Modelling aperiodic X-ray variability in black hole binaries as propagating mass accretion rate fluctuations: a short review
黑洞双星系统可以发出非常明亮和快速变化的X射线信号时，从同伴的物质吸积到黑洞，释放出巨大的引力势能。这个吸积过程的核心是湍流。在传播的质量吸积率波动模型中，湍流产生整个内部吸积流，造成吸积率的波动。来自外部区域的波动向黑洞传播，调制内部区域产生的波动。在这里，我提出了这张照片背后的理论动机，然后审查阵列的统计变异特性观察到的光变曲线的黑洞二进制自然解释的模型。我还讨论了该模型的其余挑战，无论是在数据比较方面，还是在包括更复杂的理论考虑方面。
2015-11-23 astro-ph.HE
Variability in high-mass X-ray binaries
强磁化的吸积中子星在很宽的时间尺度上表现出周期性和非周期性的变化。通过获得这些不同时间尺度上的光谱和时间信息，我们可以更仔细地研究中子星附近的吸积物理和吸积物质的性质。最突出的时间尺度之一是强脉动，即，中子星自身的自转周期。在一次旋转中，我们对吸积柱和产生X射线的区域的看法发生了显著的变化。这使我们能够对柱内的不同物理条件进行采样，但同时要求我们具有视角分辨模型来正确描述它们。在由风供给的高质量X射线双星中，非周期性变化的主要来源是星团恒星风，它导致吸积率的变化（即，光度）以及吸收柱。这种可变性使我们能够研究吸积柱作为光度函数的行为，以及研究风的结构和物理性质，我们可以将其与孤立恒星中的风进行比较。
2019-04-07 astro-ph.HE
Variability of the X-ray Broad Iron Spectral Features in Active Galactic Nuclei and Black-hole Binaries
在活动星系核（AGN）和黑洞双星（BHB）的X射线谱中，经常可以看到“宽铁谱特征”。这些特徴可以用“相对论性圆盘反射”或“部分覆盖”来解释：很难从时间平均光谱分析来决定哪一个模型是有效的。因此，X射线光谱可变性已被研究，以约束光谱模型。为此，在短时间尺度下详细研究BHB的铁结构至关重要，这是第一次通过朱雀星上XIS探测器的P-sum计时（P-sum）模式实现。该观测模式的时间分辨率为7.8ms，CCD的能量分辨率为1.0ms。我们已经进行了系统的校准的P-总和模式，并调查光谱的变化BHB GRS 1915+105。因此，我们发现GRS 1915+105的光谱变化在亚秒级没有显示出铁的特征。这与1H 0707 - 495等活动星系核的变化完全不同，后者在铁K能带处变化幅度明显下降。这种差异可以在“部分覆盖”假设的框架内自然得到解释。
2015-10-28 astro-ph.HE
Long-term variability of high-mass X-ray binaries. I.Photometry
我们提出了光度观测的领域周围的光学同行的高质量X射线双星。我们的目标是研究长期光度变化与它们的X射线活动的相关性，并推导出一组可用于时间序列分析的二级标准星。我们发现Be/X射线双星中的施主在星等和颜色上的振幅变化比那些拥有超巨星伴星的施主要大。在Be/X射线双星中，变化幅度随波长的增加而增加，在超巨星系统中保持相当恒定。当考虑年的时间尺度时，观察到X射线和光学变率之间的良好相关性。当光学亮度降低时，X射线停止。这些结果反映了Be/X射线双星的星周盘是光学和X射线变化的主要来源。我们还推导出的颜色过剩，E（B-V），选择数据的时候，拱盘的贡献应该是最小的，我们重新审视的距离估计。
2014-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Rapid X-ray variability properties during the unusual very hard state in neutron-star low-mass X-ray binaries
在这里，我们研究了三颗中子星低质量X射线双星（1 RXS J180408.9-342058、EXO 1745-248和IGR J18245-2452）在最近提出的非常硬的光谱状态下的快速X射线变化（使用XMM-牛顿观测）（Parikh等人。2017）。我们所有的系统在其功率密度谱（均方根幅度范围从34%到102%）中表现出强到非常强的噪声分量，具有非常低的特征频率（低至0.01 Hz）。这些性质比通常在中子星低质量X射线双星的典型硬态中观察到的更极端，这些双星在X射线光度下观察到，与我们从我们的源观察到的相似。这表明，确实非常硬的状态是一个不同的光谱定时状态从硬状态，虽然我们认为，IGR J18245-2452的可变性行为是非常极端的，可能这个源是在一个非常不寻常的状态。我们还比较了我们的结果与快速X射线变化的吸积毫秒X射线天体IGR J 00291 +5934和斯威夫特J0911.9-6452（也使用XMM-牛顿数据），以前类似的变化现象被观察到。虽然它们的能谱（使用斯威夫特X射线望远镜观察到的）不一定那么硬（即，对于Swift J0911.9-6452），对于我们的其他三个源，我们得出结论，这两个源在XMM-牛顿观测期间可能也处于非常相似的状态。这表明，在这种新状态下发现的不同来源可能表现出不同的光谱硬度，必须研究光谱和快速变异性才能识别这种不寻常的状态。
2017-08-03 astro-ph.HE
Massive BH Binaries as Periodically-Variable AGN
大质量黑洞（MBH）双星，预计将形成合并后，他们的母星系，产生引力波，这将是可检测的脉冲星定时阵列在纳赫兹频率（年周期）。虽然在电磁观测中还没有确认的紧凑的MBH双星系统，但最近在AGN可变性的光学调查中已经确定了大量的候选者。使用宇宙学，流体动力学模拟相结合，全面，半解析二进制合并模型，分析活动星系核光谱和变异处方，我们计算预期的电磁探测率MBH二进制周期性变量活动星系核。特别是，我们考虑两个独立的变异模型：（i）多普勒助推由于大的轨道速度，和（ii）流体动力学的变化，其中燃料的MBH吸积盘定期调制的同伴。我们的模型预测，许多MBH二进制文件应该存在，并在现有的数据中区分。特别是，我们的基准模型产生的期望值$0.2$（多普勒）和$5$（流体动力学）二进制可识别的CRTS，而$20$和$100$预计经过五年的LSST观测。在大多数系统中，亮度变化太小而无法分辨，但活动星系核中几乎所有红移为$z \lesssim 0.6$的$1\%$都可能存在于大质量双星中。我们分析了可观测系统的预测二进制参数及其选择偏差，并包括我们的模型参数和不确定性的广泛讨论。
2018-12-06 astro-ph.HE
Long time-scale variability of X-ray binaries with late type giant companions
在本文中，我们提出并研究了一种物理机制，它可以导致产生噪声的质量吸积率的低质量X射线双星的时间尺度上的轨道周期的系统。我们认为调制的质量捕获的紧凑的对象从伴星的恒星风的二进制晚型巨人，系统通常有很长的轨道周期。我们表明，即使没有偏心率的质量吸积率的变化与特征时间尺度接近的轨道周期的二元系统内的风物质的流体动力学相互作用。变化的原因是一个未开发的湍流运动（扰动运动没有显着的涡）的风物质附近的紧凑的对象。我们的结论得到支持的三维模拟与两个不同的流体动力学代码的基础上拉格朗日和欧拉的方法-SPH代码GADGET和欧拉代码PLUTO。在这项工作中，我们假设风的质量损失率的二次是在$(0.5-1)\times10^{-7} M_\odot$ /年的水平，需要产生可观察到的变化的质量吸积率的主要。这个值比这类单颗巨星的估计值要高，但在双星系统中，晚型巨星的质量损失率更高的例子确实存在。我们的模拟表明，被紧凑的物体拦截的恒星风物质可能会产生类似于吸积盘日冕/风的观测外观，并可以通过X射线吸收线的高能量分辨率观测来检测，特别是重元素的高度电离离子。
2013-10-08 astro-ph.HE
Fast optical variability in Supergiant X-ray binaries
本研究利用TESS数据分析超巨星X射线双星的光学对应体的快速光变，发现其低频随机变异性与单颗早型星一致，但振幅更高、特征频率更低，且缺乏高频相干信号。
2024-12-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Be/X-Ray Binaries: Phenomenology, Variability, and Accretion~Dynamics
Foundation for Research and Technology-Hellas（希腊研究与技术基金会）；University of Crete（克里特大学）
研究Be/X射线双星，综合当前对其在光和X射线波段丰富现象学的理解，重点关注从秒到年时间尺度的变异性，以揭示其现象学、变异性及吸积动力学特点。
2026-07-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Long-term optical variability of high-mass X-ray binaries. III. Polarimetry
Foundation for Research and Technology-Hellas（希腊研究与技术基金会）；University of Crete（克里特大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）
研究高质量X射线双星的长期光学偏振变化，分析其盘结构特征，发现其盘更小更密集，且在大X射线爆发前存在高度扭曲的盘。
2026-02-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-frequency variability in neutron-star low-mass X-ray binaries
双星系统的中子星主要吸积从伴星显示变化的X射线波段的时间尺度从几年到毫秒。千赫准周期振荡（kHz QPO）的频率高达~1300 Hz，代表了从任何天体上观察到的最快变化。这种变化的亚毫秒时间尺度意味着kHz QPO产生于非常接近中子星表面的吸积流中，这为宇宙中一些最强引力场影响下的物质动力学提供了独特的视角。这为探索广义相对论的某些最极端的预言提供了可能性，例如惯性系的拖曳和近星点进动的速度比在太阳系中观测到的速度快16个数量级，以及最终是否存在一个最小距离，在这个距离上，一个紧凑的物体可能有一个稳定的轨道。在这里，我们回顾了过去二十年的研究kHz QPO，我们讨论了未来的发展前景，在这一领域。
2020-10-16 astro-ph.HE
Orbital variability of polarized X-ray radiation reflected from a companion star in X-ray binaries
本文研究X射线双星中伴星反射导致的极化轨道变率，提出解析单散射模型，发现反射可产生约1%极化度，并指出该现象在高倾角且致密天体被遮挡的目标中更易观测。
2024-03-26 astro-ph.HE
Fast multiwavelength variability from jets in X-ray binaries
虽然喷流似乎是X射线双星中致密天体吸积过程的基本结果，但其基本物理学还没有标准模型。所观察到的磁盘射流耦合的起源也仍然在很大程度上未知。X射线变异性研究揭示了恒星质量黑洞和中子星上吸积流的复杂变异性，其时间尺度短至毫秒。相关的宽带快速时间变化的射流排放的检测将提供有价值的信息，如何沿射流的可变性转移，并在这些射流中的物理过程的时间尺度，最终有助于约束内部射流物理，探测盘射流耦合和推断吸积几何形状。近年来，光学快速变率的间接证据来自一个强大的喷流。然而，在可见光中，来自外盘的发射会强烈地污染喷射信号，导致对可变性来源的模糊识别。另一方面，在更长的波长下，来自喷流远处的可变性将随着时间的推移而模糊。因此，红外可变性研究是在尽可能快的时间尺度上观察射流可变性的理想方法。得益于新推出的探测器和快速读出模式，快速红外和中红外测光现在成为可能。这为研究相对论喷流的几何和物理以及它们与吸积流的联系打开了一扇令人兴奋的新窗口。在这里，我们提出的第一个结果，从一个大的正在进行的快速定时多波长项目，显示了第一个明确的证据，亚秒射流可变排放。我们展示了这种类型的数据如何使我们能够对喷流速度，几何和物理进行定量约束，并讨论了在不久的将来新观测的巨大潜力。
2011-04-01 astro-ph.HE
Variability of X-ray binaries from an oscillating hot corona
研究了振荡热电晕的光谱和定时特性。这种振荡被认为是由于磁声波在日冕内传播，并由外部的，非指定的，激励触发。采用圆柱形几何形状，忽略旋转，在不同的边界条件下求解波动方程。由此产生的X射线亮度，通过嵌入的软光子的热康普顿化，然后计算，首先分析，假设局部压力扰动和辐射调制之间的线性关系。这些计算也比较蒙特卡罗模拟。研究结果表明：（1）电晕是一种低带通介质，它对白噪声的响应在低频为顶噪声功率谱密度（PSD），在高频为红噪声功率谱密度（PSD）;（2）PSD中存在共振峰。它们的功率取决于所选择的边界条件，更具体地说，取决于在电晕内边界处与外部介质的阻抗适应。(3)平顶噪声水平和中断以及谐振峰值频率与外半径rj成反比。(4)计算的均方根和f-频谱显示出随能量变化的总体增加。与观测到的变化特征，特别是在硬中间态的X射线双星的比较进行了讨论。
2010-01-13 astro-ph.HE
Long-term optical variability of high-mass X-ray binaries. II. Spectroscopy
我们提出的结果，我们的监测计划，以研究长期的变化，在高质量的X射线双星的H α线。我们对大质量X射线双星的整体性质进行了迄今为止最完整的光学光谱研究，分析了20个源的1100多个光谱。我们的目标是建立光变时间尺度，研究中子星与吸积物质之间的相互作用。我们的结果可以总结如下：i）我们发现窄轨道的Be/X射线双星比长轨道周期的系统更易变，ii）我们表明气体粒子的开普勒分布提供了对Be/X射线双星盘的良好描述，就像在经典Be星中一样，iii）在主要X射线爆发后通常观察到H α等效宽度的减小，v）当有超巨星伴星时，Be/X射线双星在某些历元表现为双峰非对称轮廓，表明密度不均匀性是Be/X射线双星盘的共同性质，vi）剖面变异性Be/X射线双星的V/R比和H α等效宽度都比孤立的Be星小，vii）我们提供了新的证据表明Be/X射线双星的盘平均密度比经典Be星的高。
2016-04-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
MAXI J1820+070 with NuSTAR I. An increase in variability frequency but a stable reflection spectrum: coronal properties and implications for the inner disc in black hole binaries
MAXI J1820+070（光学对应物ASASSN-18 ey）是最近通过非常明亮的爆发发现的黑洞候选者。低消光柱和高通量下的长持续时间允许对吸积过程进行详细测量。在这项工作中，我们比较了X射线光谱和定时属性的演变，通过初始硬状态的爆发。我们表明，内吸积盘，相对论反射测量，保持稳定的整个爆发期间。尽管如此，细微的光谱变化被观察到，这是很好地解释了日冕几何形状的变化。然而，时间变化的特征-低频翻转和QPO频率-在频率上急剧增加，随着爆发的进行。这表明，变异的时间尺度是由冠状条件，而不仅仅是由内部光盘半径。我们还发现X射线光度和日冕温度之间有很强的相关性。这可以通过有效半径不断变化且非热电子分数约为20%的电子对产生来解释。
2019-09-10 astro-ph.HE
Fast time optical variability in Be/X-ray binaries. Pulsation and rotation
经典的Be星，无论光谱亚型，显示多周期光调制的频率范围为0.1-12 d $^{-1}$，当观察高节奏和长的持续时间。这种行为归因于Be星的非径向脉动和/或旋转。这项工作的主要目标是调查的快速光度变化的光学对应的Be/X射线双星和比较的一般模式，这种变化与银河系人口的经典Be星。我们用TESS分析了21个来源。还用两台地面望远镜对15个源进行了高频差测光。在频率分析中采用了标准傅立叶分析和最小二乘拟合方法。在地面观测中，所有光源都表现出夜间光强度变化为0.01-0.06等，在TESS观测中，光通量变化高达5%。这种可变性表现为频率范围为0.2-12 d $^{-1}$的多周期信号。我们发现Be/X射线双星中Be星的周期图的一般形状与经典早型Be星的周期图一致。根据Be/X射线双星周期图中峰的形状和数目，可以将Be/X射线双星分为不同的类型。最常见的情况是存在密集频率组（67%），其次是显示孤立信号的源（18%）。其余类型的源显示频谱的特点是随机变化和高频峰值的混合模式。这项研究表明，短期的光学光度变化是一个非常常见的，如果不是普遍存在的，功能固有的Be/X射线二进制的Be光学同伴。这种变化主要归因于起源于恒星内部的脉动。
2022-09-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tracing colliding winds in the UV line orbital variability of gamma-ray binaries
伽玛射线双星的辐射能量大部分超过10兆电子伏。非热辐射被认为是由旋转动力脉冲星的相对论风与其大质量伴星（O或Be）的恒星风相互作用产生的。一颗强大的脉冲星在大质量恒星的辐射驱动风中创造了一个充满相对论电子的扩展空腔。因此，观测到的来自恒星风的紫外共振线的P Cyg轮廓应该不同于单个大质量恒星。我们建议使用紫外线发射线来检测和限制伽玛射线双星中的碰撞风区域。我们计算的预期轨道变化的P天鹅配置文件依赖于相互作用的几何形状（设置的风的动量通量的比率）和视线的系统。我们预测LS 5039和PSR B1259-63的情况下几乎没有变化，与目前可用的LS 5039的HST观测结果一致。然而，在LS I+61 303的情况下，预期上接合和下接合之间存在变异性。
2011-11-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling the synchrotron emission from O-star colliding wind binaries
许多早型星都是双星系统。其中一些显示出具有周期性变化的无线电发射率。这种变化与相对论电子发射的非热同步辐射有关。将电子加速到高能量所需的强烈冲击是由辐射驱动的恒星风的碰撞产生的。研究O星碰撞风双星的非热辐射是必要的。本文介绍了我们对天鹅座OB2 No.9碰撞风模拟的初步结果。
2011-01-28 astro-ph.HE
Probing the hard and intermediate states of X-ray binaries using short time-scale variability
当吸积率低于爱丁顿吸积率的百分之几时，X射线双星系统通常不会处于软谱态。然而，在吸积率的一个更低的因素，在硬态，有另一个光谱过渡，这是很好地观察到，但没有很好地理解。在爱丁顿吸积率（m_crit）的0.5- 1%以下，光谱指数随吸积率的增加而变硬，但在m_crit以上，尽管仍处于硬态，但光谱指数随吸积率的增加而变软。在这里，我们使用的组合X射线光谱拟合和短时间尺度光谱变化的研究，以检查三个著名的X射线双星：天鹅座X-1，GX 339-4和XTE J1118+480的行为。在天鹅座X-1，我们发现单独的硬和软连续分量，并显示使用均方根（rms）光谱的软分量占主导地位的变化。在天鹅座X-1的硬态硬度-强度图中清楚地显示了m_crit处的光谱跃迁。在m_crit以上，GX 339-4在长时间尺度和短时间尺度上都显示出类似的较软时较亮的行为。类似地，XTE J1118+480仍然远低于m_crit，在所有时间尺度上都是较亮时较硬的行为。我们解释这些结果在两个连续的组件：硬幂律占主导地位的光谱时，吸积率低，可能产生的回旋同步光子从日冕Comptonisation，和软幂律占主导地位的吸积率较高，所产生的Comptonisation种子光子从吸积盘。
2016-03-17 astro-ph.HE
Black hole-like hysteresis and accretion states in neutron star low mass X-ray binaries
我们系统地研究了由Rossi X射线定时探测器监测的大样本中子星低质量X射线双星（LMXB）（50个源，10000+观测）。我们发现，通常在黑洞LMXB中观察到的康普顿主导和热主导状态之间的滞后模式在中子星系统中也很常见。这些模式也是中间态的样本，在观察10个系统的X射线颜色和快速变化的演化时发现，这些系统的吸积低于爱丁顿光度的30%。我们表明，滞后并不需要大的变化，在光度和它是自然的形式，状态转换采取在这些光度。在较高的吸积速率下，中子星不显示滞后现象，它们保持在热主导的低变率状态，其特征是燃烧行为和快速的颜色变化。只有在接近爱丁顿光度的光度下，才能再次看到高变率水平，这与康普顿化分量的分数贡献增加相对应。我们将这种行为与在LMXB中观察到的黑洞进行比较，表明给定源的光谱，时间和多波长特性可以由其在快速变光度图中的位置确定，因此，它为中子星和黑洞吸积状态提供了一个共同的框架。
2014-07-04 astro-ph.HE
The flux-dependent rms variability of X-ray binaries in the optical
在致密吸积源的X射线观测中，绝对均方根变率与通量之间存在线性关系。这种关系表明，X射线光变曲线是非线性的，并由对数正态分布的通量。本文首次研究了X射线双星的光学均方根与通量的关系。本文研究了三个双星在X射线低/硬态下的快速定时数据。这些是XTE J1118+480，GX 339-4和SWIFT J1753.5-0127 -都显示非周期性（未再处理）光学波动分量。发现在所有源中，光学均方根振幅随通量增加。对于大多数研究的频率范围，线性拟合导致沿通量轴的正偏移。X射线和光学关系斜率跟踪源分数变化幅度。这在GX 339-4的情况下尤其明显，它在三个目标中具有最大的光学变化。在所有情况下，非线性支持的事实，即流量分布的光学光变曲线更好地描述了一个对数正态函数比一个简单的高斯。在具有较低光学变化幅度的两个源的关系中，发现线性周围的显著散射，尽管观测偏差可能对此有很大贡献。吸积模型的影响进行了讨论，并强调需要长期良好的采样光学光变曲线。
2009-04-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inhomogeneous accretion discs and the soft states of black hole X-ray binaries
对黑洞双星的观测建立了丰富的X射线态唯象。软态的范围从低可变性，吸积盘占主导地位的热态（TD）的较高的可变性，非热陡峭的幂律状态（SPL）。在所有状态下的盘组件通常与标准薄盘吸积理论建模。然而，这一理论与活动星系核（AGN）的光学/紫外光谱，可变性和引力微透镜观测不一致，活动星系核是BHB的超大质量类似物。一个非均匀圆盘（ID）模型与大（~0.4 dex）的温度波动，在每个径向环可以定性地解释所有这些AGN的观测。不均匀性可能是辐射主导的光盘中的不稳定性的结果，因此也可能存在于BHB中。我们表明，ID模型可以解释的TD和SPL状态的BHB的许多功能。光谱硬度，光盘分数，均方根变化幅度BHB之间的关系与温度波动的再现与AGN中推断的相似，这表明一个统一的图片发光吸积盘在黑洞质量的数量级。这幅图可以用ID模型的谱拟合、X射线偏振观测和辐射MHD模拟来检验。如果BHB吸积盘确实是不均匀的，那么只有最主要的吸积盘占主导地位的状态（吸积盘分数> 0.95）才能用目前的连续拟合方法来鲁棒地推断黑洞的自旋。
2012-06-04 astro-ph.HE
The causal connection between disc and power-law variability in hard state black hole X-ray binaries
我们利用XMM-Newton EPIC-pn仪器的定时模式，将硬态黑洞X射线双星的光谱时滞研究扩展到软X射线波段。我们发现，光盘黑体发射的变化，大大导致变化的幂律发射，由十分之一秒的变化时间尺度秒或更长。大滞后不能解释康普顿散射，但一致的时间延迟，由于粘性传播的质量吸积波动盘。然而，在小于一秒的时间尺度上，盘滞后于幂律变化几毫秒，这与盘变化由幂律的X射线加热主导一致，短滞后对应于幂律发射区域和盘之间的光传播时间。我们的研究结果表明，在吸积盘的不稳定性是负责连续变化的时间尺度上的秒或更长，也可能在较短的时间尺度。
2011-04-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Propagating mass accretion rate fluctuations in X-ray binaries under the influence of viscous diffusion
吸积致密天体产生的X射线非周期性变化的许多统计性质可以用应用于吸积盘的传播涨落模型来解释。质量吸积速率的涨落源于粘性的变化，它在每个半径处产生，并引起密度的局部涨落。波动扩散通过光盘，并导致当地的质量吸积率的变化，这调制的X射线通量从内部光盘的情况下，黑洞，或从表面的情况下，中子星。在理论上解释快速变化的一个关键作用是对扩散过程的描述。涨落的传播和演化由扩散方程描述，扩散方程可用格林函数法求解。我们实现格林函数，以准确地描述波动在光盘中的传播。这是我们第一次同时考虑前向传播和后向传播。我们表明：（i）粘性扩散有效地抑制在时间尺度短于粘性时间的变化，（ii）局部波动的粘度影响的质量吸积率的变化都在内部和外部的吸积盘，（iii）传播波动不仅引起硬时间滞后如前所示，但也产生软滞后在高频率类似于那些常规归因于后处理，（iv）对于非常大的初始扰动的情况，预测偏离线性均方根通量关系。我们的模型自然地预测了起伏的功率谱。
2017-11-20 astro-ph.HE
MAXI J1820+070 X-ray spectral-timing reveals the nature of the accretion flow in black hole binaries
黑洞X射线双星在短时间尺度（0.01 - 100秒）上显示出显著的随机变化，在不同的能量带中观察到相关变化的复杂模式。这种行为通常在一个模型中解释，其中在大半径处激起的缓慢波动向下传播通过吸积流，调制在较小半径处产生的更快波动。耦合这种情况下，径向分层排放开辟了一条道路，以测量传播时间尺度的数据，允许直接测试的吸积流结构。我们以前开发了一个模型的基础上，这张照片，并表明，它可以适合NICER（0.5 - 10千电子伏）的数据，从最近最亮的黑洞瞬态，MAXI J1820 + 070。然而，在这里，我们表明，当外推到来自Insight-HXMT的更高能量变异性数据时，它失败了。我们扩展了我们的模型，使得在每个半径处发射的光谱响应于波动（旋转）而改变形状，而不仅仅是改变归一化。这给出了作为数据中所见的能量的函数的分数可变性的强抑制。推导出的传播时间尺度是慢于预测的磁制动盘（MAD），尽管该系统显示出强大的射流。我们的新模型共同拟合了高达50 keV的光谱和可变性，尽管仍然无法匹配以上的所有数据。尽管如此，3 - 40 keV的良好拟合意味着QPO可以最容易地解释为流动的外在调制，例如在Lense-Thirring进动中产生的，而不是在额外的光谱定时分量（例如射流）中产生的。
2022-12-22 astro-ph.HE
Unveiling hidden variability components in accreting X-ray binaries using both the Fourier power and cross spectra
本文提出同时拟合功率谱与互谱实部、虚部的洛伦兹组合方法，揭示X射线双星中仅见于互谱的隐藏变率成分，并修正GRS 1915+105的QPO能量依赖解释。
2023-12-06 astro-ph.HE
Two decades of optical variability of Small Magellanic Cloud high-mass X-ray binaries
本研究基于OGLE数据分析了小麦哲伦云中111个高质量X射线双星的光学/红外变异性，提出新的超轨道变异性分类，并改进了轨道周期等参数。
2025-01-22 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Outer disc edge: properties of low frequency aperiodic variability in ultracompact interacting binaries
闪烁，更具体地说，非周期性宽带变化，是一个重要的现象，用于理解的几何形状和动力学的吸积流。虽然内部区域的吸积流是已知的，以产生相对较快的时间尺度上的可变性，在外部区域产生的宽带可变性大多仍然难以捉摸，由于其长的内在可变性的时间尺度。超紧凑的AM CVn系统相对较小，相比其他吸积双星，非常适合搜索和探测低频变化。在这里，我们提出的第一个低频功率谱分析的超紧凑吸积白矮星系统SDSS J1908 $+$ 3940。分析揭示了在时间平均功率谱中在$\sim 6.8 \times 10^{-7} $ Hz处的低频突变以及具有$\sim 1.3 \times 10^{-4} $ Hz的特征频率的第二较高频率分量。我们将这两个组件的粘性时间尺度内的光盘，通过经验拟合的功率谱，以及分析拟合波动的吸积盘模型。我们的研究结果表明，低频突变可以关联到一个几何薄吸积流的磁盘外部区域。在SDSS J1908 $+$ 3940中检测到低频突变，为进一步检测其他超致密吸积系统中的类似特征提供了先例。更重要的是，它提供了一个新的观察，可以帮助限制吸积流的模拟。
2022-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Physics of 1 keV line in X-ray binaries
University of Arkansas（阿肯色大学）；University of Kentucky（肯塔基大学）；Institute of Astronomy（天文研究所）；Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究研究所）；Department of Physics and Astronomy, Wayne State University（韦恩州立大学物理与天文学系）；Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre（罗马第三大学数学与物理系）
本文通过Cloudy谱合成代码研究X射线双星中1 keV特征的起源与变化，揭示其多样性源于谱能量分布、电离参数、温度、柱密度和盘反射特性差异。
2026-03-19 astro-ph.HE
Diverse Long-Term Variability of Five Candidate High-Mass X-ray Binaries from Swift Burst Alert Telescope Observations
我们提出了一个调查的长期调制X射线光变曲线的五个很少研究的候选人高质量X射线使用雨燕爆发警报望远镜。IGR J14488-5942和AX J1700.2-4220分别在49.6和44天的周期表现出强烈的调制，这被解释为Be恒星系统的轨道周期。对于IGR J14488-5942，Swift X射线望远镜的观测显示了33.4秒的脉动。对于AX J1700.2-4220，以前用XMM发现了54 s脉动。Swift J1816.7-1613表现出复杂的行为。功率谱中最强的峰值出现在接近150天的周期，但这与La Parola等人（2014）确定的118.5天的周期相冲突。AX J1820.5-1434被认为在54天附近表现出调制，但扩展的BAT观测表明调制时间略长于两倍，约为111天。在111天附近，调制的形状似乎有一个长期的变化，这可能解释了明显的差异。X射线脉冲星XTE J1906+090，之前被认为是一个Be恒星系统，从脉冲计时开始，轨道周期约为30天，在功率谱中显示出81和173天的峰值。这些周期的起源尚不清楚，虽然它们可能分别是轨道周期和超轨道周期。对于所有五个来源，长期的可变性，连同轨道和拟议的脉冲周期的组合，表明这些来源包含Be恒星质量捐助者。
2017-08-16 astro-ph.HE
The 2022 Outburst of IGR J17091-3624: Connecting the exotic GRS 1915+105 to standard black hole X-ray binaries
利用 2022 年 NICER/NuSTAR 爆发数据，发现 IGR J17091-3624 在奇异软态中呈现两类心跳式变率，并证明高度电离铁吸收线与奇异变率而非光谱态相关，揭示其连接 GRS 1915+105 与正常黑洞 X 射线双星的桥梁地位。
2024-01-18 astro-ph.HE
Truncated accretion discs in black hole X-ray binaries: dynamics and variability signatures
观测到黑洞X射线双星（BH-XRB）在不同的能量范围和时间尺度上具有不同的特征。BH-XRB中不同光谱态的物理起源及其与吸积盘的关系仍然是难以捉摸的。为了研究BH-XRB爆发过程中的中间态，我们采用广义相对论磁流体动力学（GRMHD）框架，在轴对称和自适应加密网格下模拟了克尔黑洞周围的截短吸积盘。此外，我们还进行了辐射转移计算，了解光盘动力学的影响，对排放。动力学上，截断吸积盘的内边缘以准周期方式振荡（QPO）。$(ν_{\rm QPO, max})$的QPO振荡频率随磁场强度和磁电阻率的增大而增大。然而，随着截断半径增加，$ν_{\rm QPO, max}$减小。在我们的仿真模型中，频率在$7\times(10M_{\odot}/M_{\rm BH})$ Hz $\lesssimν_{\rm QPO, max}\lesssim20 \times (10M_{\odot}/M_{\rm BH})$ Hz之间变化，这在低频QPO的范围内。我们进一步发现在振荡过程中的高吸积阶段的瞬态冲击的证据。这样一个短暂的激波就像一个延伸的热激波后日冕，围绕着黑洞，对黑洞的辐射特性产生影响。辐射转移的计算表明，这些振荡的调制形式的吸积盘的边缘增亮结构的签名。
2022-10-18 astro-ph.HE
Patterns of variability in Be/X-ray pulsars during giant outbursts
发现黑洞双星和中子星低质量X射线双星发射的X射线源态，是在理解致密物体吸积物理学方面向前迈出的重要一步。虽然有大量的研究，这些系统的相关的时间和光谱的变化，很少的工作已经做了高质量的X射线双星，第三大类型的X射线双星。本工作的主要目标是研究Be吸积X射线谱是否显示源态，并通过它们的光谱和时间特性来确定这些源态。本文系统地研究了九种Be/X射线谱的功率谱、能谱和X射线硬度-强度图。通过亮度两个数量级的变化来监测时间和光谱参数的演变。我们发现Be/X射线谱在硬度-强度图上有两个不同的分支：水平分支对应于源的低强度状态，其特征是颜色和光谱变化快，X射线变化大。对角分支是当X射线光度超过临界极限时出现的高强度状态。光子指数ψ在水平支与X射线通量有关，而在对角支与之相关。如果用宽带噪声的峰值频率来解释非周期性变化，我们也观察到了某些天体中报道的QPO频率和X射线通量之间的相关性。这两个分支可能反映了两种不同的吸积模式，这取决于源的光度是高于还是低于一个临界值。这个临界光度主要由磁场强度决定，因此对于不同的源，它是不同的。
2013-02-12 astro-ph.HE
Variable Doppler shifts of the thermal wind absorption lines in low-mass X-ray binaries
在本文中，我们解决了\citet{Zhang2012}开创的方法的普遍适用性，在该方法中，可以使用风X射线吸收线跟踪紧凑的对象的运动。本文给出了在几个低质量X射线双星GX 13+1、H 1743 $-$ 322、GRO J1655 $-$ 40和GRS 1915+105的X射线谱中观测到的热流线的速度测量结果。我们发现，在大约所有的源的风线的速度的变化是大于可以想象的径向速度变化的紧凑的对象。GX 13+1提供了一个潜在的例外，尽管它需要红巨星的质量为$\approx 5-6\ M_{\odot}$。我们的结论是，发生在几天/几个月的时间尺度上的源光度的变化可以影响流出的属性，使其难以跟踪的紧凑对象使用当前的观测的轨道运动。考虑到外流的固有可变性，我们认为，显示稳定日冕而不是外流的低质量X射线双星（例如，4U 1254 $-$ 69，MXB 1659 $-$ 29，4U 1624 $-$ 49）可能是更合适的目标，用于跟踪紧凑型物体的轨道运动。
2013-12-13 astro-ph.HE
Breaking the spectral degeneracies in black hole binaries with fast timing data
黑洞二进制文件在低/硬状态的光谱是复杂的，有证据表明，多个不同的Comptonisation区域的硬X射线除了一个冷盘组件。我们明确地表明，一些最好的RXTE数据从天鹅X-1，光谱强烈需要（至少）两个不同的Comptonisation组件，以适应以上的连续3千电子伏，其中光盘没有贡献。然而，很难单独使用光谱数据来约束这些康普顿化分量的形状。相反，我们表明，快速变化的额外信息可以打破这种简并。具体而言，我们使用每个能量通道中观察到的变异性功率谱来重建时间尺度为~ 10 s、1 s和0.1s的变异性的能量谱。这两个较长时间尺度的光谱具有相似的形状，但最快的分量明显更硬，并且具有很强的曲率，表明其种子光子不是来自冷盘。我们解释这一点的上下文中传播的波动通过一个热流，其中的外部区域是冷却器和光学厚，使他们屏蔽的内部区域从光盘。然后，用于热内部区域的种子光子来自较冷的康普顿化区域，而不是盘本身。
2018-03-06 astro-ph.HE
Understanding corona and disk evolution in black hole X-ray binaries through a comprehensive study of their broadband variability and QPO characteristics
Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院）
本文通过分析黑洞低质量X射线双星的宽带变异性及QPO特征，探讨其在爆发期间不同能谱状态下的日冕和盘的演化过程，揭示了QPO特性与系统能谱状态之间的关系。
2026-05-17 astro-ph.HE
Minidisk Influence on Flow Variability in Accreting Spinning Black Hole Binaries: Simulations in Full General Relativity
我们进行磁流体动力学模拟吸积，等质量的二元黑洞在充分的广义相对论专注于自旋和minidisk的吸积率和坡印亭光度变化的影响。我们报告的结构的minidisks和周期性的质量的minidisks，质量吸积率，和坡印亭光度。吸积率表现出准周期性的行为，在我们研究的所有系统中的二进制的轨道频率，但这种调制的幅度是依赖于持久的minidisks的存在。特别是，系统被发现产生持久的minidisks有一个更弱的调制质量吸积率，表明minidisks可以增加流入时间的物质到黑洞，并抑制了准周期行为。这一发现对间隔较大的双星有潜在的影响，在这种情况下，迷你盘可能会大得多，并可能显着抑制周期性。
2022-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Energy dependent power spectral states and origin of aperiodic variability in black hole binaries
我们发现黑洞候选者MAXI J1659-152显示出不同的功率谱，即，在2010年爆发期间，在Swift和RXTE的观测中，分别低于和高于约2 keV的幂律噪声（PLN）与带限噪声（BLN）加准周期振荡（QPO），表明PLN的高能截止和BLN和QPO的低能截止约2 keV。PLN的出现以及BLN和QPO的衰落最初发生在低于2 keV时，源进入硬中间状态，并最终在三周后稳定在软状态。的演变是伴随着磁盘的光谱分量的出现，并在软X射线和硬X射线波段的变化幅度的减少。结果表明，PLN在硬态和中间态都与光学厚盘有关，在宽频带下，PLN的功率谱状态与X射线能谱状态无关.我们认为，在硬态和中间态，BLN和QPO出现从最里面的热流进行康普顿化，而PLN起源于光学厚盘进一步。然后，PLN和BLN或QPO的能量截止遵循来自光学厚盘的内边缘的种子光子的温度，而PLN的高频截止也遵循光学厚盘的内边缘处的轨道频率。
2013-04-23 astro-ph.HE
Overview of non-transient gamma-ray binaries and prospects for the Cherenkov Telescope Array
我们模拟的非瞬态伽马射线双星的光谱行为，使用档案观测作为参考。有了这个，我们测试CTA的能力来测量源的光谱参数和检测各种时间尺度上的变化。我们回顾了伽马射线双星的已知属性和理论模型，已被用来描述他们的光谱和定时特性。我们表明，CTA是能够研究这些源的时间尺度上的特征变化的时间尺度。对于大多数的二进制文件，CTA前所未有的灵敏度将允许光谱演化的时间尺度上研究短至30分钟。这将使直接比较TeV和较低的能量（无线电GeV）的属性，这些来源从同时观测。我们还审查了源特定的问题，可以解决这样的高精度CTA测量。
2019-09-24 astro-ph.HE
Links between quasi-periodic oscillations and accretion states in neutron star low mass X-ray binaries
我们分析了Rossi X射线定时探测器（RXTE）从一个明亮的吸积中子星（NS）低质量X射线双星（LMXB）样本中获得的数据。为了研究准周期变率随吸积状态的变化，我们利用积分分数变率作为吸积态的跟踪器，对这些系统的X射线时间序列中的准周期振荡（QPO）进行了系统的搜索.我们发现，最初在80年代为最亮的LMXB确定的三种QPO类型，即所谓的Z源，水平的、正常的和燃烧的分支振荡（分别为HBO、NBO和FBO）也在亮度稍低的NS LMXB中被识别，即所谓的环礁源，在那里我们看到QPO的行为与HBO和FBO一致。我们比较了我们的NS样本与黑洞（BH）LMXB样本的准周期变化特性。我们确认了在Z源中观察到的HBO、NBO和FBO与BH系统中观察到的C型、B型和A型QPO之间的关联，并将比较扩展到Atoll源中观察到的HBO样和FBO样QPO。我们的结论是BH和弱磁化NS LMXBs的变异性表现出很强的相似性，与QPOs只有弱敏感的性质，在这两类系统的中心紧凑的对象。我们发现，kHz QPO和高频QPO之间的历史关联，看到周围的NS和BH，分别是不明显的，当比较类似的吸积状态在两种系统。
2017-03-03 astro-ph.HE
The structure of blue supergiant winds and the accretion in supergiant High Mass X-ray Binaries
我们发展了一个OB超巨星的星风模型，研究了云团风吸积对高质量X射线双星光度和光变性质的影响。假设这些团块被周围气体的冲压压力所限制，并探索它们的质量和半径的不同分布，我们在邦迪-霍伊尔吸积理论的框架内计算了预期的X射线光变曲线，修改后考虑到团块的存在。由此产生的变率特性被发现不仅取决于假设的轨道参数，但也对风的特性。然后，我们应用这个模型再现了三个代表性的高质量X射线双星的X射线光变曲线：两个持久的超巨星系统（VelaX-1和4U 1700 -377）和超巨星快速X射线瞬态IGRJ 11215 -5952。该模型可以很好地再现观测到的光变曲线，但在所有情况下，需要从超巨星的整体质量损失约3-10倍，小于从紫外线研究推断的值，假设一个均匀的风。
2009-06-17 astro-ph.HE
Disappearance of the Fe K$α$ emission line in Ultra Compact X-ray Binaries 4U 1543-624 and Swift J1756.9-2508
我们研究了两个超紧凑X射线源（UCXB）与富C/O施主的光谱中的铁的K $α$线的长期变化。我们重新审视档案观测五个不同的X射线望远镜，超过20年的时间。采用物理激励模型的光谱连续，我们探测源发射的长期演变的自洽的方式，使物理解释的潜在变化的主要X射线发射连续和/或任何发射线从反射关闭的吸积盘。我们发现，在所有的观测中，源发射的光谱形状和通量（对于两个物体）几乎保持不变，在一些光谱参数和源通量中只显示出微小的变化（最大的变化是Swift J1756.9-2508的通量下降了约25%）。我们注意到Fe K $α$线的显著变化，其在4U 1543-624中的约66-100 eV和Swift J1756.9-2508中的约170 eV的显著等效宽度之间波动，以2-8 eV的上限未检测到。我们认为，铁线的消失是由于铁K $α$线被过剩的氧在富C/O的UCXB的屏蔽。这种影响被取消时，氧成为完全电离的内部磁盘区域，导致在Fe K $α$线的变化，否则不变的光谱形状。这一发现支持早期的预测的后果，H-穷人，C/O-丰富的吸积盘的反射诱导荧光线的UCXB的光谱。
2020-11-05 astro-ph.HE
Determination of Black Hole Masses in Galactic Black Hole Binaries using Scaling of Spectral and Variability Characteristics
我们提出了一个研究的X射线光谱和时间属性之间的相关性，从一些银河系黑洞（BH）的双星在硬软态光谱演化。我们分析了用RXTE观测到的8个BH源的17个跃迁事件。我们的标度技术BH质量测定使用的光谱指数和准周期振荡（QPO）频率之间的相关性。此外，我们使用索引和磁盘“种子”组件的归一化之间的相关性来交叉检查BH质量测定和估计到源的距离。虽然两个给定源的指数QPO相关性包含关于这些源中BH质量的比率的信息，但指数归一化相关性取决于BH质量的比率和距离平方比。事实上，指数归一化相关性也揭示了指数质量吸积率饱和效应，给定的磁盘“种子”光子供应的归一化是成比例的磁盘质量吸积率。我们提出的论点，这种观测建立的指数饱和效应是一个签名的批量运动（收敛）流到黑洞这是早期预测的动态康普顿化理论。我们使用GRO J1655-40作为主要参考源，其中BH质量，距离和倾角通过动态测量进行评估，在其他银河系BH源中具有前所未有的精度。我们应用我们的标度技术来确定天鹅座X-1，GX 339-4，4U 1543-47，XTE J1550-564，XTE J1650-500，H 1743-322和XTE J1859-226的BH质量和距离。良好的协议，我们的结果与已知值的BH质量和距离的来源提供了一个独立的验证我们的缩放技术。
2009-02-17 astro-ph.HE
Large amplitude variability from the persistent ultracompact X-ray binary in NGC 1851
使用档案RXTE数据，我们表明，超紧凑的X射线二进制在NGC 1851表现出大幅度X射线通量变化超过10倍的时间尺度上的天到星期，并经历持续的几个月的时间平均光度变化的因素。在其他超紧凑X射线双星中，这种星等和时间尺度的变化以前没有报道过。超紧双星中的质量传递被认为是由引力辐射驱动的，并且预测的传递速率是如此之高，以至于轨道与该物体一样短的超紧双星的圆盘不应该容易受到电离不稳定性的影响。因此，我们观察到的变异性特征是出乎意料的，需要加以理解。我们简要地讨论了几个替代方案，用于产生所观察到的变化的事实，即盘的粘性时间尺度是一个星期的顺序，可与较短的时间尺度的变化，观察到的，但远小于长期的变化。我们还讨论了解释河外双星观测的影响，如果在NGC 1851的源中看到的变化类型是典型的。
2010-04-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling variability in black hole binaries: linking simulations to observations
黑洞吸积流显示出快速的X射线变化。对于宽带噪声和准周期振荡，其功率谱密度（PSD）通常由多个洛伦兹函数的唯象模型拟合。我们之前的论文（Ingram & Done 2011）开发了PSD的第一个物理模型，并将其与观测数据相拟合。这是基于相同的截断盘/热的内部流动几何形状，可以解释相关的性能的能量谱。这假定宽带噪声来自于热流中质量吸积速率的传播涨落，而QPO则是由同一热流的整体Lense-Thirring进动产生的。在这里，我们开发了这个模型，并做出了一些重大改进。首先，我们指定的粘性频率（相当于，表面密度）在热流具有相同的形式，从数值模拟的旋进，倾斜吸积流测量。其次，我们改进了用于将模型与数据拟合的统计技术。我们重新分析PSD从1998年上升到爆发的XTE J1550-564与我们的新模型，以评估这些变化的影响。我们发现，推导出的热流外半径（由截断盘的内半径设置）是相当相似的，在整个爆发上升从~68-13 Rg。然而，我们的新模型的更多物理假设也允许我们限制流动的尺度高度。这随着流动的外半径减小而减小，正如从光谱演变所预期的那样。随着截断半径扫入，光谱随冷却的增加而变陡，因此气流的气压支持降低。新的模型propfluc在xspec光谱拟合包中可用。
2011-08-03 astro-ph.HE
Power-Colours: Simple X-ray Binary Variability Comparison
我们展示了一种新的方法，利用观测的黑洞X射线双星的变化分类。使用“功率颜色”-不同傅立叶频带中的积分功率比-我们可以清楚地区分不同的正则黑洞状态，因为物体在爆发期间演化。我们分析了（~ 2400）Rossi X射线定时探测器对12个瞬态低质量黑洞X射线双星的观测，发现随着源的演化，它们在能量色图上的路径是高度一致的。我们讨论了如何在不同的对象之间的功率颜色-颜色图中观察到的一致性允许仅基于少数观测进行简单的状态分类，并展示了如何使用单个参数，功率谱“色调”简单地对功率谱形状进行分类。为了说明我们的简单的模型无关的方法的好处，我们表明，持久的高质量X射线二进制天鹅X-1显示非常相似的功率谱演变的瞬态黑洞源，主要的区别是由缺乏准周期振荡和过度的低频幂律噪声的天鹅X-1功率谱在过渡状态的组合。我们还比较了瞬态对象的中子星环礁源天鹰座X-1，表明它跟踪不同的路径的功率颜色图。因此，能量色法可能是对新发现的X射线双星进行分类的一种有效方法。
2015-01-28 astro-ph.HE
Are spectral and timing correlations similar in different spectral states in black hole X-ray binaries?
利用Swift X射线望远镜研究了黑洞X射线双星MAXI J1659-152、Swift J1753.5- 0127和GX 339-4的爆发。X射线望远镜的带通可以接收到来自吸积流两个组成部分的辐射：吸积盘和日冕/热流。这使得相关的光谱和可变性的研究，从吸积流的两个组件的可变性。我们提出的第一次，在不同的光谱状态的所有功率谱分量的光谱参数（磁盘温度和半径）和时间参数（频率和强度）的演变的联合研究。不同谱态下的相关性比较表明，功率谱分量的频率和强度对磁盘温度的依赖性在（低）硬态和硬-中间态下是不同的;大多数在硬中间态中可以清楚地观察到的相关性（在MAXI J1659-152和GX 339-4中）在（低）硬态（在GX 339-4和SWIFT J1753.5-0127中）中未观察到。此外，各个频率分量对磁盘温度变化的响应从一个分量到下一个分量明显不同。因此，频谱定时演变不能用跨越这两个频谱状态的单个相关性来解释。我们讨论我们的研究结果的背景下，现有的模型提出解释的起源的变异性。
2015-02-04 astro-ph.HE
Detecting Detached Black Hole binaries through Photometric Variability
本研究探索利用明亮伴星通量的测光变化探测分离黑洞双星，通过双星星群合成和考虑Gaia与TESS的探测偏差，预测了可分辨的双星数量及多波段观测的交叉验证潜力。
2024-09-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Lighthouse in the Dust: Infrared Echoes of Periodic Emission from Massive Black Hole Binaries
活动星系核（AGN）中亚秒差距大质量黑洞双星（MBHB）的光学和紫外辐射被认为是周期性变化的，其时间尺度与双星的轨道时间相当。如果由吸积速率波动驱动，则可变性可以是各向同性的。如果由相对论性多普勒调制主导，变化性应该是各向异性的，类似于旋转的前向光束灯塔。我们认为红外（IR）混响的PC规模的环双星尘埃环的周期性发射的任何类型。我们预测的相位和振幅的IR变化的尘埃光交叉时间的源的变化周期的比率的函数，和环面的倾角和开口角。我们列举了各向同性和各向异性的情况下之间的几个差异。有趣的是，对于一个几乎面对面的二进制与倾斜的尘埃环，多普勒增强可以产生红外变化没有任何可观察到的光学/紫外变化。在对周期性活动星系核的光学搜索中，这种红外线的变化可能会被遗漏。我们将我们的模型应用于MBHB候选PG 1302-102的时域WISE IR数据，并发现在较短波长W1-W2（2.8-5.3微米）波段中各向同性发射和多普勒增强源与尘埃混响的一致性。我们将尘埃环约束为薄的（长宽比~0.1），内半径为1-5 pc。更一般地说，我们的尘埃回波模型将有助于识别新的MBHB候选者，确定其性质，并限制MBHB及其尘埃环的物理特性。
2017-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiography in high mass X-ray binaries -- Micro-structure of the stellar wind through variability of the column density
在高质量X射线双星（HMXB）中，一个吸积的致密天体绕着一颗高质量恒星运行，而恒星通过密集而不均匀的风失去质量。使用紧凑的对象作为一个X射线背光，在风中的吸收柱密度的时间变化可以被利用，以揭示风的微观结构，并获得无偏的恒星质量损失率为高质量的恒星。我们探讨了一个简化的风模型的柱密度的变化的影响，丛生。特别是，我们专注于柱密度的标准偏差和增强吸收事件的特征持续时间，并将它们与基于孔隙度长度的分析预测进行比较。我们确定了有利的系统和轨道相位，以确定风的微观结构。列密度的相干时间尺度被示出为在紧凑的对象的前面的一个团块的自交叉时间。我们提供了一种方法来精确测量团块的大小和质量，纯粹基于柱密度的可观察到的时间变化。相干时间尺度允许直接获得团块的大小，而它们的质量可以从变化的幅度中单独推导出来。如果这是由于未吸积的过路团块，在一些HMXB的高柱密度变化需要高质量的团块，以重现所观察到的峰到峰的振幅和相干时间尺度。这些团簇性质与从第一性原理导出的性质很难相容。或者，其他成分也可能导致柱密度的变化：由一种尚待确定的机制产生的较大的轨道尺度结构，或在吸积体附近的致密环境，如吸积盘、吸积中子星磁层周围的外流或球壳。
2020-09-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Effect of Variability on X-Ray Binary Luminosity Functions: Multiple Epoch Observations of NGC 300 with Chandra
我们获得了ChandraACIS-I的三个历元观测（总$\sim$ 184 k s），研究其X射线点源布居的logN-logS分布MM 2 $\times$ 10 $^{-15}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$在0.35-8 keV波段（相当于$\sim$ 10 $^{36}$ erg s $^{-1}$）。单个历元的logN-logS分布最好描述为背景活动星系核分量、简单幂律和破幂律的总和，logN-logS分布的形状有时会在观测之间变化。简单的幂律和活动星系核分量对“持久”源产生了很好的拟合（即，通量在$\sim$ 2的因子内保持恒定）。$\sim$ 1.2的微分幂律指数和高通量表明，NGC~300的持久源主要是洛希瓣溢出的低质量X射线双星。可变X射线源由破缺幂律描述，其弱端幂律指数为$\sim$ 1.7，亮端指数为$\sim$ 2.8-4.9，破缺通量为$\sim$ 8 $\times10^{-15}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$（$\sim$ 4 $\times10^{36}$ erg s $^{-1}$），这表明它们大多是爆发的，风馈的高质量X射线双星，尽管可变源的logN-logS分布也可能包含低质量X射线双星。我们生成模型logN-logS分布的合成X射线双星和约束的最大X射线通量的分布达到爆发。我们的观测结果表明，大多数爆发…
2016-11-14 astro-ph.HE
States and transitions in black-hole binaries
随着Rossi X射线计时探测器提供的黑洞瞬态数据库的可用性，观测到的现象学变得非常复杂。这些系统的性质的原始分类在一系列静态排序的质量吸积率被证明是不能够涵盖新的图片。我在这里概述了目前的情况，并显示出一个连贯的画面出现时，简单的属性，如X射线光谱硬度和分数变异被认为是。特别是，快速过渡的快速时间变化的属性似乎是至关重要的描述黑洞瞬态的演变。基于这张照片，我提出了一个状态分类，考虑到观察到的过渡。我表明，除了瞬态系统，其他黑洞双星和活动星系核可以在这个框架内解释。只有通过模拟银河系瞬态系统的全时演化，才有可能将这些状态与黑洞周围吸积流的物理学联系起来。
2009-09-14 astro-ph.HE
A full spectral-timing model to map the accretion flow in black hole binaries: the low/hard state of MAXI J1820+070
在低/硬态的黑洞双星吸积流的性质和几何是目前有争议的。虽然大多数属性一般在截断盘/热内流模型中解释，但在铁线周围检测到的广泛残留物表明来自未截断盘的强相对论效应。由于光谱拟合本身有些退化，我们将其与快速X射线变异性中的附加信息相结合，并对MAXI J1820+070的明亮低/硬状态的NICER和NuSTAR数据进行了完整的光谱时序分析。我们模型的可变性与传播的质量吸积率波动相结合的两个单独的电流的见解：热流是光谱不均匀的，有一个不连续的跳跃，在粘性的时间尺度之间的热流和可变盘。我们的模型自然地给出了双峰形状的功率谱，并在第二个峰的能量增加高频可变性。包括反射和再处理从一个光盘截断在几十个引力半径定量再现开关的滞后频谱，从硬滞后软在低频率（通过可变流传播）的软滞后硬在高频率（混响从硬X射线连续照明光盘）。热流动的粘性时间尺度来自模型，我们展示了如何可以用来观测测试的想法有关的起源的射流。
2022-01-13 astro-ph.HE
