Low-Luminosity Accretion in Black Hole X-ray Binaries and Active Galactic Nuclei
当光度低于爱丁顿的百分之几时,吸积的黑洞会切换到硬光谱状态,这与在更高光度下发现的软黑体光谱状态非常不同。硬态可以用双温、光学薄、几何厚、对流主导的吸积流(ADAF)很好地描述,其中离子非常热(在黑洞附近高达$10^{12}$ K),电子也很热($10^{12}$ K),热康普顿化主导X射线发射。ADAF的辐射效率随着质量吸积率的降低而迅速降低,当源达到静止时变得非常低。ADAF预计会有很强的外流,这可能解释了为什么相对论喷流通常是从这些源的无线电发射推断出来的。有人提出,大部分X射线发射也来自喷流,但这一点还没有得到很好的证实。
2004-11-14 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
X-ray States of Black Hole Binaries in Outburst
本文对黑洞双星系统的X射线性质作了简要的评述。主题包括重新定义主动吸积的三种状态,广义相对论在强引力体系中的潜在应用,以及7个系统中高频QPO的性质。
2005-04-05 astro-ph
Advective Disks
本文综述了近年来平流主导吸积流的研究进展。本文集中在一个光学薄分支的ADAF是目前在质量吸积率低于一个临界值$\sim(10^{-2}-10^{-1})$的爱丁顿率。基于这一分支的模型已经相当成功地解释了一些低光度的X射线双星和星系核,以及一些更明亮的系统。在理解吸积黑洞的各种光谱状态方面也取得了一些进展。有人认为,ADAF可能提供一个最好的技术,证明黑洞的事件视界的现实性。
1996-11-14 astro-ph
Why soft X-ray transients can remain in the low/hard state during outburst
在瞬态X射线源的规范的理解,在静止过程中发生的吸积通过一个几何薄盘的外部和通过对流为主的热日冕流/ADAF的内部。对辐射很重要的内部部分产生硬光谱。在大多数光源中,爆发期间亮度的增加会导致光谱变软,这可以理解为多色黑体盘向内延伸到边缘稳定轨道。少数瞬态源不显示这种到软状态的转变。我们表明,这可以理解为由于相对较低的峰值光度在短的轨道周期的系统,因此在较小的吸积盘积累的质量较少的爆发。这与观测结果一致,观测结果表明,最有可能的短轨道周期系统仍然处于硬光谱状态。
2004-06-24 astro-ph
A natural explanation for periodic X-ray outbursts in Be/X-ray binaries
当应用于Be/X射线双星时,Be星的粘性衰减盘模型自然地预测了星周盘的截断。拱星盘被截断的距离主要取决于轨道参数和粘性。在低偏心率的系统中,圆盘在3:1的共振半径处被截断,圆盘外半径和Be星的临界瓣半径之间的间隙是如此之宽,以至于在正常条件下,中子星在近星通过时不能吸积足够的气体来显示I型X射线爆发。这些系统将只显示II型X射线爆发。另一方面,在具有高轨道偏心率的系统中,盘截断发生在高得多的共振半径处,该共振半径非常接近或稍微超过近星点处的临界波瓣半径,除非粘性非常低。在这些系统中,盘截断不能有效,允许中子星在每一次近星点通过时从盘捕获气体,并定期显示I型爆发。与低偏心率和高偏心率系统的相当稳健的结果相反,中等偏心率系统的结果取决于相当微妙的细节。在临界波瓣附近圆盘被截断的系统将定期显示I型爆发,而圆盘明显小于临界波瓣的系统将在正常条件下仅显示II型爆发,而当圆盘受到强烈扰动时,将显示临时I型爆发。
2001-08-02 astro-ph
A model for the alternating phase lags associated with QPOs in X-ray binaries
我们提出了一个理论模型的交替相位滞后与QPO的基本和谐波频率观察到的一些银河系黑洞候选人。我们假设吸积流表现出从外部冷的、光学厚的吸积盘到内部热的、对流主导的吸积流(ADAF)的过渡,并且QPO与吸积速率和过渡半径的小尺度振荡有关.我们提出了一个分析估计的预期相位滞后的基本和第一谐波频率的QPO和进行详细的时间依赖性的蒙特卡罗模拟的辐射输运振荡ADAF /冷盘系统。我们发现,这个模型是非常适合再现交替的相位滞后之间的基本和第一谐波。这也自然地解释了在GRS 1915+105中观察到的趋势,即随着软X射线亮度的增加,QPO频率增加,与QPO基频相关的相位滞后从正变为负。在GRS 1915+105中观察到的盘温度和QPO频率之间的关系与在过渡半径处调制盘蒸发的长期不稳定性是一致的。
2000-03-10 astro-ph
Optical Lightcurves of the Black Hole Binaries GRS 1124-68 and A0620-00 in Outburst: the Importance of Irradiation
我们测试了Esin等人提出的解释黑洞软X射线瞬态GRS 1124-68爆发的X射线观测的模型是否也可以解释类似物体A0620-00的光学光变曲线。我们表明,再现所观察到的X射线光通量比在A0620-00,我们需要假设X射线照射的外盘是显着超过预期的标准平面盘。在增强辐照条件下,Esin等人的模型能很好地再现A0620-00在爆发过程中的光学演化。虽然我们发现GRS 1124-68的光学观测也意味着外盘的X射线加热增强,但该系统的辐射似乎比A0620-00弱约3倍。这是令人惊讶的,因为GRS 1124-68有一个更大的磁盘。我们推测,增强的辐射可能是由于磁盘翘曲,而翘曲的程度不同的两个双星。
1999-11-11 astro-ph
Rapid spectral and timing variability of Be/X-ray binaries during type II outbursts
我们研究了在主要的X射线爆发期间,四个具有Be型伴星的吸积X射线恒星的光谱和时间变化。根据X射线的颜色和通量定义了不同的光谱状态。瞬变Be/X射线双星在色-色和色-强度图中表现出两个分支:水平分支对应于低强度状态,表现出较大的分数均方根,类似于环礁中的岛状态和Z源中的水平分支;对角分支对应于高强度状态,其中源花费约75%的爆发总持续时间。尽管由于脉冲周期及其谐波的峰值的功率谱的复杂性,Be/X射线二进制的非周期性的变化可以用一个相对较低的洛伦兹分量的数量来描述。其中一些成分可能与低质量X射线双星中看到的相同类型的噪声有关,尽管特征频率低一个数量级。V0332 +53的轨迹是一个类似于低质量Z源的Z形轨迹,没有耀斑分支。相比之下,4U 0115+63、KS 1947+300和EXO 2030+375中的水平分支对应于低/软状态,在其他类型的X射线双星中看不到。非常低频率的噪声在V 0332+53(如LMXB Z)中遵循幂律,在4U 0115+63、KS 1947+300和EXO 2030+375(如LMXB环礁)中为平顶。V 0332+53示出了与周期性变化耦合的噪声分量,该噪声分量在其他三个源中的任何一个中都没有看到。
2008-07-30 astro-ph
The Remarkable Stability of Probable Black Hole Low-Mass X-ray Binaries in Nearby Galaxies
附近椭圆星系中最明亮的X射线源可能是黑洞低质量X射线双星(BHLMXB)。在银河系中,这样的系统总是短暂的,除了GRS 1915 +105之外,爆发持续时间大约为几周或几个月。然而,短持续时间爆发BHLMXB的低占空比使得在单个快照观测期间任何一个源都不可能被捕获在爆发中。持续时间较长的爆发BHLMXB虽然罕见得多,但可以在相隔数年的一系列快照观测中检测到。我们对巨大椭圆星系NGC 1399和M87的多历元钱德拉观测结果进行了分析,它们的观测间隔分别为3.3年和5.3年,我们发现,在第一个历元观测中出现的所有37个发光(>8 x 10^38尔格/s)X射线源在接下来的所有观测中仍然处于爆发状态。这些可能的长时间爆发BHLMXB中的许多存在于星系的球状星团内。相反,在任何观测中都没有检测到确定的短持续时间爆发BHLMXB。这使得短持续时间与长持续时间爆发的比例上限略低,但与银河系中所看到的一致。事实上,在第一个和最后一个历元之间没有一个光源关闭,这使得长持续时间爆发源的平均爆发持续时间的下限为50年。这些源最可能的来源是它们是长周期(>30 d)的黑洞双星,有一个红巨星供体,很像GRS 1915 +105。然而,与GRS 1915 +105不同的是,大多数源在不同时期之间只显示出适度的变化。
2006-07-17 astro-ph
A self-regulating braking mechanism in black hole X-ray binaries
黑洞X射线瞬变的爆发可以理解为由吸积盘中的极限环不稳定性引起的,类似于矮新星爆发。对于足够低的质量溢出率从伴星长爆发复发时间预计。但是,我们发现主要是长重现时间或只有一个X射线新星爆发被检测到的事实提出了一个问题。问题是,是否有任何制动机制可以以有利于长重现时间的方式起作用。我们认为,环双星盘的存在和刹车的轨道运动的双星潮汐相互作用。爆发期间的辐射导致环双星盘的风造成质量损失,重新留下制动力,直到被移除的物质通过外部扩散重新填充。我们表明,这种减少制动将自我调整的质量传递的边际速率,使长重现时间。
2001-03-30 astro-ph
Black hole X-ray transients: mass accumulation in the disk - constraints for the viscosity
黑洞X射线瞬变的爆发周期现在通常被认为是由吸积盘中的热不稳定性引起的,与矮新星爆发的机制相同。在静止过程中,吸积发生在外部区域的冷盘,但在内部区域的冠状流/ADAF的变化。向日冕流的转变是由物质从冷盘蒸发引起的。这一过程是盘演化的一个重要特征。我们指出,如果磁盘耗尽在爆发期间,例如,通过照射,其演变过程中的平静是独立的详细的爆发光度下降。静止期的质量积累必须满足几个约束条件,如吸积速率、重现时间和总爆发能量。我们提出了一个关键的讨论不同的方式来模拟X射线瞬态爆发周期,并与观测的要求进行比较。对于爆发后只剩下少量质量的情况,观测表明冷盘中的摩擦参数为α(冷)=0.05,类似于矮新星盘在静止时的摩擦参数,而不需要采用低得多的α值0.005。
2001-03-12 astro-ph
Disc radius variations in binaries
当氢部分电离时,吸积盘的热/粘性不稳定性是矮新星(DN)和软X射线瞬变(SXT)爆发的最流行的解释。在爆发期间,圆盘膨胀并可能达到3:1的共振半径,引发所谓的潮汐不稳定性。这种不稳定性的后果仍有争议;人们普遍认为,它会导致在SU UMa系统中观察到的周期性调制,以及这些系统中的大振幅爆发,后者更具争议性。我们讨论了这种半径变化的理论和观测证据在DN和SXT,和潮汐不稳定性的应用在SXT的后果。
2005-06-14 astro-ph
Advection-Dominated Accretion around Black Holes
本文综述了平流主导吸积流(ADAF)的物理学,并介绍了几个黑洞X射线双星和星系核的应用。强调了利用ADAF探测黑洞事件视界的可能性。
1998-03-12 astro-ph gr-qc
Correlation between Hard X-ray Peak Flux and Soft X-ray Peak Flux in the Outburst Rise of Low Mass X-ray Binaries
我们分析了{\it Rossi} X射线定时探测器(RXTE)对黑洞和中子星软X射线瞬变爆发的观测,在这些瞬变爆发中观察到了初始的低/硬态或"岛"态,随后过渡到较软的状态。在黑洞瞬变XTE J 1550 - 564、中子星瞬变天鹰座X-1和准持久中子星低质量X射线双星(LMXB)4U 1705 - 44三个源中,我们发现了两个这样的爆发,软X射线峰的通量与硬X射线峰的通量成比例,软X射线峰的通量比硬X射线峰的通量滞后几天到几周。我们的结论是,我们能够预测软X射线爆发峰值通量的基础上的"前"硬X射线峰值通量,这意味着早期成立的爆发。我们还发现,对应于硬X射线通量的峰值的X射线亮度,其对应于硬-软态转变开始时的X射线亮度,变化约为2倍。如果在爆发上升早期的吸积几何是由两个流组成的(例如,热的次开普勒晕流和开普勒盘流,或外流和开普勒盘流),相关性表明,这两个流最初是相关的,可能是由于吸积盘外部的过程。我们讨论了一个单一的流动模型和圆盘射流模型从这些观察的约束。
2004-07-23 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
A new explanation for the SFXTs outbursts
在最近发现的一类高质量X射线双星--超巨星快速X射线瞬变(SFXTs)中,短爆发的物理机制仍然未知。最近用Swift/XRT,XMM-牛顿和INTEGRAL对2007年IGRJ 11215 -5952爆发进行的观测,这是已知唯一表现出周期性爆发的SFXT,对这类瞬变的爆发机制提出了新的解释,与超巨星伴星中可能存在的第二个风分量有关,以赤道风的形式。该模型的适用性短的爆发持续时间的所有其他SFXTs,其中一个明确的周期性的爆发还没有被发现,进行了讨论。我们提出的方案还包括持续吸积的超巨星高质量X射线双星。
2007-12-19 astro-ph
Multiple time scales in cataclysmic binaries. The low-field magnetic dwarf nova DO Draconis
我们研究的突变变量DO Dra的变化,在几分钟和几十年之间的时间尺度。根据我们对CCD R的3个夜晚的观测,估计了特征衰变时间dt/dm=0.902(3)天/等。静态数据显示了一个周期约为303(15)d的光度波。我们分析了复合(或平均)爆发的轮廓。然而,我们发现,与理论预测相反,发生了各种不同的爆发高度和持续时间。随着最大亮度的增加,我们发现,衰减时间也增加,这是在相反的模型预测,这表明爆发应该有一个恒定的形状。这被解释为代表的磁层半径的爆发爆发的变化的存在。从这个统计关系中预测了一些错过的弱窄爆发的存在。在2007年的3个晚上,检测到一种新的变化类型:周期性(在一个夜间运行)振荡,频率从86到47周期/天迅速下降,半振幅从0.06增加到0。10,在亮度从14单调增加期间。二十七比十四。13.这一现象只在2007年一次异常长的约1等增亮事件(持续到秋季)中被观察到,在此期间没有(预期的)爆发被检测到。我们把这种行为称为瞬态周期振荡(TPO)。为了研究这一新的有趣现象,需要进行新的定期光度和光谱(以机会目标模式)观测。
2008-06-12 astro-ph
The disc instability model for X-ray transients: evidence for truncation and irradiation
研究了用薄圆盘中的热粘性不稳定性解释软X射线瞬变爆发的前景。这种不稳定性与氢离子化有关,并且当从内部区域通过X射线照射光盘时会发生显着变化。我们提出了第一个数值上可靠的,物理上一致的计算的爆发周期,其中包括吸积盘照射的影响。正如King & Ritter(1998)所指出的,爆发的衰变受辐照控制,导致缓慢的指数衰变。在爆发结束时,圆盘被严重耗尽,这延长了重建质量到爆发临界密度所需的时间。尽管如此,SXTs的长重现时间和静止X射线光度仍然需要内盘被另一种类型的流在静止,大概是热平流为主的吸积流(ADAF)所取代。我们包括这样的截断的影响,并表明,由此产生的光变曲线是决定性的类似SXTs,如A0620-00。我们的结论是,两个α光盘不稳定性模型提供了一个足够的描述时,截断和照射的爆发SXTs。爆发和静止时的粘度值与CV中使用的粘度值相当。我们讨论的背景下,目前的观察模型。
2001-02-13 astro-ph
On the Disappearance of Kilohertz Quasi-Periodic Oscillations at a High Mass Accretion Rate in Low-Mass X-ray Binaries
对于所有观测到千赫兹准周期振荡(kHz QPO)现象的源,当推断的质量吸积率超过一定阈值时,QPO突然消失。虽然目前还不能通过观测准确地确定(甚至量化)阈值,但明亮的Z源的阈值明显高于暗淡的环礁源。在这里,我们提出,kHz QPO的观测表现{ \em requires}中子星磁层和开普勒吸积盘之间的直接相互作用和kHz QPO的停止在高吸积率是由于缺乏这样的相互作用时,开普勒盘终止在最后的稳定轨道,但磁层被进一步向内推。因此,阈值取决于磁场强度--磁场越强,阈值越高。这当然是在协议与环礁/Z范例,但我们认为,这也是普遍正确的,即使是在每个(环礁或Z)类别的个别来源。对于环礁源,kHz QPO似乎也消失在低吸积率。也许磁层和开普勒盘之间的“离散”也发生在这样的情况下,因为,例如,准球形平流主导的吸积流(ADAF)的存在接近中子星。不幸的是,在这种情况下,对吸积速率阈值的估计将需要了解导致脱离的物理机制。如果是ADAF的作用,那么阈值很可能取决于中子星的磁场。
2000-06-05 astro-ph
The Accretion Disk Limit Cycle Mechanism in the Black Hole X-ray Binaries: Toward an Understanding of the Systematic Effects
我们详细研究了可能与黑洞X射线瞬变的爆发机制有关的吸积盘物理学的几个方面。我们采用了Cannizzo,Chen和Livio详细描述的一维时间相关模型,其参数适用于A0620-00等系统。我们研究了(1)网格间距的影响,除了间距$Δr\propto \sqrt{r}$之外,还利用对数径向间距$Δr\propto r$,(2)在冷却波传播期间,盘的热部分内的气体的局部流速对半径和时间的依赖性,(3)作为不稳定性触发位置的函数的爆发光变曲线的形状,(4)从实验中获得的爆发的长期光变曲线,在实验中,遵循了完整的静止和爆发周期,包括和不包括物质从盘的内边缘蒸发或去除的影响,以及(5)来自内部盘的X射线对盘的外部部分的自照射强度。
1997-12-17 astro-ph
Advection-dominated Inflow/Outflows from Evaporating Accretion Disks
在这封信中,我们调查的性质对流占主导地位的吸积流(ADAF)的沙库拉-Sunyaev吸积盘(SSD)的蒸发美联储。在我们的图片中,ADAF填充了SSD抽空的中央空腔,并延伸到过渡半径以外的冠状区域。我们发现,由于全球角动量守恒,一个显着的一部分热气体流远离黑洞形成跨音速风,除非注入率仅弱依赖于半径(如果$r^2\dotσ\propto r^{-ξ}$,$ξ< 1/2$)。如果过渡半径是$\lesssim 100$史瓦西半径,则流入气体的伯努利数为负,因此落入黑洞的物质受到引力束缚。流入与流出质量之比为$\approx 1/2$,因此在这些解中,吸积速率与标准ADAF中的吸积速率具有相同的量级,并且比平流主导的流入/流出模型(ADIOS)中的吸积速率大得多。简要讨论了蒸发解与黑洞X射线双星吸积流的可能相关性。
2000-01-07 astro-ph
Optical, UV, and EUV Oscillations of SS Cygni in Outburst
我提供了一个审查的意见,在光学,紫外线(HST),和EUV(EUVE和钱德拉LETG)的快速周期振荡的星系,盘吸积,高质量吸积率激变变量(CV),特别强调矮新星SS天鹅座爆发。此外,我还提请注意白矮星、中子星和黑洞双星的准周期振荡(QPO)频率之间的相关性,这种相关性在近六个数量级的频率上都是有效的。这种相关性确定了CV的高频准相干振荡(所谓的“矮新星振荡”)与低质量X射线双星(LMXB)的千赫兹QPO,以及CV的低频和低相干QPO与LMXB的水平分支振荡(或被确定为这样的宽噪声分量)。假设白矮星、中子星和黑洞双星的QPO是由相同的机制产生的,那么这种相关性对QPO模型有重要的意义。
2004-01-23 astro-ph
Evaporation of accretion disks around black holes: the disk-corona transition and the connection to the advection-dominated accretion flow
我们应用盘电晕蒸发模型(迈耶和迈耶-霍夫迈斯特)最初来自矮新星黑洞系统。这个模型描述了薄冷外盘到热日冕流的转变。质量吸积率决定了这一转变的位置。对于一些研究得很好的黑洞双星,我们采用从ADAF模型与观测光谱的拟合中得出的质量流率(参见Narayan,Mahadevan和Quataert),并确定通过冷盘到日冕流/ADAF的吸积过渡将位于这些速率。我们比较观察到的位置的内部磁盘边缘,估计从$\rm H_α$发射线的最大速度。我们发现,蒸发引起的过渡同意这在恒星盘。我们还表明,ADAF和“薄外盘+日冕”是兼容的物理过渡区。
1999-11-10 astro-ph
A Global Study of X-ray Binaries
我们目前的初步结果,全球研究的X射线双星使用14 M的数据从罗西X射线定时探测器卫星。我们对GX 339-4的初步研究被概括为所使用的方法的介绍。我们使用一个一致的分析方案,所有的对象,三种不同的光谱模型,以适应幂律和光盘组件。我们还考虑了数据中存在直线的可能性。由此产生的近4000个观测允许跟踪的光谱特性的双星,因为他们通过爆发演变。我们的研究集中在双星在爆发时的盘和线性质。我们还显示了所研究的X射线双星的盘分数光度图,这将使我们能够进一步与活动星系核联系起来。
2008-11-11 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
Black hole X-ray binaries: A new view on soft-hard spectral transitions
日冕蒸发理论预测,当质量吸积率低于某个值(~埃丁顿质量吸积率的1/50)时,冷薄吸积盘中会形成一个内洞,而当质量吸积率上升到该值以上时,这个洞会突然消失。然后,标准薄盘的内边缘突然从大约几百个史瓦西半径向内移动到最后一个稳定轨道。这似乎定量地解释了在临界光度下观察到的硬和软光谱状态之间的转变。由于蒸发过程,在几何薄盘中吸积的物质变成热日冕流,作为对流主导的吸积流(ADAF;综述见Narayan et al. 1998)朝向黑洞前进。
2000-02-02 astro-ph
Astrophysical Evidence for Black Hole Event Horizons
天文学家在X射线双星和星系核中发现了许多潜在的黑洞。这些黑洞通常被认定为质量太大而不可能是中子星。然而,直到最近,还没有令人信服的证据表明被确定为黑洞候选者的物体实际上有事件视界。这已经改变了广泛应用的一类吸积模型来描述流动的气体到紧凑的对象;对于这些解决方案,称为对流主导吸积流(ADAF),吸积恒星的黑洞性质,特别是它的事件视界,起着重要的作用。我们回顾的证据表明,在低光度,吸积黑洞的X射线双星和星系核包含ADAF,而不是标准的薄吸积盘。
1997-12-01 astro-ph gr-qc
First correlation between compact object and circumstellar disk in the Be/X-ray binaries
发现LSI+61303(V615 Cas,GT 0236+610)的H-α发射线与其4年调制的射电行为之间存在显著的相关性。射电爆发峰值相对于H-α发射线变率的等效宽度移动了四分之一的4年调制周期(约400天)。LSI+61303射电爆发的起始相位随H-α发射线的变化而变化,至少在H-α等效宽度增加的过程中是这样。这是在Be/X射线双星系统中,与致密天体相关的发射和Be拱星盘之间的第一个明确的相关性。
2000-05-09 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
INTEGRAL observations of IGRJ11215-5952: the first Supergiant Fast X-ray Transient displaying periodic outbursts
硬X射线源IGRJ 11215 -5952是在2005年的一次短暂爆发中被INTEGRAL发现的,它被认为是超巨星快速X射线瞬变类的新成员。通过分析源场的INTEGRAL观测档案,我们发现了两个以前未被注意到的爆发(2003年7月和2004年5月),间隔约为330天,表明可能存在轨道周期。5- 100 keV的光谱符合截止功率定律,光子指数为0.5,截止能量为15- 20 keV。典型的含有中子星的大质量X射线双星。光度为~ 3E 36 erg/s,假设6.2kpc,可能的光学对应物,蓝超巨星HD 306414的距离。第四次爆发是在2006年用XTE/PCA发现的,第三次爆发后329天,确认了源爆发的周期性。Swift/XRT的后续观测改进了源位置,并确认了与HD 306414的关联。蓝超巨星伴星HD 306414的100 keV光谱特征,支持IGRJ 11215 -5952是一颗超巨星快速X射线瞬变星的假设,它是这类高质量X射线双星中第一个周期性爆发的天体。
2006-10-30 astro-ph
On the bolometric quiescent luminosity and luminosity swing of black hole candidate and neutron star low mass X-ray transients
低质量X射线瞬变(LMXRT)托管黑洞候选者(BHC)显示平均约100倍的摆动在最小(静态)到最大(爆发)X射线亮度比中子星(NS),尽管在质量流入率的摆动可能是在相同的范围内。平流主导的吸积流(ADAF)被提出来解释这种差异。在减去伴星光谱后,静止LMXRT的剩余光学/紫外辐射是由ADAF(最新版本)中的同步辐射产生的,因此是ADAF光度预算的一部分。我们证明,一旦考虑到剩余的光学/紫外发射,BHC的热光度摆动是一致的NS。我们在这里探索一种替代方案,ADAF中,非常小的质量吸积到坍缩的恒星发生在静止间隔。BHC的剩余光学/紫外辐射预计来自伴星转移的物质释放的能量,其半径与圆化半径相当。静止的X射线光度来源于黑洞以非常低的速率吸积和/或来自伴星或外盘的日冕活动。对于较小的质量流入率,在这些系统中的NS可能在无线电脉冲星制度。在射电脉冲星的相对论风与伴星的物质相互作用中,形成了激波,其类似幂律的发射为更硬的X射线发射和大部分剩余的光学/紫外辐射提供了动力。软的类热X射线成分可能来自NS表面的冷却。这种情况很好地匹配了LMXRT的X射线和辐射热光度摆动。(简略)。
2000-05-07 astro-ph
Modeling the hard states of XTE J1550--564 during its 2000 outburst
我们研究了黑洞双星XTE J1550- 564在2000年爆发期间的硬态。为了解释这些状态在其最高光度,$L\sim 10%$的爱丁顿光度,$L_{\rm E}$,我们提出了一个特定的热吸积流模型。我们指出,硬态$L$的最高值基本上高于对流主导吸积流(ADAF)可以产生的$L$,$\sim 0.4α^2 L_{\rm E}$,这只是$\sim (3$ -$4)%L_{\rm E}$,即使$α$高达0.3。另一方面,我们成功地解释了硬态与$L\sim (4$ - $10)%$使用发光热吸积流(LHAF)模型。由于$10%L_{\rm E}$也大致是LHAF可以产生的最高光度,预测和观察到的最高光度之间的这种一致性本身就为这个模型提供了强有力的支持。然后,我们研究了2000年爆发期间的多波段光谱变化。除了在光学光变曲线中的主要最大值之外,在从非常高的状态过渡到硬状态之后检测到次要最大值。我们表明,二次极大值很好地模拟从状态转换过程中形成的射流的同步辐射。我们认为,在X射线光变曲线中没有相应的第二峰表明,X射线喷流发射,无论其辐射过程,同步加速器或其康普顿化,是不重要的硬态相比,从吸积流的排放。
2006-12-26 astro-ph
Spectral state transitions in low-mass X-ray binaries - the effect of hard and soft irradiation
在中子星和黑洞X射线双星中,两种光谱状态之间的转换,硬和软,通过热对流主导流(ADAF)吸积和磁盘吸积之间的变化信号。在少数情况下,在新星爆发的上升过程中观察到硬/软转变,大多数情况下,只有在光度下降过程中观察到软/硬转变。令人惊讶的是,第二次跃迁时的亮度总是低3到5倍。这种滞后的模型在前面的文件:它表明,这种开关在吸积模式在不同的质量吸积率,因此不同的亮度是由不同数量的康普顿冷却或加热的吸积盘电晕,因为它是由硬或软辐射从中央光源,分别照射。我们现在给出关于这种辐射的硬度和辐射效率的依赖性的详细结果。我们进一步讨论了所观察到的滞后盘的倾斜和可能的翘曲的影响。
2005-06-20 astro-ph
Mass transfer in tidally unstable compact binaries
2001年射手座WZ的爆发显示了最令人信服的证据,证明在矮新星爆发期间,以热点增亮的形式,来自施主星的质量转移速率增强。我表明,即使在这种极端的情况下,增亮可以归因于潮汐加热的相互作用点附近的吸积流与偏心吸积盘的膨胀边缘,没有必要在所有的质量传递速率的增加。此外,我确认以前的建议,通过流中的质量传递速率的增加阻尼任何偏心吸积盘,并抑制出现的超级驼峰,在矛盾的意见。潮汐加热预计将是最重要的小质量比的系统。因此,像WZ射手座这样的系统-具有微小的质量比-是那些最有可能在热点区域显示亮度的系统。
2004-11-03 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
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
A new X-ray outburst in the globular cluster NGC 6440: SAX J1748.9-2021
27年来第二次探测到与球状星团NGC 6440一致的明亮瞬态X射线源。1998年8月,发现BeppoSAX号航天器上的宽视场照相机和窄视场仪器以及RossiXTE号航天器上的全天监测器和正比计数器阵列都在活动。探测到四个X射线爆发,其中至少有一个显示出中子星上热核闪光的特征,类似于大约20个光学识别的低质量X射线双星。宽波段光谱是很难的,这在低光度(>~10^37 erg/s)的低质量X射线双星中很常见,可以用康普顿化模型来解释。在爆发过程中,超过30 keV的辐射变亮,这与部分爆发辐射在约10^11 cm范围内康普顿散射一致。
1999-02-23 astro-ph
The X-ray outbursts of Be/X-ray transients
我们提出了一个新的方案的Be/X射线二进制的行为的基础上长期多波长监测和decretion盘模型。由于中子星的潮汐和共振效应,主星的星周盘被截断。系统的几何形状和粘度值决定了I型X射线爆发的存在或不存在。强烈扰动盘与中子星的相互作用产生II型X射线和光学爆发。
2000-11-22 astro-ph
Photometric Variability of Be/X-ray-Pulsar Binaries in the SMC
我们利用OHMO和OGLE-Ⅱ数据研究了十个SMC Be/X射线谱仪的光度变化。对于其中的一些系统,我们发现了周期性的行为,包括轨道爆发和/或非径向脉动(NRP)的Be星。对于另一些,我们无法确定任何明确的光度周期性,尽管它们的长期光变曲线显示出显着的结构。我们提出了周期图,相位色散最小化(PDM)的方差,折叠光变曲线的系统表现出周期性的光度变化。
2006-05-16 astro-ph
Why Do Black--Hole X-ray Binaries Tend to Be Transient?
黑洞X射线双星是短暂的,可能是因为它们的盘受到同样的热粘性不稳定性,这是目前在矮新星双星系统。我讨论应用程序的矮新星不稳定性模型的瞬态,低质量,X射线二元系统。当考虑盘截断和X射线照射时,该模型能够再现X射线双星爆发的基本性质(Dubus等,2000)。
1999-11-09 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
Echoes in X-ray Binaries
本文提出了一种利用观测到的X射线驱动光变曲线与其再处理光学回波之间的时间延迟来分析X射线双星中相关的X射线和光学/紫外光变的方法。这使我们能够确定二进制内的再处理站点的分布。我们通过模拟再处理区域的分布,使用几何和二进制参数的时间延迟传递函数建模。我们构建最佳拟合的时间延迟传递函数,显示负责X射线再处理的二进制区域。我们已将此模型应用于软X射线瞬态观测,GRO j1655-40。我们发现光学变化滞后于X射线变化,平均时间延迟为19.3 $pm{2.2}$秒。这意味着吸积盘的外部区域是该系统中主要的后处理场所。在将数据拟合到一个简单的几何模型上时,我们得出了13.5 $^{+2.1}_{-2.8}$度的最佳拟合盘半张角,这与引用{orosz 97}的前一次爆发后观察到的结果相似。在爆发的这个阶段,这种盘增厚的效果几乎完全屏蔽了伴星的辐射。
2002-04-01 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
Large-scale perturbations in the circumstellar envelopes of Be/X-ray binaries
我们调查Be/X射线二元系统的光学组件的光谱特性,使用我们在七年的监测活动中收集的数据。我们发现的例子与II型X射线爆发,后来发展成V/R变异周期的发射线轮廓的重大变化。我们发现,在Be/X射线瞬变的V/R变化的时间尺度从几个星期到几年的时间,并解释所有这些变化是由于存在的全球中断的轴对称密度分布在这些系统中的Be星的扩展信封。X射线爆发和V/R变化之间的关联,非常快的变化的发生和非常短的准周期的变化显示的Be/X射线双星导致我们得出结论,中子星的存在是一个重要的因素,影响动态的盘状信封。致密伴星与盘的相互作用可以解释最近发现的H-α强度与轨道周期的相关性,但V/R周期的特征与双星参数基本无关。
1998-04-28 astro-ph
FUSE Observations of Active Binaries
FUSE观测有助于推进我们对活跃双星系统的物理性质和行为的理解,包括激变变星(CV)和X射线双星(XRB)。FUSE数据使观测者能够研究:吸积盘、磁通道吸积流和白矮星吸积体,以及它们如何对吸积波动和盘爆发作出反应;双星演化在确定系统性质方面的作用;盘和盘风中的垂直和方位结构;以及活跃双星性质的变化揭示了致密系统中吸积物理学的什么。FUSE观测活动双星的结果在这里进行审查。
2004-10-07 astro-ph
Rapid Oscillations in Cataclysmic Variables, and a Comparison with X-Ray Binaries
本文比较了激变变星和X射线双星中快速振荡的一些性质。除了早先认识到这两种类型具有相同的高频和低频准周期振荡之间的相关性,我们现在已经发现,矮新星VW Hyi在其爆发的后期阶段显示出在某些中子星和黑洞X射线双星中看到的1:2:3谐波振荡。我们指出,矮新星WZ Sge的行为有一些相似之处的吸积毫秒双星。
2004-09-01 astro-ph
INTEGRAL observations of the black hole candidate H 1743-322 in outburst
INTEGRAL在2003年4月对黑洞候选者H 1743-322进行了3次观测,当时它处于爆发的上升阶段,接近最大值。H 1743-322曾在1977-1978年的爆发中被观测到。源位于天空的拥挤区域(l = 357度,b = -2度),并且在277千秒曝光期间,在伽马射线成像仪的视场中清楚地检测到至少18个源。这是著名的持久性X射线双星和爆发中的3个瞬态源。H 1743-322的组合5-200 keV JEM-X和SPI光谱与吸收((2.5 × 10 E22原子/cm 2)软(光子指数2.70 +/-0.09)幂律模型很好地拟合,与J 1743-322处于高/软状态一致。
2003-07-28 astro-ph
Formation and evolution of compact binaries with an accreting white dwarf in globular clusters
致密恒星系统中致密双星的数量受恒星间频繁的动力学相互作用及其与恒星演化的相互作用的强烈影响。在这方面的贡献,我们认为这些影响的双星与白矮星吸积,特别是激变变量和AM CVns。我们研究哪些过程可以成功地导致创建这样的X射线双星。使用数值模拟,我们确定主要的形成渠道和预测的可检测系统的预期数量。我们还讨论了为什么激变变量的分布有一个较弱的依赖于集群密度比静态低质量X射线双星的分布,为什么矮新星爆发可能不会发生之间的球状星团激变变量。
2004-12-21 astro-ph
A simplified global solution for an advection-dominated accretion flow
当我们将活动星系核和黑洞X射线双星等黑洞吸积源模型化为对流主导吸积流时,由于自相似解在黑洞附近区域不准确,因此需要使用方程的整体解而不是简单的自相似解.然而,由于跨音速流动的性质,使其成为一个两点边值问题,从技术上讲,计算整体解是一项困难的任务。在本文中,我们提出了一个简化的方法来计算全球ADAF解决方案。我们用气体的角速度和开普勒角速度之间的简单代数关系代替径向动量方程,同时保持所有其他方程不变。然后很容易求解微分能量方程,以获得近似的整体解。通过调整自由参数,我们发现对于几乎任何的吸积率和$α=0.1-0.3$,我们都可以得到很好的简化整体解。从近似解的预测谱是非常接近的光谱从真正的整体解决方案。
2008-02-12 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
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
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
IGR J11215-5952: a hard X-ray transient displaying recurrent outbursts
硬X射线源IGRJ 11215 -5952是在2005年的一次短爆发中用INTEGRAL发现的,并被认为是超巨星快X射线瞬变的新成员。我们分析了INTEGRAL公共观测的源场,以搜索以前的爆发,从这个瞬态,没有在literary.Our结果是基于一个系统的重新分析INTEGRAL档案观测,使用最新的分析软件和仪器校准。我们报告发现了两个以前未被注意的爆发,间隔约330天,发生在2003年7月和2004年5月。5- 100 keV的光谱符合截止能量定律,光子指数为0.5,截止能量约为15- 20 keV,是高质量X射线双星的典型特征,其中包含中子星。在5- 100 keV的能量范围内,得到了3E 36 erg/s的光度(假设光学对应物的距离为6.2kpc)。5- 100 keV的光谱特性、爆发的周期性以及包含蓝超巨星HD 306414的简化误差区支持IGRJ 11215 -5952是超巨星快速X射线瞬变的假说。
2006-03-03 astro-ph