。我们的观测首次揭示了这类源极其丰富的中红外环境,包括具有明显硅酸盐吸收特征的多个连续发射分量(T > 700 K的热分量和T ~ 180 K的暖分量)、大量HI复合线、许多低电离势的禁戒离子线和纯转动H2线。这表明这两个来源都有热和温暖的星周尘埃,电离的恒星风,扩展的低密度电离区和光离解区。似乎很难将这两个来源的总消光归因于热和暖尘埃成分,这表明可能存在一种可观察到的较冷尘埃成分,负责大部分消光和硅酸盐吸收特征。观测到的中红外光谱与亮蓝变星的光谱相似,这表明高度遮蔽的大质量X射线双星可能代表了一个先前未知的具有早期光学伴星的X射线双星演化阶段。我们的研究结果突出了中红外光谱的重要性和实用性,调查高度模糊的X射线双星。
2007-10-17 astro-ph
Energetics of jets from X-ray binaries
我讨论了同步辐射流出的能量,越来越多地发现存在于许多不同类别的X射线二元系统。它示出的流出是可能的功率相媲美的集成X射线光度,传统上被视为全球质量传递速率的指标。特别是在黑洞候选系统的(低/)硬态中发现了这种情况。我的结论是,射流是非常重要的,积极和动态的吸积过程中,在大多数已知的X射线双星系统。
2000-10-30 astro-ph
Jet power extracted from ADAF and the applications to X-ray binaries and radio galaxy FR dichotomy
基于Kerr黑洞周围对流主导吸积流(ADAF)的整体解,计算了经典Blandford-Znajek(BZ)模型和Meier提出的混合模型的喷流功率.我们发现混合模型的喷流功率比纯BZ模型的大。当吸积率小于临界值mdot_c=Mdot_c/Mdot_Edd(3*10^-4 < mdot_c < 5*10^-3是黑洞自旋参数的函数)时,喷流功率将超过吸积功率,天体将进入“喷流功率主导的平流系统”。当mdot<mdot_c时,吸积功率占优势,天体进入“吸积功率占优势的平流系统”。“这与低/硬态黑洞X射线双星的约束大致一致(例如,Fender等人)。用混合喷流形成模型计算了最大喷流功率与黑洞质量的关系,发现在无量纲吸积率mdot~0.01和黑洞自旋参数j~0.9-0.99的条件下,该模型可以近似地再现喷流功率-黑洞质量平面(Q_jet-M_BH)上FR I/FR II二分法的Ledlow-Owen关系的分界线.该吸积率mdot~0.01与由X射线双星的状态跃迁约束的标准盘到ADAF的吸积模跃迁的临界吸积率一致。我们的研究结果表明,大多数FR I星系可能是在ADAF吸积模式类似的低/硬态XRB。
2008-09-17 astro-ph
A transient radio jet in an erupting dwarf nova
天体物理喷流似乎出现在几乎所有类型的吸积物体中:从超大质量黑洞到年轻的恒星物体。基于X射线双星,一个统一的场景描述光盘/喷流耦合已经发展和扩展到许多吸积物体。唯一的主要例外被认为是激变变星:矮新星,弱吸积的白矮星,表现出与X射线双星相似的爆发行为,但尚未发现喷流。在这里,我们提出了一个矮新星爆发的无线电观测,显示可变的平谱无线电发射,最好的解释是同步辐射起源于瞬态喷流。这两个推断的喷流功率和关系的爆发周期是类似的X射线双星中看到的,这表明光盘/喷流耦合机制是无处不在的。
2008-06-26 astro-ph
Emissive mechanism of radio flat spectrum on X-ray binaries
本文提出了X射线双星中频谱平坦的射电辐射是由连续锥形喷流中超热电子高能尾中相对论电子的同步辐射产生的。射流被假定为产生的对流为主的吸积流(ADAF),并保持离子和电子的温度恒定的绝热稳定的锥形膨胀的情况下。平坦的光谱是相对论热电子自吸收同步辐射的结果。我们发现,辐射变得光学薄的临界频率下降沿射流。在较高频率下观察到的发射起源于较小的距离,更接近射流的底部。平坦频谱的最高截止频率位于射流的底部,并且由ADAF的物理特性和射流形成的位置确定。我们认为,在黑洞X射线双星中,ADAF的一个特征是形成了一个连续稳定的外流,并导致了在低/硬态下观测到的平坦谱。观测到的同步辐射由来自喷流的平坦光谱分量和来自ADAF的陡峭光谱分量组成。平坦的光谱成分从红外波段延伸到射电波段,而陡峭的光谱成分从红外波段延伸到更短的波长,光谱斜率为2/5,它将由伴星的热发射主导。
2001-01-20 astro-ph
Assessing the X-ray Contribution from Jets in X-ray Binaries
天体物理喷流存在于从恒星尺度到活动星系核的范围内,并且似乎具有共同的特征,特别是在射电方面。但是,虽然AGN喷流已知会发射X射线,但XRB喷流的情况并不那么清楚。射电喷流已经在几个低/硬状态的XRB中得到了解决,并且似乎很可能在达到这种状态时存在某种形式的外流。有趣的是,与这些外流相关的平向反向射电同步辐射与几个源中的X射线发射强烈相关,表明射流等离子体在较高频率下起作用。在同一状态下,也有越来越多的证据表明IR/光学的翻转,其中平坦到倒置的光谱似乎连接到延伸到X射线中的光学薄组件。我们讨论如何射流同步辐射可能有助于X射线,除了逆康普顿向上散射,提供了一个自然的解释,这些相关性和营业额在红外/光学波段。
2002-08-05 astro-ph
Six supersoft X-ray binaries: system parameters and twin-jet outflows
比较了CAL 83、CAL 87、RX J 0513.9 -6951、1 E 0035.4-7230(SMC 13)、RX J 0019.8 +2156和RX J 0925.7 -4758等超软X射线双星的性质。对具有相同分辨率和波长覆盖范围的光谱进行了比较。还提出了一些新的光度学方法。H和He II的主发射线的等效宽度在这些源之间相差超过一个数量级,尽管最高电离线(例如O VI)的等效宽度非常相似。在个别系统中,不同离子的速度曲线在相位和振幅上往往不同,但那些相位与光变曲线一致的曲线(意味着这些线形成于致密恒星附近)给出的质量分别为$\sim 1.2M_{\odot}$和$\sim 0.5M_{\odot}$。这一发现与目前流行的超软二进制的理论模型相冲突。三个最高光度的来源显示出“喷流”流出的证据,速度为$\sim 1-4 \times10^3 km/s$。在CAL 83中,He II 4686 Xe剖面的形状继续显示出这些喷流可能以$\sim 69$天的周期进动的证据。
1998-04-22 astro-ph
Jet-dominated states: an alternative to advection across black hole event horizons in `quiescent' X-ray binaries
我们表明,在相对较低的质量吸积率,黑洞候选人(BHC)X射线双星(XRB)应进入“喷气主导”的状态,其中大部分的解放吸积功率是在一个(辐射效率低下)的喷气形式,而不是作为X射线在吸积流中消散。这一结果是根据经验建立的无线电和X射线功率之间的非线性关系,从低/硬态BHC XRB,我们假设也适用于中子星(NS)XRB。对喷流功率的保守估计表明,所有处于“静止”状态的BHC XRB都应处于喷流主导的状态。结合一个额外的经验结果,即BHC XRB是更多的“无线电响亮”比NS XRB,我们发现,在静止NS XRB应高达两个数量级更明亮的X射线比BHC XRB,而不需要任何显着平流的能量进入一个黑洞。这个比率是观测到的,因此这种观测不应再被视为黑洞事件视界存在的直接证据。此外,即使BHC确实包含具有事件视界的黑洞,这项工作也表明,不需要将大量的吸积能量平流穿过视界。
2003-06-30 astro-ph
Correlation between 3:2 QPO pairs and Jets in Black Hole X-ray Binaries
我们认为,继我们的早期工作(“CEBZMC模型”)之后,在黑洞X射线双星中观察到的双峰高频准周期振荡(QPO)现象是由吸积盘与黑洞(BH)之间的磁耦合(MC)引起的。由于MC,两个亮点出现在两个单独的径向位置r_{in}和r_{out}在磁盘表面,由一种布兰德福德Znajek机制(BZ)激励。我们假设,Kluzniak-Abramowicz QPO共振模型,开普勒频率在这两个位置是在3:2的比例。在这个假设下,我们估计了几个源的BH自旋,包括GRO J1655-40,GRS 1915+105,XTE J1550-564,H1743-322和Sgr A*。我们给出了一个解释的“喷动线”在硬度强度平面讨论的参数空间组成的BH自旋和幂律指数的变化的大规模磁场在磁盘。此外,我们提出了一个新的方案的光谱状态转换的BH X射线双星的基础上的密度波动的吸积等离子体从伴星。
2007-01-30 astro-ph
Jets in neutron star X-ray binaries: a comparison with black holes
(节略)我们对中子星X射线双星中无线电和X射线发射之间的关系进行了全面研究,用它来推断此类系统中圆盘-喷流耦合的一般性质,并将结果与已经建立的结果进行定量比较黑洞系统。这两类天体之间有明显的定性相似性:低于爱丁顿光度约1%的硬态产生稳定的喷流,而瞬态喷流与最高光度下的爆发和可变源有关。然而,有重要的定量差异:中子星是较低的无线电大声为一个给定的X射线光度(不考虑质量校正),他们似乎没有表现出强烈的抑制无线电发射在稳定的软态,我们观察到在黑洞系统。此外,在硬态下,中子星系统的射电和X射线光度之间的相关性比在黑洞中观察到的关系要陡约两倍。这一结果有力地表明,黑洞系统中的X射线辐射是低效率的,其近似关系式为L_X \propto \dot{m}^2,与平流主导模型和喷流主导模型一致.相反,喷流功率在这两类对象的规模与吸积率线性。这构成了在吸积黑洞系统中X射线光度与吸积率的辐射低效标度的第一个观测证据。
2005-10-24 astro-ph
Infrared spectroscopy of low-mass X-ray binaries II
利用UKIRT上的CGS 4,我们获得了包括Sco X-1、Sco X-2和GX 13 +1在内的一些低质量X射线双星的2.00-2.45微米红外光谱。Sco X-1仅显示发射线,支持我们之前的结论,即进化的次级光谱类型必须早于G5。在Sco X-2的光谱中也可以看到发射线,证实了IR对应物的身份。我们报告了在GX 13 +1中检测到的CO带,并估计最有可能的次级光谱类型是K5 III。我们还发现PCygni型配置文件中的Brackett伽马线的Sco X-1和GX 13 +1,表明在这些系统中的高速外流的存在。我们目前的光谱候选红外对应其他几个难以捉摸的X射线二进制。最后,这些系统的性质和分类的影响进行了讨论。
1999-01-22 astro-ph
The first polarimetric signatures of infrared jets in X-ray binaries
我们提出了持久的X射线双星,Sco X-1,Cyg X-2和GRS 1915 +105样品的近红外线性光谱偏振。光谱的斜率比标准稳态吸积盘的预期要浅,如果近红外通量包含光学薄喷流的贡献,则可以解释。对于中子星系统Sco X-1和Cyg X-2,在2.4 μ m处的极化水平分别为1.3 ± 0.10%和5.4 ± 0.7%,大于1.65 μ m处的极化水平。这不能用星际极化或吸积流各向异性环境中的电子散射来解释。我们建议,最可能的解释是,这是偏振签名的同步辐射所产生的接近基地的射流在这些系统。在黑洞系统GRS 1915 +105中,观测到的偏振虽然很高(在2.4 μ m处为5.0+/-1.2%),但可能与星际偏振一致。对于天蝎座X-1,天空中射电喷流的位置角近似垂直于近红外位置角(电矢量),这表明磁场与喷流对齐。这些观测结果可能是探测流出磁场的有序性、排列和变化性的第一步,该区域比在无线电波段中观测到的更靠近中心吸积物体。
2007-09-17 astro-ph
The Infrared Jet In 3C66B
我们呈现了3C 66 B射电喷流的红外辐射图像。使用红外空间观测站获得了三个波长(4.5、6.75和14.5微米)的数据。6.75微米的图像清楚地显示了与无线电结构对齐的延伸。在14.5微米的图像中也检测到射流,但在4.5微米处未检测到。射束的无线电-红外-光谱可以被解释为来自具有4 e11 eV的高能量突破的电子群的同步辐射。我们对无线电反喷流的红外线通量设置了上限。一个对称的,相对论光束的双射流结构是一致的,我们的结果,如果射流由多个组件。
2000-05-15 astro-ph
An Accretion-Jet Model for Black Hole Binaries: Interpreting the Spectral and Timing Features of XTE J1118+480
对黑洞X射线双星XTE J1118+480的多波长观测提供了丰富的光谱和时间信息,从而对理论模型提出了严峻的挑战。我们提出了一个耦合吸积喷流模型来解释的意见。我们将吸积流模型化为一个标准薄吸积盘,它在过渡半径处被一个内部的热吸积流截断。吸积流解释了观测到的紫外线和X射线发射,但它大大低估了无线电和红外线通量,即使我们在热流中考虑了非热电子。我们把后一种成分归因于喷气式飞机。我们通过广泛用于伽马射线暴的内激波模型来模拟喷流发射。在我们的XTE J1118+480吸积喷流模型中,喷流主导了射电和红外辐射,薄盘主导了紫外辐射,热流产生了大部分的X射线辐射。光辐射的贡献来自所有三个组成部分:喷流,薄盘,和热流。该模型定性地解释了时间特征,例如光学和X射线发射之间有趣的正和负时间滞后,以及波长依赖的变化幅度。
2004-11-24 astro-ph
Spectral evidence for jets from Accreting Millisecond X-ray Pulsars
X射线双星的瞬时射电辐射与逃离系统的准直喷流的同步辐射有关,吸积毫秒X射线双星(AMXPs)也不例外。虽然来自黑洞X射线双星的喷流已经得到了很好的研究,但来自中子星系统的喷流似乎要微弱得多,原因尚不确定。喷流在较高频率下通常是无法侦测到的,因为其他组成部分(如吸积盘)的相对亮度。与其他X射线双星相比,AMXP的轨道间隔通常较小,因此它们的圆盘相对较暗。在这里,我提出的数据,暗示喷流实际上占主导地位的无线电到光谱的爆发AMXP。因此,它们可能提供最好的机会来研究由吸积中子星产生的喷流的行为,并将它们与黑洞系统产生的喷流进行比较。
2008-09-28 astro-ph
A comparison of radio emission from neutron star and black hole X-ray binaries
比较了中子星和黑洞X射线双星的射电辐射特性。在瞬变和持久系统中,X射线:射电通量的比率对于(低场)中子星和黑洞是相当的。一般来说,吸积盘与喷流的耦合似乎与吸积体的性质无关(除了X射线吸积星,在那里强磁场阻止了内部吸积盘和喷流的形成)。
1999-11-03 astro-ph
The infrared jet in Centaurus A: multiwavelength constraints on emission mechanisms and particle acceleration
我们报告斯皮策和双子座的半人马座A喷流的红外观测,我们结合无线电,紫外线和X射线数据。斯皮策探测到的喷流发射距离核心约2弧分,在喷流耀斑点后变得特别明亮,约3.4弧分。当X射线和红外线辐射同时出现时,宽波段数据强烈支持X射线的同步辐射起源。喷流耀斑点的标志是一个广泛的、弥散的X射线区域,这可能与冲击有关:我们讨论了可能的物理机制。红外喷流在耀斑点区域之后持续存在,尽管没有X射线发射;这似乎是合理的,我们在这里看到粒子加速的影响,然后是下游平流与同步辐射损失。双子座的数据探测了喷流的内部区域,限制了喷流结的中红外通量。
2006-01-24 astro-ph
Multi-wavelength observations of jets at high and low X-ray luminosities
我将简要地回顾银河系X射线双星射电喷流与其他波段(红外、光学和X射线)的关系。特别注意的是最近的结果与斯皮策空间望远镜获得的静态黑洞以及超紧凑的中子星X射线双星
2008-06-18 astro-ph
Gamma-ray binaries
最近的观测表明,一些紧凑的恒星双星辐射宇宙中能量最高的光。挑战在于确定紧凑物体的性质以及非常高能量的伽马射线最终是否由脉冲星风或相对论喷流提供动力。多波长观测表明,目前已知的三颗伽马射线双星之一PSR B 1259 -63是一颗中子星双星,来自该源和另一颗伽马射线双星LS I +61 303的高能伽马射线可能是由脉冲星风与伴星风相互作用产生的。目前,第三颗伽马射线双星LS 5039是否也是由脉冲星风或微类星体喷流提供动力还是一个悬而未决的问题,在这种情况下,准直喷流中的相对论粒子会将恒星伴星的风能量提高到TeV能量。
2006-10-24 astro-ph
Jet Formation in Black Hole Accretion Systems I: Theoretical Unification Model
在吸积黑洞附近形成了两种相对论性喷流:一种可能是超相对论性的坡印廷主导喷流和一种坡印廷重子喷流。喷流物质的一个来源是电子-正电子对的产生,这是由伽玛暴中的中微子湮灭和活动星系核和x射线双星中的光子湮灭驱动的。伽玛暴坡印廷主导的喷流也加载了电子质子对的碰撞级联的菲克扩散的自由中子。我们发现,对于Bracksar模型,中微子驱动的焓通量(经典火球模型)可能是占主导地位的Blandford-Znajek能量通量,它预测喷流洛伦兹因子$Γ\sim 100-1000$。我们发现,辐射效率低的活动星系核,如M87,同步加速器冷却限于$Γ\sim 2-10$。辐射效率高的X射线双星,如GRS 1915 +105,康普顿阻力限制在$Γ\lesssim 2$,但喷流可能会被康普顿阻力破坏。然而,坡印廷重子喷流是一个与$Γ\sim 1-3$准直流出。来自高辐射效率系统的喷流,例如微类星体GRS 1915 +105,可能是一种坡印廷重子喷流,只有在盘的几何厚度较大时才具有相对论性。在配套文件中,广义相对论流体磁模拟黑洞吸积与对创建被用来模拟喷流形成的伽玛暴,活动星系核,和x射线双星。
2005-06-16 astro-ph
Mid-Infrared Emission from Dust around Quiescent Low-Mass X-ray Binaries
我们报告了从三个静止黑洞低质量X射线双星A 0620-00,GS 2023+338和XTE J1118+480中发现的4.5和8微米的过量辐射。GS 2023+338的中红外辐射可能起源于吸积盘。然而,来自A 0620-00和XTE J1118+480的过量辐射更亮,峰值波长更长,因此可能来自被次级恒星的光加热的环双星尘埃。我们发现,尘埃分布的内边缘位于接近1.7倍的二进制分离,这是最小半径,在该半径的环二进制磁盘将是稳定的潮汐破坏。在24微米处没有检测到过量的红外发射,这意味着尘埃没有延伸超过二元分离的约3倍。环双星物质的总质量在10^22和10^24 g之间。这些物质可能是超新星中产生的回退盘的残余物,或者是在质量转移过程中注入环双星轨道的伴星的物质。
2006-07-05 astro-ph
Global optical/infrared - X-ray correlations in X-ray binaries: quantifying disc and jet contributions
低质量X射线双星光谱的光学/近红外(OIR)区域似乎位于各种不同发射过程的交叉点。在本文中,我们提出了准同时OIR -X射线观测的33个XB在试图估计的贡献,在这些来源的各种发射过程中,作为X射线状态和光度的函数。在硬X射线态下,低质量候选黑洞的OIR与X射线光度之间存在着一种全局相关性,其形式为L_OIR正比于Lx ^0.6。这种相关性在Lx中超过8个数量级,包括来自静止和大距离(LMC和M31)的BHXB的数据。在硬态的低质量中子星XB(NSXB)中也发现了类似的相关性。对于处于软状态的BHXB,所有的近红外(NIR)和一些光发射被抑制在相关性以下,这是指示在向/从软状态过渡时射流关闭/打开的行为。我们比较这些关系的理论模型的一些排放过程。我们发现,X射线再加工的光盘和发射的射流都预测BHXB的斜率接近0.6,都有助于OIR在BHXB在硬态,射流产生约90%的近红外发射在高亮度。X射线后处理在硬态NSXB的OIR中占主导地位,可能来自射流(仅在高亮度下)和粘性加热盘。我们还表明,光学厚喷流光谱的BHXB扩展到附近的K带。(节略)
2006-06-29 astro-ph
Constraints on jet X-ray emission in low/hard state X-ray binaries
我们表明,结合低光度吸积黑洞和吸积中子星的X射线性质之间的相似性,结合它们的射电性质的差异,认为来自这些系统的X射线不太可能形成于相对论喷流。具体来说,极端岛态中子星和低/硬态黑洞的光谱已知是无法区分的,而这些系统的功率谱已知只显示出微小的差异,超出了由紧凑物体的质量缩放特征变化频率所预期的差异。因此,光谱和时间的相似性意味着一个共同的发射机制,只有轻微的偏差,从所有的关键参数缩放线性的紧凑对象的质量,而我们表明,这是不一致的观察,中子星的无线电功率通常约30倍低于黑洞在相同的X射线光度。我们还表明,一个突然的光度变化时,预计系统的光谱状态从一个辐射效率低的喷流为主的吸积流薄盘为主的流量过渡,但这样的变化是看不到的。
2005-03-31 astro-ph
Using SKA to observe relativistic jets from X-ray binary systems
我简要地概述了我们目前的观测理解的相对论性喷流观察到的X射线双星系统,以及他们的研究如何可能揭示类似的现象在活动星系核和伽马射线暴。SKA如何可能影响这一领域的概述,包括常规跟踪相对论喷射到大距离的双星,检测和监测无线电对应的“静止”黑洞,并检测整个本地星系群的最亮的X射线双星的无线电对应。
2004-09-20 astro-ph
An Infrared Study of the Large-scale Jet in Quasar PKS 1136-135
我们目前斯皮策IRAC成像的大规模喷流在类星体PKS 1136-135在3.6和5.8微米的波长,结合以前的VLA,HST,和钱德拉观测。我们清楚地检测到从喷流的红外发射,从而在叶瓣为主的类星体的喷流之间的最详细的多频数据。喷流结的光谱能量分布沿喷流方向有明显的变化,与3C 273中的原型喷流相似。IRAC的红外测量与先前的想法一致,即喷流有两个光谱分量,即(1)从无线电延伸到红外的低能同步加速器光谱,以及(2)负责X射线通量的高能分量。光通量可以是两个分量的混合。我们考虑三个辐射模型的高能量部分:反康普顿散射CMB光子的无线电发射电子在一个高度相对论性喷流流,同步辐射的第二个不同的电子人口,和同步辐射超高能质子。每一个假设导致重要的见解和约束射流中的颗粒加速度,以及基本的物理性质的射流,如体积速度,运输功率和颗粒含量。
2007-03-16 astro-ph
The Remarkable Mid-Infrared Jet of Massive Young Stellar Object G35.20-0.74
年轻的大质量恒星物体G35.20-0.74是在双子座南部使用T-ReCS在中红外波段观测到的。先前的观测表明,近红外发射具有扇形形态,与已知与该源相关的双极射电喷流北瓣的发射一致。本文提出的中红外观测结果也显示了单极喷流的形态,并认为观测到的中红外发射主要是由尘埃的热连续辐射。最靠近中心恒星源的中红外辐射被认为是流出腔壁上的直接加热的尘埃。与G35.20-0.74相关的羟基、水和甲醇脉泽在空间上沿着这些中红外腔壁分布。像这样狭窄的喷流或外流腔也可能是甲醇脉泽线性分布的位置,这些脉泽被发现与大质量的年轻恒星天体有关。事实上,G35.20-0.74的中红外辐射主要是由外流,而不是盘辐射,这对那些认为年轻恒星物体的中红外辐射只来自星周盘的人来说是一个警告。
2006-03-16 astro-ph
Supernovae in Helium Star--Compact Object Binaries: A Possible Gamma-ray Burst Mechanism
氦星-致密天体双星,特别是氦星-中子星双星,被广泛认为是观测到的双中子星系统的祖先。其中,第二颗中子星被认为是氦星超新星的致密残骸。在这里,这样的超新星的观测影响进行了讨论,特别是探讨作为一个候选人的伽马射线暴机制。在这种情况下,超新星会在一个短暂的时期内迅速吸积到致密物体上,通过磁转矩以窄光束的形式提取其旋转能量,强烈的电磁主导喷流。喷出物内平流的超新星光子的康普顿散射,以及由喷流驱动进入喷出物的冲击所产生的光子,将冷却喷流,并可以产生所观察到的即时发射特性,包括峰值-推断的各向同性能量关系,X射线闪光特性,子脉冲光变曲线,能量相关的时间滞后和子脉冲加宽,以及后期光谱软化。爆发的持续时间受到喷流的康普顿冷却速率的限制,最终产生一个光学厚度,适度相对论膨胀的火球,可以产生余辉发射。如果黑洞或中子星与致密的残骸结合在一起,后期的光变曲线变化可能会像SN 2003 dh那样被观测到。
2005-08-01 astro-ph
Spectra of black-hole binaries in the low/hard state: from radio to X-rays
提出了银河系黑洞X射线源低/硬态的喷流模型,可以解释从射电到X射线的能谱。该模型假设:i)有一个磁场沿射流的轴; ii)在射流中的电子密度下降成反比的距离;和iii)在射流中的电子遵循幂律分布函数。我们对吸积盘中软光子的康普顿上散射进行了蒙特卡罗模拟,发现了光子数指数在1.5 - 2范围内的幂律高能谱,截止能量为几百keV。在长波长(无线电,红外线,光学)的光谱被建模来自同步辐射的高能电子在喷流。我们发现从射电到光学波段的平坦到倒置的射电光谱。当喷流底部的磁场强度在10^5- 10^6 G量级时,计算得到的光谱在斜率和通量上与观测结果吻合得很好。我们的模型比其他现有模型的优势,它也解释了许多现有的定时数据,如时间滞后谱,硬化的功率密度谱和缩小的自相关函数随着光子能量的增加。
2005-04-07 astro-ph
Jets in quasars, microquasars and gamma-ray bursts
相对论流出在吸积和形成黑洞中很常见。尽管在尺度上有巨大的差异,X射线双星中的恒星质量黑洞和银河核中的超大质量黑洞产生的喷流具有类似的性质。在这两种情况下都观察到两种相对论性外流:1)具有平坦谱的准定常紧凑喷流,2)具有陡谱和视超光速运动的幕式大尺度喷射。由于黑洞双星现象的时间尺度很短,同步加速器喷流的形成与来自吸积盘的X射线热辐射的变化有关。此外,最常见的一类伽马射线暴可以被认为是极端的微类星体,因为它们是与宇宙学距离上的黑洞形成有关的超相对论喷流的余辉。
2000-05-31 astro-ph
Near-infrared synchrotron emission from the compact jet of GX339-4
我们收集了1981年和1997年黑洞候选X射线双星GX 339-4在低/硬X射线状态下的宽带观测资料。数据清楚地揭示了两个光谱组成部分的存在,热和非热光谱,重叠在光学-近红外波段。非热分量取决于源的无线电频谱的外推,并且我们将其解释为来自系统中的强大紧凑射流的光学薄同步辐射。从自吸收到光学薄的同步辐射从射流的这种突破的检测允许我们把一个坚定的下限的比例射流(同步)X射线光度的$\geq 5$ %。我们进一步注意到,从近红外到更高频率的光学薄同步加速器分量的外推与观察到的X射线光谱相一致,支持X射线可能来自射流的光学薄同步加速器发射(可能不是康普顿化)的模型。
2002-05-23 astro-ph
A spectro-astrometric study of southern pre-main sequence stars - binaries, outflows, and disc structure down to AU scales
我们目前的光谱天文观测28南前主序星(PMS)和调查他们的拱星环境下到AU尺度。在"位置谱“中检测到的结构包括:(1)我们样本中几乎所有已知的双星伴星(Sz 68,Sz 41,HO Lup,VW Cha,S CrA,AS 205),(2)未通过红外散斑技术检测到的伴随候选物(T CrA,MWC 300),(3)单极和双极喷流(AS 353 A,CS Cha),(4)喷流和弓形激波的组合(VV CrA),以及(5)喷流和恒星伴星的组合(R CrA)。在已知的二进制的结果表明,这种技术是能够检测二进制的分离下降到~10毫角秒。两个组成部分在每个二进制似乎有惊人的相似的配置文件中的H-α发射,表明相似的拱星活动(质量吸积和/或风),并支持的方案的核心碎片的二进制形成的机制。CS Cha中的双极H-α喷流的空间尺度约为1.5 AU,与先前在RU Lup中观察到的相似,并且可能由激波以外的机制加热。根据空间尺度、速度和H-α光度,我们估计AU尺度双极流中的平均氢密度大于10^7 cm^-3。这些喷流的双极几何形状可以用AU尺度上的圆盘间隙/洞来解释,这可能是由冰凝结半径处的气体巨行星引起的。
2002-11-12 astro-ph
Obscured High Mass X-Ray Binaries and Supergiant Fast X-ray Transients: Infrared Observations of INTEGRAL Sources
INTEGRAL卫星揭示了一种新型的高能双星系统。这些来源正在通过多波长光学、近红外和中红外观测的手段被揭示出来。在这些来源中,出现了两种不同的类别:第一种是由内在模糊的高能量来源组成,其中IGR J16318-4848似乎是最极端的例子。第二个是所谓的超巨星快速X射线瞬变,IGR J17544-2619是原型。我们在这里报告的多波长光学中红外观测的样品组成的21个积分源。我们表明,在被遮蔽的源的情况下,我们的观察表明存在的吸收材料(灰尘和/或冷气体)encluding整个二元系统。我们最后讨论的性质,这两种不同类型的来源,在高能量的二元系统的背景下。
2008-05-10 astro-ph
Inclination Effects and Beaming in Black Hole X-ray Binaries
研究了黑洞X射线双星的观测性质与轨道倾角i的关系。我们发现:(1)瞬变黑洞双星的静态X射线亮度没有随i变化的趋势,表明辐射没有明显的光束。这与吸积盘的辐射是一致的。如果X射线来自射流,则射流的洛伦兹因子伽马在90%置信水平下小于1.24。(2)X射线双星4U 1543 -47(i = 21度)在高软态下具有令人惊讶的强铁荧光线。量化Park等人(2004)的早期论证,我们得出结论,如果该源中的连续X射线发射来自喷流,则伽马< 1.04。(3)没有一个已知的双星有cos i < 0.25 or i >75度。这一事实,加上我们样本中的20个黑洞双星中没有日食,在99.5%的置信水平下,强烈表明具有大倾角的系统是隐藏的。像Milgrom(1978)对中子星X射线双星的研究所提出的那样,这种遮蔽可能是盘状耀斑的结果。(4)与i < 65度的系统相比,i ~ 70-75度的瞬态黑洞双星具有明显更复杂的X射线光变曲线。这可能是辐射气体盘上方的可变遮蔽和/或可变高度的结果。
2005-01-11 astro-ph
The Power of Jets: New Clues from Radio Circular Polarization and X-rays
喷流在吸积的黑洞中无处不在。经常被忽略,他们可能是一个主要的贡献者发射的光谱能量分布的亚爱丁顿黑洞。例如,最近观测到的无线电-X-射线相关性和X-射线双星在低/硬态的宽带光谱可以解释为一个显着的同步加速器的贡献,从喷流也提出了他们的IR-X-射线光谱Markoff,Falcke,芬德2001。该模型还可以解释从低/硬到高/软状态的状态转换。喷流X射线发射的相对论性光束可能导致其他星系中出现看似超级爱丁顿X射线源。我们发现,一个简单的人口合成模型的X射线双星与相对论性光束可以很好地解释目前发现的分布在附近星系的离核X射线点源。具体来说,我们认为所谓的超亮X射线源(ULX,也IXO)很可能是相对论性光束微耀变体。同样的模型可以用来解释X射线双星也适合低光度活动星系核(LLAGN),特别是银河系中心的Sgr A*。最近在活动星系核射电核心中发现了显著的圆偏振,从明亮的类星体到低光度的活动星系核,如M81*,Sgr A* 甚至X射线双星,现在对这些喷流的物质含量提出了新的限制。逐渐显现的图像是由冷热物质混合而成的强大喷流、净磁通量和稳定的磁北极。
2001-11-19 astro-ph
Radio emission of the Galactic X-rays binaries with relativistic jets
来自银河系X射线双星的可变非热射电辐射是相对论喷流的痕迹,产生于吸积盘附近。本文讨论了含喷流X射线双星(RJXB)中大量射电耀斑的光谱特征。我们用RATAN-600射电望远镜对SS 433、Cyg X-3、LSI+61 o303、GRS 1915+10等源进行了多次长期的日常监测。我们还回顾了GBI监测计划在两个频率下的一些数据以及硬X射线BATSE(20-100 keV)和软X射线RTXE(2-12 keV)ASM数据。我们证实了天鹅座X-3的耀斑射电辐射在第一次耀斑中与硬X射线辐射相关,与软X射线辐射反相关(> $ Jy) in May 1997. During two orbital periods we investigated radio light curves of the remarkable X-binary LSI+61o303. Two flaring events near a phase 0.6 of the 26.5-day orbital period have been detected for first time at four frequencies simultaneously. Powerful flaring events of SS433 were detected at six frequencies in May 1996 and …
2000-01-04 astro-ph
Chandra HRC Localization of the Low Mass X-ray Binaries X1624-490 and X1702-429: The Infrared Counterparts
本文报道了用Chandra HRC-Ⅰ对低质量X射线双星X 1624 -490和X 1702 -429的精确定位。我们确定X1624-490和X1702-429的最佳位置分别为16:28:02.825 - 49:11:54.61(J2000)和17:06:15.314 - 43:02:08.69(J2000),标称Chandra位置不确定度为0.6”。我们还获得了这些源的领域的深红外观测,以确定IR对应物。一个单一的,微弱的(Ks=18.3 +/- 0.1)源是可见的钱德拉误差圆内的X1624-490,我们建议这个源作为其红外对应。对于X1702-429,在钱德拉误差圆的边缘处可见Ks=16.5 +/- 0.07源。当对消光和距离进行校正时,这两个对应候选物的亮度与其他低质量X射线二元红外对应物的亮度相当。
2004-11-12 astro-ph
Possible Optical/Infrared Jet Emission in 4U 1543-47
我们在2002年爆发的软X射线瞬态,4U 1543-47的光学和红外观测。在爆发衰退期间,光变曲线出现次极大值。这种特征在红外波长处比光学波长处强得多。我们已经应用单黑体,双黑体和破幂律模型的光学/红外光谱能量分布的次极大值,并发现破幂律提供了最佳的拟合。因此,我们得出结论,第二个最大的排放来源于喷流。我们还展示了GX 339-4在2002/2003年爆发的最新光变曲线,其中出现了次极大值。这使我们得出结论,二次极大值可能是一个常见的发生在软X射线瞬态爆发下降后出现的对象过渡到低硬状态。对这种现象的红外观测将为多波长观测提供可靠的触发器,使我们能够大大提高我们对喷流形成和行为的认识,以及这与吸积几何的关系。
2003-12-18 astro-ph
The role of the disk magnetization on the hysteresis behavior of X-ray binaries
我们提出了一个用于理解X射线双星动力学和光谱特性的框架,其中有组织的大规模磁场的存在起着重要作用。这样一个磁场穿过整个吸积盘,其幅度由盘磁化强度$μ(r,t) =B_z^2/(μ_o P_{tot})$测量,其中$P_{tot}$是气体和辐射的总压力。在过渡半径$r_J$以下,设置射流发射盘(JED)并驱动自准直非相对论射流。在$r_J$之外,尽管存在磁场,但没有产生喷流,并建立了标准吸积盘(SAD)。盘磁化$μ$的径向分布根据盘吸积率$\dot m$的任何变化调整自身,从而修改过渡半径$r_J$。我们建议,SAD到JED的过渡发生在本地,在一个给定的半径,在SAD时$μ=μ_{max} \simeq 1$,而相反的过渡发生在JED只有当$μ=μ_{min}\simeq 0.1$。吸积盘的这种双峰行为提供了一种很有前途的方法来解释X射线双星在爆发期间所遵循的滞后循环。
2007-12-20 astro-ph
Infrared Jet of the Galactic Superluminal Source GRS 1915+105
Sams等人(1996)于1995年7月18日至21日在$λ$ = 2.2微米处发现了一个从银河系超光速源GRS 1915+105发出的近红外喷流,后来再也没有看到过,也没有出现在Mirabel等人(1996)于1995年8月4日拍摄的图像中,我们在这里分析。Eikenberry & Fazio(1997)于1995年10月16日至17日也没有发表。因此,产生这种发射的电子的辐射寿命为$τ$ < 17天。探测到和后来没有探测到这种红外喷流,都与同步辐射一致,前提是喷射出的云中的磁场B > 160 mG,并且喷流中电子内部运动的洛伦兹因子为$γ< 10^{4}$。磁场的下限表明了喷出物加速和准直的磁流体动力学机制。
1997-03-20 astro-ph
Black hole states and radio jet formation
本文给出了黑洞X射线双星的“正则”X射线态与射电辐射之间的经验关系。在低/硬状态下,产生准连续的无线电发射喷流。在高/软状态下,未观察到射流。在非常高的状态和主要的状态转换,这可能对应于物理上的快速和/或显着的变化,在内部吸积盘半径,离散的喷射事件,表现为无线电耀斑,观察。这些关系似乎适用于瞬态和持久系统。此外,有人认为,非常强的耦合之间的硬X射线和无线电发射的黑洞X射线双星意味着康普顿电晕只是基地的喷流。
1999-11-10 astro-ph
Spitzer IRAC Imaging of the Relativistic Jet from Superluminal Quasar PKS 0637-752
斯皮策太空望远镜上的红外线阵列照相机(IRAC)在3.6和5.8微米处探测到了距超光速类星体PKS 0637-752核心数百千秒差距的相对论性喷流的辐射。IRAC前所未有的灵敏度和角秒分辨率使我们能够首次探索千秒级类星体喷流的中红外辐射。中红外线通量从喷气节点,当结合无线电和光通量,确认同步辐射源的无线电-光发射和约束很好的高能量端的非热电子分布。假设X射线是在相对论运动的纽结中通过宇宙微波背景(CMB)辐射的逆康普顿散射产生的,红外观测限制了类星体扩展喷流的物质含量。具体来说,纯电子-正子对喷流模型是不利的,因为它缺乏与超相对论喷流引起的CMB光子“体康普顿化”相关的红外碰撞。
2005-08-26 astro-ph
Observations of accretion disks in X-ray binaries
本文简要介绍了X射线双星中吸积盘的观测情况,讨论了吸积盘的几何形状、吸积盘对吸积体自转周期的影响、吸积盘的光谱和X射线谱、时间变率以及射电辐射和喷流。最后列出了圆盘理论中一些尚未解决的问题。
1998-09-03 astro-ph