A new code for radiation processes in high energy plasmas
极端天体,如X射线双星、活动星系核或$γ$ -射线爆发,都含有高能等离子体,其性质还没有很好的了解。它们不仅负责我们观察到的硬X射线和$γ$射线发射,而且它们对这些物体本身的主要动力学和能量学也有很大的影响。在这里,我们提出了一个新的动力学代码,解决了粒子和光子周围紧凑的对象的演化方程。它产生的光谱将与Simbol-X的观测结果进行比较,以限制这些物体的辐射和加速过程。
2008-02-19 astro-ph
Transient Low-Mass X-Ray Binaries in Quiescence
本文总结了瞬态低质量X射线双星的静态X射线观测。这些观测表明,在静止状态下,含有黑洞的双星比含有中子星的双星要暗。这引发了许多关于静止X射线发射原因的理论想法。对于黑洞双星,选择是吸积到黑洞或日冕发射从快速旋转的恒星同伴。对于中子星来说,还有更多的可能性:吸积、表面的热发射或“开启”的射电脉冲星的非热发射。我们回顾了最近的理论工作,这些机制,并指出目前的观察可以区分它们。我们强调了Rutledge和合作者对静止中子星发射的重新分析,这些分析表明热发射是许多这些系统中的主要贡献者。由于钱德拉和XMM卫星的成功运行,
2000-05-17 astro-ph
X-ray Transients from X-ray Binaries to Gamma Ray Bursts
我们讨论三类X射线瞬变,以突出三种新类型的瞬变发现与宽视场相机板载BeppoSAX。首先是与爆发中的低质量X射线双星有关的瞬变,通常持续数周至数月,并在几个太阳质量下达到爱丁顿极限的光度。最近,在这类双星中发现了另一个爆发的子类,它们比典型的几小时到几天要暗一个数量级,持续时间也短。我们讨论它们是否构成一个单独的子集的X射线二进制。第二类X射线瞬变是X射线爆发。中子星上的热核爆炸(I型X射线爆发)通常持续数分钟或更短时间,我们发现了第二种类型(称为超级X射线爆发),持续数小时。它们与中子星大气层更深处的热核爆炸有关,可能是在正常X射线爆发的核灰烬上燃烧。第三类是发生在银河系所有纬度的神秘的快速X射线瞬变。我们发现,明亮的只有两种类型:要么是附近的日冕源(持续数小时),要么是所谓的X射线闪光(持续数分钟)。新的类别,X射线闪光,可能是一种新型的宇宙爆炸,介于超新星和伽马射线暴之间,或者它们可能是高度红移的伽马射线暴。因此,这三类X射线瞬变都有两种形式:长和短。
2001-12-14 astro-ph
The Formation of Low-Mass Transient X-Ray Binaries
我们考虑的约束条件,形成低质量的X射线双星包含中子星(NLMXB)所产生的软X射线瞬变存在于这些系统。我们表明,在短周期系统驱动的角动量损失,这些限制要求在开始的质量转移的次级有一个质量> 1.2 M_sun,并显着的核演化。因此,如所观察到的,即使在短时间内,这样的系统的相对大部分也表现为软X射线瞬变。此外,大的初始二次质量占罕见的NLMXB周期小于3 hr.In相比之下,NLMXB人口形成与大反冲速度不会有这些属性,这表明反冲速度一般是小相比,前SN的轨道速度在很大一部分系统。我们推导出祖系统参数和磁制动的强度上的约束。
1996-12-16 astro-ph
Black Hole Accretion in Transient X-Ray Binaries
综述了近年来软X射线瞬变中黑洞吸积模式的研究进展,重点讨论了影响静态吸积模型(内部热流,外部薄盘)的不确定性。对含有中子星(NS)的系统和含有BH候选者的系统之间的静态X射线光度差异的各种解释也进行了总结。一个新的方案,它不需要BH候选人拥有一个事件视界,在这里提出。这种情况可能会被排除在未来,从详细的X射线光谱诊断或从缺乏I型X射线爆发的系统包含BH候选人。
2001-11-28 astro-ph
Transient X-ray Binaries in Elliptical Galaxies
钱德拉对椭圆星系的观测揭示了大量低质量X射线双星(LMXB)以每年10^-9太阳质量以上的速度吸积。一种从老的恒星星族产生这种转移速率的情况是核驱动的质量从充满罗氏瓣的红巨星转移到中子星或黑洞上。然而,在我们的银河系中,由于吸积盘中的热不稳定性,这些系统中的大多数作为瞬态偶尔地吸积。使用磁盘不稳定性(包括辐射)的共同标准,我们发现,这种模式的质量转移导致瞬态吸积至少75%的二进制的生活。钱德拉对椭圆星系的反复观测应该会揭示这一人口。重现时间可能超过1000年(取决于质量转移开始时的轨道周期),爆发可能持续1-100年。质量转移双星也可以通过在稠密恒星环境中的相互作用在老的星群中形成,例如球状星团。它们的轨道周期较短,更可能是稳定的吸积体,这使得它们显然是椭圆星系LMXB人口的很大一部分。
2002-04-29 astro-ph
Hunting for Magnetars in High Mass X-ray Binaries. The Case of SuperGiant Fast X-Ray Transients
本文综述了由磁中子星和超巨星伴星组成的高质量X射线双星的风吸积理论。特别是,我们集中在不同类型的流入风的物质和中子星磁层之间的相互作用是相关的吸积物质到中子星表面在很大程度上被抑制时,这些包括抑制的离心和磁屏障。我们发现,非常大的光度波动(在短至小时的时间尺度上约为10^4或更大)可以由不同区域的跃迁引起。这种情况下,然后应用到超巨星快速X射线瞬变(SFXTs),一个新的类的高质量X射线双星在我们的星系最近发现的INTEGRAL显示的活动。根据这种解释,我们认为,SFXTs显示非常大的光度摆动和主机缓慢旋转的中子星预计将其特征在于类磁星场。因此,超巨星快速X射线瞬变可能为探测和研究双星系统中的吸积磁星提供了一个独特的机会。
2008-11-06 astro-ph
Transients Among Binaries with Evolved Low-Mass Companions
我们发现,稳定的磁盘吸积应该是非常罕见的低质量的X射线双星和激变的变量,其演变是由第一个巨大的分支上的二级恒星的核膨胀驱动。稳定的吸积仅限于中子星系统,那里的次级恒星仍然相对较大,以及一些超软的白矮星吸积体。所有其他系统,包括所有黑洞系统,都表现为软X射线瞬变或矮新星。所有的长周期中子星系统在大部分包层质量转移之前就变成瞬变的,并保持瞬变直到包层耗尽。这使得比较银盘中毫秒脉冲星与它们的LMXB祖先的数量变得复杂,也意味着脉冲星的自旋速率在瞬态而不是稳定的系统中是固定的,这与通常的假设相反。长周期持久源Sco X-2、LMC X-2、Cyg X-2和V395 Car如果包含中子星,则其最小伴星质量必须大于0.75 Msun,如果包含黑洞,则质量更大。中子星瞬变GRO J1744-2844中的伴星质量必须小于0.87 Msun。任何稳定源在长周期内的存在都支持这样的观点:(a)即使不是全部,也有许多LMXB中的吸积盘受到中心源的强烈辐照;(b)在长周期超软X射线源中,质量传递是热不稳定的。
1997-02-18 astro-ph
A Population of Faint Non-Transient Low Mass Black Hole Binaries
研究了低质量黑洞双星吸积流的热稳定性和粘性稳定性。本文考虑一个模型,在该模型中,一个内对流主导吸积流(ADAF)被一个几何薄的吸积盘包围,两个区域之间的过渡发生在半径R_tr处。在所有已知的LMBHB中,R_tr似乎是这样的,外部盘可能遭受全局热粘性不稳定性。这种不稳定性很可能导致这些系统的瞬态行为。然而,在大多数情况下,如果R_tr略大于估计值,系统将是全局稳定的。这表明,银河系中可能存在一群具有全球稳定外盘的微弱持久LMBHB。这样的LMBHB将很难检测到,因为他们将缺乏大幅度的爆发,因为他们的ADAF区将有非常低的辐射效率,使系统非常暗淡。我们提出的模型光谱覆盖的光学和X射线波段的系统。
1998-10-12 astro-ph
Formation of Kuiper Belt Binaries
柯伊伯带天体(KBO)中有相当一部分存在于具有宽间距和大致相等质量的双星中,这一发现激发了各种解释其形成的新理论。Goldreich等人(2002)提出了两种形成方案:第一种方案是形成一个短暂的双星,它在来自小天体海洋的动力学摩擦的帮助下结合在一起(L^2s机制);第二种方案是通过三体引力偏转形成一个双星(L^3机制)。在这里,我们精确地计算了亚希尔速度下的L^2s和L^3形成速率。虽然L^2 s的形成速率接近于先前的数量级估计,但L^3的形成速率大约小4倍。对于亚希尔KBO速度(v << v_H),L^3与L^2s的形成速率之比为0.05(v/v_H),与小天体的速度弥散、表面密度或相互碰撞无关。对于超希尔速度(v >> v_H),L^3机制优于L^2s机制。通过L^3机制形成的双星与通过天体的双星相抗衡。如果有足够的时间,双星系统会形成一个统计上的平衡丰度。我们发现,长寿命的瞬变双星的频率随着系统的寿命呈指数下降,并且这种瞬变双星对于通过L^3机制形成的双星并不重要,与Lee等人(2007)相反。对于L^2s机制,我们发现,对于给定的动力学摩擦强度D,典型的时间瞬变双星必须持续存在,才能形成柯伊伯带双星(KBB),而D只随D的增加而增加。短暂双星的寿命只有在非常弱的动力学摩擦(即D \lesssim 0.002)时才变得重要,而对KBB的形成可能并不重要。
2007-11-06 astro-ph
Neutron star cooling in transiently accreting low mass binaries: a new tool for probing nuclear matter
我们探索,使用一个精确的冷却代码,热演化的中子星经历强烈的吸积事件,交替长时间的静止(如软X射线瞬变)。我们发现Aql X-1,4U 1608-522和SAX J 1808.4 -3658的静态光度的软分量可以理解为来自冷却的中子星的热辐射,中微子辐射可以忽略不计。在Cen X-4的情况下,来自内核的强中微子发射对于解释观测是必要的:这可能表明Cen X-4的中子星比1.4 Msun重。这项研究开启了使用软X射线瞬态的静态发射作为探测与中子星质量相关的核心超流性的工具的可能性。
2001-02-02 astro-ph
Are There Magnetars in High Mass X-ray Binaries? The Case of SuperGiant Fast X-Ray Transients
本文综述了一颗磁性中子星和一颗超巨星伴星的高质量X射线双星的风吸积理论。我们集中在不同类型的流入风的物质和中子星磁层之间的相互作用是相关的物质吸积到中子星表面在很大程度上被抑制时,这些包括通过离心和磁屏障的抑制。扩展早期的工作,我们计算出预期的亮度为每个政权,并得出从一个政权过渡到另一个可以发生的条件。我们发现,非常大的光度波动(在短至小时的时间尺度上约为10^4或更大)可以由不同区域的跃迁引起。超巨星快速X射线瞬变是最近在银河系中发现的一类高质量X射线双星,它所表现出的活动常常被解释为直接吸积到一颗浸没在极其稠密的恒星风中的中子星上。我们在这里表明,跨越磁和/或离心屏障的过渡可以解释这些来源的变化特性的结果,相对温和的恒星风的速度和/或密度的变化。根据这种解释,我们预计,超巨星快速X射线瞬变,显示非常大的光度摆动和主机的缓慢旋转中子星的特点是类磁星的领域,无论是磁或离心障碍适用。因此,超巨星快速X射线瞬变可能为探测和研究双星系统中的磁星提供新的机会。
2008-05-13 astro-ph
Obscured sources and Supergiant Fast X-ray Transients: new classes of high mass X-ray binaries
INTEGRAL卫星揭示了一种新型的高能双星系统。目前正在通过多波长光学、近红外和中红外观测来揭示这些来源。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本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。
2007-10-01 astro-ph
INTEGRAL and New Classes of High-Mass X-ray Binaries
伽马射线观测站INTEGRAL于2002年10月发射,在致密高能银河天体、核伽马射线谱线发射、漫射谱线和连续谱发射、宇宙背景辐射、活动星系核和高能瞬变现象等方面取得了大量发现和新成果。INTEGRAL飞行任务的两个重要偶然发现是新的X射线双星,即高度模糊的大质量X射线双星和超巨星快速瞬变。在本文中,我将回顾这些发现的现状。
2007-12-04 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
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
Dispersal of planets hosted in binaries, transitional members of multiple star systems
这篇论文解释了为什么双星系统中的行星可能具有较低的频率。双星系统短暂的三重态会导致行星的分散。
2007-07-04 astro-ph
"Soft X-ray transient" outbursts which aren't soft
我们已经积累了八个黑洞X射线双星的多波长(X射线,光学,无线电)光变曲线已被观察到进入一个假定的“软X射线瞬态”爆发,但在整个爆发保持在低/硬状态。光变曲线的形态,光谱行为,准周期振荡和无线电喷流的属性的比较提供了第一次研究这样的对象作为一个子类的X射线瞬变。然而,而不是假设这些硬态X射线瞬变是不同的“典型的”软X射线瞬变,我们更愿意考虑的可能性,新的分析软和硬态X射线瞬变的光谱背景下,将提供一个模型,能够解释(几乎)所有的黑洞X射线二进制的爆发机制。
2003-11-06 astro-ph
Supergiant Fast X-ray Transients: A common behaviour or a class of objects?
对银道面的综合监测显示,周期性的X射线瞬变现象越来越多,其特征是具有非常快的上升时间(约数十分钟)和典型的几个小时的持续时间的短爆发。这些射线源中有相当一部分与OB超巨星有关,因此定义了一类新的大质量X射线双星,我们称之为超巨星快速X射线瞬变。目前正在确定其对应物的天体物理参数。到目前为止,我们已经在很大的距离范围内发现了一些不同光度的晚O和早B超巨星。它们的光学性质没有什么能将它们与经典的超巨星X射线双星区分开来。另一方面,现在有相当确凿的证据表明,持久的超巨星X射线双星也显示出快速爆发。这表明在典型的持久性超巨星系统和纯粹的瞬态系统之间存在连续的行为,但关于爆发的物理原因提供的信息很少。
2007-05-10 astro-ph
X-ray transients in quiescence
瞬变X射线双星在静止状态下保持很长一段时间(几个月到几百年),然后作为天空中最强大的X射线源发光。虽然很明显,在爆发时,瞬态双星是由吸积提供动力的,但在静止状态下检测到的低光度X射线发射的起源有不同的解释,并为测试不同的吸积机制提供了独特的机会。在本文中,我们集中在各个方面的吸积物理在低速率到紧凑的对象。我们描述了静态发射的观测全景的三类X射线瞬变,并试图解释这些数据的不同制度,在这样低的质量流入率。
2000-12-04 astro-ph
INTEGRAL sources: from obscured high mass X-ray binaries to supergiant fast X-ray transients
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。我们首先在这里给出一个一般性的介绍INTEGRAL源,然后报告的多波长光学到中红外观测的样品组成的21个INTEGRAL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。最后,我们讨论了这两种不同类型的源的性质,在高能量二元系统的背景下,并给出了所有这些不同类型的高能量源的统一的方案,基于它们的高能量属性。
2008-09-05 astro-ph
Spectral Transitions in Cyg X-1 and Other Black Hole X-Ray Binaries
我们证明Esin,McClintock & Narayan(1997)提出的黑洞软X射线瞬变的低态、中态和高态模型(Nova Muscae 1991)与1996年观测到的黑洞X射线双星Cyg X-1在硬态到软态转变过程中的光谱演化是一致的。我们还将该模型应用于另外两个黑洞X射线瞬变的爆发,GRO J 0422 +32和GRO J1719-24。
1997-11-14 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
Coronal X-Ray Emission from the Stellar Companions to Transiently Accreting Black Holes
对静止状态下的软X射线瞬变(SXTs)的观测发现,含有黑洞的双星比含有中子星的双星更暗。纳拉扬和他的合作者假设,黑洞双星发出的微弱X射线是由平流主导的吸积流(ADAF)提供动力的。我们探讨了黑洞系统静态X射线发射的另一种解释:来自快速旋转的光学伴星的日冕发射。这在其他潮汐锁定双星(如RS CVns)中经常被观察到,并得到了很好的研究。我们发现三个X射线检测到的黑洞双星(A0620-00和GRO J1655-40)的两个表现出X射线通量完全一致的日冕发射。这些天体的X射线光谱应该与日冕辐射占主导地位时富含谱线的热Raymond-Smith模型最吻合。一个黑洞系统(V404 Cyg)的X射线太亮,不能解释为日冕发射。从中子星双星发出的静止X射线对于日冕辐射来说太亮了。这可能是因为所有的SXT在静止状态下都有不同的吸积率,而基础静止X射线通量是由伴星的日冕发射或(如果存在的话)由中子星的热发射决定的。我们还表明,锂丰度的黑洞系统中的RS CVns,减少了需要的生产机制,涉及紧凑的对象。
2000-05-09 astro-ph
Supersonic propeller spindown of neutron stars in wind-fed mass-exchange close binaries
讨论了中子星在其大质量伴星的强星风中运动时的超音速螺旋桨自旋降速。证明了Davies & Pringle(1981)提出的超音速螺旋桨模型在正常伴星的星风强度为\dot{M}_{\rm c} \la 2.2 × 10^{18}(M_{\rm ns} / M_{\sun})V_8 g/s时是自洽的。在这些条件下,该模型可用于解释Be/X射线瞬变过程中的长周期振荡。研究了长周期Be/X射线瞬变过程中中子星的自旋历史。
2002-02-14 astro-ph
The Search for Black Holes in X-Ray Binaries: An Update
本文综述了近年来有关恒星质量黑洞候选者的一些观测结果。在过去的十年中,这一领域的许多进展都是通过对瞬态X射线双星源的研究而取得的,瞬态双星源在X射线天空中只偶尔发光,并且比大多数持久源经历更大的光度变化。目前有六个恒星质量的黑洞候选者,其致密物体的质量估计远高于最大中子星质量。最近发现的三个这类黑洞候选者属于一类具有特殊光谱特性的瞬态X射线源。由于对天空X射线进行了更连续的监测,每年都有几种新的这类瞬变现象被发现和研究。其中许多可能包含其他黑洞候选者。越来越多的候选者和大的光度变化(因此,吸积率的变化)在瞬态源将允许研究吸积黑洞的特性与前所未有的细节。
1994-10-23 astro-ph
The Hard Truth about Some "Soft" X-ray Transients
我们已经积累了八个黑洞X射线双星的多波长光变曲线,这些双星被观察到进入了一个假定的“软X射线瞬态”爆发,但实际上在整个爆发过程中保持在低/硬状态。光变曲线形态,光谱行为,性质的QPO和无线电喷流的比较提供了第一个研究这样的对象作为一个子类的X射线瞬变(XRT)。然而,而不是假设这些硬态XRT是从“典型的”软XRT不同,我们更愿意考虑的可能性,一个新的分析软和硬态XRT的光谱背景下,将提供一个模型,能够解释大多数黑洞X射线二进制的爆发机制。
2002-07-18 astro-ph
Looking for black-holes in X-ray binaries with XMM-Newton: XTE J1817-330 and XTE J1856+053
X射线双星XTE J1817-330是在2006年1月26日的爆发中被发现的。一年后,另一个在1996年发现的X射线瞬变,XTE J1856+053,在2007年2月28日的一次新的爆发中被RXTE探测到。我们对这两个天体触发了XMM-牛顿机会目标观测,以约束它们的参数并寻找恒星黑洞。我们总结了这两个X射线瞬变的性质,并表明软X射线光谱表明确实存在的吸积恒星黑洞在这两个系统中的每一个。
2008-06-17 astro-ph
Populations of Transient Galactic Bulge X-Ray Sources
从1999年开始,Rossi X射线定时探测器(RXTE)用正比计数器阵列(PCA)监测了银河系中央隆起区,分辨了大约50个二元X射线源,其中包括RXTE和BeppoSAX发现的18个源。RXTE从这些来源观察到的吸积率范围从接近爱丁顿极限的高点到可能对应于最小值80分钟附近的二元周期的质量交换的低点。几个峰值亮度较低的中子星联星的爆发或循环时间尺度比更明亮、更为人所知的对应物要短。我们比较了低质量交换率的二进制文件的特点,预测其演变。
2001-09-16 astro-ph
On the Theory of Gamma Ray Bursts and Hypernovae: The Black Hole Soft X-ray Transient Sources
我们证明了一个共同的演化历史可以在银河系中产生质量为~5 - 10M_sun的黑洞双星。在软X射线瞬变(SXTs)活动阶段,ZAMS(零龄主序)伴随着低质量、<2.5 Msun,仍保留在主序中,多数为K或M型。在两个中间情况下,IL Lupi和Nova Scorpii与ZAMS~2.5 M_sun伴星的轨道由于在形成黑洞的爆炸中大量的质量损失而大大加宽,而这些伴星处于主序演化的晚期,它们接近演化。伴星ZAMS质量>~3 M_sun的双星最初是“沉默”的,直到伴星开始跨越赫兹普龙间隙演化。我们提供的证据表明,较窄,较短的周期双星,与同伴现在在主序列,是伽玛射线爆发(GRB)的化石遗迹。我们还表明,伽玛射线暴通常伴随着一个超新星爆炸(一个非常有活力的超新星爆炸)。我们进一步表明,与演化的同伴的双星是很好的模型,最近看到的钱德拉在其他星系的超亮X射线源(ULXs)。我们演化历史中的巨大规律性,特别是ZAMS质量<~2.5 M_sun的伴星大部分以K或M星的形式保留在主序中的事实,可以用共同包层演化中的质量损失情况C来解释;只有在核心He燃烧完成后才会发生。由于我们的论点情况C的质量转移是不是在社会上普遍理解,我们增加了一个附录,表明与某些假设,我们概述了我们可以重现黑洞二进制文件的演化过程中的质量转移情况C。
2002-08-15 astro-ph
Supernova Kicks, Magnetic Braking, and Neutron-Star Binaries
我们考虑通过氦星超新星通道形成的低质量X射线双星包含吸积中子星。预测的短周期瞬态的相对数量提供了一个敏感的测试在这个过程中的输入物理。我们研究了不同的平均反冲速度,轨道角动量损失效率,和共同的包络弹射效率的短周期系统,瞬态和持久的子群的效果。在辐射主导的磁盘的热粘性盘不稳定性模型的指导下,我们解释说,短周期瞬变的捐助者接近年底的核心氢燃烧。我们发现,随着平均反冲速度的增加,整体短周期分数,S,增长,而分数,R,系统与演化捐助者之间的短周期系统下降。这种作用在这两个部分上的方向相反,使我们能够通过与s和r的观测估计值进行比较来约束LMXB形成的模型。在没有对演化参数进行微调或极端假设的情况下,对于大约100-200公里/秒的中间平均反冲幅度的情况,模型和当前观测之间的一致性是实现的,前提是:(i)施主质量在1-1.5个太阳质量范围内的系统的轨道制动很弱,即,远不如一个简单的外推标准磁制动超过1.0太阳质量将建议,和(ii)共同的信封喷射效率低。
1998-03-26 astro-ph
DIM light on Black Hole X-ray Transients
目前研究恒星质量黑洞X射线双星爆发的模型是盘不稳定性模型(DIM)。这个模型的概述和讨论其理论和观测的挑战。
2005-09-05 astro-ph
Probing black hole X-ray binaries with the Keck telescopes
凯克望远镜的大有效孔径的出现导致了以前所未有的精度确定暗物质的质量函数和质量比(R ~ 21 mag)X射线瞬变(GS 2000+25,GRO J0422+32,Nova Oph 1977,Nova Vel 1993),以及限制主序星伴星参数和产生黑洞周围吸积盘的图像。
2000-02-16 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
Formation of Low-mass Black Hole X-ray Transients
研究了以黑洞为吸积体的低质量X射线双星的形成。半解析分析表明,低质量X射线双星系统的黑洞形成率比以中子星为吸积体的系统的黑洞形成率小两个数量级.这与观察到的六个系统相矛盾,它们都是瞬变的,这表明这些系统中的大多数都没有被看到射流。这两类天体的出生率预计是相似的(有关评论参见Cowley 1992,Tanaka & Lewin 1995)。要解决这个难题,要么需要质量小于20~ \msun的恒星能够演化成黑洞,要么需要来自双星的恒星风伴随着比迄今为止假设的大得多的角动量损失。
1997-10-02 astro-ph
The Formation of Black-Hole X-Ray Transients
对黑洞(BH)X射线双星观测特征的研究可以为我们提供有关BH形成过程的有价值的信息。在本文中,我解决了我们目前的一些方面的理解BH形成的双星,并指出了一些现有的理论模型存在的问题。特别是,测得的轨道周期和施主星的属性表明,一个共同的包络相似乎是一个必要的成分所观察到的BH X射线瞬变的演化历史,它必须只与适度的轨道收缩。这个共同的信封阶段的时间是至关重要的,在确定最终的BH质量和当前的质量损失的大质量恒星的演化模型的地方强有力的限制可能的质量直接BH祖星和风质量损失氦星。最后,有趣的是,即使没有任何质量损失的来源,目前演化模型预测的最高氦星质量仍然不足以解释天鹅座V404中测量到的BH质量(>10个太阳质量)。Eggleton和Verbunt(1986)提出的演化序列可能提供了一种形成相对大质量BH的替代方案,该序列将等级三元组作为具有低质量伴星的BH X射线双星的祖先。
2000-12-04 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
Low-mass X-ray binaries in the bulge of the Milky Way
利用INTEGRAL天文台IBIS望远镜对银河系核球区进行的深度观测,研究了低质量X射线双星(LMXB)的分布。由于相对于该领域的以前的调查增加了灵敏度,我们成功地探测到LMXB的光度函数(LF)在17- 60 keV的能量带下降到~ 7 e34 erg/sec。在1 e35 - 1 e37 erg/sec范围内测得的斜率dlog N/dlog L=-0.96+/0.20证实了LMXB LF在L_x<1 e37 erg/sec的情况下相对于更高的光度是稳定的。我们讨论了所观察到的LF扁平的起源。我们表明,持久的LMXB在银河系中心/银河系凸起区域的空间分布是一致的恒星质量分布的模型,包括核恒星盘组件在银河系的最内层的程度。在银河系中心区域检测到的瞬态LMXB的空间分布表明,相对于外部区域,在银河系最内层的瞬态源的比例增加。
2008-05-02 astro-ph
Variability in the quiescent state of neutron star transients
变率研究是评估瞬态低质量X射线双星静态发射机制的有力工具。在这里,我们报告钱德拉和XMM牛顿观测两个著名的瞬态源:Aql X-1和岑X-4。观察到长期和短期变异性。这种变化可以很容易地解释,鉴于一个活跃的毫秒射电脉冲星在射电脉冲星风和从伴星流入的物质之间的冲击中发射X射线。
2004-04-06 astro-ph
Hard X-ray lightcurves of High Mass X-ray binaries
利用CGRO上的爆发与瞬变源实验(BATSE)获得的9年连续观测数据,我们测量了8颗高质量X射线双星(HMXB)的轨道周期,并给出了它们的折叠光变曲线。考虑到数据集的长度,我们的确定是基于比以前的调查更多的双星轨道。因此,我们的源检测具有很高的统计意义,我们能够跟踪X射线输出的长期趋势。我们特别关注两个系统:A0538-668和EXO 2030 +375,这两个HMXB都表现出I型爆发。
2002-09-05 astro-ph
Where Are Be/black-hole Binaries?
本文将Negueruela & Okazaki(2001)提出的潮汐截断模型应用于任意Be/致密双星系统,研究了截断效率与双星系统参数的关系。我们发现在狭窄的系统中,Be星周围的粘性衰减盘可以被非常有效地截断。结合Podsiadlowski,Rappaport和Han(2003)的粒子数合成结果,我们认为大部分Be/黑洞双星可能是具有很长静止状态的瞬态系统.这可以解释为什么没有观测到Be/黑洞X射线双星。我们还讨论了Be/黑洞双星的演化及其可能的观测特征。
2003-11-23 astro-ph
The Chandra ACIS Survey of M33 (ChASeM33): Transient X-ray Sources Discovered in M33
Chandra ACIS M33巡天(ChASeM 33)获得了涵盖M33的7个ACIS数据场,每个场的曝光量为200 ks。一个目录,从前10个月的数据,以及档案钱德拉观测可追溯到2000年,目前是可用的。我们已经搜索了这些数据的瞬态源,测量有一个0.35-8.0千电子伏的未吸收光度至少4 $\times10^{35}$尔格s $^{-1}$在一个时代,并没有在另一个时代检测到。这组调查数据已经产生了七个这样的源,包括一个以前已知的超软源。我们分析了XMM-牛顿数据从档案分布在2000年至2003年,以寻找经常爆发,并得到一个频谱的超软瞬态。我们发现只有一个经常性的瞬态在我们的样本。其他两个来源的X射线光谱、光变曲线和光学对应候选者表明它们是高质量的X射线双星。档案斯皮策测光和高X射线吸收表明,其中一个来源是一个高度可变的背景活动星系核。其他三个来源更难分类。与M31和银河系的短暂星群相比,M33明亮的短暂星群似乎包含了大部分的高质量X射线双星,这反映了M33的后期形态。
2008-02-26 astro-ph
Transient outburst mechanisms in Supergiant Fast X-ray Transients
最近发现的一类新的周期性快速X射线瞬变源--超巨星快速X射线瞬变源,对它们瞬变X射线发射的可能机制提出了有趣的问题。与蓝超巨星的关联,光谱特性与吸积双星相似,在少数情况下探测到X射线脉动,证实这些瞬变是高质量X射线双星。我回顾了不同的机制,提出解释其短暂的爆发和持久的风吸积的联系。我讨论了不同的模型,根据新的观测结果来自一个正在进行的监测活动的四个超巨星快速X射线瞬变雨燕。
2009-02-17 astro-ph
Mergers of neutron star black hole binaries with small mass ratios: nucleosynthesis, gamma-ray bursts and electromagnetic transients
我讨论的黑洞中子星双星系统的合并与黑洞质量之间的14和20 \msun的模拟。计算使用了三维光滑粒子流体动力学代码,温度依赖的,核物质状态方程和多味中微子计划。利用\Pacz -Wiita赝势和引力辐射反作用力模拟了广义相对论效应。与之前的纯牛顿计算相反,在所有探索的情况下都没有发生情景传质。中子星在其大部分质量被直接转移到黑洞之后,总是被完全破坏。对于质量在14和16 \Msun之间的黑洞,形成了一个吸积盘,然而,它的大部分都在最后一个稳定轨道内,因此以很大的径向速度落入黑洞。这些盘(与中子星合并的情况相反)很薄,除了螺旋激波外,基本上是冷的。对于更高质量的黑洞($M_{\rm BH} \ge 18$ \msun),几乎完整的中子星消失在黑洞中,而没有形成吸积盘。在这些情况下,幸存的物质被潮汐力矩旋转起来,并作为富含中子的物质的半环喷出。没有一个被调查的系统是一个有前途的GRB中央引擎。我们发现中子星的\Msun在0.01到0.2之间是动态喷出的。就像Ia型超新星一样,这种物质的放射性衰变将使光变曲线的峰值亮度达到$10^{44}$ erg/s的几倍。最大值将在合并后约三天达到,主要在光学/近红外波段可见。聚结本身可以产生具有$\sim 10$ ms持续时间的热谱的前驱脉冲。
2005-08-04 astro-ph
Could Black-Hole X-Ray Binaries Be Detected in Globular Clusters?
本文研究了在致密球状星团中心存在~1恒星质量黑洞的可能性。我们发现,通过交换相互作用形成的BH X射线双星可能具有极低的占空比(<0.001),与银河系球状星团中没有BH X射线瞬态相一致。相反,我们发现通过潮汐俘获形成的BH X射线双星将是持久的、明亮的X射线源。由于没有任何这样的来源和非常高的相互作用率,我们得出结论,潮汐捕获的主序星的BH最有可能导致完全中断的明星。
2003-12-16 astro-ph
Unveiling supergiant fast X-ray transient sources with INTEGRAL
超巨星大质量X射线双星(SGXB)被认为是罕见的天体,因为超巨星阶段的恒星寿命很短,迄今为止只发现了大约12颗。已知它们是持久且明亮的X射线源。INTEGRAL正在改变这一经典图像,因为它的观测揭示了SGXB的一个新子类的存在,这些SGXB被标记为超巨星快速X射线瞬变(SFXTs),因为它们的强烈特征是持续不到一天的快速X射线爆发,通常是几个小时。本文报道了IBIS探测到的10个源的快速X射线爆发,其中4个最近被光学鉴定为超巨星大质量X射线双星。特别是其中之一,IGR J11215-5952,我们观察到快速X射线瞬态行为的第一次。其余六个源(IGR J16479-4514、IGR J16418-4532、XTE J1743-363、IGR J16195-4945=AX J161929-4945、AX J1749.1-2733、IGR J17407-2808)仍然未分类,但是由于它们与已知SFXT的相似性,它们可以被认为是候选SFXT。
2006-03-28 astro-ph
Be/X-ray Binaries
本文综述了Be/X射线双星的基本性质。这些系统(也称为硬X射线瞬变)是银河系中数量最多的一类大质量X射线双星,由Be星和中子星(X射线双星)组成,它们位于宽轨道(轨道周期17-263 d)上,通常是偏心轨道(偏心率0.1-0.9)。该系统包含两个准开普勒盘(径向速度与轨道速度之比小于0.01):Be星周围的衰减盘和中子星周围的吸积盘。这两个光盘都是临时的:递减盘以年的时间尺度分散和再填充(盘的动力学演化,以前称为“Be星的活动”),而吸积盘以周至月的时间尺度分散和再填充(这与偏心轨道上的轨道运动有关,在某些情况下,也与另一个盘的主要不稳定性有关)。如果另一个盘非常弱或缺失,则增生盘可能在较长时间(数年)内缺失。Be/X射线双星的X射线发射具有明显的瞬态性质,受离心门机制控制,而离心门机制又受近星点通道(Ⅰ型爆发)和衰减盘动力学演化(两种类型爆发)的控制。这些系统中的X射线双星以平衡周期旋转(可能最慢的双星除外)。Be/X射线双星是研究这两个圆盘演化过程和中子星自转演化的极好实验室。
2002-08-26 astro-ph
Is irradiation important for the secular evolution of low-mass X-ray binaries?
低质量X射线双星(LMXBs)中吸积产生的X射线辐照不仅可以改变LMXBs的光学外观,还可以改变它们的爆发性质,甚至可能改变它们的长期演化。在一个短暂的LMXB的吸积盘的外部部分的爆发过程中的照射导致爆发属性的急剧变化。就这些系统的长期演化而言,这些变化可能导致系统的质量和角动量损失增加,最重要的是,在中子星LMXB中,转移物质的利用效率要低得多,从而使中子星旋转成ms脉冲星。辐射的施主星可以不稳定的质量转移,并导致辐射驱动的质量转移周期,即长期的演变,其中辐射被忽略的演变截然不同。有人认为,辐射驱动的传质循环不能发生在系统中,这是短暂的,因为光盘的不稳定性,即特别是在长周期LMXB与一个巨大的捐助者。它还表明,无论是照射盘或施主星,单独直接照射是不够的。相反,通过散射吸积光度的间接照射必须在瞬时LMXBs中发挥重要作用,并且事实上,通过照射供体星来破坏短周期系统中的质量传递的稳定性是必要的。是否以及在何种程度上辐照LMXB确实改变其长期演化取决于一些未解决的问题,简要讨论了在本文的最后。
2008-03-14 astro-ph
Mass estimates in short-period compact binaries
使用恒星模型,我们调查的质量和光谱类型的低质量短周期紧凑的双星,如激变变量和软X射线瞬变的二级星之间的关系。允许不同的传质速率和不同的系统年龄之前的传质,我们发现,二次谐波应填充一个带的光谱类型与质量平面。具有与施主相同光谱类型的ZAMS星的质量M_ms实际上是施主质量的上限。给定光谱类型的质量下限取决于混合长度参数。如果这个值很大,则如果光谱类型晚于K6,则没有下限。带宽从K6处的0.4 M_sun减小到K0处的小于0.2 M_sun。如果混合长度参数很小,如果光谱类型晚于M2,则没有质量下限,并且带宽从M2处的0.2 M_sun减小到早于K0的类型的小于0.1 M_sun。我们还指出了Beekman等人(1997)提出的软X射线瞬态初始质量估算方法中的一个错误。
2000-09-28 astro-ph
A radio survey of supersoft, persistent and transient X-ray sources in the Magellanic Clouds
本文用澳大利亚望远镜紧凑阵在6.3和3.5厘米波段对大麦哲伦云和小麦哲伦云中的X射线源进行了射电观测。具体地说,我们已经观察到的领域的五个LMC和两个SMC超软X射线源,X射线双星LMC X-1,X-2,X-3和X-4,X射线瞬态新星SMC 1992年,和软γ射线中继SGR 0525-66。没有一个目标在其编目位置被检测为点源。特别是,我们没有探测到超软喷流源RXJ 0513-69,这使得它的射电光度与银河系喷流源相比受到限制。从黑洞候选系统LMC X-1和X-3的发射限制是一致的持久的银河系黑洞X射线双星的无线电行为,和以前可能的无线电探测LMC X-1被发现几乎肯定是由于附近的场源。SGR 0525-66区域中的SNR N49以比以前更高的分辨率绘制,但仍然没有证据表明X射线源位置处的任何增强发射或SNR中断。
1998-02-13 astro-ph
XMM-Newton observations of the black hole X-ray transient XTE J1650-500 in quiescence
本文报道了用XMM-牛顿法对静止黑洞XTE J1650-500的X射线瞬态观测结果。源没有被检测到,我们设置上限的0.5-10千电子伏的光度为0.9e31-1.0e31 erg/s(为2.6千秒差距的新推导的距离)。这些极限与具有相似轨道周期(~7-8小时)的黑洞X射线双星的静态光度一致
2005-11-17 astro-ph
ADAFs, accretion discs and outbursts in compact binaries
我讨论了软X射线瞬态模型的地位。首先,我讨论,然后比较观察的假设,几何薄盘蒸发成ADAF。其次,我解决的问题,最近的距离SS天鹅座的测定,根据光盘不稳定性模型不适用于这个著名的矮新星,从而铸造怀疑这个模型的应用程序在任何系统。
2008-02-10 astro-ph
The Influence of the Initial Mass Function on Populations of X-ray Binaries After a Burst of Star Formation
在这篇文章中,我们使用“情景机”-人口合成模拟器-计算人口的演变选定类型的X射线源后,恒星形成爆发的总质量在双星$1.5\cdot10^6 M_{\odot}$在第一个20万年爆发后。计算了四种类型的源:瞬变源-与Be-星吸积的中子星;与超巨星成对吸积的中子星;类天鹅X-1源-与超巨星吸积的黑洞;超吸积的黑洞。我们在质量函数中使用了两个$α- coefficient$值:2.35(Salpeter函数)和1.01(“平坦光谱”)。对质量函数的两个上限值进行了计算:120和30 $M_{\odot}$。对于平坦频谱,所有类型的源的数量显著增加。当质量上限降低到黑洞形成的临界质量以下时,中子星的瞬变源的数量将增加到$\approx 300$。给出了源数随时间变化的近似公式。
1999-01-03 astro-ph
Evolution of Intermediate-Mass Black Hole X-Ray Binaries
大多数外星系中的超亮X射线源(ULX)被认为是双星系统中的吸积黑洞;一些黑洞的质量可能与$\sim 100-1000 \ms$一样大。我们对中等质量黑洞X射线双星进行了演化计算,假设它们是通过潮汐俘获形成于稠密星团中的。与恒星质量黑洞X射线双星的结果进行了比较。我们发现,这两种类型的黑洞可能有类似的伴星和双星轨道,如果观察到的ULX。然而,中等质量的黑洞似乎更适合解释最明亮的ULX。我们还讨论了在这些二元系统的演化过程中的瞬态行为和光束发射的可能性。
2004-10-13 astro-ph