The gamma-ray emitting region of the jet in Cyg X-3
我们研究了费米观测到的Cyg X-3的γ射线发射模型。计算了γ射线活跃期的平均X射线能谱。然后,我们计算光谱从康普顿散射的光子束到一个给定的方向与各向同性相对论性电子的幂律分布,无论是基于克莱因-西科截面和汤姆森极限。将结果应用于天鹅座X-3内部喷流中恒星黑体辐射的散射,发现观测到的X射线/γ射线谱的形状要求电子分布在洛伦兹因子~ 300- 1000处有一个低能的突变,以避免产生过量的观测到的X射线通量。产生观测到的\g射线的电子被康普顿散射有效地冷却,加速过程的幂律指数为~ 2.5--3。喷流的体积洛伦兹因子和耗散区之前的动能功率取决于提供给电子的耗散功率的分数;如果它约为1/2,则洛伦兹因子约为2.5,动能功率约为10^38 erg/s,这代表了喷流功率的一个可靠下限,与天鹅座X-3的辐射热光度相当。提供给电子的大部分功率都是辐射的。宽的谱带限制了伽马射线发射电子的同步辐射和自康普顿辐射,这就要求磁场相对较弱,磁能密度小于电子中磁能密度的几倍。磁场强度的实际值可以从将来对红外线和伽马射线通量的同时测量中推断出来。
2012-01-16 astro-ph.HE
Spectral and Timing Studies of Cyg X-1 in the Low/Hard State with Suzaku
从2005年到2009年,朱雀号对天鹅座X-1进行了25次观测,总曝光量为446 ks。在所有的观测中,源被发现在低/硬状态,而1.5- 12.0千电子伏的计数率的全天空监视器机载RXTE变化了约3倍。在每一次观测中,10- 60 keV的HXD-PIN谱和60- 400 keV的HXD-GSO谱都成功地用热康普顿化模型加上厚中性物质的反射进行了拟合。随着软X射线强度的增加,发现康普顿y参数从1.0减小到0.6,而反射的立体角增加约30%。还进行了0.001- 10 Hz频率范围内的定时分析。随着源在软X射线中变得更亮,硬X射线变化的特征频率从0.03 Hz增加到0.3 Hz,而在0.001- 0.01 Hz上积分的分数硬X射线变化减少了约5倍。一般发现60- 200 keV波段的信号比10- 60 keV波段的信号在更短的时间尺度上变化。这些光谱和时间的结果可以一致地解释,假设增加质量吸积率导致康普顿热日冕收缩,而光学厚盘侵入更深。
2011-07-18 astro-ph.HE
A challenging view of the 2015 summer V404 Cyg outburst at high energy with INTEGRAL/SPI: The finale
在其2015年6月/7月的强烈爆发期间,在硬X射线域中观测到的X射线瞬态V404 Cygni(= GS 2023 +338)高达50 Crab的水平。我们在这里集中在一个特别强烈的插曲之前,一个明确的下降源活动。我们受益于大的信噪比调查源光谱变化的时间尺度为5分钟。三个宽带的硬度-强度研究揭示了在低能量和高能量(低于和高于约100 keV)下的明显不同的行为。特别地,在两种情况下,源强度在幅度上变化3-4倍,同时保持相同的光谱形状。另一方面,在大耀斑的末期,辐射在通量和硬度之间呈现出明显的负相关关系。这些行为强烈表明,存在两个光谱成分相关的排放过程中变化在很大程度上独立的方式。第一个分量(E < 100-150 keV)经典地被确定为具有康普顿化热电子布居,并且需要不寻常的种子光子布居或具有强吸收/反射材料的特定几何形状。第二个组成部分是由截止幂律,这可能对应于第二个更热的康普顿人口或另一种机制(同步加速器,非热康普顿化......)。在这样一个模型的框架下,硬度强度和通量通量图清楚地表明,源的演变遵循一个组织良好的基本计划。它们揭示了关于硬X射线发射过程及其之间联系的独特信息。
2016-11-09 astro-ph.HE
The MeV spectral tail in Cyg X-1 and optically-thin emission of jets
利用INTEGRAL的数据,我们研究了Cyg X-1在硬谱态下的平均X射线谱和软γ射线谱。我们将这些结果与CGRO的结果进行了比较,并发现了很好的一致性。重复以前的研究,我们发现存在一个高能MeV的尾巴以外的热康普顿谱;然而,尾巴比Laurent等人最近发表的要软得多,也弱得多。尽管有这种差异,但所观察到的高能尾巴仍然可能是由于Cyg X-1喷流的同步辐射造成的,正如Laurent等人所声称的那样。为了测试这种可能性,我们研究了部分自吸收喷流的光学薄同步辐射和自康普顿辐射。我们开发的形式主义计算喷射基地的排放(我们在这里定义为喷射开始排放的区域)和整个喷射的排放。我们要求发射与在转换能量下观察到的发射相匹配。光学薄的发射主要是从喷流基地,它必须成为自吸收在它的周转频率。我们发现,这意味着B_0喷流底部的磁场强度与z_0 ^4有关,其中z_0是喷流底部到黑洞中心的距离。B_0的值则从下面受到自康普顿发射低于GeV范围内的上限的条件的约束,从上面受到坡印亭通量不超过喷流动力学功率的条件的约束。由此得到B_0约为10^4 G,喷流底部的位置约为10^3引力半径。使用我们的形式主义,我们发现兆电子伏的尾巴可以是由于喷流同步辐射,但这需要在一个相当硬的幂律指数,p~1.3-1.6的电子加速。当加速指数p> 2时,同步分量的振幅远低于MeV尾的振幅,其来源可能是吸积流中的混合康普顿化。
2012-03-12 astro-ph.HE
Very fast X-ray spectral variability in Cygnus X-1: Origin of the hard and soft-state emission components
X射线光子指数Γ作为计数率的函数变化的方式是对吸积致密物体周围的发射过程和发射几何的强诊断。在这里,我们提出了一项研究的结果,使用一种新的,简单的方法,旨在提高灵敏度的测量非常短的时间尺度上的变化。我们测量了高质量X射线双星天鹅座X-1的~ 200万个光谱中的Γ,这些光谱是从具有各种不同吸积速率和光谱状态的观测中提取的,时间尺度短至16 ms,并将这些测量与源计数率进行了交叉相关。在软态交叉关联函数(CCF)中,我们发现在零滞后处有一个正的峰值,在较软的观测值中更强更窄。假设X射线是由日冕中高能电子对软种子光子的康普顿散射产生的,这些结果与来自吸积盘内边缘的种子光子对日冕的康普顿冷却是一致的,吸积盘的截断半径随着硬度的增加而增加。比率。然而,从硬态观测产生的CCF显示出反相关性,这是最容易解释的电晕中的电子的能量的变化,而不是在种子光子通量的变化。硬态的CCF可以被分解成一个狭窄的反相关零滞后,我们暂时关联的自康普顿化的循环同步加速器种子光子的影响,无论是热的,光学薄吸积流或基地的喷气,和第二个,不对称的组件,我们建议产生的结果之间的滞后的软和硬X射线发射。滞后可能是由Comptonising电子中的径向温度/能量梯度与吸积率扰动的向内传播相结合引起的。
2013-06-11 astro-ph.HE
Energy-dependent orbital modulation of X-rays and constraints on emission of the jet in Cyg X-3
我们使用Swift,INTEGRAL和RXTE的数据研究了Cyg X-3 X射线的轨道调制。利用丰富的目前可用的数据和改进的平均方法,我们获得了能量依赖的折叠和平均光变曲线与前所未有的准确性。我们发现,高于~5 keV,调制深度随着能量的增加而减小,这与施主星风中的束缚-自由吸收和康普顿散射引起的调制一致,最小值对应于最高的光学深度,发生在优合附近。我们发现的深度低于3千电子伏,这似乎是由于再发射的软X射线线的风吸收的连续。根据折叠光变曲线的形状,发现Cyg X-3中的喷流的任何X射线贡献(在软光谱态中发射能量>0.1 GeV的伽马射线)在100 keV以下都很小。这意味着存在一个相当尖锐的低能量突破射流兆电子伏范围内的频谱。我们还计算了相位分辨RXTE X射线光谱,并显示对应于周围的优越和低劣的结合相的光谱之间的差异确实可以占在电离介质和康普顿散射中的结合自由吸收的综合效应。
2012-07-02 astro-ph.HE
Kinematic study of the association Cyg OB3 with Gaia DR2
我们研究了恒星运动学性质和空间分布的协会天鹅座OB 3使用精确的天体测量数据从盖亚DR 2。包括天鹅座OB 3区所有已知的O型和B型星,包括位置、视差和自行,共41颗星。大多数恒星被发现集中在2.0 +/- 0.3 kpc的日心距离。除去银河系自转和太阳运动后,样品的平均奇特速度约为22 km/s,主要是朝向银河系中心的速度分量。黑洞X射线双星天鹅座X-1相对于星协的相对位置和速度表明,天鹅座OB 3最有可能是它的母星。一些恒星的特殊运动学性质被揭示出来,并暗示着过去的恒星相遇。该样本包括一颗先前已知的逃逸恒星HD 227018,其约50 km/s的高特有速度被盖亚证实。我们估计了恒星相对于星协的速度,发现HD 225577的速度小于它相对于星协的速度。这颗恒星的自行值比样本的其他部分低。这些结果表明星协的缓慢膨胀性质,这是由大多数样本恒星相对于星协的小相对速度<20 km/s所支持的。
2020-05-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Rapid spectral transition of the black hole binary V404 Cyg
在2015年6月黑洞双星V404 Cyg爆发期间,X射线亮度和光谱的快速变化是常见的。INTEGRAL监测活动探测到了壮观的爱丁顿极限X射线耀斑,但也在低得多的通量水平上发生了快速变化。2015年6月21日20时50分,3-10 keV JEM-X数据以及同步光学数据开始显示从这些低通量状态之一逐渐变亮。15分钟后,20-40 keV IBIS/ISGRI光变曲线中的通量在15秒内增加了一个数量级。过渡前和过渡后光谱的最佳拟合模型需要康普顿厚度的部分覆盖吸收体。吸收体参数保持不变,但光谱斜率变化显着的事件期间,与光子指数从$Γ\approx 3.7$到$Γ\approx 2.3$。我们提出,快速增加20-40千电子伏的通量是由光谱状态的转变,这是隐藏从我们的直接视图,或有一个突然减少的量的康普顿向下散射的主要X射线发射的磁盘流出。
2020-01-21 astro-ph.HE
Comprehensive Spectral Analysis of Cyg X-1 using RXTE Data
我们分析了大量($> 500$)指向天鹅座X-1的RXTE观测,并对每个观测的光谱进行了建模。全天监测仪同时可靠地测量了硬度比,其中一个观测子集显示,样本几乎覆盖了天鹅座X-1的所有光谱形状。铁谱线的相对强度、宽度和反射参数一般与高能光子谱指数$Γ$相关。这与硬态(低$Γ\sim 1.7$)的几何形状大致一致,其中存在由截断的冷盘包围的热的内部康普顿化区域。随着源变得更软,盘的内边缘向内移动,直到最后在软状态(高$Γ> 2.2$),盘填充内部区域,并且盘上方的活动区域产生康普顿化分量。然而,反射参数在过渡区($Γ\sim 2$)附近显示出非单调行为,表明反射器的几何形状或物理状态更复杂。此外,在硬态期间,内部磁盘温度平均高于软态,尽管具有较大的分散性。这些不一致可能是由于数据的局限性和用于拟合这些数据的经验模型。每个光谱分量的通量与$Γ$有很好的相关性,这表明与其他一些黑洞系统不同,Cyg X-1没有表现出任何滞后行为。在软态下,康普顿化分量的通量总是与盘的通量相似,这证实了天鹅座X-1没有表现出超软态(在其他更亮的黑洞系统中看到的)。康普顿放大因子随$Γ$的快速变化自然解释了$Γ< 1.6$光谱的缺失,尽管大量具有$Γ\sim 1.65$。
2012-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hubble Space Telescope STIS Spectroscopy of Three Peculiar Nova-Like Variables: BK Lyn, V751 Cygni and V380 Oph
我们获得了三个类新星变星的哈勃STIS光谱:V751 Cygni,V380 Oph,以及-唯一被证实的类新星变星已知低于周期间隙- BK Lyn。在所有三个系统中,光谱都是在高光学亮度状态下拍摄的,并且发光的吸积盘主导了它们的远紫外(FUV)光。我们通过应用\citet{Knigge2006}的红外光度法评估了距离的下限。在所施加的限制,由鲜为人知的系统参数(如倾角,白矮星的质量,和稳态吸积盘的适用性),我们得到了满意的适合BK林恩使用光学厚吸积盘模型与吸积率$\dot{M} = 1\times10^{-9} M_{\odot}$年$^{-1}$的$M_{wd} = 1.2 M_{\odot}$和$\dot{M} = 1 \times 10^{-8} M_{\odot}$年$^{-1}$为$M_{wd} = 0.4 M_{\odot}$的白矮星质量。然而,对于VY Scl型新星类变量V751天鹅座和SW性星V380 Oph,我们无法获得令人满意的合成光谱拟合的高状态FUV光谱使用光学厚稳态吸积盘模型。FUV光谱信息的缺乏到莱曼极限阻碍了在这些类新星系统的高状态期间关于吸积白矮星的信息的提取。
2009-08-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
High energy emission of symbiotic recurrent novae: RS Ophiuchi and V407 Cygni
共生双星中经常发生的新星是高能光子的候选来源,能量达到GeV。这种发射是粒子加速导致π介子产生的结果。由经历新星爆炸的白矮星喷射出的物质与红巨星伴星的风之间的冲击是造成这样一个过程的原因,它模拟了超新星遗迹,但能量输出要小得多,时间尺度要短得多。逆康普顿也可以负责高能量发射。最近的例子是费米探测到的V407 Cyg和RS Oph,不幸的是在2006年费米发射之前爆炸。
2011-11-17 astro-ph.HE
Black hole spin measurements in LMC X-1 and Cyg X-1 are highly model-dependent
本研究通过NICER、NuSTAR和Suzaku观测,发现LMC X-1和Cyg X-1的黑洞自旋测量值随盘模型假设变化显著,标准模型给出近极值自旋,而考虑表面层耗散后自旋降至0.4-0.84,表明连续谱法自旋测量高度依赖模型。
2024-01-01 astro-ph.HE
A stochastic propagation model to the energy dependent rapid temporal behaviour of Cygnus X-1 as observed by AstroSat in the hard state
利用AstroSat卫星上的大面积X射线正比计数器(LAXPC)和软X射线望远镜(SXT)对天鹅座X-1的6个观测数据进行了分析,结果表明,天鹅座X-1的宽波段光谱显示出硬光谱状态。所有观测得到的光谱都可用一个具有圆盘和反射成分的单温康普顿化区来描述。来自LAXPC的事件模式数据提供了前所未有的能量依赖的分数均方根(rms)和不同频率下的时间滞后,我们用经验函数拟合。我们调用一个简单的几何形状的截断盘与热的内部区域的波动传播模型。与其他传播模型不同,硬X射线发射(> 4 keV)被假设为来自热的内盘通过单一温度的热康普顿化过程。波动首先引起截断盘的温度变化,然后在频率依赖的时间延迟之后引起内盘的温度变化。我们发现,该模型可以解释能量依赖的均方根和时间滞后在不同的频率。
2019-04-04 astro-ph.HE
A comprehensive study of high-energy gamma-ray and radio emission from Cyg X-3
我们研究了费米大天区望远镜观测到的天鹅座X-3的高能$γ$射线以及赖尔望远镜和弧分微开尔文成像仪观测到的15 GHz辐射。我们测量的$γ$ -射线谱平均超过强耀斑比以前更准确,并发现它很好地模拟康普顿散射恒星辐射的相对论电子的幂律指数$\simeq$ 3.5和低能量截止的洛伦兹因子$\sim\!10^3$。我们发现,在软谱态的光谱较弱,但只有上限的硬和中间状态。我们测量强烈的轨道调制过程中的耀斑状态,以及建模的各向异性康普顿散射的黑体光子从施主喷射相对论电子。我们发现了一个较弱的轨道调制的15 GHz的无线电发射,这是很好的模拟由恒星风的自由-自由吸收。然后,我们研究无线电,$γ$射线和X射线发射之间的互相关。我们发现无线电和$γ$ -射线发射峰值之间的互相关在一个滞后小于1天,而我们检测到一个明显的无线电滞后$\sim$ 50 D相对于软X射线在软谱状态。
2018-06-15 astro-ph.HE
Limits on Leptonic TeV Emission from the Cygnus Cocoon with Swift-XRT
本文利用 Swift-XRT 对天鹅座茧状星云 11 个天区的 X 射线观测给出通量上限,从而约束逆康普顿轻子模型对 1 TeV γ 射线的贡献不超过四分之一。
2022-11-14 astro-ph.HE
High-energy gamma-rays from Cyg X-1
利用费米大天区望远镜的观测,在40 MeV-60 GeV能量范围内,我们获得了天鹅座X-1的硬态和中态的可靠探测结果,证实了在$\geq$ 60 MeV能量范围内的独立结果。在0.1- 10 GeV范围内的探测意义为$\simeq\!8σ$。在软态,我们发现只有上限的能量$\gtrsim$ 0.1兆电子伏的排放。然而,我们已经发现,在40- 80兆电子伏范围内的一个非常软的光谱,以前没有检测到的发射。这可能代表了在软态中观察到的高能幂律尾的高能截止。同样,我们已经检测到一个$γ$射线软过剩的硬状态,这似乎是类似的起源。我们还证实了存在的轨道调制的检测到的发射在硬态,预计如果$γ$ -射线是从康普顿上散射的恒星黑体光子。然而,观察到的调制是显着弱于预测,如果黑体向上散射的主要来源的$γ$射线。这证明了同步加速器自康普顿过程产生的$γ$射线的重要贡献。我们已经发现,如果喷流是强聚团的,那么这样强的贡献是可能的。我们重现所观察到的硬态平均宽带光谱使用自洽射流模型,考虑到所有相关的排放过程,e $^\pm$对吸收,和结块。该模型还再现了所观察到的轨道调制的幅度。
2017-07-19 astro-ph.HE
The Cygnus X-1 Puzzle: Implications of X-ray Polarization Measurements in the Soft and Hard States on the Properties of the Accretion Flow and the Emission Mechanisms
本文总结了 Cyg X-1 吸积流的关键观测约束,提出以约半光速远离吸积盘运动的正电子对层模型,解释了软硬态下的 X 射线高线性偏振及幂律辐射机制,并强调硬态几何结构仍受等离子体过程强烈影响。
2025-10-12 astro-ph.HE
X-ray variability patterns and radio/X-ray correlations in Cyg X-1
利用RXTE/ASM、CGRO/BATSE和Swift/BAT的X射线观测资料,研究了天鹅座X-1所有光谱态的射电和X射线通量的X射线变率模式和相关性。在硬态,占主导地位的光谱变化是一个固定的光谱形状的归一化的变化,而在中间状态的斜率变化,与一个支点约10千电子伏。在软态下,低能X射线发射占主导地位的辐射热通量是松散的相关性与高能量的发射。在硬态黑洞双星中,射电通量一般依赖于X射线通量的幂F_R ~ F_X^p,我们对天鹅座X-1证实了这一点。我们的新发现是,这种相关性延伸到中间和软状态提供的宽带X射线通量的康普顿化部分的频谱(不包括黑体组件)被认为是一个窄带中等能量的X射线通量。我们发现,对于15 GHz无线电发射,指数p=1.7+-0.1,减小到p=1.5+-0. 2.25 GHz。我们的结论是,在15 GHz的较高的值是由于在风中的自由-自由吸收的同伴的效果。内在相关指数仍不确定。然而,根据天鹅X-1风的理论模型,它似乎接近1.3,这意味着在吸积/喷流模型的框架下,天鹅X-1的吸积流是辐射有效的。与康普顿化辐射通量的相关表明,在天鹅座X-1的所有光谱态中,射电喷流都是由吸积流中的热电子发射的。另一方面,我们排除了X射线射流模型。最后,我们发现,指数的相关性,当测量使用X射线通量在一个狭窄的能带,强烈地依赖于所选择的频带,并且是,在一般情况下,不同的热电子发射的热通量或通量。
2011-05-24 astro-ph.HE
Fast Transitions of X-ray Variability in the Neutron Star Low Mass X-ray Binary Cygnus X-2
通过NICER光谱—计时分析天鹅座X-2的QPO快速转变,研究发现Compton化光深显著下降而吸积盘参数基本不变,支持边界层或扩展层驱动变率。
2025-06-16 astro-ph.HE
What are the Composition and Power of the Jet in Cyg X-1?
利用康普顿γ射线天文台和INTEGRAL卫星对天鹅座X-1的平均软γ射线谱的测量,计算了其热吸积流中光子碰撞产生的电子-正电子对在天鹅座X-1喷流底部的产生率。我们已经发现,这个速率近似等于轻子发射观测到的喷流的同步辐射到红外光谱的流量,使用扩展的喷流模型计算如下Blandford\& Koenigl。这种巧合表明喷流成分可能是成对主导的。在微类星体MAXI J1820 + 070和射电星系3C 120中也发现了同样的巧合,这表明所考虑的机制至少对某些类型的相对论喷流是通用的。此外,我们重新计算了天鹅X-1的喷气功率。对的存在可以强烈地降低能量在大量运动的离子,然后限制了参数空间,在该参数空间,喷流可以供电的$\sim$ 5-pc星云结构存在于其附近。
2022-07-16 astro-ph.HE
X-ray polarization in the soft state of Cyg X-1
University of Lodz(罗兹大学);Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心);Institute of Physics, University of Zielona Góra(热舒夫大学物理研究所)
旨在确定天鹅座X-1软态下X射线发射和偏振的物理机制,通过对多卫星观测数据做详细光谱分析,开发新模型计算预期偏振信号并与测量对比,发现偏振与冕区相对论性外流康普顿化相符,且低黑洞自旋更合理。
2026-07-07 astro-ph.HE
High-energy gamma-ray emission from Cyg X-1 measured by Fermi and its theoretical implications
根据费米的观测,我们获得了Cyg X-1在0.03- 300 GeV光子能量范围内的发射测量值和上限。我们提出的结果分别为硬和软的光谱状态,以及所有的分析数据。在硬态,我们检测到一个弱的稳定发射在0.1- 10 GeV的范围与幂律光子指数伽玛=2.6+-0.2在4西格玛统计意义。这个测量,即使被认为是一个上限,强烈约束康普顿发射的稳定的无线电喷流,目前在该状态。喷流中的相对论性电子的数量必须足够低,以使恒星黑体的康普顿上散射和同步辐射产生的光谱分量在观测到的通量内。如果喷流的光学薄同步辐射是解释MeV尾的原因,正如最近声称的在该能量范围内的强极化所暗示的那样,喷流中的磁场必须远高于均分。GeV范围的测量也强烈地约束模型的热吸积流,最有可能存在于硬态,其中伽马射线产生的中性π介子衰变产生的高能离子的碰撞在内部的流。在软状态下,所获得的上限约束电子加速在非热电晕,最有可能存在于周围的黑体吸积盘。30 MeV以上的日冕辐射必须相当弱,这最容易解释为在成对产生的光子-光子碰撞中吸收伽马射线。因此,日冕的体积小于引力半径的几十倍。
2013-06-25 astro-ph.HE
Two models for the orbital modulation of $γ$-rays in Cyg X-3
针对Cyg X-3的γ射线轨道调制,研究对比了喷流偏轴康普顿散射模型与喷流受星风弯曲进动的多普勒增亮模型,发现两者均能拟合观测数据但都与现有理论不符,探讨了甄别正确模型的方向。
2024-07-16 astro-ph.HE
Gamma-rays from anisotropic IC e^{\pm} pair cascades in microquasars: Application to Cyg X-3
微类星体被认为会发射高能伽马射线,因为它们与伽马射线的耀变体(相对论喷流、非热射电到X射线发射的证据)有着普遍的相似性。事实上,这种类型的第一个来源,天鹅座X-3,最近已经被卫星望远镜明确发现。我们研究了在这些源中产生的伽马射线辐射的相对论电子,在内部的射流加速的功能。电子在吸积盘的辐射场中引发逆康普顿e^ \pm对级联。由于吸积盘辐射场的各向异性,γ射线的光谱表现出强烈的依赖于观测角度,在喷流内的发射区域的位置和加速过程的细节。作为一个例子,我们面对我们的模型与观测的微类星体天鹅座X-3,这是最近报道的瞬态GeV伽马射线源的敏捷和费米天文台。如果观测者与喷流轴成相对小的角度,则在喷流内部(位于距喷流底部300内盘半径内)注入电子的情况下,对Cyg X-3观测到的γ射线谱的描述是令人满意的。
2011-12-05 astro-ph.HE
Search for non-thermal X-ray emission in the colliding wind binary Cyg OB2 #8A
天鹅座OB2#8a是一颗大质量O型双星,具有很强的非热射电辐射。由于这种双星的紧凑性,预期通过逆康普顿散射发射非热X射线光子。我们首先使用新的光谱修正了天鹅座OB2#8a的轨道解。然后,我们减少和分析X射线光谱获得XMM-牛顿,斯威夫特,积分,和NuSTAR。通过对XMM-Newton和Swift观测数据的分析,我们可以更好地观测到能量低于10 keV的恒星风和碰撞风区域的X射线辐射。我们确认了天鹅座OB 2 #8a的宽带光变曲线沿轨道的变化,首次观测到相位0.8附近的最大发射。天鹅座OB 2 #8a的X射线与辐射热通量的最小比值仍然远高于单个O型星的预期水平,表明碰撞风区在近星点通过期间没有被破坏。完整的公开可用的INTEGRAL观测的分析,使我们能够细化的上限之间的20和200千电子伏的天鹅座OB 2区域的非热X射线通量。两个NuSTAR观测(相位0.028和0.085)使我们能够研究Cyg OB 2 #8a光谱高达30 keV。这些数据没有提供非热X射线存在的证据,但对假定的非热成分的通量带来了更严格的限制。最后,我们计算,由于一个新的专用模型,各向异性逆康普顿发射产生的风激波区。理论上的非热发射似乎是兼容的观测限制和动力学光度计算从这些模型是在良好的协议与未吸收的流量低于10千电子伏。
2020-03-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
$Fermi$ GBM Observations of V404 Cyg During its 2015 Outburst
天鹅座V404是在1989年由$Ginga$ X射线卫星发现的,在它之前唯一观测到的X射线爆发期间,很快就被证实是一个黑洞双星。2015年6月15日,伽马射线暴监测器(GBM)触发了天鹅座V404的新爆发。我们提出了13天的GBM观测这次爆发,包括地球掩星通量测量,光谱和时间分析。地球掩星通量达到30蟹检测到的排放量为100千电子伏,并确定,通过硬度比,源是在一个硬的状态。在高光度下,8和300 keV之间的光谱分析表明,电子温度随光度增加而降低。如果质子和电子在爆发期间处于热平衡,并且电子被来自盘的较软种子光子的康普顿散射冷却,则这是预期的。然而,隐含的种子光子温度异常高,这表明来自另一个来源的贡献,如喷流。在这段时间内没有看到状态转换的证据。时间分析揭示了功率谱,可以模拟两个或三个强大的,广泛的洛伦兹,类似的功率谱的黑洞二进制在其硬态。
2016-04-15 astro-ph.HE
The GeV counterpart of VER J2019+407 in the northern shell of the supernova remnant G78.2+2.1 ($γ$ Cygni)
对超新星遗迹G78.2+2.1($γ$ Cygni)的伽马射线发射的分析与费米-LAT望远镜7.2年的累积数据显示,在壳的北部有一个明显的硬,明亮和延伸的分量,与已知的TeV源VER J2019+407相一致。在GeV-TeV的能量范围内,它的光谱最好用一个破幂律来描述,其指数在71 GeV的破能以下为1.8,在破能以上为2.5。一个宽带光谱能量分布组装和不同的方案的伽玛射线的起源进行了探讨。强子和轻子机制都能解释GeV-TeV的观测结果。在轻子框架中,逆康普顿和非热韧致辐射的叠加是必要的,而强子的情况下,需要一个宇宙线人口所描述的破幂律分布与一个相对硬的光谱指数$\sim1.8$低于0.45 TeV的断裂粒子的能量。此外,还计算了宇宙线相互作用中的中微子通量。
2016-05-02 astro-ph.HE
The X-ray spectro-timing properties of a major radio flare episode in Cygnus X-3
利用RXTE、INTEGRAL和Swift卫星对2006年5 - 7月的一次耀斑喷发事件中的微类星体天鹅座X-3的X射线谱进行了主成分分析。分析表明,有两个主要的变异性成分在起作用,即两个主成分解释了X射线光变曲线中几乎所有的变异性。根据这些成分的光谱形状和原始数据的光谱拟合,对应于主成分的最可能的发射成分是逆康普顿散射和韧致辐射。我们发现,这些组件形成一个双峰的轮廓时,相位折叠的峰值发生在相反的相位。这可能是由于与致密物体相互作用的伴星周围的不对称风。
2013-04-29 astro-ph.HE
What Is the Black Hole Spin in Cyg X-1?
本研究利用NICER、NuSTAR和INTEGRAL数据,结合连续谱与反射法测定天鹅座X-1的黑洞自旋,发现自旋参数约为0.87-0.90,但考虑暖康普顿化层时自旋降至0.1以下,并探讨了超临界吸积的可能性。
2024-04-19 astro-ph.HE
Lamp-post with an outflow and the hard state of Cyg X-1
在吸积黑洞的硬态中观察到的相对论反射通常显示出相对于主康普顿化分量的弱振幅,这可能是由于圆盘截断或X射线源的非各向同性,例如由于远离反射器的运动。我们在这里调查后一种情况,假设X射线源位于克尔黑洞的对称轴上。我们讨论了反射辐射的适当计算相关的影响,并在数据分析模型中实现了它们。我们将其应用到同时朱雀和NuSTAR观测天鹅座X-1在硬态,我们发现一个很好的适合未截断的光盘照射的源远离它在0.36 c。然而,我们发现一个稍微好一点的解决方案,在几何形状接近截断盘照射的内部热流。在这个解中,我们要么仍然需要一个亚相对论性的流出,要么观测者对面的源必须对直接观测到的辐射有贡献。我们还讨论了实施之间的差异的流出效应在RekerrV和relxillpCp。
2022-12-02 astro-ph.HE
Detection of gamma rays of likely jet origin in Cygnus X-1
目的:探测天鹅座X-1黑洞X射线双星系统的高能($>$ 60 MeV)辐射,并研究其起源。方法:我们分析了7.5年的数据费米/LAT与最新的PASS 8软件版本。结果如下:我们报告检测到的信号在$\sim$ 8 $σ$统计意义空间上符合天鹅座X-1和亮度高于60兆电子伏的5.5 $\times$ 10 $^{33}$尔格s $^{-1}$。该信号与硬X射线通量相关:只有在硬X射线光谱状态下,当已知该源显示持久的相对论性无线电发射喷流时,才能在高能量下观察到该源。的能谱,延伸到$\sim$ 20 GeV没有任何迹象的频谱中断,很好地拟合的幂律函数的光子指数为2.3 $\pm$ 0.2。有一个轨道通量变化的暗示,高能量的发射主要来自上合。结论:我们探测到天鹅座X-1的GeV辐射,并推测该辐射很可能与相对论喷流有关。通量轨道变化的证据表明,恒星光子上的各向异性逆康普顿是起作用的机制,因此将发射区域限制在距离黑洞$10^{11}-10^{13}$ cm的范围内。
2016-09-19 astro-ph.HE
The obscured X-ray binaries V404 Cyg, Cyg X-3, V4641 Sgr, and GRS 1915+105
V404 Cyg、Cyg X-3、V4641 Sgr和GRS 1915+105是最明亮的X射线双星,它们的多波长发射表现出复杂的行为。除了天鹅座X-3外,其他三个源都有大的吸积盘,并且有证据表明它们有很高的轨道倾角。因此,吸积盘中任何大尺度的几何变化都可能引起局部的遮蔽事件。另一方面,天鹅座X-3在遮蔽X射线源的重恒星风中围绕沃尔夫-拉叶伴星运行。我们在这里研究从所有四个来源观察到的奇特的X射线光谱是否可以用局部遮蔽事件来解释。我们拟合的源光谱与两个物理动机的模型描述的情况下,所有的本征发射在周围的物质中进行再处理或发射器被包围的厚环面与可变的开口角。我们发现,在特定时间的X射线光谱是相似的,在所有四个来源可能产生的高密度环境中,他们被嵌入。拟合的模型表明,在2015年天鹅座V404爆发的强烈耀斑事件之前的低光度阶段被严重遮蔽,但本质上非常明亮(超爱丁顿)的吸积状态。从最近的异常低光度状态GRS 1915+105中观察到与V404 Cyg相似的光谱演化。模拟结果表明,V404 Cyg和GRS 1915+105中(流出)遮蔽物质的几何变化也与无线电(喷流)演化有关。所有的源显示模糊的X射线发射,但具有不同的固有光度,指向不同的因素造成的遮蔽。这项工作突出的重要性,考虑到在周围介质中的X射线发射的再处理的X射线光谱,以及可能发生在其他来源的建模。
2020-06-15 astro-ph.HE
On the possibility of sub-TeV Gamma-ray emission from Cyg X-3
紧凑X射线双星系统Cyg X-3最近被AGILE和{ \it Fermi}卫星发现为GeV γ射线源。它在GeV伽马射线中的发射特征与其他在TeV伽马射线中也观察到的伽马射线双星(LS 5039和LSI +61 303)相似。现在的问题是,天鹅座X-3是否也能被切伦科夫望远镜在TeV伽马射线中探测到。在这里,我们详细讨论了这个问题的基础上,各向异性逆康普顿(IC)的e-p对级联模型成功地应用于TeV的伽玛射线双星。我们计算的伽玛射线光变曲线和伽玛射线光谱预期的级联过程中发生的天鹅座X-3的二元系统。结果表明,在相对论电子注入源的轨道参数合理的情况下,GeV能区的γ射线光变曲线与Fermi观测到的γ射线光变曲线是一致的。此外,我们表明,在这样一个模型中,亚TeV的伽马射线发射(100 GeV以上)预计将低于目前切伦科夫望远镜的灵敏度,假设电子在天鹅座X-3 TeV的能量加速。下一阶段切伦科夫望远镜(MAGIC II,HESS II)的能量阈值应该在20-30 GeV范围内,以便有机会探测到来自天鹅座X-3的信号。否则,要探测到能量在几十GeV以上的伽马射线,需要一台灵敏度为蟹状单位的0.1%的望远镜。我们的结论是,地面望远镜对天鹅座X-3的亚TeV伽马射线的探测可能要等待切伦科夫望远镜阵列(CTA)的建设。
2010-03-23 astro-ph.HE
Probing the Peculiar Behavior of GRS 1915+105 at Near-Eddington Luminosity
为了理解超临界吸积的本质,我们系统地分析了GRS 1915+105在准稳态下的{ \it RXTE}/PCA数据,选择了1999 - 2000年期间变化较小的数据。我们应用一个圆盘加上热康普顿化模型,并考虑到准确的星际吸收,反射分量,并从磁盘风自洽吸收功能。有一个很强的相关性之间的内部磁盘的温度和磁盘组件的分数。大多数的康普顿化占主导地位的光谱显示$T_{\rm in} \sim 1$ keV的高电子温度为$>10$ keV,这可能对应于在正则黑洞X射线双星(BHB)的非常高的状态。相比之下,磁盘占主导地位的光谱有$T_{\rm in} \sim 2$ keV的低温($<10$ keV)和光学厚康普顿化,并显示两个独立的分支($L$ - $T_{\rm in}$)图。较低的分支明显遵循$L \propto T_{\rm in}^4$轨道。此外,应用扩展的磁盘黑体模型,我们发现,9的12个数据集与磁盘光度高于$0.3 L_{\rm E}$更喜欢一个平坦的温度梯度比在标准磁盘($p < 0.7$)。我们解释说,在较低的分支,磁盘向下延伸到最里面的稳定的圆形轨道,是最有可能在细长盘状态。一个快速旋转的黑洞可以解释$L \propto T_{\rm in}^2$轨道的缺乏和非旋转黑洞所需的高光谱硬化因子($\sim 4$)。上支的谱与低温康普顿化的截断盘的图像一致。这种状态是唯一从GRS …
2010-01-22 astro-ph.HE
Optical and Supersoft X-ray Light Curve Models of Classical Nova V2491 Cygni: A New Clue to the Secondary Maximum
天鹅座V2491(Nova Cygni 2008 No.2)在爆发后40天就被Swift XRT探测到是一个短暂的超软X射线源,这表明它是一颗非常巨大的白矮星(WD),接近于克拉塞卡极限。我们提出了一个统一的模型,近红外,光学和X射线光变曲线的V2491 Cyg,并估计,从我们的最佳拟合模型,WD质量为1.3 \pm 0.02 M_ \sun与假设的化学成分的信封,X=0.20,Y= 0.48,X_{CNO} =0.20,X_{Ne} =0.10,Z = 0.02质量重量。我们强烈建议对喷出物进行详细的成分分析,因为WD物质的一些富集表明WD质量不会像RS Oph那样增加,RS Oph是Ia型超新星祖先的候选者。V2491 Cyg和V1493 Aql、V2362 Cyg一样,在光学光变曲线上有一个特殊的次极大值。引入磁活动作为核燃烧的附加能量源,我们提出了次极大值的物理机制。
2009-02-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
New Constraints on the Spin of the Black Hole Cygnus X-1 and the Physical Properties of its Accretion Disk Corona
我们提出了一个新的分析NuSTAR和朱雀观测的黑洞天鹅座X-1的中间状态。该分析使用了kerrC,这是一种用于分析黑洞光谱和分光偏振X射线观测的新模型。kerrC建立在X射线双星中模拟黑洞的大型库上。该模型考虑了X射线从一个几何薄,光学厚吸积盘,通过弯曲的黑洞时空的X射线的传播,反射关闭的吸积盘,和康普顿化的光子在不同的3-D形状和物理性质的日冕反射之前和之后。我们展示了使用kerrC分析2015年5月27日至28日拍摄的NuSTAR和朱雀观测档案的结果。最好的楔形冠比锥形冠更适合。虽然我们在黑洞上方和下方的漏斗区域中包括了锥形日冕,以在某种程度上类似于盘旋在黑洞上方和/或下方的紧凑灯柱日冕的常见假设,但拟合选择了一个非常大的日冕版本,使得有可能对足够大的吸积盘光子进行康普顿化,以解释观察到的幂律发射。分析表明无量纲黑洞自旋参数a在0.86和0.92之间。Kerr C模型提供了新的见解返回和日冕辐射照射的吸积盘的能量通量的径向分布。kerrC还预测,在最近发射的成像X射线偏振探测器的2-8 keV能量范围内,偏振分数约为1%。
2022-06-27 astro-ph.HE gr-qc
The 2010 May Flaring Episode of Cygnus X-3 in Radio, X-Rays, and γ-Rays
2009年,天鹅座X-3成为第一个通过费米和AGILE卫星探测到的GeV γ射线区域的微类星体。在观测工具箱中添加这个新波段有望对这个系统和其他系统的相对论喷流建立更详细的了解。我们提出了一个丰富的数据集的无线电,硬和软X射线,γ射线观测天鹅座X-3在2010年5月的耀斑插曲。我们探测到一个~3-d的X射线辐射软化和恢复,紧接着是一个15 GHz的~1-Jy射电耀斑,然后是一个4.3σ γ射线耀斑(E > 100 MeV)。射电采样是稀疏的,但我们使用档案数据来论证,γ射线耀斑之后不太可能有任何显著的未观测到的射电耀斑。在这种情况下,观测到的事件的顺序很难用一个模型来解释,在这个模型中,γ射线发射是由于伴星辐射场的逆康普顿散射。我们的观察表明,其他机制也可能是天鹅座X-3 γ射线发射的原因。
2011-04-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hydrodynamic Simulations of a Relativistic Jet Interacting with the Intracluster Medium: Application to Cygnus A
Fanaroff-Riley II类射电星系天鹅座A的喷流产生射电发射、X射线空腔、茧状激波和X射线热点,喷流与ICM相互作用。一个热点周围有一个独特的“洞”特征,表现为X射线发射的缺陷。我们使用相对论流体动力学模拟的准直射流相互作用与倾斜的界面之间的瓣和集群等离子体建模的基本过程,可能会导致这样的功能。我们发现,喷流反射的接口到一个广泛的,湍流返回到瓣,这是由气体剥离的接口在第一次和从集群内介质本身在以后的时间。我们制作了ICM、热点和反射喷流的X射线发射的简单模型,以表明在天鹅座A中看到的热点周围的发射孔可能是由观察者看到的反射喷流的发射的多普勒去增强产生的,观察者的视线几乎沿着出射物质的轴线。
2023-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE