Intensive Swift and LCO monitoring of PG 1302$-$102: AGN disk reverberation mapping of a supermassive black hole binary candidate
本文通过 Swift 与 LCO 对 PG 1302$-$102 开展 14 波段、约 9 个月的密集监测,用回响映射检验吸积盘结构及 SMBH 双星假说,结果支持标准盘再处理而未发现双星证据。
2024-01-25 astro-ph.HE
The First Swift Intensive AGN Accretion Disk Reverberation Mapping Survey
对四个活动星系核的快速密集吸积盘反射映射,得到了在0.3-10 keV X射线和六个紫外/光学波段上采样$\sim$ 200-350次的光变曲线。对这些数据集的统一约简和互相关分析产生了三个主要结果:1)X射线/UV相关性比UV/光学相关性弱得多,这对灯柱后处理模型提出了严重的问题,在该模型中,中心X射线日冕的变化驱动和驱动周围吸积盘中的变化。2)UV/光学带间滞后一般与中心照明薄吸积盘模型预测的$ τ\propto λ^{4/3} $一致。虽然平均带间滞后比预测的要大一些,但考虑到所涉及的大的系统不确定性,这些结果本身与薄盘模型并不矛盾。3)唯一的例外是U波段滞后,其平均比从周围波段数据和拟合预测的大$\sim$ 2.2倍。出现这种过剩是由于宽线区(BLR)的扩散连续发射。仅从这些数据无法确定磁盘和BLR组件的精确混合。不同活动星系核的滞后似乎与质量或光度成比例。我们还发现,标枪与更标准的滞后测量技术所产生的不确定性之间存在系统差异,标枪报告的不确定性平均为2.5倍。为了保守起见,在本文报告的分析中仅使用标准技术。
2019-01-20 astro-ph.HE
X-ray mapping of the stellar wind in the binary PSR J2032+4127/MT91 213
PSR J2032+4127是一颗年轻的快速旋转脉冲星,在高质量Be星MT 91 213的高偏心轨道上运行。在$\sim$ 4000天周期内用Swift对双星系统进行的X射线监测显示,X射线亮度增加,我们将其归因于受冲击脉冲星风的同步辐射。利用Swift X射线观测资料,推导出具有$r^{-2}$密度剖面的星团星风,并将脉冲星风的洛伦兹因子限定为$10^5<γ_w<10^6$。研究了具有极梯度的轴对称星风对X射线辐射的影响。对比近星点前后数百天的X射线光变曲线,可以用来探索风的极区结构。
2017-10-13 astro-ph.HE
The spectacular X-ray echo of a magnetar burst
异常X射线脉冲星(AXP)1 E 1547.0-5408在2009年1月重新激活,发射了数十个短爆发。Swift/XRT和XMM-Newton的后续观测显示,AXP周围存在多个膨胀环。这些环是由于1 E 1547.0-5408在2009年1月22日发出的一个非常高通量的爆发被不同的星际尘埃层散射而形成的。由于X射线环的异常亮度,我们可以对它们的空间和光谱时间演化进行详细的研究,直到2009年2月4日。这个分析给出了估计1 E 1547.0-5408距离的可能性。我们还推导出约束的属性的灰尘和负责这种罕见的现象的爆发。
2010-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Interstellar-Medium Mapping in M82 Through Light Echoes Around Supernova 2014J
我们提出了多历元测量的大小和表面亮度的光回波从超新星(SN)2014 J在附近的星暴星系M82。哈勃太空望远镜(HST)ACS/WFC图像是在滤波器F475 W、F606 W和F775 W中B波段最大值后约277天和约416天拍摄的。为了进行更完整的分析,纳入了在约216天和约365天(Crotts 2015)时使用HST WFC 3/UVIS图像进行的观测。这些图像揭示了至少两个主要的光回波分量的时间演变。第一个表现出填充环结构与位置角依赖的强度。这种径向扩展的弥散回波表明在SN的前景存在一个不均匀的星际尘埃云,范围从~100 pc到~500 pc。第二个回波分量显示为以SN为中心的未分辨的发光四分之一圆弧。在不同尘埃成分中测量的散射的波长依赖性表明,产生发光弧的尘埃有利于较小的颗粒尺寸,而引起漫射光回波的尘埃可能具有与银河系尘埃相似的尺寸。较小的颗粒可以产生一个光学深度,与以前的研究在最大光附近测量的超新星-地球视线一致。因此,产生发光弧的尘埃板也可能是SN 2014 J大部分消光的原因。由散射物质中的类银河尘埃所测得的光学厚度比由尘埃板所测得的光学厚度要小。
2016-11-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The X-ray variable sky as seen by MAXI: the future of dust echo tomography with bright Galactic X-ray bursts
来自吸积致密物体的明亮、短时间X射线耀斑产生薄的尘埃散射环,使尘埃回波层析成像成为可能:高精度距离测量和尘埃视线分布绘图。这项工作着眼于过去的活动,X射线瞬态爆发,以预测的视线数量的尘埃回波断层扫描。我们搜索和测量的3个$σ$显着的耀斑在2-4千电子伏的光变曲线的所有对象在公共MAXI档案的属性。我们推导出用于分析光变曲线的技术的注量灵敏度极限为$10^{-3}$ erg cm $^{-2}$。这限制了研究主要是来自银河系X射线源的耀斑。我们得到了耀斑的数密度,并估计了相应的尘埃回波的总通量。然而,尘埃回波环的清晰度取决于耀斑相对于静止期的持续时间。我们选择耀斑是短于其相应的静止期来计算作为一个功能的流量的尘埃回波环的数密度分布。结果符合斜率的幂律$-2.3 \pm 0.1$。将其外推到较暗的耀斑,我们估计下一代X射线望远镜的灵敏度将是目前天文台的30倍,每年将产生10-30个尘埃环回波。新望远镜对来自星系际介质的尘埃环回波的敏感度也将比钱德拉望远镜高10-100倍。
2019-03-20 astro-ph.HE
Supermassive Black Hole Spin and Reverberation
X射线反射映射已成为活动星系核周围微秒差距尺度的强有力探测器,随着高灵敏度探测器的出现,它在黑洞视界尺度上对盘冠进行回波映射的全部潜力将被揭示出来。
2019-03-13 astro-ph.HE
Intensive disc-reverberation mapping of Fairall 9: 1st year of Swift & LCO monitoring
我们提出的Fairall 9密集的光盘混响运动的第一年的时间序列分析的结果。我们使用Swift和Las Cumbres天文台全球望远镜网络,以每天到亚每天的节奏,从X射线到近红外线连续监测Fairall 9。谱带之间的互相关联函数提供了与光学上厚的、几何上薄的黑体吸积盘预期的$τ\proptoλ^{4/3}$缩放一致的滞后谱的证据。将流量分解为常数和变量分量,变量分量的光谱能量分布比标准的吸积盘预测略陡。我们发现证据在巴尔末边缘的滞后和通量谱的一个额外的束缚自由连续贡献,可能会出现在宽线区域的再处理。推断的驱动光变曲线表明两个不同的组件,一个快速变化($<4$天)的组件所产生的X射线再处理,和一个更缓慢变化($>100$天)的组件与混响信号的相反的滞后。
2020-08-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Space Telescope and Optical Reverberation Mapping Project. II. Swift and HST Reverberation Mapping of the Accretion Disk of NGC 5548
最近,雨燕对塞弗特1星系NGC 5548进行了密集的监测,在125天内,在6个紫外/光学波段和X射线波段上获得了282个可用的历元。这是迄今为止所获得的AGN紫外/光学连续谱连续采样的最大扩展,平均采样率<0.5天。还获得了大约每天一次的HST UV采样。紫外光变曲线与可见光变曲线具有很强的相关性(r_max = 0.57 - 0.90),并具有迄今为止最清晰的带间滞后测量结果。这些滞后与τ propto λ ^4/3波长相关性很好地拟合,归一化表明,假设一个简单的正面模型,在1367 A时,盘半径出乎意料地大到0.35 ± 0.05 lt-day。U带显示出比拟合和周围带预期的稍大的滞后,这可能是由于Korista和Goad提出的宽线区域的Balmer连续谱发射。UV/X射线相关性较弱(r_max <0.45),并且随时间变化不太一致。这表明,虽然斯威夫特开始测量紫外/光学滞后与吸积盘理论基本一致(尽管推导出的尺寸比预测的要大),但与X射线变化的关系还不太清楚。结合这个吸积盘大小的估计与那些从类星体微透镜的研究表明,活动星系核盘的大小规模近似线性与中央黑洞质量在很大范围内的质量。
2015-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
GRB 130925A: an ultra-long Gamma Ray Burst with a dust-echo afterglow, and implications for the origin of the ultra-long GRBs
GRB 130925 A是一个不寻常的GRB,由3个不同的高能发射事件组成,跨度为$\sim$ 20 ks,使其成为拟议的“超长”爆发类别的成员。它的另一个不寻常之处在于,斯威夫特观测到的它的晚期X射线发射非常柔和,并且随着时间的推移表现出强烈的从硬到软的光谱演化。这种演变,很少看到在伽玛射线暴余辉,可以很好地模拟为尘埃散射回波的即时发射,严格限制正常余辉(即外部冲击)的排放的贡献。我们认为并拒绝了GRB 130925 A是某种形式的潮汐破裂事件的可能性,而是表明,如果GRB 130925 A周围的环爆密度低,长时间的爆发和微弱的外部冲击发射自然解释。实际上,我们认为超长伽玛暴作为一类可以解释为具有低环暴密度的伽玛暴,其减速时间(此时从新生黑洞喷射出的物质被环暴介质减速)为$\sim$ 20 ks,而正常长伽玛暴的减速时间为几百秒。减速半径的增加意味着更多的抛射壳可以在到达外部冲击波之前相互作用,自然解释了GRB 130925 A的持续时间增加,其瞬发脉冲的持续时间以及比正常情况下更微弱的余辉。
2014-07-21 astro-ph.HE
Intensive broadband reverberation mapping of Fairall 9 with 1.8 years of daily Swift monitoring
本研究通过1.8年的Swift每日监测开展Fairall 9的宽波段回响映射,发现紫外/光学波段内时延稳定,X射线与紫外时延不稳定,支持吸积盘增厚位置与宽线区内边缘一致的结论。
2024-07-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Hard Look At Relativistic Reverberation in MCG-5-23-16 & SWIFT J2127.4+5654: Testing the Lamp-Post Model
X射线反射映射作为一种新的探测活动星系核吸积的工具,为黑洞尺度的吸积研究提供了一种潜在的强有力的探测手段。这种滞后现象以及相对论性的光谱特征常常被用灯柱模型来解释。特别侧重于测试相对论混响模型的预测,我们有针对性的几个最明亮的塞弗特星系的X射线与不同的观测计划。在这里,我们报告了NuSATR针对MCG-5-23-16和SWIFT J2127.4+5654的两个大型活动的结果,以测试3-50 keV波段的模型预测。这是三个来源中的两个,表明早期数据中有延迟康普顿峰的迹象。通过将先前分析的曝光量增加三倍,我们没有发现MCG-5-23-16中存在相对论性混响的证据,并且能量相关滞后与对数线性连续体一致。在SWIFT J2127.4+5654中,尽管仅连续模型解释了数据,但相对论混响模型提供了对能量和频率相关滞后的显著改善,但参数与时间平均频谱不一致。这增加了越来越多的证据表明,滞后数据与静态灯柱模型不一致。
2021-03-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Broad line region echo from highly accreting intermediate-mass black hole candidate SDSS J144850.08+160803.1. The first probe of intra-night variability and reverberation mapping
本研究针对高吸积中等质量黑洞候选体SDSS J144850.08+160803.1,通过X射线观测与多波段光变监测确认其AGN身份,首次探测到其夜内Hα光变并初步估算BLR反响映射半径,为校准AGN的R-L关系暗端提供了概念验证。
2025-09-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Echo mapping of the black hole accretion flow in NGC 7469
本文通过250天多波段反响映射测量NGC 7469吸积盘滞后与SED,并用相对论冕盘及Bowl模型解释偏长滞后、尘埃外缘和宽线区连续谱贡献。
2025-06-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-wavelength observations of the energetic GRB 080810: detailed mapping of the broadband spectral evolution
GRB 080810是第一个触发斯威夫特和费米伽马射线太空望远镜的爆发之一。它随后被斯威夫特在X射线和紫外/光学波段监测,被ROTSE和其他许多望远镜在光学波段监测,并被VLA在无线电波段检测到。红移z= 3.355 +/- 0.005由Keck/HIRES测定,并由RTT 150和NOT证实。在0.3-10^3 keV范围内检测到的瞬发伽马/X射线发射会随着时间的推移而系统地软化,E_peak从开始时的~600 keV移动到触发后约100 s的~40 keV;或者,这种光谱演化可以通过准热模型的黑体温度在相同的时间间隔内从~60 keV移动到~3 keV来识别。第一次光学检测是在38秒时进行的,但整个光学覆盖范围的平滑、无特征的轮廓意味着这源自余辉分量,而不是脉冲/闪烁的即时发射。在最后一次X射线衰变(~8 ks)开始时,余辉的宽带光学和X射线覆盖显示,在10^15 - 2x10^16 Hz范围内,光学和X射线波段之间存在光谱中断。X射线和光学波段的衰减曲线表明,这个断裂最初向蓝移到这个频率,然后向红漂移到光学波段以下约3 × 10^5 s。GRB 080810的能量非常高,瞬发成分的各向同性能量输出为3x10^53 erg,余辉为1.6x10^52 erg;在爆发后的六天内,没有证据表明余辉中有喷流中断。
2009-07-27 astro-ph.HE
GRB 221009A: Discovery of an Exceptionally Rare Nearby and Energetic Gamma-Ray Burst
本文报告了发现极罕见且高能的近距长伽马射线暴GRB 221009A,通过多天文台观测分析其X射线和光学余辉,并利用回声层析成像研究银河系尘埃分布,估算此类事件发生率极低。
2023-02-07 astro-ph.HE
Multi-epoch X-ray spectral analysis of Centaurus A: revealing new constraints on iron emission line origins
针对射电星系半人马座A的中心结构问题,通过多望远镜X射线回响映射和光谱分析,排除平顶传递函数并提出双成分传递函数,确定反射物质为康普顿薄型,约束Fe Kα发射线起源于亚秒差距尘埃环及更远物质。
2024-06-20 astro-ph.HE
Reverberation mapping of Active Galactic Nuclei: from X-ray corona to dusty torus
活动星系核(AGN)的中心引擎是由吸积的超大质量黑洞提供动力的,虽然AGN在星系演化中扮演着重要的角色,但关键的物理过程发生在太小的尺度上,无法在空间上分辨(除了少数例外情况)。混响映射是一种强大的技术,它通过使用光的回声来确定中心区域的几何形状和运动学来克服这种限制。来自接近黑洞的可变电离辐射驱动周围气体/尘埃的相关变化,但由于区域之间的光传播时间而具有时间延迟,允许混响映射有效地用时间分辨率代替空间分辨率。混响映射被用来测量黑洞质量和探测最里面的X射线发射区、紫外/光学吸积盘、宽发射线区和尘埃环。在这篇文章中,我们提供了一个概述的技术及其各种应用。
2021-05-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Swift/BAT AGN Spectroscopic Survey (BASS) -- VI. The Gamma_X - L/L_Edd relation
本文研究了在Swift/BAT活动星系核光谱巡天(BASS)中选取的228个大样本的硬X射线低红移活动星系核(AGN)的吸积率(以L/LEdd表示)与硬X射线谱能量分布形状(即光子指数Gamma X)之间的观测关系。这包括30个活动星系核,其中黑洞质量(因此L/L_Edd)直接通过脉泽,空间分辨气体或恒星动力学,或混响映射测量。通过BASS提供的数据的高质量和广泛的能量覆盖范围使我们能够检查Gamma_X和L/L_Edd的几种替代测定。对于作为整体的BASS样本,我们发现Gamma_X和L/L_Edd之间的相关性在统计上显著,尽管非常弱。我们找到的最佳拟合关系为Gamma_X=0.15 log(L/L_Edd)+常数,比以前的研究报告要浅得多。此外,我们发现,不同的M_BH测定方法的活动星系核的子集之间没有相应的相关性。特别是,我们没有找到强有力的证据时,只考虑那些活动星系核与直接或单历元M_BH估计的相关性。后一个发现与以前几个研究相反,这些研究集中在z>0.5的宽线活动星系核上。我们讨论了这种紧张局势,并得出结论,它可以部分占,如果采用一个简化的,幂律的X射线光谱模型,结合L/L_Edd估计的基础上的连续发射和单历元宽线光谱的光学制度。最后指出了在深河外X射线巡天中使用Gamma_X探测超大质量黑洞演化的局限性。
2017-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
BASS. XLIII: Optical, UV, and X-ray emission properties of unobscured Swift/BAT active galactic nuclei
本研究基于Swift/BAT 70个月星表,构建236个本地未被遮蔽AGN的多波段SED,测量热光度、光谱指数及热修正,发现紫外BC随光度与爱丁顿比率增加,并给出2-10 keV BC与α_ox的回归关系以估算热光度。
2024-09-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing X-ray Reprocessing and Mapping the Soft Excess of NGC 7469 with NICER
该研究基于 210 天 NICER 与 Swift 同期观测,通过 X 射线/紫外混响分析表明 NGC 7469 的软超量源于内吸积盘对电冕辐射的反射,且电冕通过热再处理驱动 UVW2 变化。
2025-04-28 astro-ph.GA astro-ph.HE