Binaries, microquasars and GLAST
对微类星体的相对论喷流的无线电和X射线观测显示了粒子加速到非常高能量的证据。此外,还有三颗双星目前已被确定为高能(> 100 MeV)和/或极高能(> 100 GeV)伽马射线的发射体。高能辐射可以来自微类星体喷流(吸积动力)或冲击脉冲星风(旋转动力)。我讨论的影响GLAST将在不久的将来对这种二进制文件的研究。GLAST有望揭示微类星体中吸积和抛射之间的联系,并能够探测旋转动力双星中小尺度的脉冲星风。
2007-04-04 astro-ph
Millisecond Pulsars in X-Ray Binaries
尽管有相当多的证据证明毫秒双星是通过低质量X射线双星(LMXB)中的持续吸积而旋转起来的,但事实证明,在LMXB中实际探测毫秒X射线双星是非常困难的。在80多颗含有中子星的LMXB中,只有5颗已知的由吸积提供动力的毫秒X射线爆发星,但还有另外11颗“核动力”毫秒爆发星,它们只在短暂的热核X射线爆发时才显示出自己的自旋。此外,2个吸积动力的超新星也表现出X射线爆发振荡,它们不寻常的特性,以及大多数LMXB中没有持续的脉动,表明许多LMXB中的磁场可能被吸积物质所隐藏。有趣的是,核动力中子星提供了一个统计上无偏的探测器,探测到了回收中子星的自旋分布,并显示出这种分布在730赫兹以上时会急剧截止,远低于大多数中子星状态方程的分裂自旋率。这表明有某种机制可以阻止或平衡由于吸积而导致的自旋上升,并且亚毫秒级的双星一定非常罕见(甚至可能不存在)。目前还不清楚是什么提供了必要的角动量汇,尽管引力辐射是一个有吸引力的可能性。
2004-07-30 astro-ph
Constraining the central engine of radio-loud AGNs
我们提出了一个X射线光谱调查的射电响亮(RL)活动星系核使用ASCA和RXTE。目标是研究他们的中央引擎的结构,并将其与无线电安静(RQ)同行进行比较。我们发现两类活动星系核的X射线性质存在系统性差异。具体来说,RL活动星系核表现出较弱的Fe线和反射成分比RQ活动星系核,表明较小的立体角对着的后处理介质的X射线源。RL和RQ活动星系核的周围环境也不同:在宽线射电星系和类星体中检测到大量的冷气体,与在具有类似X射线光度的塞弗特星系中发现的情况相反。我们还讨论了ASCA观测的弱线射电星系,一个独特的无线电星系的子集,其中可能含有一个低光度的活动星系核由平流为主的吸积流。
1999-10-28 astro-ph
VLBI observations of the most radio-loud, narrow-line quasar SDSS J094857.3+002225
利用甚长基线阵(VLBA)在1.7- 15.4GHz对窄线Seyfert~1星系(NLS 1)中射电响度最高的窄线类星体SDSS J094857.3+002225进行了观测。这是第一个甚长基线干涉测量(VLBI)的无线电响亮NLS调查1。我们独立地发现了非常高的亮度温度,从(1)它在VLBA图像中的紧凑性和(2)VLBA观测之间的通量变化,我们用VLBA进行的其他观测,以及超大阵列(VLA)。在静止帧中,多普勒因子必须大于2.7- 5.5才能满足亮温的固有极限。这是NLS 1中高度相对论性非热喷流的证据。我们认为多普勒因子是决定NLS 1 s射电响度的最关键的参数之一。SDSS J 094857.3 +002225的吸积盘可能处于非常高的状态,而不是高/软状态,这与具有强射电爆发和超光速喷流的X射线双星(如GRS 1915+105)类似。
2006-08-24 astro-ph
A Population of Radio-loud Narrow Line Seyfert 1 Galaxies with Blazar-like Properties?
我们对23个射电响度参数大于100的真正射电响亮NLS 1星系样本进行了全面的研究。样本的射电源是普遍紧凑的。这些天体中有很大一部分显示出有趣的射电到X射线特性,这对大多数先前已知的射电响亮的NLS 1 AGN来说是不寻常的,但让人想起耀变体。这些包括平坦的射电光谱,大振幅通量和光谱变异性,紧凑的VLBI核心,非常高的亮度温度来自变异性,增强的光发射超过正常的电离连续谱,平坦的X射线光谱,和blazar样的SED。我们解释它们作为这些非常响亮的无线电NLS 1活动星系核的假设耀变体性质的证据,它可能至少具有适度的相对论性喷流。实际上,其中一些天体的射电功率相对较低,本应被归类为射电中间活动星系核。黑洞的质量估计在10^{6-8}兆太阳之内,推断的爱丁顿比大约为1。这些结果意味着射电噪声的活动星系核可能是由中等质量(10^{6-7}Msun)的黑洞以高速率吸积提供动力的。我们发现,一个显着的一部分的对象,尽管有很强的发射线,类似于高能量峰值BL Lacs(HBL)在他们的SED。鉴于类耀变体NLS 1星系的特殊性,人们开始质疑它们是否是普通射电活动星系核的简单缩小延伸,或者它们是否形成了一个以前未被认识的群体。
2008-06-24 astro-ph
Hot and cold gas accretion and feedback in radio-loud active galaxies
我们最近表明,X射线观测人口的“低激发”射电星系,其中包括大多数低功率,Fanaroff-莱利I类源以及一些更强大的Fanaroff-莱利II类对象,是一致的模型,这些对象的活动核在任何波段都没有辐射效率。在最近的另一篇论文中,艾伦等人表明,星系际介质(IGM)的热X射线发射相的邦迪吸积足以为位于星系团中心的几个附近的低功率射电星系的喷流提供动力。在本文中,我们结合这些想法,并建议吸积的热相的IGM是足够的电源所有低激发射电源,而高激发源是由吸积的冷气体,这是在一般情况下无关的热IGM。这个模型解释了射电强活动星系群的一些性质,并对射电强活动星系核进入IGM热相的能量输入具有重要意义:强大的高激发源的能量供应与热相没有直接联系。
2007-01-30 astro-ph
The Host Galaxies of Radio-Loud AGN: The Black Hole--Galaxy Connection
我们已经研究了一个样本的无线电响亮AGN跨越40多年的核心能量输出的宿主星系。核心样本包括40个低功率源(BL Lac天体)和22个高功率源(射电大声类星体),其红移范围为z~0.15至z~0.5,所有这些都是用HST的高空间分辨率成像的。所有的源被发现躺在明亮的椭圆星系,这遵循正常的椭圆形的Kormendy关系。一个非常浅的趋势之间的核亮度(校正光束)和宿主星系光度检测。黑洞的质量估计为整个样本,使用两个隆起光度-黑洞质量和速度色散-黑洞质量关系的本地星系。后者涉及一种新的方法,利用宿主星系的形态参数mu_e和r_e,通过基平面相关来推断速度色散σ。这两种方法都表明,整个射电活动星系核样本都是由质量非常大的中心黑洞提供能量的,其质量为M_{black hole} ~ 10^8到10^10 M_{sun} $。爱丁顿比的范围从L/ L_{Eddington} ~ 2 x 10^-4到~1,高功率源的爱丁顿比高于低功率源。总的来说,射电噪声的活动星系核似乎跨越了一个非常大的吸积效率范围,这几乎与宿主星系的质量无关。
2002-07-27 astro-ph
Gamma-ray binaries
最近的观测表明,一些紧凑的恒星双星辐射宇宙中能量最高的光。挑战在于确定紧凑物体的性质以及非常高能量的伽马射线最终是否由脉冲星风或相对论喷流提供动力。多波长观测表明,目前已知的三颗伽马射线双星之一PSR B 1259 -63是一颗中子星双星,来自该源和另一颗伽马射线双星LS I +61 303的高能伽马射线可能是由脉冲星风与伴星风相互作用产生的。目前,第三颗伽马射线双星LS 5039是否也是由脉冲星风或微类星体喷流提供动力还是一个悬而未决的问题,在这种情况下,准直喷流中的相对论粒子会将恒星伴星的风能量提高到TeV能量。
2006-10-24 astro-ph
The Influence of Reprocessing in the Column on the Light Curves of Accretion Powered Neutron Stars
X射线双星中强磁化中子星上的物质流通过吸积漏斗进行,这些漏斗大致遵循磁场的几何形状。X射线起源于中子星的近表面,当中子星旋转时,吸积流可能会穿过视线。我们考虑了这种吸积流食对吸积动力双星X射线光变曲线的影响,并给出了一组由BATSE测量的A0535+262的X射线光变曲线,这是一种很可能发生这种现象的天体。
1998-01-16 astro-ph
Radio sources in the 6dFGS: Local luminosity functions at 1.4 GHz for star-forming galaxies and radio-loud AGN
在6dF星系巡天第二次增量数据发布(6dFGS DR 2)中,我们从1.4GHz NRAO VLA巡天(NVSS)中识别出7824个亮于K=12.75等的射电源。由此产生的样本红移和光谱的射电源在一个有效的天空面积为7076平方度(约17%的天球)是最大的同类获得。与6dFGS中的星系相关的NVSS射电源的红移范围为0.003<z<0.3,中值z=0.043。通过对6dF光谱的目视检查,我们已经确定了每个星系射电辐射的主要机制。其中60%是由恒星形成提供燃料,40%是由超大质量黑洞驱动的活动星系核提供燃料。我们精确地测定了这两类射电源在1.4GHz的局部射电光度函数,并发现它与最近的其他测定结果吻合得很好。从恒星形成星系的射电光度函数中,我们得出了恒星形成的局部密度为0.022+/-0.001 M_sun/yr/Mpc ^[3],这与最近在射电和其他波长上的测定结果基本一致。我们将射电强活动星系核的射电光度函数分解为K波段绝对星等(M_K),并将其与所有6dFGS星系的K波段光度函数进行比较,确定了二元射电$K$波段光度函数。我们证实了射电强活动星系核优先存在于最明亮、质量最大的宿主星系中,并表明射电强活动星系核在所有星系中的比例为L_K ^[2.1],这表明黑洞质量和恒星质量具有类似的强烈标度。
2006-12-01 astro-ph
Discovery of the first accretion-powered millisecond X-ray pulsar
在20世纪80年代早期发现的毫秒射电望远镜的确切起源直到今天仍然不确定。它们可能是由X射线双星系统中的吸积低磁场中子星演化而来的。如果是这样的话,这些恒星应该以毫秒的速度旋转。根据这一思想,在X射线双星中发现的50 Hz和1 kHz附近的准周期振荡,以及在X射线爆发中发现的几个100 Hz的漂移振荡都被解释为弱磁化中子星的毫秒自旋。然而,在15年的搜索中,预期的来自X射线双星的相干毫秒信号仍然难以捉摸。在这封信中,我们报告了这种信号的第一个例子的发现。使用罗西X射线定时探测器,我们发现持续的2.49毫秒X射线脉动的X射线双星,我们解释来自吸积动力毫秒X射线脉冲星的系统。这是已知的第一个此类物体。当吸积完全停止时,它很可能会变成毫秒射电脉冲星。该源的位置与已知的瞬态X射线爆发源SAX J1808.4-3658重合,这也使其成为第一颗表现出热核X射线爆发的X射线脉冲星。
1998-04-21 astro-ph
Low mass X-ray binaries with pre-main sequence companions
在这封信中,我们研究的想法,短周期黑洞低质量X射线双星的子集可以由前主序列捐助者的质量转移。当恒星向主序星收缩时,强大的磁场会产生磁制动作用,使轨道角动量消散,从而驱动双星相互接触。结果表明,具有主序前施主的X射线双星的周期和表观施主谱类与黑洞X射线双星的观测值的一致性要优于具有主序施主的双星。这种机制也解释了,不需要额外的假设,大致原始丰富的锂在我们的银河系中的黑洞X射线候选者的施主同伴检测。
2006-11-07 astro-ph
Gamma Rays From Rotation-Powered Pulsars
这七颗已知的伽马射线射电望远镜只占目前已知的1000多颗射电望远镜中的一小部分,但它们可以为我们提供有关脉冲星粒子加速和能量学的宝贵信息。虽然加速和高能辐射理论已经被研究了25年,但脉冲伽马射线的起源仍然是一个没有答案的问题。康普顿伽马射线天文台检测到的脉冲星的特征无法清楚地区分磁极的发射点(极帽模型)和来自外磁层的发射(外间隙模型)。这两种模型都有一些理论问题尚待解决。这两种模型对射电强和射电静伽马射线暴的数量及其光谱特性进行了对比预测。GLAST可能会探测到至少50个无线电选择的卫星,可能还有更多的无线电静音卫星。有了这个大样本,就有可能全面测试模型预测,并最终解决这个长期存在的问题。
2002-08-22 astro-ph
Can the anomalous X-ray pulsars be powered by accretion?
5-12秒“反常”X射线谱的性质仍然是个谜。在已经提出的解释AXP性质的模型中,最有可能的是:(1)孤立的吸积中子星是由索恩-迪伊特科夫天体演化而来的,这是由于在高质量X射线双星的共同包络演化过程中完全旋入,以及(2)磁星,这是一种具有超高($\sim 10^{14}-10^{15}$ G)表面磁场的中子星。我们对吸积模型中预测的中子星自旋的变化进行了严格的检验,发现它不能解释在AXP中观测到的稳定的自旋下降。一个简单的分析也表明,任何围绕孤立的中子星的吸积盘的寿命都是极其有限的。对这类天体更有希望的解释是磁星模型。
1999-03-12 astro-ph
Intermittent pulsations in an accretion-powered millisecond pulsar
我们描述的第七个吸积动力毫秒脉冲星,HETE J1900.1-2455与罗西X射线定时探测器在一年的活动,在2005年6月发现。我们检测到间歇性脉动的峰值分数振幅为3%,但仅在前两个月的爆发。在这段时间里,我们观察到三次脉冲幅度的突然增加,大约与热核爆炸的时间一致,然后在大约100秒的时间尺度上稳定下降。10天。HETE J1900.1-2455显示了迄今为止任何瞬态吸积动力毫秒脉冲星的最长活动周期,而不是与其他瞬态X射线双星的爆发周期相媲美。自从上一次探测到脉动以来,HETE J1900.1-2455已经无法与低吸积率,非脉冲LMXB区分开来;我们假设其他目前活跃的LMXB最初也可能作为毫秒X射线天体被探测到。
2006-11-10 astro-ph
Radio detections of the neutron star X-ray binaries 4U 1820-30 and Ser X-1 in soft X-ray states
本文分析了两个环礁型中子星X射线双星4U 1820-30和Ser X-1的X射线和射电同步观测结果。在观测期间,两个源都稳定地处于软(香蕉)X射线状态。我们已经在4.86 GHz和8.46 GHz探测到4U 1820-30的射电对应物,通量密度为~0.1 mJy。这个射电源的位置与脉冲星PSR 1820- 30 A重合。然而,脉冲星的射电辐射随频率(与ν^(-3)成正比)迅速下降,我们认为X射线双星的射电辐射在~2 GHz以上占主导地位。支持这种解释,与以前的观察比较显示,在较高的射频,这可能是由于X射线二进制的变化。我们首次在8.46 GHz处探测到Ser X-1的射电对应物,其通量密度也为~0.1 mJy。无线电对应物的位置使我们能够明确地识别其光学对应物。简要讨论了中子星和黑洞X射线双星中圆盘-喷流耦合的异同。特别是,我们提请注意的事实是,相反的其他国家,中子星X射线双星似乎是更响亮的无线电比持久的黑洞候选人时,发射“淬火”在软状态。
2004-02-25 astro-ph
Jet-dominated states: an alternative to advection across black hole event horizons in `quiescent' X-ray binaries
我们表明,在相对较低的质量吸积率,黑洞候选人(BHC)X射线双星(XRB)应进入“喷气主导”的状态,其中大部分的解放吸积功率是在一个(辐射效率低下)的喷气形式,而不是作为X射线在吸积流中消散。这一结果是根据经验建立的无线电和X射线功率之间的非线性关系,从低/硬态BHC XRB,我们假设也适用于中子星(NS)XRB。对喷流功率的保守估计表明,所有处于“静止”状态的BHC XRB都应处于喷流主导的状态。结合一个额外的经验结果,即BHC XRB是更多的“无线电响亮”比NS XRB,我们发现,在静止NS XRB应高达两个数量级更明亮的X射线比BHC XRB,而不需要任何显着平流的能量进入一个黑洞。这个比率是观测到的,因此这种观测不应再被视为黑洞事件视界存在的直接证据。此外,即使BHC确实包含具有事件视界的黑洞,这项工作也表明,不需要将大量的吸积能量平流穿过视界。
2003-06-30 astro-ph
The synchrotron boiler and the spectral states of black hole binaries
本文研究了同步辐射自吸收对吸积黑洞磁化日冕中康普顿化电子分布的影响。我们解决的动力学方程,假设电源是通过库仑碰撞与人口的热质子和/或通过注入的非热高能电子的一些未指定的加速过程中提供给日冕电子。我们数值计算了稳态粒子分布和逃逸光子谱。这些数值模拟证实,同步辐射自吸收,以及电子-电子库仑碰撞,构成了一个有效的热化机制的日冕电子。当比较的数据,他们允许我们约束的磁场和温度的热质子在日冕中独立于任何动态吸积流模型或几何形状。与天鹅座X-1的低硬态(LHS)光谱的初步比较表明,磁场低于辐射均分,这表明日冕不是通过磁场耗散(如大多数吸积盘日冕模型所假设的那样)提供动力的。然而,在天鹅座X-1和其他来源的LHS中,我们的结果也指向质子温度大大低于ADAF模型预测的温度。相比之下,在高软态(HSS)中,质子温度和磁场都可以高得多。我们还表明,在这两种光谱状态的磁化电晕可以供电基本上通过非热粒子的加速。LHS和HSS日冕发射之间的主要差异可以理解为HSS中更强的辐射冷却的结果,由来自几何上薄的吸积盘的软热辐射引起。
2008-10-24 astro-ph
The Suzaku Observation of the Nucleus of the Radio-Loud Active Galaxy Centaurus A: Constraints on Abundances of the Accreting Material
2005年,朱雀号观测到活动星系核半人马座A的射电噪声,产生了一个宽频带的光谱,范围从0.3到250千电子伏。筛选后的净曝光时间为:每个X射线成像光谱仪(XIS)相机70 ks,硬X射线探测器(HXD)PIN为60.8 ks,HXD-GSO为17.1 ks。硬X射线符合两个斜率相同的幂律,分别被1.5和7 * 10^{23} cm^{-2}的柱吸收。的频谱是一致的,与以前的建议,幂律组件是X射线发射的次pc VLBI喷气和邦迪吸积的核心,但它也是一致的部分覆盖的解释。软带主要由扩散等离子体的热发射,并适合由两个温度VAPEC模型,加上第三次幂律分量来解释散射核发射,喷流发射,并从X射线双星和其他点源的发射。探测到Fe、Si、S、Ar、Ca和Ni的窄荧光发射线。Fe K α谱线宽度给出了从黑洞到谱线发射气体的距离的200光日的下限。Fe,Ca和S K壳层吸收边检测。元素丰度通过荧光和扩散等离子体发射线的吸收边深度和强度来约束。环核物质的高金属丰度([Fe/H]=+0.1)表明,它不可能起源于相对贫金属的外晕,除非发生了局部恒星形成的富集。相对丰度与II型和Ia型超新星的富集相一致。
2007-07-02 astro-ph
Jets in neutron star X-ray binaries: a comparison with black holes
(节略)我们对中子星X射线双星中无线电和X射线发射之间的关系进行了全面研究,用它来推断此类系统中圆盘-喷流耦合的一般性质,并将结果与已经建立的结果进行定量比较黑洞系统。这两类天体之间有明显的定性相似性:低于爱丁顿光度约1%的硬态产生稳定的喷流,而瞬态喷流与最高光度下的爆发和可变源有关。然而,有重要的定量差异:中子星是较低的无线电大声为一个给定的X射线光度(不考虑质量校正),他们似乎没有表现出强烈的抑制无线电发射在稳定的软态,我们观察到在黑洞系统。此外,在硬态下,中子星系统的射电和X射线光度之间的相关性比在黑洞中观察到的关系要陡约两倍。这一结果有力地表明,黑洞系统中的X射线辐射是低效率的,其近似关系式为L_X \propto \dot{m}^2,与平流主导模型和喷流主导模型一致.相反,喷流功率在这两类对象的规模与吸积率线性。这构成了在吸积黑洞系统中X射线光度与吸积率的辐射低效标度的第一个观测证据。
2005-10-24 astro-ph
Modelling the outburst profile of X-ray powered millisecond pulsars
低质量X射线双星的爆发相对于矮新星激变变星的爆发是延长的,这是由于X射线照射盘的结果。我们表明,衰变光变曲线的时间尺度和它在一个特征时间的光度与吸积盘的半径有关。因此,一个好的X射线光变曲线允许两个独立的估计光盘半径。在毫秒级的射电望远镜SAXJ1808.4 -3658和XTEJ 0929 -314的情况下,这些估计之间的一致性非常强。我们的分析允许新的距离和吸积盘半径的测定。我们的分析将允许在外部星系的源的吸积盘半径的测定,从而约束系统参数,其他观测技术是不可能的。我们也使用X射线光变曲线来估计传质速率。在2002年的SAXJ1808.4 -3658爆发中观察到的破指数衰减可能是由圆盘的自阴影变化引起的。
2008-10-30 astro-ph
Eight powers of ten: similarities in black hole accretion on all mass scales
本文讨论了X射线双星(M ~ 10 Msun)和活动星系核(10^5 Msun < M <10^9 Msun)中吸积黑洞的吸积和吸积与喷流耦合的定量比较的最新进展。这些相似之处包括作为吸积率函数的辐射效率和喷流功率,它们本身可能是“黑洞活动的基本平面”的起源。连接质量、吸积率和时间特性的第二个“基本平面”为我们提供了进一步的物理诊断。模式的射电响度(即喷流生产)作为光度和吸积状态的函数被证明是类似的X射线双星和活动星系核。最后,我们讨论了如何中子星是一个有用的控制样本,什么样的未来可能会举行这一领域。
2007-06-26 astro-ph
An Atlas For Interpreting Gamma-Ray Pulsar Light Curves
我们已经模拟了人口的年轻的自旋供电的恒星和计算的光束模式和光变曲线的三个主要的几何模型:极帽发射,两极焦散(“槽隙”)发射和外磁层发射。光变曲线的形状敏感地依赖于磁倾角α和视角ζ。我们提出的结果,如峰的多重性和伽玛射线峰分离(α,ζ)平面的可观的地图。这些图可以用来定位无线电响亮和无线电安静的辐射源的允许区域,并将观测到的通量转换为真正的全天辐射。
2008-12-20 astro-ph
Chandra Snapshot Observations of Low-Luminosity AGNs with a Compact Radio Source
给出了对11个LINER(低电离核发射线区)、3个低光度赛弗特星系和1个HII-LINER过渡天体的Chandra快拍观测结果。我们的样本包括Nagar等人(2000)对48个低光度活动星系核(LLAGN)进行的VLA巡天中所有具有平坦或倒置频谱致密射电核心的天体。除了一个星系外,在所有星系中都检测到了X射线核,它们的X射线光度在5x10^38到8x10^41 erg/s之间。的X射线光谱一般比预期的更陡峭的热韧致辐射发射从对流为主的吸积流(ADAF)。14个天体中有11个的X射线与Halpha光度比与LLAGN和更明亮的AGN的特征值非常一致,并表明它们的光学发射线主要由LLAGN提供动力。对于三个对象,该比率小于预期。通过与其他波段的特征比较,我们发现这三个星系最有可能被活动星系核严重遮蔽。我们使用比率RX = ν L ν(5 GHz)/LX,其中LX是2 - 10 keV波段的光度,作为无线电响度的度量。与通常的射电响度定义(RO = L ν(5 GHz)/L ν(B))不同,RX可用于严重遮蔽的核(NH>~10^23 cm ^-2,AV> 50 mag)。此外,由于Chandra的高空间分辨率,LLAGN的核X射线发射通常比核光学发射更容易测量。我们调查的RX值LLAGNs,发光的塞弗特星系,类星体和射电星系,并确认的建议,大部分的LLAGNs是无线电响亮。
2002-09-30 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
Jets from the faintest black holes
静止的黑洞X射线双星是否有能力提供相对论性外流的问题是通过对附近一个稳定发射X射线的系统进行无线电/X射线同步观测来解决的,该系统的X射线低于爱丁顿光度的1 e-8倍。无线电对应物的强有力的检测表明,同步辐射流出是由这个系统提供动力的,即使它的准直程度仍然未知,很难调查。随着A0620-00数据的加入,硬态黑洞X射线双星的非线性射电/X射线相关似乎保持在非常低的静态光度。然而,越来越多的异常值被发现在更高的光度,质疑这种相关性的普遍性,或至少其归一化。
2007-02-05 astro-ph
Gamma-ray binaries: pulsars in disguise ?
LS 5039和LSI +61 303在高质量X射线双星(HMXB)中是独一无二的,因为它们的空间分辨无线电发射和它们的对应物在>GeV的伽马射线能量,规范地归因于吸积动力相对论性喷流中的非热粒子。另一颗已知发射甚高能量(VHE)伽马射线的HMXB PSR B1259-63拥有一颗非吸积毫秒脉冲星。我调查的相对论风从一个年轻的脉冲星与风从它的恒星同伴,在PSR B1259-63,是否构成一个可行的方案来解释LS 5039和LSI +61 303的观测。辐射将来自受冲击的脉冲星风物质,然后以彗星状的尾巴流到很远的地方,在较小的尺度上再现了在孤立的高速运动的脉冲星与ISM相互作用中观察到的情况。简单的预期SED的推导和依赖于几个输入参数。粒子演化的详细建模进行比较,从无线电TeV能量的观测。冲击波的加速提供了高能量的电子,这些电子稳定地发射X射线中的同步加速器,并将恒星光逆康普顿散射为伽马射线。从系统中流出的电子以红外频率或更低的频率发射。对于参数的标准值,充分再现了SED的整体方面。射电尾的形态可以模仿微类星体喷流。与已发表的LS 5039 VLBI图吻合良好,并预测了其外观随轨道相位的变化。脉冲星风的情况下,可以提供一个共同的,可行的框架来解释所有三个伽玛射线双星的排放。
2006-05-11 astro-ph
X-ray Preionisation Powered by Accretion on the First Black Holes. II: Cosmological Simulations and Observational Signatures
我们使用宇宙学模拟研究星系际介质的早期人口的吸积黑洞的X射线电离和加热。通过考虑来自X射线背景的观测约束,我们找到了汤姆逊散射光学厚度的上限τ_e~0.17。来自这些早期源的红移软X射线背景产生:(i)在红移z~7之前低密度星系际介质中完全电离的原子氢(因此恒星再电离的特征是HII区域的瞬时重叠相),(ii)在z~3处的第二次HeII再电离,(iii)在低红移处将星系际介质加热到近10000 K。黑洞所在星系的软X射线波段的典型光度大约比钱德拉深场的灵敏度极限低一个数量级。在天空的每平方弧分上,大约有1000个这样的源,产生可探测到的波动。很少有更罕见的物体能够发光到足以在钱德拉深场中可见。XEUS和Con-X卫星将能够探测到更多的这些源,如果无线电很响,可以用来研究21厘米森林的吸收。早期X射线预电离的特征是在小角度尺度上产生次级CMB各向异性。我们发现,在这些模型中的温度波动的功率谱随角尺度的减小而增加(dT~16 μ K在1arcsec尺度),而对于恒星再电离的情况下,功率在较小的尺度上减小。我们还表明,红移21厘米辐射的中性氢可以边缘检测到的红移7<z<12的发射。在z~30左右的红移处,可以检测到这些模型所特有的针对CMB吸收的更强且更窄(在红移空间中)的信号。[删节]
2004-12-02 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
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
2-10 keV luminosity of high-mass binaries as a gauge of ongoing star-formation rate
基于最近对恒星形成星系辐射谱分解的研究,我们评估了高质量X射线双星(HMXB)的2-10 keV辐射积分值L_{2-10} ^{HMXB}是否可以作为恒星形成速率(SFR)的可靠估算值。利用46个本地(z < 0.1)恒星形成星系的样本,以及ASCA,BeppoSAX和XMM-牛顿数据的光谱模拟,我们证明了线性SFR- L_{2-10} ^{HMXB}关系的存在,该关系在X射线光度和SFR中保持了约50年。总的2-10 keV光度不是精确的SFR指示器,因为在低SFR(即,在正常和中等星爆星系中),它基本上受到低质量X射线双星发射的影响,由于它们的长演化寿命,它们不跟踪当前的SFR,而在非常高的SFR(即,对于非常明亮的FIR选择星系),它经常受到强烈遮蔽的AGN的影响。纯SB动力星系的可用性-其2-10 keV的发射主要是由于HMXB-使我们能够正确校准SFR- L_{2-10} ^{HMXB}关系。SFR- L_{2-10} ^{HMXB}关系也适用于哈勃深场北样本中的遥远(z ~ 1)星系,我们缺乏光谱信息,但其SFR可以从深射电数据中估计。如果通过更详细的观测得到证实,就有可能使用推导出的关系来识别那些由于其(独立估计的)SFR而X射线过亮的遥远星系,因此可能隐藏着被强烈吸收的活动星系核。
2004-02-24 astro-ph