High-frequency QPOs as a problem in physics: non-linear resonance
通过类比HMXB X射线天体中的QPO现象，从标度律中可以预期LMXB中存在kHz频率。根据强场引力中的非线性共振，对在吸积中子星中观察到的两个kHz频率进行解释，导致预测黑洞系统中的双QPO，在一个确定的频率比（如2/3）。在吸积毫秒脉冲星中检测到的QPO频率中的401 Hz旋转速率的次谐波的印记是非线性共振和吸积盘模式与中子星自旋之间耦合的特征。
2004-02-01 astro-ph
Mass and Spin of GRS 1915+105 Based on a Resonance Model of QPOs
我们证明了在GRS 1915+105中观察到的四个高频QPO可以解释为与翘曲非线性共振相互作用的圆盘上的振荡模式。假设翘曲是磁盘上的低频全局模式。这一鉴定表明GRS 1915+105的相关质量$M$和自旋$a$分别为，$M=13\sim 14 M_\odot$和$a=0\sim 0.15$
2004-09-03 astro-ph
Evidence for a 2:3 resonance in Sco X-1 kHz QPOs
我们发现的证据表明，Sco X-1中的两个高频QPO通常近似于黑洞候选者研究中熟悉的2：3频率比（例如，XTE J1550-564，Remillard等人，2002）。这意味着中子星中的双kHz QPO现象起源于强场引力的性质，与恒星表面的旋转或锚定在恒星中的任何磁场结构几乎没有关系。
2002-06-28 astro-ph
Twin peaks kHz QPOs: mathematics of the 3:2 orbital resonance
利用多尺度方法，可以得到一个解析解，它描述了中子星或黑洞周围的近开普勒圆盘中接近3：2轨道周转共振的弱耦合非线性振荡的行为。所得解与数值模拟结果一致。这一结果可能与在银河系黑洞和中子星源中观测到的X射线通量的千赫兹准周期变化有关。通过对可调参数的特殊选择，该解决方案准确地拟合了Sco X-1的观测数据。
2005-03-11 astro-ph
A non-linear resonance model for the black hole and neutron star QPOs: theory supported by observations
在许多吸积的X射线双星中发现了千赫兹准周期振荡。有人建议，在X射线通量调制中观察到的最高QPO频率反映了吸积盘振荡的两种模式之间的非线性共振。这一假设意味着某些非常普遍的预测，其中有几个已经被观测所证实。其中一些来自非线性振荡器的性质，而另一些则是强引力下流体振荡的特有性质。在黑洞和中子星QPO数据中可以清楚地识别出3：2的共振频率比。
2006-03-31 astro-ph
The physics of kHz QPOs---strong gravity's coupled anharmonic oscillators
我们解释了在吸积中子星和黑洞的变率功率谱中令人困惑的高频峰（QPO）的起源，作为轨道和径向周转运动之间的非线性1：2或1：3共振。这些共振的存在是因为引力场强烈地偏离牛顿1/r势。我们的理论与最近报道的在黑洞候选者GRO J1655 - 40中观测到的两个QPO（300 Hz和450 Hz）一致。
2001-05-03 astro-ph
QPOs in microquasars and Sgr A*: measuring the black hole spin
在所有四个显示出双峰kHz QPO的微类星体中，两个频率之比为3：2。这有力地支持了双峰kHz QPO是由于吸积盘振荡的某些模式之间的共振的建议。在这里，我们强调，适合的垂直和径向周转频率之间的假设共振（特别是参数共振）的观测给出了一个准确的估计与已知质量的三个微类星体的自旋。在银河系中心的双峰QPO频率的测量似乎也是一致的3：2的比例建立在微类星体的以前的观测，但Sgr A* 数据是相当困难的相同的精确分析。如果得到证实，Sgr A* 中双峰QPO的3：2比例将对黑洞吸积理论具有重要意义，精确的测量将有助于解决QPO的性质问题.
2005-10-23 astro-ph
Maximum orbital frequencies for rotating quark stars and neutron stars--implications for the resonance theory of kHz QPOs
一颗中子星的自旋加速关键取决于它周围的最大轨道频率，就像低质量X射线双星中的许多其他高能吸积现象一样，包括X射线通量中的准周期振荡（QPO）。我们比较了用FPS状态方程模拟的MIT-bag夸克星和中子星的最大轨道频率。结果是基于相对论计算的恒定重子序列的均匀旋转的奇怪的恒星模型，并提出了作为一个函数的恒星旋转频率。在夸克星之外，对于很宽的参数范围，都存在边缘稳定的轨道，但在中子星之外，它只存在于质量最高的情况下。这使得在kHz QPO的共振理论中可以区分夸克星和中子星。
2002-06-20 astro-ph
Wavelet analysis of MCG-6-30-15 and NGC 4051: a possible discovery of QPOs in 2:1 and 3:2 resonance
在Lachowicz & Czerny（2005）工作的基础上，我们进一步探讨了连续小波变换在X射线天文信号中的应用。利用XMM-牛顿卫星的公共档案，我们分析了附近塞弗特1星系MCG-6-30-15和NGC 4051的所有可用EPIC-pn观测。我们将分析限制在0.002-0.007 Hz频段，在理论上，我们希望在这一频段内发现准周期振荡（quasi-periodic oscillation，QPO），我们发现小波功率直方图分析确实揭示了这类QPO分别集中在~2.5E-3 Hz和4- 6 E-3 Hz两个频率。我们表明，这些准周期性的功能，可以从泊松噪声污染水平是很难实现与标准的傅立叶分析。有趣的是，我们发现其中一些是2：1或3：2的比例。如果是真的，我们的发现可以被认为是在活动星系核中观察到的QPO和在X射线双星系统中观察到的kHz QPO之间的联系。
2006-07-26 astro-ph
Forced oscillations in magnetized accretion disks and QPOs
基于恒星磁场在吸积盘中引起的强迫振荡，我们提出了一个新的QPO模型。首先，它表明，磁化的吸积盘在旋转的非轴对称磁场锚定的中子星将受到三种共振：共转共振，Lindblad共振由于驱动力，和参数共振由于随时间变化的周转频率。在本文的第二部分中，我们着重研究了薄吸积盘的线性响应，将密度扰动发展为自由波解和非波扰动之和。在最后一部分中，我们展示了一个简化版本的吸积盘的二维数值模拟的结果，包括一个由垂直磁场穿过的等离子体柱。有人认为，近周期运动诱导的磁盘将产生高的品质因数QPO。
2005-07-06 astro-ph
Excitation of Disk Oscillations by Warps: A Model of kHz QPOs
放大磁盘振荡之间的振荡和翘曲的非线性共振耦合所造成的。圆盘是几何薄和广义相对论与非旋转的中心对象。通过使用拉格朗日公式，一个通用的稳定性准则。该标准适用于水平和垂直谐振的g-模式振荡和水平谐振的p-模式振荡。分析结果表明，g模振荡（包括$n=0$的p模振荡）被翘曲的水平共振放大。具有其他共振的其他振荡模式都被共振阻尼。放大的g模式振荡位于半径$4r_{\rm g}$周围，周转频率的半径最大，即，$κ_{\rm max}$。放大振荡的频率是$κ_{\rm max}$的谐波，并且很好地解释了在中心物体的合理质量（和自旋）下观察到的2：3对QPO。
2004-09-02 astro-ph
Forced oscillations in a hydrodynamical accretion disk and QPOs
这是一系列论文的第二篇，旨在寻找对中子星、黑洞和白矮星双星周围吸积盘中高频准周期振荡（QPO）产生的解释。该模型的灵感来自于Abramowicz和Klu{\displaystyle Klu}niak（\cite{Abramowicz2001}）已经指出的吸积盘振荡中的共振机制的一般思想。在第一篇论文（Pétri \cite{Petri2005a}，论文I）中，我们证明了中子星的旋转错位磁场会在靠近吸积盘的内缘处产生一些共振。在这第二篇论文中，我们认为，这个过程也存在的不对称性的引力位的紧凑的对象。我们证明，同样的物理适用，至少在线性阶段的系统中的干扰的响应。这种不对称性非常适合于中子星或白矮星，它们具有不均匀的内部，允许偏离完美的球对称引力场。我们表明，通过线性分析，磁盘最初在一个圆柱对称的静止状态是受三种共振：共转共振，Lindblad共振由于驱动力和参数的共鸣。最高kHz QPO然后被解释为在对共振的响应最大的位置处的盘的轨道频率。我们还发现，激发共振并不需要强引力。
2005-09-22 astro-ph
Interpreting black hole QPOs
在所有具有两个hHz QPO的微类星体中，频率之比为3：2，支持我们的假设，即吸积盘中两种振荡模式之间的非线性共振在激发所观察到的X射线通量调制中起着作用。我们讨论了有利于这种解释的证据，我们与黑洞自旋的频率预期的各种类型的共振，可能会发生在近开普勒磁盘在强引力。对于那些中心X射线源的质量已知的微类星体，黑洞的自旋可以从观测到的频率和预期的频率的比较中推断出来。
2003-12-15 astro-ph
Holonomy invariance, orbital resonances, and kilohertz QPOs
量子化的轨道结构在经典引力（牛顿引力和爱因斯坦引力）的许多方面都是典型的。轨道共振的天文现象就是一个著名的例子。最近，Rothman，Ellis和Murugan（2001）在史瓦西几何中平行输运的完整不变性的新背景下讨论了量子化轨道结构。我们在这里提出另一个例子量子化的轨道，反映了轨道共振和holonomy不变性。这种强引力效应可能已经被直接观测到了，因为在一些吸积的星系黑洞和几颗中子星的X射线发射中，存在着令人费解的千赫准周期振荡（QPO）。
2002-02-06 astro-ph gr-qc
Forced oscillations in relativistic accretion disks and QPOs
在这项工作中，我们探讨的想法，在LMXB中观察到的高频QPO可以解释为中子星自旋和周转模式的吸积盘振荡之间的共振耦合。我们提出了一个新的模型，这些QPO的基础上诱导的强迫振荡的吸积盘由于恒星不对称旋转的引力或磁场。它示出的粒子在旋转的非轴对称领域的发展受到三种共振：共转共振，Lindblad共振由于驱动力，和参数共振由于随时间变化的周转频率。通过对简化的吸积盘的二维数值模拟，推广了这些结果。模拟进行牛顿引力势，以及伪广义相对论的潜力，这使我们能够探索的行为的共振旋转中子星和黑洞周围。密度扰动仅在靠近ISCO的盘的内缘的区域中是显著的，在该区域中重力或磁扰动是最大的。有人认为，近周期运动诱导的磁盘将产生高的品质因数QPO。最后，将此模型应用于一个典型的中子星，我们发现，当两个模式的频率差等于自旋频率（对于“慢旋转”）或一半（对于“快旋转”）时，发生最强的响应。两个主要的激发模式都可能与盘的垂直振荡有关。我们强调，强引力是不需要激发模式。
2006-12-29 astro-ph
Mass estimate of the XTE J1650-500 black hole from the Extended Orbital Resonance Model for high-frequency QPOs
XTE J1650 - 500是一个银河系黑洞双星系统，至少有一个250Hz的高频QPO被报道。此外，有迹象表明，该系统拥有一个近极端的克尔黑洞，其自旋接近0.998，质量M <7.3M_sun。最近发现，在局部非旋转坐标系下分析自旋a> 0.9953的Kerr黑洞的Keplerian（测地线）盘的轨道3-速度，发现在边缘稳定轨道附近有一个驼峰。此外，有人建议，驼峰可以激发附近的ISCO的粒子的周转运动的频率典型的高频QPO。驼峰诱发振荡的特征频率被定义为LNRF相关轨道速度在适当径向距离下的最大正变化率。如果特征“驼峰频率”和径向周转频率是可互换的，则预期会出现强共振现象。对于自旋为a = 0.9982的克尔黑洞，"驼峰频率"与径向周转频率之比为1：3。将径向周转频率与观测到的250 Hz QPO相鉴别，得到了XTE J1650 - 500中5.1 M太阳附近的黑洞的质量。
2008-10-01 astro-ph
Non-linear resonance in the accretion disk of a millisecond pulsar
双准周期毫秒调制的X射线通量（kHz QPO）最近已报告从吸积2.5毫秒的X射线脉冲星。当旋转的中子星用真实的状态方程模拟时，我们识别出其频率与观测到的频率一致的盘振荡模式。孪生QPO的频率差，约等于中子星自旋速率的一半，清楚地表明，吸积盘的共振振荡已被观察到。在吸积盘中也可以自发地激发出类似的非线性共振。脉冲星系统中的两个QPO频率接近5：7的比例，这表明与黑洞系统中的QPO存在联系，其中频率比为2：3和3：5。
2003-08-02 astro-ph
Of NBOs and kHz QPOs: a low-frequency modulation in resonant oscillations of relativistic accretion disks
在低质量X射线双星中观测到的千赫兹范围（kHz QPO）准周期性通量调制的起源通常被认为与Z源中的"正常分支振荡“（NBO）在物理上不同。我们表明，kHz QPO的低频调制是一个自然的结果，以前建议的非线性相对论共振解释的高频双峰的属性。这里讨论的理论结果让人想起Yu，van der Klis和Jonker（2001）报道的kHz QPO的频率和幅度的6 Hz变化。
2004-08-04 astro-ph
The autoparametric 3:2 resonance in conservative systems
在共振模型中，高频准周期振荡（QPOs）被认为是吸积盘内部振荡模式之间非线性共振的结果。为了解释QPO光源的共振特性，提出了几种具有规定模间相互作用的模型。在本文中，我们研究具有两个自由度的系统的非线性振荡，我们表明，这种情况下可能是特别相关的QPO。我们提出了一个非常方便的方法来研究一个完全一般的系统的自参数共振使用多尺度的方法。我们集中讨论保守系统，并讨论它们在3：2参数共振附近的行为。
2005-10-20 astro-ph
Eccentric orbits and QPOs in neutron star X-ray binaries
我们研究了低质量X射线双星中子星辐射中的千赫和其他QPO的频率是由气体团绕恒星的测地线运动产生的这一建议。首先，我们假设，根据以前的工作，由这样的运动产生的主频率是方位角频率\nuk，拱点进动频率\nuap，和第一泛音的节进动频率\nunp。我们调查是否可以找到测地线，这些频率与观察到的频率一致。修正了测地进动假设首次提出时的计算误差，我们发现，\nuk和\nuap不同意定性与频率的千赫QPO无限小，甚至适度偏心测地线。这些频率类似于千赫QPO的频率，只有在高偏心测地线上才是如此，其远星与近星比\sim为3- 4;对于这些测地线，2 \nunp与低频QPO的频率有质的不同。接下来，我们将研究这些频率是否是轨道团块产生的主导频率。我们发现，它们不是，而主导频率的径向周转频率\nur的谐波和边带。最后，我们证明了气体动力学约束将轨道团簇的半径限制为恒星半径的\ll 10^{-3};因此，团簇可能产生的分数调制为\ll 10^{-6}。我们的结论是，有显着的困难，在解释的千赫和低频QPO的气体团块的测地运动的后果。
2000-09-13 astro-ph
Twin-peak quasiperiodic oscillations as an internal resonance
两个相互关联的峰出现在几个黑洞候选者的X射线光变曲线的高频功率谱。我们进一步探讨的想法，一个非线性共振机制，在强引力制度，是负责这些准周期振荡（QPO）。通过扩展Rebusco的多尺度分析，我们构建了二维相空间截面，这使我们能够识别不同的拓扑结构，并遵循双峰的演化轨迹。这表明，原来的（Abramowicz和Kluzniak）参数共振计划可以被视为一个天真的帐户QPO模型与内部共振。我们展示了一个例子，在一个系统中的内部共振与两个临界点，我们描述了一个一般的技术，允许以系统的方式来处理其他情况。分界线将相空间截面划分为不同拓扑结构的区域：在天平动区域内，演化轨迹使观测到的双峰频率达到精确的有理比，而在环流区域内，观测到的频率保持非共振。我们的方案预测，功率应该在两个振荡之间周期性地交换。同样，中子星双星中的高频QPO，也是黑洞源中的高频QPO，人们期望，作为非线性模型的一般性质，轻微的失谐将双峰频率从尖锐的共振中推出来。
2006-01-03 astro-ph
Sonic-Point and Spin-Resonance Model of the Kilohertz QPO Pairs
在低质量双星系统中，已经在二十多颗吸积中子星中探测到了KHz的QPO。通常在每颗恒星中检测到2 kHz的QPO。最近在401 Hz吸积动力X射线脉冲星SAXJ1808.4 -3658中探测到爆发振荡和两kHz QPO。在这颗恒星中，爆发振荡的频率近似等于恒星的自旋频率nu_spin，而两个kHz QPO的频率间隔近似为nu_spin/2。如果像预期的那样，其他恒星的爆发振荡频率也近似为nu_spin，那么某些恒星的频率间隔近似为nu_spin，而另一些恒星的频率间隔近似为nu_spin/2。近似等于nu_spin/2的频率分离在kHz QPO的所有现有模型中是无法解释的。在这里，我们提出了一个修改后的版本的音速点拍频模型，可以在一个单一的框架内解释为什么频率分离是接近nu_spin在一些恒星，但接近nu_spin/2在其他。如在原始的音速点模型中，上kHz QPO的频率nu_QPO 2接近于盘流中音速点的半径r_{sp}处的轨道频率nu_orb。我们发现，与恒星一起旋转的磁场和辐射场将优先激发盘中“自旋共振”半径r_{sr}的垂直运动，其中nu_orb - nu_spin等于垂直周转频率，在盘中产生垂直运动，其调制大约nu_QPO 2- nu_spin或大约nu_QPO 2- nu_spin/2的X射线通量，这取决于r_{sr}处的盘流是平滑的还是成团的。这个音速点和自旋共振模型也…
2003-08-11 astro-ph
A new model for QPOs in accreting black holes: application to the microquasar GRS 1915+105
本文推广了Petri（2005 a，b）的观点，认为在低质量X射线双星中观测到的高频准周期振荡可以解释为吸积盘与致密天体施加的旋转非对称背景（引力或磁场）场的共振振荡。在这里，我们把这个一般的想法应用到黑洞双星。它是假设一个测试粒子经历了类似的参数共振机制，如一个在文件I和II中描述的，但现在的共振是由螺旋密度波之间的相互作用引起的吸积盘，激发接近最里面的稳定的圆形轨道，和垂直周转振荡。我们使用克尔时空几何推导出这个测试粒子的特征频率。在候选黑洞中，当两个最强共振的频率比等于3：2时，测试粒子的响应最大。最后，将我们的模型应用于微类星体GRS 1915+105，我们再现了几个HF-QPO的正确值。实际上，预测了功率谱时间分析中168/113/56/42/28 Hz特征的存在。此外，仅基于两个HF-QPO频率，我们的模型就能约束吸积黑洞的质量$M_{\rm BH}$和角动量$a_{\rm BH}$.
2008-09-18 astro-ph
Parametric resonance as a model for QPO sources -- I. A general approach to multiple scales
在共振模型中，高频准周期振荡（QPOs）被认为是吸积盘内部振荡模式之间非线性共振的结果。为了解释QPO光源的共振特性，提出了几种具有规定模间相互作用的模型。在本文中，我们研究具有二次非线性系统的非线性振荡，我们表明，这种情况下是特别相关的QPO。我们提出了一个非常方便的方法来研究一个完全一般的系统的内共振使用多尺度的方法。最后，我们集中到保守系统，并讨论他们的行为附近的3：2共振。
2004-08-04 astro-ph
Resonant Excitation of Disk Oscillations in Deformed Disks II: A Model of High Frequency QPOs
放大的磁盘振荡之间的振荡和磁盘变形的非线性共振耦合所造成的。盘是几何薄和广义相对论与非旋转的中心源。采用拉格朗日公式。作者在几年前研究了同样的问题，但在这里我们以更有远见的方式导出了一个一般的稳定性准则。另一个不同于以前的工作是，除了变形是翘曲的情况下，变形是一个单臂图案对称的赤道平面的情况下被认为是。结果表明，除了已有的在翘曲圆盘中水平共振放大惯性声模和g模振荡的结果外，在相对于赤道面对称的单臂变形圆盘中水平共振也放大了惯性声模和g模振荡。如果我们考虑在其传播区域的边界周围局部化的局部振荡，则共振发生在$4r_{\rm g}$处，其中$r_{\rm g}$是史瓦西半径。如果考虑非局部振荡，则指定振荡被共振放大的振荡频率范围。
2007-09-16 astro-ph
QPOs in Cataclysmic Variables and in X-ray Binaries
最近由Warner和Woudt报道的矮新星振荡（DNOs）的观测显示出频率漂移，倍周期和1：2：3谐波结构，可以理解为圆盘振荡，由白矮星或其赤道层的自旋频率扰动激发。在黑洞低质量X射线二进制（LMXB）的瞬态在2：3的频率比类似的准周期盘振荡没有显示出频率漂移的证据，并对应于两个独立的模式，由内部共振激发的盘振荡。就像在白矮星DNO中没有广义相对论的作用一样，也不需要引用恒星表面或磁场效应来解释黑洞QPO。
2005-07-29 astro-ph
Black Holes Admitting Strong Resonant Phenomena
在四个微类星体中观测到高频双峰准周期振荡（QPO），银河系黑洞双星系统，频率比非常接近3：2。在微类星体GRS 1915+105中，QPO的结构表现出额外的频率，在星系核Sgr A* 或一些河外源（NGC 4051，MCG-6-30-15和NGC 5408 X-1）中观察到两个以上的频率。观测到的QPO可以通过各种轨道共振模型版本来解释，假设与开普勒频率或垂直周转频率和径向周转频率或这些频率的一些组合的振荡共振。一般来说，在吸积盘的不同半径处会产生不同的共振。然而，我们已经表明，对于特殊值的无量纲黑洞自旋强共振现象时，可以在相同的半径激发不同的共振，共振之间的合作现象可能会在这种情况下工作。对于三重频率比集合ν_{K}：ν_θ：ν_{r} = s：t：u，其中s，t，u为小整数，确定了黑洞自旋的特殊值.这种特殊情况的最有希望的例子出现在半径r = 2.395 M，异常共振自旋a = 0.983的黑洞中，其中ν_{K}：ν_θ：ν_{r} = 3：2：1。我们还预言，当允许轨道频率的组合时，在a = 0.866，0.882和0.962的黑洞场中可以观测到四个频率比为4：3：2：1的QPO。假设Sgr A* 的异常共振自旋a = 0.983，其QPO的观测频率比非常接近3：2：1，这意味着黑洞的质量在4.3 x 10^6 M_sun < M < 5.4 x 10^6 M_sun的区间内…
2008-12-23 astro-ph
Higher order nonlinearity in accretion disks: QPOs of black hole and neutron star sources and their spin
本文提出了一个统一的模型来解释黑洞和中子星系统中观测到的准周期振荡，特别是高频振荡。我们认为吸积系统是具有高阶非线性共振的阻尼谐振子，从而解释了QPO现象。共振预计将驱动的扰动从紧凑的对象在其自旋频率。该模型解释了两种类型的紧凑对象的各种属性。它成功地描述了QPO十个不同的紧凑源。在此基础上，我们预测了中子星Sco X-1的自旋频率和黑洞GRO J1655-40，XTE J1550-564，H1743-322，GRS 1915+105的比角动量。
2008-11-13 astro-ph gr-qc
Extended orbital resonance model with hump-induced oscillations
在快速旋转的Kerr黑洞中发现了LNRF速度梯度的符号变化，其中Keplerian盘的自旋a > 0.9953，而在边缘稳定的厚盘中自旋a > 0.99979。这样一个“驼峰”LNRF速度配置文件发生在边缘稳定的圆形测地线的上方，可能与吸积盘的振荡。这种“驼峰”引起的振荡的频率可以用“驼峰”轮廓内轨道速度的最大变化率来确定。因此，我们引入一个扩展的轨道共振模型（EXORM）的准周期振荡（QPOs）假设非线性共振现象之间的振荡与轨道周转频率和驼峰频率定义在一个完全广义相对论的方式。的EXORM开发的开普勒光盘和完美流体环面的近似的振荡与周转频率是可以接受的。显然，EXORM可以应用于表现出相对复杂的QPO频率模式的近极端克尔黑洞系统。假设一个开普勒圆盘，它可以表明，在EXORM的框架下，在微类星体GRS 1915+105中观察到的所有QPO都可以解释，而在银河系中心源Sgr A* 中观察到的QPO则是不可能的。
2008-02-26 astro-ph
Quasi-periodic X-ray brightness fluctuations in an accreting millisecond pulsar
相对论等离子体流到中子星上，中子星从恒星伴星吸积物质，可以用来探测强场引力以及中子星超核密度内部的物理条件。等离子体的不均匀性在恒星上方几公里的轨道上运行，可以观察到X射线在毫秒级动力学时间尺度上的亮度波动。千赫范围内的两个频率主导着这些波动：双千赫准周期振荡（kHz QPO）。这些振荡起源的竞争模型（基于轨道运动）都预测它们应该与恒星的自旋频率有关，但测试一直很困难，因为自旋并不明确。在这里，我们报告的检测kHz QPO脉冲星的自旋频率是已知的。我们的测量建立了kHz QPO和恒星自旋之间的明确联系，但没有任何当前模型预测。现在需要一种新的方法来理解kHz QPO。我们认为自旋和广义相对论轨道和周转频率之间的共振可以提供所观察到的QPO和自旋之间的关系。
2003-07-07 astro-ph
Rapid X-Ray Variability of Neutron Stars in Low-Mass Binary Systems
罗西X射线计时探测器卫星在低质量双星系统中的大约16颗中子星的X射线亮度中发现了显著相干的$\sim$ 300- 1200 Hz振荡，这一引人注目的发现激发了对这些振荡的理论建模，并研究了它们对这些系统中的中子星和吸积流的影响。在热核X射线爆发期间和吸积动力发射间隔期间都观察到高频振荡，这似乎是具有弱磁场的盘吸积中子星的特征。在这篇综述中，我们专注于高频准周期振荡（QPO）中看到的吸积供电的发射。我们首先总结这些千赫QPO的关键属性，然后简要描述已提出的模型来解释它们。现有的证据强烈支持拍频模型。我们提到的几个困难中遇到的应用磁层拍频模型的千赫兹QPO。发展最充分和最成功的模型是声点拍频模型。我们描述了这个模型的工作在一些细节。然后，我们讨论的意见，可以帮助区分模型。最后，我们注意到一些方法，在这些方法中，千赫兹QPO的研究可能会促进我们对致密物质和强引力场的理解。
1998-02-07 astro-ph
The X-ray Outburst of H1743-322: High-Frequency QPOs with a 3:2 Frequency Ratio
利用RXTE对2003年H1743-322的X射线爆发进行了130点的观测。我们搜索了高频QPOs（HFQPOs）的单个观测结果，仅在240和160 Hz附近发现了微弱或边缘检测。接下来，我们以几种不同的方式对观测结果进行分组，并计算平均功率-密度谱（PDS），以寻找HFQPO的进一步证据。对于那些由低频QPO（0.1-20 Hz）的存在和"带限“功率连续体的缺失所定义的观测，这一努力产生了两个重要结果：（1）具有最高7-35 keV计数率的9个时间间隔产生了平均PDS，其QPO为$166 \pm 5$ Hz。（$4.1 σ$ ; 3- 35keV）;和（2）具有较低的7-35 keV计数率（26个间隔）的第二组产生具有在$242 \pm 3$ Hz（$6.0 σ$ ; 7- 35 keV）的QPO的平均PDS。这两个频率的比值为$1.46 \pm 0.05$。这一发现与其他三个黑洞系统的结果是一致的，这些黑洞系统以3：2的比例表现出相称的HFQPO。此外，H1743-322在较高X射线光度时出现较慢的HFQPO与XTE J1550-564和GRO J1655-40的行为非常相似。我们讨论了我们的结果的共振模型，调用频率设置的广义相对论的轨道运动附近的黑洞事件视界。
2004-07-01 astro-ph
Evidence for Harmonic Relationships in the High Frequency QPOs of XTE J1550-564 and GRO J1655-40
我们继续研究黑洞双星XTE J1550-564的X射线时间和光谱特性。对于三个不同的观测组，我们证明了两个高频QPO（HFQPO）同时发生在184和276 Hz附近的证据。在一个组中，也有证据表明在92 Hz处有广泛的特征。在每种情况下，我们都可以对QPO曲线进行建模，同时假设中心频率与单个频率的积分谐波相关。接下来，我们研究了X射线能谱，发现当两个HFQPO中较强的一个从276 Hz移动到184 Hz时，幂律分量的强度有系统地增加。当更强的HFQPO从450 Hz移动到300 Hz时，对于GRO J1655-40可以看到惊人相似的结果。这两个X射线源的基本HFQPO频率与黑洞质量成反比，这与以下假设一致：这些HFQPO代表源于广义相对论（GR）的某些振荡，以及两个黑洞具有相似的无量纲自旋参数值。我们讨论的物理机制，可以解释这些HFQPO。特别是，如Abramowicz和Kluzniak所提出的，内吸积盘中轨道和径向坐标频率之间的共振，意味着两个黑洞的无量纲自旋参数值（0.1 < a < 0.6）都是适中的。
2002-02-15 astro-ph
Humpy LNRF-velocity profiles in accretion discs orbiting nearly extreme Kerr black holes. A possible relation to QPOs
在快速旋转的Kerr黑洞中发现了LNRF速度梯度的符号变化，其中Keplerian盘的自旋a > 0.9953，而在边缘稳定的厚盘中自旋a > 0.99979。Aschenbach（2004年）已经确定了“驼峰”轮廓内轨道速度的最大变化率，并在当地确定了圆盘振荡的临界频率，但这是以坐标依赖的形式进行的。我们定义的临界“驼峰”频率H在广义相对论，坐标独立的形式，并与频率定义在LNRF遥远的观察者。在其定义的半径，所谓的“驼峰”半径r_h，“驼峰”频率H与径向（R）和垂直（V）周转频率和圆盘的轨道频率进行比较。对于Keplerian薄圆盘，我们证明了周转共振半径r_31和r_41（V：R = 3：1或4：1）位于r_h附近，在那里可以有效地触发频率~ H的振荡。渐近地（对于1-a < 10^（-4）），周转频率和开普勒频率与驼峰频率之比几乎是常数，即，几乎与自旋无关，径向周转频率R：H ~ 3：2。对于厚盘，由于依赖于确定盘属性的特定角动量l的分布，情况更加复杂。对于l = const tori和1-a < 10^（-6），驼峰频率与轨道和周转频率的频率比也几乎是恒定的，并且与a和l无关，对于径向周转频率R：H接近4。在极细环面（l ~ l_ms）的极限情况下，自旋1-a的周转共振半径r_（41）~ r_h <2 × 10 ~（-4）。
2006-12-15 astro-ph
Non-linear resonance in nearly geodesic motion in low-mass X-ray binaries
我们探讨了参数共振影响黑洞或中子星的近测地线运动，以及它可能与某些低质量X射线双星的高频（孪生）准周期振荡有关的观点。我们假设吸积盘中的粒子或流体元受到一种假设的但相当一般的形式的各向同性扰动。我们发现，参数共振确实是激发接近的半径，其中周转频率的径向和双周振荡是在一个2：3的比例。最高振幅激励的位置和频率随扰动的强度而变化。这些结果与已报道的某些候选黑洞中双kHz QPO的实际频率比一致，并且它们也可能与Sco X-1中双峰的相关性一致。
2003-02-10 astro-ph
2:3 Twin Quasi-Periodic Oscillations in Magnetohydrodynamic Accretion Flows
研究了黑洞周围三维磁流体动力学（MHD）吸积流的径向和垂直振荡。采用伪牛顿势，考虑了广义相对论效应。我们发现在$3.8 r_{\rm s}\leq r\leq 6.3 r_{\rm s}$处MHD流的结构发生了变化，并在该区域激发出两对准周期振荡（孪生QPO）。功率谱密度（PSD）的时间演化表明，这两个双量子点最有可能是由开普勒频率$ν_{\rm K}$和周转频率$ν_κ$之间的共振产生的. PSD示出了下峰值频率$ν_{\rm l}$对应于$ν_{\rm K}$，而上峰值频率$ν_{\rm u}$对应于$ν_{\rm K} + ν_κ$。两个峰值频率之比接近2：3。结果为磁流体吸积流中圆盘共振振荡的激发提供了第一个直接证据。
2004-08-02 astro-ph
Quasi-periodic oscillations: Resonant shear Alfv`en waves in neutron star magnetospheres
本文基于中子星磁层中振荡的磁流体动力学模式，提出了一个新的准周期振荡模型。我们认为，与磁层的相互作用的吸积盘可以激发共振剪切Alfven波在区域的密度梯度增强，该区域的吸积材料沿磁层中的磁场线流动。我们证明，取决于该地区的距离，从恒星和磁场强度，场线共振的频率范围可以从几赫兹（较弱的领域，远离恒星），约kHz的频率（较强的领域，~ 2-10恒星半径从恒星）。我们表明，这种振荡能够显着调制流入的物质从高密度区域向恒星的表面，并可能产生所观察到的X射线光谱。此外，我们发现，观察到的2：3的QPO的频率比是我们的模型的自然结果。
2005-03-01 astro-ph
Stochastic modeling of kHz QPO light curves
Kluzniak & Abramowicz模型解释了在中子星和黑洞源中观测到的高频、双峰、“3：2”类星体振荡，其依据是一个近似开普勒吸积盘的径向和垂直周转振荡之间的非线性参数共振。3：2的周转频率比只发生在强引力下。Rebusco（2004）和Horak（2004）对模型进行了分析研究：他们证明了一个小的作用力确实可以激发参数3：2共振，但他们没有解释作用力的物理性质。在这里，我们将他们的方程数值积分，放弃了特别强迫，并添加了一个随机项来模拟磁盘中发生的非常复杂的过程的作用，例如，MRI湍流。我们证明了随机项的存在触发了近开普勒盘的周转振荡中的共振，并影响了它们的模式。
2006-02-08 astro-ph
Spin of Stellar-Mass Black Holes Estimated by a Model of Quasi-Periodic Oscillations
我们在以前的论文中提出，在频率比为3：2的黑洞双星中观察到的高频对QPO是惯性声学振荡（几乎水平振荡，在垂直方向上没有节点）或g模式振荡，它们在翘曲的相对论盘上共振激发。共振通过水平运动发生。在这个模型中，当中心源的质量已知时，可以估计中心源的无量纲自旋参数$a_*$。对三个源（GRO J1665-40、XTE J1550-564、GRS 1915+105）进行了估算。我们有$a_*\leq 0.45$。
2006-08-27 astro-ph
X-ray aurora in neutron star magnetospheres
在这项研究中，我们提出了一个新的通用模型的基础上振荡模式的中子星磁层的QPO。我们认为，吸积盘与磁层的相互作用，可以激发共振剪切阿尔芬波的密度梯度增强的区域。我们证明，根据该密度增强区域与恒星的距离和磁场强度，场线共振的频率范围可以从几Hz（较弱的场，距离恒星较远）到大约kHz的频率（较强的场，距离恒星约2-10个恒星半径）。我们表明，这种振荡能够显着调制流入的物质从高密度区域向恒星表面，并可能产生所观察到的X射线光谱。此外，我们发现，观察到的2：3的QPO的频率比是我们的模型的自然结果。
2004-03-27 astro-ph gr-qc
A new instability of accretion disks around compact magnetic stars
从围绕白矮星、中子星和黑洞运行的吸积盘中观测到了非周期性变化和准周期振荡（QPO），这表明气流普遍被分解成离散的斑点。我们考虑这些斑点的相互作用与一个紧凑的，吸积恒星的磁场，抗磁斑点遭受阻力。我们表明，当磁矩是不对齐的自旋轴，所产生的力是脉冲，这可能会导致共振与振荡的斑点周围的赤道平面;共振条件下，能量被有效地泵入非赤道运动，然后推导出。我们表明，相同的共振条件适用于四极分量的磁场。我们讨论了这一结果的适用条件，表明它们是相当广泛的。我们还表明，现实的并发症，如混乱的磁场，浮力，辐射压力，蒸发，开尔文-亥姆霍兹不稳定性，和剪切应力，由于差分旋转不影响我们的结果。在以毫秒周期吸积中子星的过程中，我们证明了这种不稳定性导致了团块的Lense-Thirring进动，并且粘性阻尼可以忽略不计。
1998-03-09 astro-ph
A study of the low-frequency quasi-periodic oscillations in the X-ray light curves of the black hole candidate XTE J1859+226
我们提出了一个广泛的时间分析的结果，1999年爆发的软X射线瞬态和黑洞候选人XTE J1859+226观察与罗西X射线定时探测器。三个主要的不同类型的低频（1-9赫兹）准周期振荡（QPO）的观察和分类，加强了一般的图片，是新兴的黑洞X射线binaires的可变性。观察到不同功率谱形状之间的快速转换，并研究了它们与计数率的联系。此外，我们还发现，~6 Hz的频率似乎占据了一个特殊的位置：我们发现的三种QPO类型中的一种在这个频率下非常稳定，就像在Z源中一样。当基频接近6 Hz时，其次谐波峰的相干性较高，从而表明在该频率处存在一些共振。
2004-07-13 astro-ph
