Shock oscillation model for QPOs in stellar-mass and supermassive black holes
本文数值研究了在10^7 > \dot M/ \dot M_E>10^{-4}的宽输入吸积率范围内，恒星质量（10M_sun）和超大质量（10^6M_sun）黑洞周围二维旋转吸积流中离心支撑的激波.由此产生的2D冲击是不稳定的时间和光度显示准周期振荡（QPO）的调制的一个因素的2-3和周期的十分之一秒到几个小时，这取决于黑洞的质量。激波振荡模型可以解释在恒星质量黑洞候选者中观测到的1-10 Hz的中频QPO，也表明活动星系核中存在以小时为周期的QPO。当吸积率较低时，光度与吸积率成比例地增加。当吸积率大大超过爱丁顿临界吸积率\dot M_E时，光度对吸积率不敏感，始终保持在3 L_E左右。另一方面，质量流出率与吸积率成比例地增加，并且其量约为输入质量流率的百分之几。
2007-03-21 astro-ph
New class of low frequency QPOs: signature of nuclear burning or accretion disk instabilities?
本文报道了在X射线爆发器4U 1608 -52和4U 1636 -536中发现的一类新的X射线通量的低频准周期变化。我们还报告在Aql X-1中偶尔检测到类似的QPO。在7-9 mHz的频率下观测到了QPO，其与在双折射水平上的通量变化有关。虽然通常通量变化的相对幅度随能量而增加，但新发现的QPO仅限于最软的能量（1-5 keV）。对4U 1608 -52的观测表明，这些QPO只在源X射线光度在一个相当窄的范围内时才存在，它们在X射线爆发后消失。近似在源光度相同的水平上，I型X射线爆发不再存在。根据这些复杂的性质，我们推测中子星表面的一种特殊的核燃烧模式是造成观测到的通量变化的原因。或者，吸积盘中的某些不稳定性可能是造成这些QPO的原因。
2001-03-26 astro-ph
Discovery of Kilohertz QPOs in the Atoll X-Ray Binary 4U 1705-44
在Rossi X射线定时探测器的观测中，我们发现了4U 1705-44在1 kHz附近的准周期振荡（QPO）。4U 1705-44是一个低质量的X射线双星，其中子星被归类为环礁源。在六个单独的观测中，我们检测到一个QPO的频率范围在770和870 Hz之间，并在整个检测器的能量带的4%的均方根分数。有证据表明，在一个时间间隔内，在1073 Hz处存在第二次QPO。两个QPO的频率间隔为298 ± 11 Hz。QPO只存在于质量吸积率被推断为处于中间水平的观测中，基于环礁源现象学。在最高的吸积率，QPO没有检测到的均方根分数的上限约为2%。在最低的吸积速率下，上限约为4%。QPO的频率增加推断的质量吸积率。这在QPO频率由吸积盘内缘的运动产生的模型中是可以预期的。增加的质量吸积率导致盘边缘向内移动，增加了轨道频率。观察到五个I型X射线爆发，没有可检测到的振荡。
1998-03-03 astro-ph
Numerical Simulations Reveal the Origin of QPOs in Black Hole Candidates
我们给出了各种类型的黑洞吸积盘的数值模拟结果，发现那些相对无耗散的，包含吸积激波的流是迄今为止最好的候选者。功率密度谱（PDS）揭示了类似于在黑洞候选者中观察到的方面。
2005-01-14 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
A possible mechanism for QPOs modulation in neutron star sources
Paczynski（1987）指出，吸积中的中子星的X射线光度对最内层稳定圆轨道附近吸积流的物理性质非常敏感。X射线辐射主要是由边界层中发射的，在边界层中，吸积物质撞击恒星表面。边界层的X射线光度与局部吸积率成正比。在这篇文章中，我们估计了受到非定常轴对称扰动的盘的局部吸积率变化。微扰由极线速度势给出。我们得到了一个简单的公式，描述了最近由Abramowicz等人（2005）研究的全球垂直盘振荡的特殊情况下的吸积率的调制。
2005-11-18 astro-ph
QPOs and Spectral States in GRS 1915+105
我们提出的X射线能谱和准周期振荡（QPOs）的分析结果，从一组的观测样本在GRS 1915+105广泛的时间变化。我们首先证明了0.5-10 Hz QPO的频率和积分振幅与大多数观测的吸积盘的表观温度相关。然后，我们表明，GRS 1915+105的行为表现出两种不同的吸积模式。在第一种模式中，QPO出现在0.5- 10 Hz之间，源光度的变化由幂律分量支配。在第二种模式中，QPO不存在，光度的变化主要由吸积盘的热辐射所控制。我们发现吸积盘的色半径和温度之间存在$R_{col} \propto T_{col}^{-2} + const$经验关系。我们讨论这些结果的持续努力来解释起源的QPO和硬X射线成分的光谱GRS 1915+105。
1999-04-07 astro-ph
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
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
Gravitational excitation of high frequency QPOs
我们讨论的可能性，在中子星双星系统中的高频QPO可能会导致强迫共振振荡的物质在吸积盘的最里面的部分，激发来自不对称的中子星或伴星的引力扰动。我们发现，中子星的不对称性，在原则上，是有效的诱导径向和垂直振荡的相关幅度，而二进制同伴可能会产生显着的径向振荡，但不是垂直的。在其他地方为解释有限的中子星周期而主张的大小不一致的中子星四极矩，对于本发明的目的来说也可能足够大。
2008-08-27 astro-ph
The Highest Dynamical Frequency in the Inner Region of an Accretion Disk
在致密天体周围的吸积盘的内部区域，气体的轨道频率偏离局部开普勒值。对于在这个区域中的长波长模式，径向周转频率kappa高于方位角频率ω。这对在许多中子星源中观察到的双kHz QPO模型具有重要意义，该模型传统上确定了吸积盘中具有动态频率的两kHz QPO的频率。认识到，最高频率的过渡或边界区域的磁盘实际上是周转频率也显着修改的约束所施加的观察高频QPO的质量和半径的紧凑的对象。
2005-11-14 astro-ph
Excitation of low-frequency QPOs in black-hole accretion
在“截断盘”模型的背景下，我们研究了黑洞吸积体在其硬谱态的吸积流中准周期振荡的可能激发机制。内离子支持吸积流（ISAF）与从其向外延伸的冷盘相互作用，可以激发出准球形振荡，其中最容易激发出的是基模（p模）振荡，其频率在冷盘内缘处接近开普勒频率。最强的激发机制是一个反馈回路，涉及冷却的ISAF的软光子从冷盘和加热的冷盘的ISAF，而同步辐射可以是一个相对较强的阻尼效应。增长时间计算的详细康普顿化计算的相互作用的理想化的ISAF与冷磁盘。典型的增长时间短的几个动力学的时间被发现，而振幅可以高达10%。
2004-07-22 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
Quasi Periodic Oscillations (QPOs) and frequencies in an accretion disk and comparison with the numerical results from non-rotating black hole computed by the GRH code
在不同物理现象（压力梯度吸积流、星盘相互作用等）作用下，在吸积盘上产生激波。可能是观测到的$X-$射线双星准周期振荡的原因。我们给出了一种粒子情况下旋转和非旋转黑洞周围的吸积盘相关的特征频率集。这些持续的频率是吸积盘中旋转模式的结果。我们比较了两种不同的数值计算结果的频率的非旋转黑洞周围的单粒子情况下的流体流动。数值结果取自我们的论文参考文献。\refcite{Donmez2}和\refcite{Donmez3}使用非自引力盘的完全广义相对论流体动力学代码。第一个数值结果在黑洞周围有一个相对论环面，而第二个数值结果包括了星盘相互作用产生的单臂螺旋激波。在吸积盘上的相对论环面波和螺旋波的数值模拟中，可以激发出QPO中的某些物理模。详细讨论了这些不同的动力学结构的吸积盘负责QPO的结果。
2006-09-05 astro-ph gr-qc
KiloHertz Quasi-Periodic Oscillations in the Z sources GX 340+0, Cygnus X-2, GX 17+2, GX 5-1, and Scorpius X-1
我们已经在5个Z源中发现了千赫兹准周期振荡（kHz QPO）：GX 340+0，Cygnus X-2，GX 17+2，GX 5-1和Scorpius X-1。在所有源中，这些kHz QPO的性质非常相似，并且与X射线色图和硬度强度图中描绘出的Z轨道上的源的位置密切相关。当源从水平支的左端向水平支/正常支顶点移动时，kHz QPO的频率增加，从而具有推断的质量吸积速率。只有天蝎座X-1的kHz QPO已被观察到正常的分支到耀斑分支。较高频率的kHz QPO的强度和半高宽随质量吸积率而减小，但当检测到较低频率的kHz QPO时，该QPO的强度和半高宽随质量吸积率保持近似恒定。在天蝎座X-1中，kHz QPO之间的频率间隔随着质量吸积率而减小，但在其他Z源中，间隔保持近似恒定，尽管不能排除在天蝎座X-1中发现的类似的峰值间隔减小。
1997-12-15 astro-ph
QPOs and firehose instabilities in neutron star magnetospheres in accreting systems
我们表明，吸积盘与中子星磁层的相互作用可以激发共振剪切阿尔芬波的频率为Hz-kHz的区域中的密度梯度增强。这是吸积物质沿着磁层中的磁场线流动的区域。我们认为，由于等离子体流产生的压力各向异性，消防水龙带不稳定性很可能发生。此外，对于偶极场拓扑结构，我们表明，一个新的不稳定性的发展，由于磁场曲率和等离子体流。
2005-06-04 astro-ph
Rapid Oscillations in Cataclysmic Variables
我给出了一个概述的丰富的现象学矮新星振荡（DNOs）和准周期振荡（QPOs）观察到的激变变星（CV）。对这些快速亮度调制（3 - >1000 s时间尺度）的有利解释是，它们本质上是磁性的-对于DNO，来自内部吸积盘的磁通道吸积，对于QPO，可能是盘中的磁激发行波。有越来越多的证据表明，磁场方面，延伸到低场的强场（极）和中等强度场（中间极）CV的众所周知的属性。结果是，几乎所有的CV都显示出它们的白矮星主星上存在磁场--尽管对许多CV来说，吸积过程本身可能局部增强了内禀磁场。在X射线双星中看到的QPO有许多平行的行为，高频率和低频率的X射线QPO分别类似于CV中的DNO和QPO。
2003-12-06 astro-ph
Strong Correlation Between Noise Features at Low Frequency and the Kilohertz QPOs in the X-Ray Binary 4U 1728-34
我们利用Rossi X射线计时探测器最近公布的数据研究了低质量X射线双星4U 1728-34的计时特性。这个双星，像许多其他与吸积中子星，是已知的表现出强烈的准周期振荡（QPO）的X射线通量接近1千赫。除了千赫兹QPO之外，傅立叶功率谱还显示出断裂的幂律噪声分量，断裂频率在1和50 Hz之间，洛伦兹在10和50 Hz之间。我们发现，断裂和低频洛伦兹的频率与千赫兹QPO的频率有很好的相关性。如果振荡是由于内吸积盘中的相对论性坐标系拖曳（Lense-Thirring进动）引起的，则相关性的斜率与预期的斜率相似（Stella & Vietri 1998）。在水平分支上的众所周知的QPO和千赫兹QPO之间的相关性也几乎与Z源中发现的相关性相同，这表明低频振荡在这些源中是类似的现象。功率谱中的中断频率也与千赫兹QPO的频率相关。如前所述，类似的双星4U 1608-50和4U 1705-44，这个破幂律分量非常类似于处于低态的黑洞候选者，其中破幂频率被视为质量吸积率的指标。因此，断裂频率和千赫兹QPO频率之间的关系提供了额外的证据，即千赫兹QPO的频率随着质量吸积速率而增加。
1998-08-14 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
Trapped Disk Oscillations and Stable QPOs in Microquasars
在低质量X射线双星中观测到的准周期振荡（QPO）可能与相对论性吸积盘内部的特征振荡模式有关。在本文中，我们考虑了径向扰动和粘性效应，研究了这些振荡模式的捕获特性。我们发现，当粘性参数增加时，捕获振荡被显著放大，并且捕获尺寸随径向波数和马赫数的变化而变化。我们的结果支持了在两个银河系微类星体中发现的稳定的百赫兹QPO和它们的低分数均方根振幅可以用围绕旋转黑洞的吸积盘内部的一些被捕获的非阻尼振荡模来解释。
2000-11-01 astro-ph
Global oscillations of a fluid torus as a modulation mechanism for black-hole high-frequency QPOs
我们研究了强引力对来自吸积致密天体的辐射调制的影响，作为QPO中通量调制的一种可能机制。我们构建了一个玩具模型的振荡环面在细长近似假设热韧致辐射介质的固有发射率，我们计算观测（预测）的辐射信号，包括间接（高阶）图像和焦散线的贡献史瓦西时空。我们表明，最简单的振荡模式的吸积流，轴对称的上下运动的旋光周转频率，可以直接观察到当它发生在内部的吸积流周围的黑洞。与第二种振荡模式，在径向周转频率的进出运动，它可能是负责在两个不同的频率（双HF-QPO）在微类星体中观察到的X射线通量的高频调制。
2005-10-15 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
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
Difficulties with the QPOs Resonance Model
在微类星体和中子星系统中发现了高频准周期振荡。Kluzniak & Abramowicz（2000）提出的共振模型解释了双QPO是吸积盘中两个弱耦合的非线性共振周转模。虽然这个模型成功地解释了观测到的QPO的许多特征，但它仍然面临着困难和缺点。在这里，我们总结了仍然是一个谜的理论方面，我们简要地讨论了可能的发展。
2008-01-23 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
Models of Kilohertz Quasi-Periodic Brightness Oscillations
在16个中子星低质量X射线双星系统的吸积动力辐射中发现了千赫兹准周期亮度振荡（QPO），引起了对这些振荡起源的大量猜测和理论建模。这也导致了对这些QPO对中子星的性质和对它们的吸积流的影响的深入研究。在这篇评论中，我们描述的优势和劣势的模型，已提出的千赫兹QPO中观察到的吸积供电的排放。我们的结论是拍频模型，特别是声波点模型，是目前最有前途的。如果这些模型是正确的，那么千赫兹QPO提供了迄今为止对低质量X射线双星中中子星的质量和半径以及所有中子星中致密物质的状态方程的最强约束。
1997-12-18 astro-ph
Relativistic models of kHz QPOs
在回顾了广义相对论的吸积“间隙”模型之后，我讨论了它与低质量X射线双星中观察到的高频准周期振荡的关系。在一些X射线爆发中看到的“300”赫兹频率可能是中子星克卜勒旋转的相对论特征。
2000-12-29 astro-ph
The Relativistic Precession Model for QPOs in Low Mass X-ray Binaries
综述了低质量X射线双星准周期振荡的相对论进动模型。三个同时类型的QPO的行为很好地匹配的基频的短程线运动在强场的吸积紧凑的对象，合理的恒星质量和自旋频率。该模型将较高频率的kHz QPO，较低频率的kHz QPO和水平分支振荡归因于开普勒，近星点进动和节进动频率的物质不均匀性轨道靠近的内边缘的吸积盘。该模型很好地拟合了中子星和黑洞候选低质量X射线双星中QPO质心频率之间的显著相关性。来自低质量X射线双星的QPO可能提供一个前所未有的实验室，在强场区测试广义相对论。
2000-11-21 astro-ph
Discovery of Drifting High-frequency QPOs in Global Simulations of Magnetic Boundary Layers
我们报告的准周期振荡（QPOs）与吸积通过非轴对称的磁边界层在不稳定的制度，当两个有序的赤道流的形式和旋转同步约角速度的内盘流击中恒星的表面产生热点的数值发现。斑点的旋转导致高频QPO。我们进行了一些模拟运行不同的磁层大小从小到小，并观察到一个明确的相关性的内部磁盘半径和QPO频率：频率较高时，磁层较小。在稳定的制度下，一个小的磁层的形式和吸积通过通常的漏斗流被观察到，和恒星的频率预计将主导光变曲线。我们进行了探索性的调查的情况下，磁层变得可以忽略不计的小，磁盘与恒星通过赤道带相互作用。我们还进行了调查，有些较大的磁层，其中一个或两个有序的舌头可能占主导地位的其他混乱的舌头。在应用于毫秒级射电望远镜时，我们获得了一个点的QPO频率在350 Hz到990 Hz的范围内。如果斑点不相同或对映，则与一个斑点的旋转相关的频率可能占主导地位。如果斑点相似且对映，那么频率是两倍高。结果表明，吸积率的变化导致QPO峰的漂移。
2009-06-02 astro-ph
The orbital resonance model for twin peak kHz QPOs
许多低X射线质量双星中的银河系黑洞和中子星源在其观测到的X射线通量中表现出准周期振荡（QPO），即傅立叶变率功率谱中的峰值。观察到成对的双峰，在黑洞系统中，它们的频率（upp），（down）是有理数比。例如，在所有四个观察到双峰的微类星体中，（upp）：（down）= 3：2。合理的比例已被假定在一个模型，解释双峰QPO的吸积盘振荡模式之间的非线性共振。对于那些微类星体的质量的X射线源是已知的，我们确定黑洞的自旋，以下从观察到的QPO频率在各种模型的共振。
2004-01-22 astro-ph
Theoretical Description of kHz QPOs in accreting LMXB systems
我们从LMXB系统的吸积盘流体动力学模型出发，描述了kHz的QPO。在这两个频率中，较高的频率来源于涉及激波形成的吸积盘的粘性效应，而较低的频率来源于吸积物质的开普勒运动。将我们的结果与两个快速旋转的致密恒星候选者，即4U 1636-53和KS 1731-260的观测结果进行比较，我们发现它们符合一个非常好的近似。
2004-02-08 astro-ph gr-qc
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
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
Quasi-periodic oscillations as global hydrodynamic modes in the boundary layers of viscous accretion disks
吸积中子星的准周期振荡（QPO）的观测特征强烈地表明，吸积盘最内层的振荡模可能是QPO的来源。中子星周围的吸积盘的内部区域可以隐藏与径向周转频率$κ$相关的非常高的频率模式。具有轨道频率$Ω$的$κ$的简并在盘和致密物体之间的磁层顶附近的非开普勒边界或过渡区中被去除。通过分析粘性吸积盘边界层中长波的整体流体动力学模，我们发现增长最快的模频率与$κ$和$κ\pm Ω$附近的频带有关.在轨道频率$Ω$最大的半径附近达到最大增长率。全局流体动力学参数，如表面密度分布和径向漂移速度，决定了在边界层中，在给定的特定半径处，自由振荡的模式将增长。根据在中子星源中观测到的kHz QPO之间的峰值分离，最快增长模式的两个连续带之间的差频总是与中子星的自旋频率有关。这是由旋转磁层施加在内盘边界区域的边界条件的自然结果。
2008-07-28 astro-ph
Millihertz Optical/UV Oscillations in 4U 1626-67: Evidence for a Warped Accretion Disk
利用HST紫外测光和地基光学测光，我们在低质量X射线脉冲双星4U 1626-67/KZ TrA中观测到了0.3-1.2 mHz的大振幅准周期振荡（QPO）。这些1 mHz的QPO，其相干性（Nu/DeltaNu）=8，完全不同于130 mHz的脉冲星自旋频率，先前已知的48 mHz QPO和42分钟的双星周期（在这里独立确认）。与光学/UV和X射线发射中存在的48 mHz和130 mHz振荡不同，在RXTE的同时观测中没有检测到1 mHz的QPO。mHz QPO的均方根振幅从远紫外的15%下降到光学的3%，而相应的X射线QPO的上限低至0.8%。我们认为，兆赫振荡是由于扭曲的内部吸积盘。我们还报告了130兆赫的光脉动的相干的上下边带的检测，与不等的振幅和1.93兆赫的主脉动周围的间距。这些边带的起源仍然不清楚。
2001-08-06 astro-ph
Origin and interpretation of kilohertz QPOs from strange stars in X-ray binary system: theoretical hydrodynamical description
我们从快速旋转的致密奇异星周围的吸积盘的流体动力学描述出发，对KHz QPO进行了建模和解释。较高的QPO频率是由吸积盘的粘性效应导致激波来描述的，而较低的QPO频率则被认为是吸积物质的开普勒运动。将我们的结果与两个旋转最快的致密恒星候选者4U~1636-53和KS 1731-260的观测结果进行比较，发现它们符合很好的近似，从而将它们解释为奇异星。
2003-01-10 astro-ph gr-qc
Global MHD instabilities: from Low Frequency to High Frequency QPOs, and to Sgr A*
我回顾了最近的工作，超出了我们的模型的低频准周期振荡的微类星体，吸积-喷射不稳定性的基础上。我表明，类似的不稳定性，这可以被视为强烈不稳定版本的diskoseisologic模式，提供解释的高频QPO和准周期性观测期间的耀斑Sgr A*，银河系中心的超大质量黑洞。
2006-12-07 astro-ph
Parametric epicyclic resonance in black hole disks: QPOs in micro-quasars
吸积盘中模式的非线性声学耦合允许周转运动之间的参数共振。在黑洞盘中，当径向和垂直周转频率近似为2：3时，这种共振首先发生，并且最强，与GRO J1655-40中报告的300和450 Hz频率以及XTE J1550-564中报告的184和276 Hz频率一致。在相同的共振中，第一泛音与基频的比例为5：3，与GRS 1915+105中报告的69.2和41.5 Hz频率一致。窄的宽度和相应的QPO的频率稳定性遵循参数共振的一般性质。
2002-03-31 astro-ph
The Beat-Frequency Interpretation of Kilohertz QPOs in Neutron Star Low-Mass X-ray Binaries
在几个中子星低质量X射线双星中，频率为千赫兹的准周期振荡（QPO）对是一种常见的现象。这对QPO峰的频率间隔在许多源中似乎是恒定的，并且与中子星的自旋频率直接相关。然而，在Sco X-1和可能在4U 1608-52中，QPO的频率间隔随着推断的质量吸积率的增加而减小。我们表明，目前可用的罗西X射线定时探测器的数据是一致的假设，即在所有来源的频率分离的变化量类似于在斯科X-1的变化。我们讨论的影响模型的千赫兹QPO。
1998-05-06 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
Testing the transition layer model of quasi-periodic oscillations in neutron star X-ray binarie
我们比较了过渡层模型的理论预测和中子星X射线双星中准周期振荡（QPO）的一些观测特征。我们发现，水平分支振荡（HBO）频率与千赫兹（kHz）QPO频率之间的相关性、环礁源中低频QPO与Z源中HBO的差异以及低频QPO频率与突变频率之间的相关性都可以用过渡层模型很好地解释，假设中子星的质量约为1.4太阳质量，磁层赤道与吸积盘平面的夹角约为6度。观察到的两个kHz QPO频率之间的峰间距随着kHz QPO频率的增加而减小，QPO频率随着推断的质量吸积率的增加而增加，这也与过渡层模型的理论预测一致。此外，我们还导出了一个简单的方程，该方程可用于利用同步观测的QPO频率数据估算磁层赤道与吸积盘平面之间的夹角（$δ$）。我们估计这些角度，在4至8度的范围内，五个Z源和两个环礁源。几乎恒定的$δ$值为每个源，来自不同的同时观察到的QPO频率数据集，提供了一个强有力的测试的理论模型。最后，我们认为，类似的过渡层振荡可能也负责在吸积供电的毫秒X射线脉冲星和银河系黑洞候选者中观察到的QPO。
2001-04-01 astro-ph
Black-Hole Transients : From QPOs to Relativistic Jets
由于RXTE卫星在过去十年中提供了大量令人印象深刻的新数据，我们对黑洞吸积现象的了解大大增加。特别是，它已经有可能在其光谱和定时特性的基础上，示意性的瞬态系统的爆发演化，并将它们与在无线电中观察到的相对论喷流的喷射联系起来。在这里，我提出了这个计划，集中在光变曲线中观察到的准周期振荡的性质，并与喷流喷射的链接。
2005-07-27 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
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
The correlations between the spin frequencies and kHz QPOs of Neutron Stars in LMXBs
研究了中子星低质量X射线双星的自旋频率与千赫兹准周期振荡（kHz QPO）之间的相关性。对更新后的KHz QPO和自旋频率数据进行了统计分析。我们发现，当功率谱中同时存在两个kHz量子点时，上kHz量子点的最小频率至少比自旋频率大1.3倍，即ν_{s}<ν_{2 min}/1.3。我们还发现6个环礁源的平均KHz QPO峰间距与自旋频率呈反相关，其形式为：\lan \dn \ran = -（0.19 \pm 0.05）\ns +（389.40 \pm 21.67）Hz。如果我们将这种相关性在峰值分离的方向上移动1.5倍，这种相关性就与两个吸积动力毫秒X射线望远镜SAX J1808.4-3658和XTE J1807-294的数据点相匹配。
2007-05-21 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
Characterizing the QPO Behavior of the X-ray Nova XTE J1550--564
对1998-1999年X射线新星XTE J1550-564大爆发期间的全部209个RXTE观测数据，分析了X射线功率谱、相位滞后和相干函数。相位滞后和相干性测量用于区分三种类型的低频QPO（比Wijnands，Homan和van der Klis 1999年报道的多一种）。对于最常见的类型，相位滞后与QPO频率和幅度两者相关。QPO类型的物理意义在QPO性质与吸积盘的视温度和视流量之间的关系中是明显的。QPO类型与高频QPO存在的关系也有一个明确的模式。通常，振幅和Q值（频率/低频QPO的半高宽（FWHM）随着高频振荡频率（100 ~ 284 Hz）和Q值的增加而减小。我们推测，低频和高频QPO之间的拮抗作用来自扰动吸积盘中的竞争结构。然而，我们发现慢（< 20 Hz）和快（> 100 Hz）QPO的频率不相关。此外，我们遇到了系统性的问题，试图可靠地比较QPO频率与广泛的功能，在功率连续，因为有一个变量的功率谱中的这些功能。这些结果对中子星QPO与黑洞系统QPO之间的关系提出了质疑。
2001-05-29 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
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
Effects of Radiation Forces on the Frequency of Gravitomagnetic Precession Near Neutron Stars
最近，中子星和黑洞附近的重磁岁差受到了广泛的关注，特别是作为低质量X射线双星中吸积中子星产生的15- 60 Hz准周期亮度振荡（QPO）以及吸积恒星质量黑洞产生的频率较高的QPO的可能解释。以前对这种现象的分析要么忽略了辐射力，要么为了简单起见假设辐射场是各向同性的，特别是辐射场与致密物体的旋转赤道平面的角距离没有变化。然而，在大多数现实的吸积几何形状中（例如，那些吸积通过几何薄盘进行的）辐射场取决于纬度。在这里，我们表明，在这种情况下，辐射力通常有一个重要的，甚至占主导地位的，在相对于恒星的旋转赤道倾斜的轨道上的测试粒子的进动频率的影响。事实上，我们发现，即使吸积光度只有爱丁顿临界光度的百分之几，中子星附近的岁差频率可以改变高达$\sim 10$的因素。因此，辐射力必须包括在分析的进动频率附近的紧凑的对象，在这种不同的背景下，低频QPO，翘曲模式的磁盘，和捕获的振荡模式。我们专门讨论辐射力的影响模型的低频QPO涉及重力磁旋进，并表明，这样的模型是由辐射力的影响呈现得更不合理。
1998-01-28 astro-ph
Quasi-periodic oscillations discovered in the new X-ray pulsar XTE J1858+034
报道了在新发现的221 s X射线脉冲星XTE J1858+034中发现的以0.11 Hz为中心的低频准周期振荡。在大约30个已知的瞬态X射线源中，这是第六个观测到QPO的源。如果类星体振荡是由于磁层边界处吸积盘的不均匀性而产生的，则类星体振荡的低频表明该脉冲星的磁层很大。开普勒频率模型和拍频模型都适用于在该源中产生QPO。QPO和规则脉动被发现是更强的，在更高的能量，有利于拍频模型。脉冲星的磁场被计算为它的距离的函数。发现能谱是非常硬的，由两个部分组成，截止幂律和铁荧光线。
1998-05-29 astro-ph
The Origin of Kilohertz QPOs and Implications for Neutron Stars
罗西X射线计时探测器最引人注目的发现之一是，许多低质量双星系统中的吸积中子星产生强烈的、显著相干的高频X射线亮度振荡。在吸积动力发射中观察到的325-1200 Hz准周期振荡（QPO）被认为是由非常接近中子星的气体轨道产生的，而热核X射线爆发中观察到的360-600 Hz亮度振荡是由一个或两个热点与恒星一起旋转产生的，其频率等于恒星的自旋频率或其第一泛音。振荡限制了这些中子星的质量和半径，它们被认为是毫秒中子星的祖先。模型表明，恒星的自旋频率为250-350 Hz，磁场为1 e7 - 5e 9 G。
1998-03-23 astro-ph
X-ray Spectral States and High-Frequency QPOs in Black Hole Binaries
本文从X射线态的角度，简要地研究了黑洞双星及其候选者X射线辐射的高频准周期振荡。我们使用McClintock和Remillard（2005）的公式，利用X射线谱和功率密度谱来区分三种主要的主动吸积状态：“热”、“硬”和“陡幂律”。对于呈现频率以3：2比例缩放的HFQPO对的源，QPO检测与陡峭的幂律状态相关联。此外，有一个明显的趋势，其中的振荡在两倍的基本频率被认为是当源具有高的X射线光度，而QPO在三倍的基频被认为是在较低的光度。
2005-10-24 astro-ph
Constraints on neutron star matter from kilohertz QPOs
到目前为止，罗西X射线计时探测器最引人注目的发现之一是，许多具有弱磁场的吸积中子星产生了强烈的、非常相干的高频X射线亮度振荡。在吸积动力发射中观察到的325-1200 Hz准周期振荡（QPO）几乎可以肯定是由非常接近恒星表面的气体轨道产生的，其频率与气体的轨道频率有关。在热核X射线爆发期间看到的360-600 Hz亮度振荡是由恒星表面的一个或两个较热的区域产生的，其频率等于恒星的自旋频率或其第一泛音。对这些振荡的测量提供了中子星质量和半径的严格上限，以及对中子星物质状态方程的重要新约束。
1998-02-27 astro-ph
