X-Ray Spectral Variability in Cygnus X-1
利用RXTE观测和时域方法研究了天鹅座X-1不同状态X射线在不同能带的光谱变化。在$\sim 10$ keV以上能谱的硬尾区,平均峰值对准发射比平均稳态发射更软,并且在所有状态下,当发射期间通量增加时,硬度比减小。对于较低$\sim 10$ keV的软带,软状态下的硬度以相反的方式变化:当弹丸的通量达到峰值时,硬度达到峰值。对于硬态和过渡态,在压射过程中相对于软带的硬度比通常低于稳定组分的硬度比,并且在压射峰附近观察到急剧上升。对于软态,在硬尾的强度和硬度比之间的相关系数是负的,并随着时间尺度从0.01 s到50 s的增加而单调减小,这与软带相反。对于硬态和过渡态,相关系数一般为负,并有随时间增加而减小的趋势。
2004-05-13 astro-ph
Discovery of hard X-ray features around hotspots of Cygnus A
我们目前的钱德拉观测天鹅座A的X射线热点在年底的飞机详细映射的分析结果。硬度图显示了以前未知的结构,在热点周围的外部和内部硬弧的形式,与热点中心区域相比,硬度显着增强。外部硬弧可能构成弓形激波的第一次探测;内部硬弧可能揭示喷流撞击热点的位置。我们认为,这些功能不能导致电子辐射的同步自康普顿过程。相反,我们考虑两个可能的来源的硬发射:外弧可能是由于热辐射的热压缩在弓激波的团内气体。或者,外弧和内弧都可能是由于电子在受到激波和剪切流高度扰动的湍流区域中加速的同步辐射。从这些过程中产生的硬度比的模拟测量的硬度比的比较表明,它是更难解释的观察与热模型。虽然我们不能排除一个热模型,我们认为赞成的非热解释。次级热点中的硬区域表明,喷射活动仍在为这些热点提供动力。
2004-11-17 astro-ph
Two Distinct Modes In The Low (Hard) State Of Cyg X-1 And 1E1740-294
本文分析了1990-1994年天鹅座X-1和1E1740.7-294的GRANAT/SIGMA观测数据集,以寻找硬X射线辐射的主要观测特征--硬X射线光度L_X、光谱硬度(用最佳拟合的热韧致辐射温度kT量化)和短期通量变化的RMS之间的相关性。两种源的kT与L_X的关系有两种不同的模式。在低光度下--低于大约对应于天鹅座X-1的γ_1态的水平--kT随着L_X的增加而增加。在~1.2L_gamma_1的光度水平以上,光谱硬度几乎是恒定的(kT ~150 keV),并且不依赖于光度。在Cyg X-1的情况下,在光谱硬度和短期通量变化的RMS之间发现了类似的相关性。kT的增加,对应于kT-LX图上的增加分支,伴随着RMS从百分之几水平增加到~10- 15%。RMS的进一步增加并不伴随着kT的变化,也不与光度的变化相关。
1996-03-21 astro-ph
Properties Of The Hard X-ray Radiation From The Black Hole Candidates: Cygnus X-1 And 1E1740.7-2942
本文分析了1990-1994年天鹅座X-1和天鹅座1E1740.7-2942的GRANAT/SIGMA观测资料,以寻找硬X射线主要观测特征之间的相关性(40-200 keV)发射-硬X射线光度,光谱的硬度(根据最佳拟合热韧致辐射温度kT量化)和短期通量变化的RMS。虽然没有发现严格的点对点相关性,但某些一般趋势是明显的。结果发现,对于天鹅座X-1的光谱硬度一般是正相关的短期变异的相对幅度。对于X射线瞬态GRO J 0422 +32,发现了类似的相关性(X射线Nova Persei 1992)。对于这两种源,kT与L_X之间存在近似的相关性,在低硬X射线亮度下(低于10 E_(37)erg/sec),kT随L_X的增大而增大。在较高的光度下,光谱硬度对硬X射线光度的依赖性较弱或根本不依赖于硬X射线光度。这些近似相关性的低光度端(低kT和低RMS)对应于SIGMA观测期间发生的非常低的硬X射线通量的扩展事件。
1997-08-29 astro-ph
Jet radio emission in Cygnus X-1 and its orbital modulation
我们目前的结果,我们详细的理论研究所观察到的轨道调制的无线电发射在天鹅座X-1。调制的发生是由于自由自由吸收风从伴星随轨道相位的变化,我们的研究结果提出了强烈的约束喷流无线电发射的空间分布在2-15 GHz的频率。在增强由喷流发射所遭受的风吸收的不对称性方面,黑洞附近发射的X射线的照射起着至关重要的作用。相对于孤立的超巨星,这使风的温度增加了一个数量级以上。观测到的射电辐射最小值相对于光谱零相位的相位滞后强烈暗示喷流核心内的大部分喷流质量是非相对论性的(约5 x 10^8 cm/s)。然而,喷流在核心之外可以变成相对论性的。此外,喷流可以有一个双组分结构,在外面慢,在里面快,在这种情况下,它的同步辐射部分可能已经在核心中相对论。我们还考虑了观测到的无线电发射的超轨道调制(周期约为150 d),并发现它可以解释为一个喷流进动既造成可变的风吸收和改变喷流多普勒因子。最后,我们考虑天鹅座X-3的情况下,并表明,它缺乏可观察到的轨道无线电调制(尽管强烈的X射线调制)的解释是,该系统是更紧凑,更明亮的天鹅座X-1。
2006-12-22 astro-ph
Properties Of The Hard X-ray Emission From The Black Hole Candidates: Cygnus X-1 And 1E1740.7-2942
本文分析了1990-1994年天鹅座X-1和天鹅座1E1740.7-2942的GRANAT/SIGMA观测资料,以寻找硬X射线主要观测特征之间的相关性(40-200 keV)发射-硬X射线光度,光谱的硬度(根据最佳拟合热韧致辐射温度kT量化)和短期通量变化的RMS。虽然没有发现严格的点对点相关性,但某些一般趋势是明显的。结果发现,对于天鹅座X-1的光谱硬度一般是正相关的短期变异的相对幅度。X射线瞬态GRO J 0422 +32(X射线Nova Persei 1992)和最近GX 339 -4发现了类似的相关性。对于这两种源,kT与L_X之间存在近似的相关性,在低硬X射线亮度(10 E37 erg/sec以下)时,kT随L_X的增加而增加。在较高的光度下,光谱硬度对硬X射线光度的依赖性较弱或根本不依赖于硬X射线光度。这些近似相关性的低光度端(低kT和低RMS)对应于SIGMA观测期间两个源发生的非常低的硬X射线通量的扩展事件。
1997-04-28 astro-ph
Integral observation of Cyg X-1 in an intermediate state
本文介绍了2003年6月7-11日用INTEGRAL对天鹅座X-1进行观测的初步结果。源的光谱和变率特性都表明天鹅座X-1处于中间状态。正如预期的状态转换过程中,我们发现3-10 keV和15 GHz的无线电通量之间的关系和3-200 keV的硬度和无线电通量之间的强相关性。
2004-11-02 astro-ph
IBIS preliminary results on Cygnus X-1 spectral and temporal characteristics
我们报告的宽带光谱和时间的黑洞双星天鹅X-1的研究与IBIS望远镜的初步结果。天鹅座X-1是IBIS在2002年11月至2006年11月的综合性能和验证阶段的第一个指向性天体目标。12月,在凝视和抖动模式下的总观察时间为2毫秒。在这里,我们只报告在一个稳定的仪器配置中进行的凝视,轴上,观察。在观测期间,该源处于其特有的低/硬状态,在这种状态下探测到了一些耀斑和倾角。IBIS/ISGRI的结果表明,INTEGRAL天文台提供了一个独特的能力,研究硬度和/或流量之间的相关性,在不同的波段在一个广泛的光子能量范围。我们的新结果之一是发现硬度-通量相关性在20-220 keV范围内改变了两次符号;首先在50 keV时从正变为负,然后在120 keV时又变回正。前者的变化似乎是由于可变康普顿反射引入的光谱曲率。后者可能是由于频谱枢转。
2003-09-18 astro-ph
X-ray Orbital Modulation of Cygnus X-1
我们已经分析了天鹅座X-1两年多的RXTE/ASM数据。我们已经检测到5.6天的轨道周期的Lomb-Scargle周期图的光变曲线和硬度比时,天鹅座X-1是在硬状态。与以前其他X射线飞行任务的探测相比,这次探测的灵敏度和时间范围都有所提高。折叠光变曲线和硬度比显示了一个广泛的强度下降伴随着光谱硬化集中在优越的连接的X射线源。倾角的持续时间约为轨道周期的27%,深度范围为三个能带中非倾角强度的8%至23%。在展开数据的大幅下降中,小时时间尺度的变化通常很明显。相比之下,在软态的周期图或折叠光变曲线中,轨道周期没有明显的特征。伴星的星风对X射线的吸收可以再现硬态下观测到的X射线轨道调制。为了解释软状态数据中的低轨道调制,需要在软状态期间降低风密度。作为一种替代方案,部分覆盖的情况下进行了描述,这也可以解释缺乏的轨道调制在软状态。
1999-06-07 astro-ph
Temporal and Spectral Correlations of Cyg X-1
本文采用时间域相关分析方法,在不同时间尺度上研究了天鹅座X-1 X射线快变的时间和光谱特性。2-60 keV总强度与13-60 keV与2-6 keV带的硬度比在约1 ms的时间尺度上的相关系数在所有状态下都是负的。对于软态,在0.01 ~ 100 s的时间尺度上,相关系数均为正,这与过渡态和低态的相关系数有显著的不同。在相当多的情况下,高能带的时间结构比低能带的时间结构窄。相关分析还揭示了X射线变化中高能光子相对于低能光子的延迟。讨论了观测到的时间和光谱特征对天鹅座X-1 X射线变化产生区域和机制的影响。
1999-03-16 astro-ph
A Peculiar Flaring Episode of Cygnus X-1
最近用{ \em RXTE}对天鹅座X-1进行的监测揭示了一段强烈的燃烧期,它从2000年10月开始,一直持续到2001年3月。在此期间,该来源表现出一些非常不寻常的行为。源的软X射线通量在大约一个月的时间尺度上上下波动了三次,正如RXTE上的ASM所发现的那样,最后恢复到正常水平(硬态)。观测到的Cyg X-1的光谱和时间X射线性质大多介于典型的硬态和软态之间。这是已知的强X射线耀斑,然而,我们表明,源没有进入一个时期,类似于,在许多方面,持续的软状态在最后的三个耀斑。我们做了详细的比较,这个耀斑和1996年的状态转换,在所观察到的X射线性质,如通量-硬度相关性,X射线光谱,功率密度谱。我们指出的相似之处和差异,并讨论可能的影响,我们的理解与天鹅座X-1的耀斑和状态转换的现象的结果。
2001-12-06 astro-ph
X-ray Shots of Cyg X-1
利用PCA/RXTE观测研究了天鹅座X-1不同能带和谱态的X射线激发。该方法利用改进的峰值对齐算法,将多个炮点叠加到一个毫秒的时间元上,从而得到详细的炮点结构。一般来说,炮点由缓慢上升和快速衰减组成。不同状态下的镜头结构是不同的。高态下的激发持续时间比低态和过渡态下的短。高能带的激发轮廓比低能带的更不对称,更窄。在过渡态和低态,弹丸的平均硬度低于稳态发射的平均硬度,而高于高态发射的平均硬度。在不同的状态下,发现了高、低能带中的激发之间的时间滞后。在过渡态中,Cyg X-1不同态之间的时间滞后最大,在低态时最小。所观察到的镜头模型的拍摄功能的影响进行了讨论。
1998-10-08 astro-ph
X-Ray Spectral Variability in Initial Rise of XTE J1550-564
利用1998年9月8日的RXTE/PCA观测资料,用时域方法研究了微类星体XTE J1550-564的X射线变率。2- 60 keV的平均激发是通过对齐一毫秒时间箱的超级激发的峰值而获得的。在平均拍摄过程中的光谱行为表现出显着的差异,从天鹅座X-1中观察到的。在一次发射过程中,(13- 60 keV)/(2- 13 keV)或(16- 60 keV)/(13- 16 keV)的硬度比分别低于或高于稳态发射的硬度比。(13- 60 keV)/(2- 13 keV)和(16- 60 keV)/(13- 16 keV)的强度与硬度比分别呈负相关或正相关。这些结果可能表明XTE J1550-564低态的物理过程与Cyg X-1不同。
2007-02-07 astro-ph
Quasi-Periodic Oscillations in Black Hole Candidates as an Indicator of Transition Between Low and High States
通过比较Ginga观测到的10个黑洞候选者(BHC)在光谱色-色图上的位置,(1354-64,1826-24,1630-47,LMC X-1,LMC X-3,GS 2000+25,GS 2023+33,GS 1124-68,Cyg X-1和GX 339-4),并观察到宽带噪声(0.001-64 Hz; BBN)和准周期振荡(QPO)变化性,我们发现所谓的“非常高态”在光谱上介于软/高态和硬/低态之间。我们发现一个过渡点的光谱硬度的依赖性的BHC QPO质心频率(GS 1124-68和GX 339-4)的光谱硬度开关从相关到反相关; BBN的变化从高状态切换到低状态;和其中的光谱硬度的QPO相对于BBN的变化是最大的。QPO和宽带变异性行为变化的这种巧合使我们假设QPO是由于物理成分之间的相互作用造成的,当BHC占据硬/低和软/高状态时,这些物理成分主导BHC的行为。我们的结论是,这些QPO应该观察到从BHC在这两个国家之间的过渡。与1996年天鹅座X-1跃迁期间观察到的QPO和BBN行为的比较支持这一假设。我们还报告了在GS 2000+25和Cyg X-1中观察到的1-3 Hz QPO,并将其与GS 1124-68和GX 339-4中观察到的QPO进行了比较。
1998-07-23 astro-ph
Broad-band spectral changes of the microquasars Cygnus X-1 and SWIFT J1753.5-0127
我们报告的高能量的结果与INTEGRAL和Rossi-XTE两个微类星体:持久的高质量系统天鹅座X-1和瞬态低质量的二进制SWIFT J1753.5-0127。INTEGRAL从2002年到2004年观测到天鹅座X-1:源的光谱(5-1000 keV)特性,至少在三种不同的光谱状态下观察到,显示出圆盘和日冕的变化。2003年6月,观测到超过热康普顿化模型数百keV的高能尾,表明存在额外的非热成分。当时,我们发现了无线电数据和高能硬度之间的不寻常的相关性。我们还报告并比较了与瞬态源SWIFT J1753.5-0127在2005年8月10日至12日在其硬X射线爆发附近使用Rossi-XTE,INTEGRAL,VLA,REM和NTT进行的同时观测所获得的结果。宽带光谱和快速的时间变化特性来自这个源(可能位于星系晕)与无线电,红外和光学数据。我们建立了一个光谱能量分布的源,并得出有趣的多波长约束。在典型的低/硬状态下显著检测到高达600 keV,瞬态似乎不遵循通常的无线电/X射线相关性。
2006-11-07 astro-ph
The aperiodic variability of Cyg X-1 and GRS 1915 +105 at very low frequencies
我们使用RXTE上的全天监视器(ASM)提供的超过5年的数据对Cyg X-1和GRS 1915+105进行了时间分析。我们首次获得了功率密度谱、颜色-颜色和颜色-强度图、交叉关联函数和相位滞后图,以研究频率< 10^{-5} Hz的源的变异性。我们发现,PDS不是平坦的,但符合指数~-1的幂律。这与软态期间Cyg X-1的功率谱中发现的斜率相同。实际上,天鹅座X-1在10^{-7}-10 ^{-5} Hz频率范围内的功率谱表现为软态期间10^{-3}-10 Hz功率谱的延续。对于GRS 1915+105和Cyg X-1,分别在27%和21%的水平下检测到显著变异性(表示为频率范围2 x 10^{-7}-1 x 10^{-5} Hz内的分数均方根)。我们的结果证实了之前的建议,即吸积盘的最内部区域受到距离黑洞较大半径处发生的变化的影响,可能是由于质量吸积率的变化。我们还观察到强烈的光谱变化:在Cyg X-1的光谱软化的流量增加时,它是在低/硬状态,并硬化与增加流量在高/软状态。GRS 1915+105在软态下遵循与Cyg X-1相同的趋势,但硬度比显示出更大的变化幅度。互相关表明,变化同时发生在所有的能带。然而,交叉关联函数对于负滞后是不对称的。相位谱还显示出大于几天的负滞后,这表明软能带的长期变化相对于硬能带有所延迟。
2001-12-18 astro-ph
The Distribution of X-ray Dips with Orbital Phase in Cygnus X-1
我们提出了一个全面的研究结果的吸收下降与轨道相位的天鹅座X-1的分布。首先,使用来自所有主要X射线天文台的档案数据获得该分布,并针对优先观测到相位零(黑洞的优合)的选择效应进行校正。倾角的出现随着轨道相位的变化而变化很大,峰值在θ ~ 0.95,即关于相位零不对称。第二,RXTE ASM自2009年9月以来一直提供对天鹅座X-1低状态的连续报道。1996年,我们选择了基于硬度比增加的dip数据。分布,与倾斜事件的数量大大增加,证实了峰值是在0.95,我们报告发现的第二个峰值在0.6。我们把这个峰值归因于伴星HDE 226868的吸积流的吸收。我们估计了不同位置的电离参数,表明在双星系统的特定区域,光电离抑制了风的辐射加速。为了获得柱密度随相位的变化,我们对风的加速度完全被抑制或根本不被抑制的极端情况下的中性风密度进行了估计。准确的描述将介于这两个极端之间。在每种情况下,柱密度与轨道相位的强烈变化,类似于倾角发生的变化。这提供了证据表明,在风中的斑点,导致吸收下降的形成取决于在风中的中性成分的密度,这表明斑点增长的可能机制。
1999-09-14 astro-ph
Short Timescale Correlations Between Line and Continuum Fluxes in Cygnus X-1
我们提出的16秒时间尺度光谱拟合天鹅座X-1的软态和过渡态的结果,使用康普顿黑体加铁线。在这些时间尺度上,我们发现连续源通量可以变化2-3倍,并且铁线强度似乎很好地跟踪这些变化,即,所推断的线的等效宽度在误差内保持恒定。我们还发现种子(黑体)光子温度没有显着变化,而康普顿化日冕的性质明显不同,光谱硬度和通量通常是相关的。因此,日冕似乎是在软态和过渡态中观察到的快速时标变化的总体驱动力。这些结果与Gilfanov等人(2000)的傅立叶分辨光谱结果一致,后者表明铁谱线显示出快速的通量变化,而黑体分量则没有,并表明铁谱线通量实际上跟踪连续变化到非常短的时间尺度。我们扩展这项工作表明,不仅变化幅度,但也{ \it阶段}的铁线和连续组件是相同的。我们注意到,软态和过渡态的短时间尺度变化特性实际上与硬态的变化特性没有很大的不同,这表明日冕也是硬态快速变化的主要原因,因此,在所有三种状态下,导致日冕的机制是相似的。
2002-06-29 astro-ph
Understanding the long-term spectral variability of Cygnus X-1 with BATSE and ASM observations
我们提出了一个分析的所有观测天鹅座X-1的BATSE(20-300千电子伏)和ASM(1.5-12千电子伏),直到2002年6月,包括1200天的同时数据。我们发现在不同的能带通量和硬度之间的相关性。在硬态下,可变性可以通过以50 keV为支点软化整个光谱和另一个独立的可变性模式来解释,其中光谱形状在光度变化时不会改变。在软状态下,可变性是由叠加在恒定软分量上的恒定形状的可变硬尾部引起的。这些变化模式是在协议中的能量依赖均方根变化的两个国家。我们还详细研究了2000年至2002年最近的软状态。到目前为止,最后一次已经持续了200多天。它们的光谱在1.5-5 keV波段更硬,但在3-12 keV波段与1996年软态的光谱相似,而在所有ASM波段的均方根变化都更强。另一方面,BATSE观测到的1994年的软态跃迁与1996年非常相似。我们解释的变化模式的理论康普顿化模型。在硬态下,变化似乎主要是由种子光子中的变化通量驱动的,种子光子在具有近似恒定电源的热等离子体云中被康普顿化。在软状态下,可变性是一致的耀斑的混合动力,热/非热,等离子体与可变功率以上的稳定的冷盘。1996年和2000-02年的软状态之间的光谱和时间的差异被解释的色盘温度的下降。此外,基于宽带定点观测,我们发现从硬态到软态,内禀辐射热光度增加了3-4倍。
2002-06-11 astro-ph
Coronal--Temporal Correlations in GX339-4: Hysteresis, Possible Reflection Changes, and Implications for ADAFs
我们提出的光谱拟合和时间分析的罗西X射线定时探测器观测的GX 339 -4。这些观测是在两年多的时间里进行的,包括软/高和硬/低状态。观察到软态/硬态转变中的滞后。硬态表现出日冕致密性之间可能的反相关性(即,光谱硬度)和冷反射材料的覆盖率。然而,“反射分数”和软X射线通量之间的相关性似乎更具普遍性。此外,低通量,硬态观测-采取了下降到静止-表明,铁线,独立的“反射分数”,仍然广泛,并在一个大致恒定的等效宽度,从ADAF模型的预期相反。硬态X射线光变曲线的所有功率谱密度(PSD)都可以描述为几个宽的准周期特征的总和,其频率大致相当于日冕致密性的-3/2次方。与天鹅座X-1的观测结果类似,软变率和硬变率之间的时间滞后与日冕的致密性反相关。在时间滞后和“反射率”之间可以看到更强的相关性。
2002-01-23 astro-ph
The link between ejection of a jet component and characteristics of variable continuum emission in the active galaxy 3C 390.3
利用射电、光学和X射线观测资料,研究了射电强星系3C 390.3的喷流事件和连续辐射变化之间的相关性。我们提出的证据之间的联系,可变的光学连续和固定的无线电功能的喷流。射电成分的喷射发生在X射线光变曲线的下降期间或之后。此外,在X射线浸渍期间,通量变化显著减小,而硬度比及其方差变得更难。这些发现加强了活动星系核(AGN)和微类星体之间的相似性的想法,指向一个共同的物理机制,在磁盘喷流系统。在与微类星体GRS 1915+105和Cyg X-1比较的基础上,还讨论了3C 390.3的其它相似性。如果微类星体GRS 1915+105和3C 390.3的抛射速率之间的类比(基于线性质量标度)是正确的,那么3C 390.3的抛射速率在千年的时间尺度上应该在每年约0.01到1次抛射之间变化。
2006-11-21 astro-ph
GX 17+2: X-ray spectral and timing behaviour of a bursting Z source
我们利用EXOSAT ME的全部数据,研究了低质量X射线双星GX 17+2在X射线色图(CD)和硬度强度图(HID)中的Z方向图的性质,以及作为Z方向位置函数的功率谱的性质。CD中的Z模式在间隔1天至1.5年的观测之间不会移动到2%以内。Z型的功率谱和特征都支持将Z型源分为两个亚群,GX 17+2与Sco X-1和GX 349+2一起归入这两个亚群。前面已经指出,GX 17+2中水平分支准周期振荡的最大频率低于Cyg X-2、GX 5-1和GX 340+0。我们认为,一个不对称的磁场引起的极帽具有不同的发射特性可能是起源。这也可以解释GX 17+2爆发的发生。我们还报告了在GX 17+2的EXOSAT数据中检测到两个新的爆发,我们将其解释为I型爆发。在这两次爆发期间以及以前用EXOSAT在GX 17+2探测到的爆发期间都没有观测到有规律的脉动,对于频率低于512赫兹的脉动,脉动幅度上限为1.5%。四次爆发中有三次发生在正常分支,而一次发生在扩张分支的下部。
1997-04-07 astro-ph