Correlated Frequency-Changes of Trapped Vertical p-mode Oscillations and kHz QPOs
我们研究了在具有环形磁场的垂直等温圆盘中,俘获双臂($m=2$)近垂直振荡(垂直p模)的频率。磁场是分层的,因此阿尔文速度$c_{\rm A}$在垂直方向上是恒定的。我们特别关注当比率$c_{\rm A}^2/c_{\rm s}^2$改变时,径向方向上的基模($n_{\rm r}=0$)和第一泛音($n_{\rm r}=1$)的频率如何随相关性而改变,其中$c_{\rm s}$是等温声速。结果表明,在垂直方向上振荡为基模($n=1$)的情况下,上述振荡的相关频率变化似乎很好地描述了中心源质量和自旋的标准值,中子星X射线双星中观测到的kHz QPO的频率相关性。
2011-04-27 astro-ph.HE
The amplitude of the kilohertz quasi-periodic oscillations in 4U 1636$-$53 in the frequency-energy space
我们提出的中子星低质量X射线双星4U 1636 $-$ 53,并为第一次为任何源的千赫准周期振荡(kHz QPO),在QPO频率和光子能量定义的参数空间的kHz QPO的分数均方根振幅的二维行为。我们发现,较低kHz QPO的均方根幅度随着能量的增加而增加,直至$\sim12$ keV,然后在较高能量下下降,而较高kHz QPO的均方根幅度要么继续增加,要么在高能量下趋于平稳。较低kHz QPO的均方根幅度随频率增加然后减小,峰值在$\sim 760$ Hz处,而较高kHz QPO的幅度随频率减小,局部最大值在$\sim 770$ Hz附近,并且在所有能带中与在相同QPO频率$\sim1400$ Hz处变为零一致,从而将中子星质量限制在$M_{NS} \leq 1.6 M_{\odot}$,假设QPO反映了吸积盘内缘的开普勒频率。我们表明,均方根能量谱的斜率连接到kHz QPO在不同的能量带,因为它的频率变化的变化特性。最后,我们讨论了一个可能的机制负责的kHz QPO的辐射特性,并基于一个模型,其中QPO产生的振荡在Comptonising云的热电子,我们表明,kHz QPO的属性可以约束的热力学性质的内部吸积流。
2019-08-22 astro-ph.HE
Relation between the properties of the kilohertz quasi-periodic oscillations and spectral parameters in 4U 1636$-$53
研究了低质量X射线双星4U 1636 $-$ 53的能谱参数与千赫兹准周期振荡(KHz QPO)的频率和振幅之间的关系。我们适合的$3-180$ -千电子伏光谱的这个来源与模型,其中包括一个热Comptonisation组件。我们发现,这两个kHz QPO的频率遵循相同的关系作为该频谱分量的参数的函数,除了系统的频移,而每个QPO的均方根分数振幅遵循不同的关系相对于这些相同的参数。这意味着,虽然设定QPO频率的动力学机制对于两个kHz QPO可以是相同的,但设定较低和较高kHz QPO振幅的辐射机制可能是不同的。我们讨论的影响,这些结果的kHz QPO的建模和可能性,较低的kHz QPO反映Comptonising介质和吸积盘和/或中子星表面的光子之间的共振。
2017-07-11 astro-ph.HE
An Attempt to Describe Frequency-Correlations among kHz QPOs and HBOs by Two-Armed Vertical p-mode Oscillations: Case of No Magnetic Field
本文研究了相对论圆盘中两臂($m=2$)垂直p模振荡的俘获。圆盘被假定为在垂直方向上是等温的,但是由于日冕的存在而在一定高度处被截断。同样的问题已经在以前的论文中研究过(Kato 2012 a)。然而,与前一篇文章不同,本文没有使用近似的振荡是几乎垂直的,而是限制在一个更简单的情况下,没有磁场。与前一篇论文一样,结果表明,两个基本振荡模式[在垂直方向上都是基频($n=1$),但在水平方向上一个是基频($n_{\rm r}=0$),另一个是第一泛音($n_{\rm r}=1$)]对应于双kHz QPO。第二,作为垂直方向上的第一泛音$(n=2)$和水平方向上的基波($n_{\rm r}=0$)的振荡模式将对应于Z源的水平分支振荡(HBO)。后者表明,Z源的水平分支是一个序列的温度变化的磁盘,其垂直厚度是强烈终止。温度从正常枝和水平枝之间的顶点开始依次升高。
2012-06-22 astro-ph.HE
Kilohertz quasi-periodic oscillations in neutron-star X-ray binaries: Flattening of the lag spectrum with increasing luminosity
研究了一组中子星低质量X射线双星(LMXB)的千赫兹准周期振荡(KHz QPO)的能量相关时滞和均方根分数振幅。我们发现,对于较低的kHz QPO的最佳拟合的线性模型的时滞谱和总均方根振幅集成在2至25 keV的能量带的斜率都呈指数下降与光源的亮度。对于较高的kHz QPO的时滞谱的斜率是一致的零,而总均方根振幅随光源的亮度呈指数下降。我们发现,这两个的时滞谱的斜率和总均方根振幅较低的kHz QPO线性相关的斜率为1。最后,我们讨论的机制,可能是负责的kHz QPO的辐射特性,与起源于Comptonising云或日冕,耦合到吸积盘的最里面的区域,靠近中子星的变化。
2021-06-30 astro-ph.HE
Soft lags in neutron star kHz Quasi Periodic Oscillations: evidence for reverberation?
现在已经从恒星质量和超大质量黑洞中探测到了高频软混响滞后。他们的解释涉及到反射到一个吸积盘的硬源的光子,产生延迟反射发射,与时间滞后一致的光之间的传播时间照射源和磁盘。与时钟的位置无关,kHz准周期振荡(QPO)发射被认为是来自中子星的边界层。在这里,我们通过测量来自4U 1608 -52的较低kHz QPO的软滞后和滞后能量谱来搜索kHz QPO发射的混响特征。在565和890 Hz之间检测到3-8 keV和8-30 keV调制发射之间的软滞后,范围从~15到~40微秒。软滞后不随频率而恒定,并且在680 Hz和890 Hz之间示出平滑减小。宽带X射线光谱被建模为一个磁盘和热康普顿化的组件,加上一个广泛的铁线,预计从反射的总和。谱参数与QPO频率之间存在平滑的关系,特别是拟合的内盘半径随频率稳定减小。无论是在滞后能量谱的铁线周围的颠簸,和滞后的变化和推断的内部磁盘半径的变化之间的一致性,从频谱拟合或QPO频率,表明软滞后可能确实涉及硬脉动QPO源在磁盘上的混响。
2013-04-20 astro-ph.HE
A Possible Origin of kHZ QPOs in Low-Mass X-ray Binaries
提出了低质量X射线双星中kHz QPO的可能起源。最近对磁共振湍流磁场作用下吸积盘的MHD数值模拟明确地表明了准稳态吸积盘中双臂螺旋结构的存在。在这样的变形盘中,两臂($m=2$)c模式($n=1$)振荡由波-波共振不稳定性激发。在这些激发的振荡中,径向上的基波($n_r=0$)将是双QPO的较高kHz QPO,并且径向上的第一泛音($n_r=1$)将是双QPO的较低kHz QPO。本文还讨论了BH X射线双星中双高频QPO(HFQPO)的可能成因。
2020-02-25 astro-ph.HE
Energy Dependent Time Delays of kHz Oscillations due to Thermal Comptonization
本文研究了在kHz频率下振荡的热康普顿化等离子体中光子的能量变化。特别是,我们解决了线性化的时间依赖Kompaneets方程,并认为振荡扰动是在软光子源或在加热速率的等离子体。对于每种情况,我们自洽地考虑等离子体和软光子源的能量平衡。该模型结合了一小部分康普顿光子撞击回软光子源的可能性。我们发现,当振荡是由软光子源引起时,分数阶均方根(r.m.s)随能量的变化几乎是常数,时滞是硬的。然而,对于振荡是由于电晕加热速率变化的情况,以及当相当一部分光子撞击回软光子源时,有效值随能量增加而增加,时滞是软的。作为一个例子,我们比较的结果与$\sim 850$ Hz振荡在1996年3月3日观察到的4U 1608-52,并表明,所观察到的软时间滞后,以及r.m.s与能量可以很好地描述这样一个模型的康普顿化等离子体的大小为$\sim 1$公里。因此,由于康普顿化延迟的时间滞后的建模可以提供对系统的大小和几何形状的严格约束。详细的分析将需要很好地约束光谱参数。
2014-09-22 astro-ph.HE
Resonant Excitation of Disk Oscillations in Two-Armed-Deformed Disks and Application to High-Frequency QPOs
在以前的论文中,我们证明了在单臂变形盘中,p模和g模振荡是由水平共振激发的,并将其应用于在低质量X射线双星中观察到的高频QPO。在该模型中,所观察到的kHz QPO的时间变化被认为是变形的时间依赖性进动的结果。在本文中,我们考虑另一种可能的原因的kHz QPO的时间变化。也就是说,我们证明,在双臂变形磁盘,p-模式和g-模式振荡激发{ \it垂直共振},而不是由水平共振(水平共振阻尼它们)。此外,我们表明,在垂直共振的情况下,如果垂直盘结构随时间变化,激发的磁盘振荡的频率可以随时间而变化。一个简单的应用程序,这些结果的时间变化所观察到的kHz QPO。
2009-09-01 astro-ph.HE
A possible explanation of the parallel tracks in kilohertz quasi-periodic oscillations from low-mass-X-ray binaries
在考虑压缩磁层的中子星低质量X射线双星(NS-LMXBs)的KHz准周期振荡(kHz QPO)MHD模型(Shi,Zhang & Li 2014)中,重新计算了磁流体动力学(MHD)波的模式.本文提出了一种逐点扫描正常LMXB各参数的方法来确定NS-LMXB中的波数。通过波数和磁场(B?)由我们的方法决定。基于MHD模型,提出了平行径迹的新解释,即慢变有效磁场导致平行径迹移动。在这项研究中,我们得到了一个简单的幂律关系的kHz QPO频率和点(M)/B^2?在这些来源。最后,我们研究了kHz准周期振荡频率与中子星的自旋、质量和半径的关系。我们发现中子星的有效磁场、自旋、质量和半径导致了不同源中的平行径迹。
2018-05-24 astro-ph.HE
Radiation mechanism of twin kilohertz quasi-periodic oscillations in neutron star low mass X-ray binaries
本文通过建立与双MHD波相关的辐射机制模型,结合4U 1636--53的28个双kHz QPOs样本进行MCMC计算,揭示了双kHz QPOs源于吸积盘最内半径处双MHD波扰动并经康普顿上散射产生。
2024-11-20 astro-ph.HE
Time lags of the kilohertz quasi-periodic oscillations in the low-mass X-ray binaries 4U 1608--52 and 4U 1636--53
我们利用RXTE数据研究了NS LMXB 4U 1608-52和4U 1636-53中kHz QPO的傅里叶时间滞后和固有相干性的能量和频率依赖性。在这两个源中,我们证实了较低kHz QPO的10-100 μs的能量依赖性软滞后。我们还发现,上kHz QPO的时间滞后与能量无关,并且与下kHz QPO的软滞后不一致。较低kHz QPO的固有相干性从5到12 keV保持恒定在0.6,然后下降到零,而对于较高kHz QPO,固有相干性在整个能量范围内与零一致。上kHz QPO的固有相干性在QPO的整个频率范围内与零一致,除了在4U 1636-53中在~780 Hz处增加到0.13。在4U 1636-53中,对于较低kHz的QPO,在500-850 Hz的QPO频率范围内,4-12 keV的光子滞后于12-20 keV的光子25 μs,在较高频率下,滞后减小到15 μs。在4U 1608-52中,较低kHz QPO的软滞后保持恒定在40 μs。在4U 1636-53中,对于较高kHz的QPO,12-20 keV的光子滞后于4-12 keV的光子11 +/- 3 μs,与QPO频率无关;我们在4U 1608-52中发现了较高kHz QPO的时间滞后的一致结果。在4U 1636-53和4U 1608-52中,较低kHz QPO的固有相干性分别从600 Hz处的~0-0.4增加到800 Hz处…
2013-02-26 astro-ph.HE
Possible twin kHz Quasi Periodic Oscillations in the accreting millisecond X-ray Pulsar IGR J17511-3057
利用Rossi X射线定时探测器正比计数器阵列自2009年9月12日发现吸积毫秒X射线脉冲星(AMXP)IGR J17511-3057以来的所有定点观测资料,对该脉冲星的非周期性X射线定时和颜色行为进行了研究.根据颜色和时间特征,可将该源归类为环礁源。在整个爆发过程中,它一直处于坚硬状态。在爆发的开始和结束时,源表现出似乎是双kHz准周期振荡(QPO)。双QPO之间的间隔Δ V为~ 120 Hz。与慢旋转器的预期相反,它不是接近244.8 Hz的旋转频率,而是接近旋转频率的一半。然而,QPO的识别是不确定的,因为源不完全适合在中子星低质量X射线双星(NS LMXB)中看到的非周期性变化频率的相关性的现有方案,也不能一个单一的移位因子,使其适合已报告的其他AMXP。这些结果表明,IGR J17511-3057是一个不同于其他AMXP的独特来源,并且可能在促进我们对AMXP和NS LMXB的理解方面发挥关键作用。
2011-01-13 astro-ph.HE
Broad iron emission line and kilohertz quasi-periodic oscillations in the neutron star system 4U 1636-53
中子星低质量X射线双星(LMXB)中的宽铁(Fe)谱线和千赫兹准周期振荡(KHz QPO)频率都可以提供吸积盘内径的独立测量。我们使用XMM-牛顿和同步罗西X射线定时探测器观测LMXB 4U 1636-53来检验这一假设。我们研究了Fe-K发射线作为源的光谱状态和kHz QPO的频率的函数的性质。我们发现,吸积盘的内半径推导出的频率上kHz QPO的变化作为一个函数的源的位置在颜色-颜色图,根据以前的工作和吸积盘几何形状的标准方案。相反,从Fe线的轮廓推导出的内盘半径与源的光谱状态不相关。在四次观测中,从kHz QPO和Fe线推断的内半径值并不导致中子星质量的一致值,无论用于拟合Fe线的模型如何。我们的研究结果表明,无论是kHz QPO或标准的相对论Fe线解释不适用于这个系统。此外,kHz QPO和宽Fe线的同时检测难以与Fe线的加宽是由于外流风中光子的再处理的模型相协调。
2014-03-31 astro-ph.HE
Test of the string loop oscillation model using kHz quasiperiodic oscillations in a neutron star binary
本文用载流弦环振荡模型解释了最近在含有中子星的低质量X射线双星XTE J1701-407中观测到的高频准周期振荡(HF QPO)的特殊频率。中子星的外部几何近似的克尔几何,引入的误差不超过$10~\%$缓慢旋转的大质量中子星。径向和垂直弦环振荡的频率则由中子星的质量$M$和无量纲自旋$a$以及描述弦环张力和角动量综合效应的无量纲参数$ω$决定。结果表明弦环振荡模型可以解释中子星参数在${0.2<a<0.4}$和${2.1<M/{\rm M}_{\odot}<2.5}$区间内的kHz频率。然而,对于XTE J1701-407源中的所有三个HF QPO观测,弦参数$ω$不可能是相同的; $ω$的可接受值的限制取决于时空参数$M$和$a$。
2015-02-27 astro-ph.HE gr-qc
Investigation of the emission radii of kHz QPOs for the accreting millisecond X-Ray pulsars, Atoll and Z sources
基于Alfven波振荡模型(AWOM),推导了中子星低质量X射线双星(NS-LMXB)中双千赫准周期振荡(KHz QPO)的发射位置.对于大多数源,kHz QPO的发射半径聚集在16-19 km的区域周围,假设NS半径为15 km。Cir X-1的发射半径比其它源大23-38 km,这可能与其大的磁层-盘半径或强的NS表面磁场有关。SAXJ1808.4 -3658也是一个特殊的源,具有20 - 23 km的kHz QPO相对较大的发射半径,这可能是由于其18 - 19 km的大NS半径。所有源的KHz量子点的发射半径都大于NS半径,并给出了可能的解释。发现低/高光度Atoll/Z源的KHz类星体(16-19 km)的发射半径相似,这表明两个源具有相似的磁层盘半径。
2015-08-29 astro-ph.HE
A model for upper kHz QPO coherence of accreting neutron star
{We从理论上研究了低质量X射线双星(LMXB)中双千赫兹准周期振荡(kHz QPO)的相干性。上kHz QPO的配置文件,解释为开普勒频率,归因于kHz QPO发射区域的径向范围,与过渡层在磁层-磁盘边界,这对应于上kHz QPO的相干性。将理论模型应用于五个环礁和五个Z源的观测资料,得到了一致性。
2011-01-29 astro-ph.HE
A new correlation with lower kilohertz quasi-periodic oscillation frequency in the ensemble of low-mass X-ray binaries
研究了中子星低质量X射线双星系综中kHz准周期振荡(QPO)频率与吸积相关参数的关系。根据中子星表面的质量吸积率$\dot{M}$和磁场强度$B$,我们发现低kHz QPO频率与$\dot{M}/B^{2}$之间存在相关性。这种相关性在目前Z和环礁源的集合中成立,因此可以解释在同一集合中kHz QPO频率和X射线光度之间缺乏相关性。在整个相关过程中,较低kHz QPO频率的平均运行可以通过对源数据的幂律拟合来描述。然而,简单的幂律不能描述单个源的频率分布。另一方面,与频率数据拟合的模型函数可以解释在单个源以及源集合的情况下观察到的较低kHz QPO频率的分布。模型函数依赖于基本的长度尺度,如磁层半径和边界区域的径向宽度,这两者都是预期的变化与$\dot{M}$,以确定QPO频率。除了改变长度尺度和QPO频率外,足够大的$\dot{M}$的变化也可能导致不同的吸积状态,其特征在于Z和环礁相。
2016-09-07 astro-ph.HE
The spectral-timing properties of upper and lower kHz QPOs
中子星低质量X射线双星4U 1608 - 522和4U 1636 - 536的低千赫准周期振荡(kHz QPO)发射的软滞后已被报道。这些滞后具有约束QPO排放源的前景。在本文中,我们调查的频谱定时特性的低和高kHz QPO从中子星二进制4U 1728 - 34,使用整个罗西X射线定时探测器档案在这个来源。我们发现,两个QPO的滞后能量谱是系统不同的:而较低的kHz QPO显示软滞后,较高的kHz QPO显示一个平坦的滞后能量谱或硬变化滞后软的变化。这表明两种不同的QPO生成机制。我们还对两个kHz QPO的协方差谱进行了第一次谱去卷积。QPO光谱与康普顿化黑体发射一致,类似于在时间平均光谱中发现的,但具有更高的种子光子温度,这表明康普顿化层(边界/扩散层,电晕)的更紧凑的内部区域负责QPO发射。考虑到我们的结果与其他最近的研究结果,这导致我们的假设,即较低的kHz QPO信号产生的紧凑的边界层区域本身的相干振荡。然后,可以将较高kHz QPO信号与在内部吸积盘中产生的较不相干的吸积速率变化相关联,当它们到达边界层时被检测到。
2015-08-25 astro-ph.HE
Testing the relativistic precession model using low frequency and kHz quasi-periodic oscillations in neutron star low mass X-ray binaries with known spin
我们分析了所有可用的RXTE数据的样本13个低质量的X射线双星与已知的中子星自旋,不是持久的中子星。我们仔细测量的准周期振荡(QPO)的质心频率之间的相关性。我们比较这些相关性的相对论性进动模型(RPM)的预测,由于帧拖动,QPO将发生在Lense-Thirring进动频率$ν_{LT}$的测试粒子轨道,其轨道频率是上kHz QPO频率$ν_u$。相反,最突出的以前的研究,我们发现两个不同的振荡范围内预测的$ν_{LT}$,同时存在于广泛的$ν_u$。另外,当$ν_u$超过600 Hz时,低频噪声分量之一演变成$ν_{LT}$范围内的(第三)QPO。这些QPO的频率都与$ν_u$相关,遵循幂律,指数在0.4 $-$ 3.3之间,在80例$\%$病例中(3至>20 $σ$)显著超过预测值2.0。此外,没有证据表明中子星的自旋频率会影响这三个QPO频率中的任何一个,就像预期的框架拖曳一样。最后,观察到的QPO频率往往高于$ν_{LT}$预测的合理的中子星特定的转动惯量。鉴于最近在黑洞中的进动模型的成功,我们简要地讨论了这样的进动可以发生在中子星的频率不同的测试粒子值和与观察到的一致的方式。进动环面几何形状和其他扭矩比帧拖动可能允许进动产生观察到的频率相关性,但只能解释$ν_{LT}$范围内的三个QPO之一。
2016-11-17 astro-ph.HE
The kHz QPOs of Neutron Stars and Millisecond Pulsars and Implications
在中子星低质量X射线双星(NS-LMXB)中发现了千赫兹准周期振荡(KHz QPO),在致密天体表面附近呈现毫秒级的计时现象。我们简要总结了以下内容:(1).双kHz准周期振荡的相关性和分布;(2).高低频QPO的关系;(3). NS环礁和Z源的QPO性质; NS自旋和QPO之间没有明显的直接相关性;(5)。kHz QPO的机制;(6). kHZ QPO的含义,例如,NS质量和半径、磁盘厚度以及Atoll和Z源的磁场。
2013-05-13 astro-ph.HE
On kHz oscillations and characteristic frequencies of accreting magnetospheres
当吸积恒星接近恒星磁场的偶极分量和吸积盘之间的旋转平衡时,恒星的旋转速率大约是在吸积盘内边界处的开普勒旋转速率的数量级,估计为传统的阿尔芬半径。如果吸积流被恒星磁场的更高多极引导,那么高于平衡旋转频率的频率范围自然会出现。磁场的更高多极分量将在更靠近恒星的半径处平衡吸积流的材料应力。与这些广义阿尔芬半径的开普勒频率增加的多极的顺序。其他频带,如与吸积流相关的周转频率,可能反过来高于开普勒频率。我们提出了由于这些影响而产生的更高频率的频谱的表达式。最近在球状星团Terzan 5中发现的11 Hz(P = 90 ms)X射线脉冲星IGR J17480-2446观测到的千赫兹准周期振荡频率远高于中子星的旋转速率,这可能是由于吸积流中这些模式的激发对吸积速率的调制。从软伽马中继站SGR 1806-20(P = 5.2 s)和SGR 1900+14(P = 7.5 s)观测到的非常高的QPO频率也可能对应于这些特征频率,如果SGR从它们周围的后备盘吸积的话。
2012-06-11 astro-ph.HE
The Comptonising medium of the neutron star in 4U 1636-53 through its lower kilohertz Quasi-Periodic Oscillations
逆康普顿散射在中子星低质量X射线双星光谱的高能部分占主导地位。有人提出,逆康普顿散射也驱动千赫兹准周期振荡(kHz QPO)的辐射特性。在这项工作中,我们构建了一个模型,预测的kHz QPO的均方根幅度和时间滞后的能量依赖性。利用这个模型,我们拟合了NS LMXB 4U 1636-53中低kHz QPO在11个QPO频率间隔上的均方根振幅和时滞能谱,并报告了三个重要发现:(1)需要在NS表面上方延伸1-8 km的介质来拟合数据;这种介质可以通过重力和辐射压力之间的平衡来维持,而不需要强制任何平衡条件。(ii)我们预测的振荡NS温度之间的时间延迟,由于反馈,和振荡电子温度的介质,与相位分辨光谱的帮助下,可以用作探针的几何形状和反馈机制。(iii)我们发现,所观察到的变化作为QPO频率的函数,主要是由介质的振荡电子温度驱动。这提供了强有力的证据,表明LMXBs中的康普顿介质即使不是完全驱动,也会显着影响较低kHz QPO的辐射特性,无论产生QPO频率的动力学机制的性质如何。
2019-12-14 astro-ph.HE
The kilohertz quasi-periodic oscillations during the Z and atoll phases of the unique transient XTE J1701--462
我们分析了中子星低质量X射线双星XTE J1701-462在2006-2007年爆发期间的866次观测。XTE J1701-462是迄今为止唯一一个在爆发期间毫无疑问地显示Z型和环礁型光谱和时间特征的源。我们发现,在环礁阶段较低的kHz QPO有一个显着更高的相干性和分数均方根幅度比任何的kHz QPO在Z阶段,并在相同的频率范围内,环礁较低的kHz QPO显示的相干性和分数均方根幅度,分别比Z kHz QPO大2倍和3倍。在Z阶段的707个观测中,没有一个观测的kHz QPO具有与XTE J1701-462处于环礁阶段时相似的相干性或均方根振幅,尽管Z阶段的总曝光时间比环礁阶段长约5倍。由于它是在同一个源中观测到的,所以QPO相干性和Z相位与环礁相位之间的均方根振幅的差异不可能是由于中子星质量、磁场、自旋、吸积盘的倾斜度等。如果QPO频率是产生它的吸积盘半径的函数,我们的结果表明,在XTEJ 1701 -462中,相干性和均方根幅度与该半径并不唯一相关。在这里,我们认为,这种差异是由于在中子星周围的吸积流的性质的变化。无论精确的机制,我们的结果表明,其他的效果比中子星周围的时空几何有很强的影响的相干性和均方根振幅的kHz QPO,因此的相干性和均方根振幅的kHz QPO不能简单地用来推断存在的最内部的稳定的圆形轨道围绕一个中子星。
2010-05-18 astro-ph.HE
MHD simulations of oscillating cusp-filling tori around neutron stars -- missing upper kHz QPO
我们进行了轴对称的,基于网格的,理想磁流体动力学(MHD)模拟振荡尖点填充环面轨道非旋转中子星。采用伪牛顿势来构造平衡状态下的等角动量环面。环面的内缘由有效势中的“尖点”终止。模型圆环的初始运动受到均匀亚音速垂直和对角速度场的扰动。随着组态随时间的演化,我们测量了中子星表面的质量吸积率,得到了功率谱。尖点环面的主要振荡模式是径向周转模式。尖点的存在似乎抑制了垂直振荡。根据我们的分析,质量吸积率带有振荡环面的调制印记,因此边界层亮度也是如此。
2017-05-16 astro-ph.HE
The emission positions of kHz QPOs and Kerr spacetime influence
基于Alfven波振荡模型(AWOM)和相对论性进动模型(RPM),我们估计了除了CirX-1在r = 30 - 5 km(R/15 km)外,大多数被探测到的KHz类星体的发射位置在r=18+-3 km(R/15 km)。在KHz QPO的上限Keplerian频率下,讨论了Kerr时空中的自旋效应,当自旋频率为1000(400)Hz时,自旋效应比Schwarzchild情形的自旋效应有5%(2%)的修正,并应用于四个典型的QPO源Cir X-1,Sco X-1,SAX J1808.4-3658和XTE 1807-294,提到。
2009-12-04 astro-ph.HE
Lags of the KiloHertz Quasi-Periodic Oscillations in the transient source XTE J1701$-$462
我们分析了中子星X射线双星XTE J1701 $-$ 462的14次千赫兹准周期振荡(kHz QPO)观测,这是第一个在单次爆发期间显示出环礁和Z型行为之间明显过渡的源。我们计算了XTE J1701 $-$ 462在参考/硬带(6.1 - 25.7 keV)和主体/软带(2.1 - 5.7 keV)之间的环礁和Z相位观测的平均互谱,以使用新技术获得较低和较高kHz QPO的平均时间滞后。在环礁阶段,我们发现,在频率较低的kHz QPO的软光子落后于硬的$18 \pm 8$ $μ$ s,而在Z阶段的滞后是$33\pm35$ $μ$ s,一致的零。这两个相位的滞后的差异表明,在XTE J1701 $-$ 462中,正如在其他光源中观察到的那样,滞后随着亮度的增加而减小。我们发现,对于环礁和Z相位观测的分数均方根振幅增加与能量高达$\sim$ 10千电子伏,并保持或多或少恒定在较高的能量。由于XTE J1701 $-$ 462的这些变化发生在同一次爆发中,所以像中子星的质量或系统的倾角这样的性质不能对环礁和Z相的kHz QPO的定时性质的差异负责。在这里,我们认为,这些差异是由康普顿化组件或电晕驱动,可能振荡的吸积盘的最里面的区域的耦合模式。
2022-04-13 astro-ph.HE
Statistical Analysis for the Q-factor of twin kHz QPOs
利用最近发表的中子星低质量X射线双星(LMXB)双kHz准周期振荡(QPO)数据,从统计的角度研究了明亮Z源和不太明亮的Atoll源的不同轮廓。结果表明,Z源和Atoll源的高kHz QPO的品质因数分布较窄,分别集中在7.98和9.75; Z源的低kHz QPO的品质因数分布较窄,而Atoll源的QPO的品质因子分布较宽,分别集中在5.25和86.22。为了研究QPOs的品质因数与峰值频率的关系,我们分别用幂律、线性和指数函数对数据进行了拟合。无论是上量子点还是下量子点,品质因数都有随峰值频率增加而增加的趋势。我们的研究结果的影响进行了讨论。
2012-02-14 astro-ph.HE
Spectral-timing analysis of the kilohertz quasi-periodic oscillations and constraints on the mass of the neutron star in 4U 1636-536 using AstroSat observations
本文基于 AstroSat 对 4U 1636-536 的光谱与计时观测,分析态转变、kHz QPOs 及日冕性质,并利用相对论进动模型测得中子星质量为 2.37±0.02 M⊙。
2025-09-30 astro-ph.HE
Probing the accretion disc structure by the twin kHz QPOs and spins of neutron stars in LMXBs
分析了12颗低质量X射线双星(中子星)的双KHz准周期振荡(KHzQPO)辐射半径与同旋半径之间的关系。我们发现这些源的平均共旋半径为rco约32 km,并且所有的双KHz QPO的发射位置都位于共旋半径之内,表明双KHz QPO是在自旋上旋过程中形成的。结果表明,双KHz准周期振荡的上限频率比NS自旋频率高出10%以上,这可能是吸积物质的开普勒运动与NS自旋之间存在临界速度差的原因,该临界速度差对应于双KHz准周期振荡的产生。此外,我们还发现约83%的双kHz准等离子体在15-20 km的半径范围内成团,这可能是受到NS的硬表面或局部强磁场的影响。作为一个特例,SAXJ1808.4 -3658显示出r = 21-24 km的双KHz类星体的较大发射半径,这可能是由于它的吸积速率较低或测量的NS质量较小(< 1.4太阳质量)。
2017-01-09 astro-ph.HE
KHz QPOs in LMXBs, relations between different frequencies and compactness of stars
我们认为,可以根据观测到的四颗致密星SAXJ1808.4 $-$ 3658、KS 1731 $-$ 260、SAXJ1750.8 $-$ 2900和IGRJ 17191 $-$ 2821的千赫兹准周期振荡(KHz QPO-s)的差异来确定它们的质量。恒星半径非常接近爱因斯坦的广义相对论所预测的边缘稳定轨道$R_{ms}$。值得注意的是,这些恒星中的第一颗是Li \emph{et al.}(1999)在十多年前根据独特的毫秒X射线脉动提出的一颗奇怪的恒星,并精确确定了它的自转周期。八年前,它显示了kHz QPO-s,到目前为止,它是唯一被观察到的一组。这是我们第一次估计的质量的恒星和其他三个紧凑的恒星在低质量的X射线双星使用他们观察到的kHz QPO-s。
2011-02-10 astro-ph.HE
NICER Detects a Soft X-ray Kilohertz Quasi-periodic Oscillation in 4U 0614+09
我们报告了用中子星内部成分探测器(NICER)检测到的千赫兹准周期振荡(QPO)。分析X射线爆发器4U 0614+09上的大约165 ks的NICER曝光,我们检测到单峰上kHz QPO的多个实例,质心频率范围从400 Hz到750 Hz。我们解决的kHz QPO作为能量的函数,并测量,第一次,QPO振幅低于2千电子伏。我们发现,在1 keV的分数振幅的顺序为2%rms,并讨论了量子点发射过程中的背景下的康普顿模型的影响。
2018-07-24 astro-ph.HE
Morphological analysis on the coherence of kHz QPOs
本文以最近发表的中子星低质量X射线双星双kHz准周期振荡(QPO)数据为样本,研究了样品的形貌,重点研究了kHz QPO的品质因数、峰值频率,并试图推断其物理机制。我们注意到:(1)Z源和Atoll源的高kHz QPO的品质因数较低(一般为2 ~ 20),且随着QPO峰值频率的增加而增加。(2)Z源和Atoll源的低kHz QPO的品质因数随频率的分布有很大的不同。对于大多数Z源样本,较低kHz QPO的品质因数较低(通常低于15),并且随着峰值频率稳定地上升,除了Sco X-1,其在约750 Hz的频率处突然下降。而对于大多数Atoll源,低kHz QPO的品质因数很高(从2到200),通常有一个上升部分,最大值和突然下降。(3)有三个Atoll源(4U 1728-34、4U 1636-53和4U 1608-52)显示出用于较低kHz QPO的非常高的品质因数。这三个源已被检测到的自旋频率和边带,其中具有较高的自旋频率的源具有较高的品质因数的低kHz QPO和边带频率之间的差异较小QPO频率较低kHz。
2012-10-31 astro-ph.HE
Highly coherent kilohertz quasi-periodic oscillations from a neutron star X-ray binary EXO 1745-248
我们报告了在瞬态中子星低质量X射线双星EXO 1745-248中发现的~ 690 Hz的千赫兹准周期振荡(kHz QPO)。我们发现,这是一个较低的kHz QPO,并系统地研究了其属性的时间变化,使用较小的数据段和不移位和添加技术。品质(Q)因子偶尔在频率和时间的短范围内显著变化。对于200 s的时间段,发现QPO的高Q因子(264.5 ± 38.5),这可能是文献中报道的最大值。我们认为,一个有效的方法来排除kHz QPO模型是观察找到这样的高Q因子,即使是很短的时间,因为许多模型不能解释高相干性。然而,正如我们所证明的,移位相加技术无法找到在短时间内出现的非常高的Q因子。这表明kHz QPO的相干性可能高于使用该技术报告的已经很高的值,这意味着对模型的进一步限制。我们还讨论了kHz QPO的分数均方根幅度和Q因子的能量依赖性。
2011-03-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulse amplitude depends on kHz QPO frequency in the accreting millisecond pulsar SAX J1808.4-3658
研究了Rossi X射线定时探测器观测到的吸积毫秒X射线脉冲星SAXJ1808.4 -3658的300-700 Hz上kHz准周期振荡(QPO)和401 Hz相干脉动之间的关系。我们发现,脉冲幅度系统地改变了约2倍时,上kHz QPO频率通过401 Hz:它一半时,QPO移动到自旋频率以上,并再次加倍的方式返回。这第一次确立了kHz QPO对毫秒脉动的直接影响的存在,并为上kHz QPO的起源提供了新的线索。我们讨论了几种情况下,得出的结论是,虽然更复杂的解释不能正式排除,我们的结果强烈表明,QPO产生的方位角运动的内边缘的吸积盘,最有可能的轨道运动。根据这种方位角运动比自旋快还是慢,等离子体与中子星磁场的相互作用也不同。最直接的解释涉及磁层离心抑制吸积流,设置在上kHz QPO变得比自旋慢。
2015-01-05 astro-ph.HE
The time derivative of the kilohertz quasi-periodic oscillations in 4U 1636-53
我们分析了截至2010年5月的中子星低质量X射线双星4U 1636-53的所有档案RXTE观测。在1280次观测中,我们发现了528次千赫兹准周期振荡(kHz QPO),其中约65%的检测对应于所谓的较低kHz QPO。使用这个QPO,我们测量,第一次,QPO频率的变化率作为QPO频率的函数。为此,我们使用QPO频率在10个连续测量组上的扩展,采样时间尺度在320和1600 s之间,以及QPO频率在32到160 s时间尺度上的时间导数。我们发现:(i)随着QPO频率的增加,QPO频率扩展和QPO时间导数都减小约3倍。(ii)QPO时间导数的平均值随着测量导数的时间尺度从小于64 s增加到160 s而减小约2倍。(iii)QPO时间导数的绝对值与QPO频率之间的关系对于正的和负的QPO频率导数都是相同的。我们表明,如果低或高kHz QPO反映了开普勒频率在吸积盘的内边缘,这些结果支持的情况下,吸积盘的内部部分被截断的半径是由粘性和辐射阻力的综合效应。
2012-06-01 astro-ph.HE
Probing X-ray burst -- accretion disk interaction in low mass X-ray binaries through kilohertz quasiperiodic oscillations
I型X射线爆发的强辐射通量与中子星周围的吸积流相互作用。高频准周期振荡(kHz QPO),在几十个引力半径的轨道频率匹配的频率观察,提供了一个独特的探测盘最里面的区域。在本文中,我们跟踪低kHz QPO,响应于I型X射线爆发,在两个原型QPO源,即4U 1636-536和4U 1608-522,所观察到的罗西X射线定时探测器的正比计数器阵列。我们已经选择了一个样本的15个突发的kHz QPO频率可以跟踪的时间尺度与突发的持续时间(几十秒)。我们发现的证据表明,QPO的影响超过200秒,在一个非常长的爆发和100秒,在其他两个(虽然在一个不太重要的水平),而爆发的排放已经衰减到一个水平,将使预爆发QPO被检测到。另一方面,对于大多数我们的突发kHz QPO样本,我们表明,一旦检测到的QPO的统计允许,在最好的情况下,我们能够设置一个上限为20秒的恢复时间的QPO。这种行为的多样性与爆发峰值亮度的差异无关。我们讨论了这些结果的框架内,最近的发现,吸积到中子星可能会加强在I型X射线爆发。随后的磁盘耗尽可以解释QPO的消失约100秒,可能在两个事件中观察到。然而,必须援引其他设想来解释从大多数突发中推断出的恢复时间短的原因。显然,I型X射线爆发的快速计时和光谱信息的组合在中子星周围的内部吸积流动力学的研究中具有巨大的潜力。
2014-08-20 astro-ph.HE
Modeling the upper kHz QPOs of 4U 1728-34 with X-ray reverberation
虽然千赫兹准周期振荡(kHz QPO)自最初发现以来已经被研究了几十年,但这些信号的原因仍然未知,因为没有模型能够准确预测它们的所有频谱和定时特性。另外,X射线混响滞后已经在活动星系核和恒星质量黑洞双星中检测到,混响也可能发生在中子星系统中,产生与kHz QPO测量的滞后相同幅度的滞后。此外,在许多中子星系统的时间平均光谱中检测到相对论反射的Fe K线,为测试混响提供了额外的动机。虽然已经表明较低kHz QPO的滞后能量特性不太可能由X射线混响产生,但是尚没有探索较高kHz QPO。因此,我们使用相对论射线追踪函数的上kHz QPO滞后能谱模型,并将其应用于4U 1728-34上kHz QPO已被检测到的存档RXTE数据。通过建模的时间平均频谱中,上kHz QPO已被显着检测到,我们确定的反射通量分数在所有的能量,并产生一个模型的滞后能量谱从X射线混响。我们探讨了几种不同类型的反射模型的建模滞后特性的依赖关系,但无法成功地再现测量滞后的4U 1728-34。我们的结论是,混响本身并不能解释测得的时间滞后检测到上kHz QPO。
2020-01-22 astro-ph.HE
Studying Frequency Relations of kHz QPOs for 4U 1636-53 and Sco X-1: Observations Confront Theories
通过拟合两个原型中子星准周期振荡源(4U~1636-536和Sco X-1)中同时出现的低kHz和高kHz准周期振荡(QPO)的频率,检验了目前提出的所有QPO模型的预测能力。模型预测两个频率之间的线性、幂律或任何其他关系。我们发现,对于看似合理的中子星参数(质量和角动量),没有模型可以令人满意地再现数据,导致我们的拟合卡方值非常大。对于4U~1636-53和Sco X-1,这在很大程度上是由于数据与线性关系显著不同。一些模型表现相对较好,但仍然有自己的问题。对数据与模型进行这种详细的比较,将有助于确定进一步改进这些模型的途径。
2010-10-29 astro-ph.HE
Fractional amplitude of kilohertz quasi-periodic oscillation from 4U 1728-34: evidence of decline at higher energies
千赫准周期振荡(kHz QPO)是从中子星低质量X射线双星(LMXB)中探测到的一种具有观测鲁棒性的高频定时特征。这一特征对于探测中子星的超致密核物质和强引力区是非常有用的。然而,尽管文献中存在许多模型,但kHz QPO的物理起源尚不清楚,因此该特征还不能用作工具。kHz QPO分数均方根幅度的能量依赖性是理解该时序特征的物理起源的拼图中的重要部分。已知分数均方根振幅在较低能量下随能量增加。在更高的能量下,振幅通常被认为是饱和的,尽管这并不成立。为了提高信噪比,我们将来自中子星LMXB 4U 1728-34的数十个低kHz QPO组合起来。因此,我们,第一次尽我们所知,发现一个显着的和系统的分数均方根振幅与能量在更高的光子能量的减少。假设一个能量谱模型,黑体+幂律,我们探讨如果一个单一的频谱参数的正弦变化可以重现上述分数均方根幅度行为。我们的分析表明,任何单一的黑体参数的振荡是有利于任何单一的幂律参数的振荡,以解释测量的振幅行为。我们还发现,较低kHz的QPO的品质因数并不依赖于光子能量。
2012-09-16 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints on kHz QPO models and stellar EOSs from SAX J1808.4-3658, Cyg X-2 and 4U 1820-30
我们用NS质量和双KHz QPO频率的源检验了KHz QPO的相对论性进动模型(RPM)和MHD Alfven波振荡模型(AWOM)。对于RPM,Cyg X-2的导出NS质量(SAX J1808.4 - 3658和4U 1820 - 30)为1.96 +/-0.10太阳质量(2.83 +/-0.04太阳质量和1.85 +/-0.02太阳质量),这比测量结果1.5 +/-0.3太阳质量(<1.4太阳质量和1.29 + 0.19/-0.07太阳质量)高30%(100%和40%)。对于以恒星密度为模型自由参数的AWOM,我们推断出上述三种源的NS半径约为10 - 20 km,在此基础上,我们可以借助状态方程(EOSs)来推断NS内部的物质组成。特别是对于SAXJ1808.4 - 3658,AWOM显示出比其他已知kHz QPO源更低的NS质量密度,半径范围为17 - 20 km,这排除了其恒星内部的奇异夸克物质。
2013-10-15 astro-ph.HE
Study on the energy limits of kHz QPOs in Sco X-1 with $RXTE$ and $Insight$-HXMT observations
利用Rossi X射线定时探测器($RXTE$)和硬X射线调制望远镜($Insight$ -HXMT)的观测数据,对Sco X-1的千赫兹准周期振荡(kHz QPO)进行了详细的光谱定时分析。首次研究了可探测到kHz准周期振荡的能带:在水平支上,$RXTE$探测到的上、下kHz准周期振荡的能带分别为$\sim$ 6.89- 24.01 keV和$\sim$ 8.68- 21.78 keV,$Insight$ -HXMT探测到的上kHz准周期振荡的能带为$\sim$ 9- 27.5 keV;在正常下支上,能带较窄。kHz QPO的分数均方根(rms)在较低能量处随着能量而增加,对于较低峰和较高峰,在约16 keV和20 keV处达到平台,并且然后虽然具有较大的不确定性而趋于平稳。对$RXTE$ /PCA的死区效应进行了仿真,结果表明死区效应对KHz QPO的搜索影响不大,但会使均方根幅度被低估。$RXTE$数据表明,在$\sim$ 6 keV以下没有检测到明显的QPO,这意味着kHz QPO不是源自吸积盘和中子星表面的黑体发射。此外,结合对KHz准周期振荡的能谱和绝对均方根谱的分析,我们认为Sco X-1中KHz准周期振荡起源于过渡层内部的康普顿化,其中旋转决定了频率,向内的体运动使谱变硬。
2021-04-17 astro-ph.HE
On the distribution of frequency ratios of kHz QPOs
吸积中子星准周期振荡(QPO)的宽度(W)和均方根振幅(Rs)随频率变化。类似地,QPO频率随着源计数率(S)而变化。因此,QPO的重要性,缩放为S x Rs^2/W^(1/2)也将取决于频率。此外,显著性还随着傅立叶功率密度谱(T)的积分时间的平方根而增加。因此,根据数据的考虑方式,kHz QPO可能仅在其频率跨度的有限范围内被检测到,或者主要在某些频率处被检测到,从而潜在地导致所观察到的频率或频率比的分布中的偏差。尽管存在很多争议,但在Sco X-1中观察到的QPO频率比约为3/2的聚类,也在其他来源中看到,以前已被用作支持中子星QPO共振模型的论据。本文测量了三个原型中子星kHz QPO源4U 1636 -536、4U 0614 +091和Sco X-1的两个kHz QPO的统计显著性随频率的变化。由于QPO检测的意义取决于频率,我们表明,在灵敏度有限的观测(如在RXTE/PCA的情况下),同时检测的较低和较高的kHz QPO只能在有限的频率范围内实现。结果,即使QPO频率的均匀分布也将导致频率比的直方图中的峰值(特别是约3/2)。这意味着,所观察到的集群的比率并没有提供任何证据的固有的首选频率比,从而削弱了共振机制的情况下,在起源的中子星kHz QPO。
2009-09-16 astro-ph.HE
Spectral-Timing Analysis of the Lower kHz QPO in the Low-Mass X-ray Binary Aquila X-1
在低质量X射线双星(LMXB)系统中,千赫准周期振荡(kHz QPO)的光谱定时产物,包括能量和频率相关的滞后,已经在4U 1608-52,4U 1636-53和4U 1728-34中进行了分析。本文首次研究了中子星LMXB天鹰座X-1低kHz QPO的光谱时序特性。我们计算宽带能量滞后,以及依赖于能量的滞后和协方差谱使用的数据从罗西X射线定时探测器(RXTE)。我们发现非常相似的特性,其他先前研究的系统,包括软滞后的$\sim$ 30 $μ$ s之间的3.0 - 8.0 keV和8.0 - 20.0 keV的能量带在平均QPO频率。我们还发现,滞后显示出几乎单调的趋势与能量,最高能量的光子到达第一。较低kHz QPO的协方差谱与热康普顿化模型很好地拟合,尽管我们发现与平均谱相比种子光子温度更高,这也见于Peille等人,(2015),并指出了复合边界层发射区的可能性。最后,我们看到在一组观测中,在2.4- $σ$置信度的协方差谱中的Fe K分量,这可能会引起关于混响在滞后产生中的作用的问题。
2016-11-08 astro-ph.HE
Shell Collision Induced Kilo-Hertz Quasi-Periodic Oscillation in X-Ray Binaries
在某些致密源中发现了比为3/2的双千赫兹准周期振荡,这被认为与它们的吸积盘的最内层有关,从而携带了强区的引力信息。然而,已经揭示了更复杂的现象,例如,4U 1820-20的双千赫兹准周期振荡在一定的谱态开始增强,达到一定的能级后达到饱和。此外,这种准周期振荡是不均匀的,有多个峰值,表现出随机性。这封信表明,如果准周期振荡起源于致密物体的喷流,这些挑战可能很容易理解。由于中子星自旋或吸积的种子周期性,壳层碰撞在喷流中发展。相应的双千赫兹准周期振荡自动携带随机特征,频率变化,并与光度,光谱特性相耦合,这很好地解释了4U 1820-30的观测。预测了4U 1820-30新的准周期振荡,验证了模型的有效性。该方案也适用于活动星系核等致密天体。
2013-05-30 astro-ph.HE
Trapped, Two-Armed, Nearly Vertical Oscillations in Polytropic Disks
我们研究了在多变圆盘中双臂近垂直振荡的捕获。双臂近垂直振荡是有趣的,在这个意义上,他们被困在一个内部区域的磁盘与适当的频率,如果磁盘的内边缘是一个边界,反映振荡。取决于振荡模式,陷获振荡的频率覆盖LMXB中的kHz QPO到低频QPO的频率范围。低频陷波振荡特别令人感兴趣,因为它们的陷波区域很宽。然而,只有当$Γ(\equiv 1+1/N)$接近但小于4/3时(当自旋参数$a_*$为零时),才出现这些低频振荡,其中$N$是多变指数。上述临界值4/3随着$a_*$的增加而略微增加。
2010-04-04 astro-ph.HE
kHz QPOs from the 2000 and 2010 X-ray transients located in the globular cluster Terzan 5: EXO1745-248 and IGR J17480-2446
EXO 1745 - 248是一颗位于球状星团泰山5(Terzan 5)的瞬变中子星。它在2000年爆发,并在一次罗西X射线定时探测器的观测中显示出频率在670和715 Hz之间的高度相干准周期振荡(QPO)。应用最大似然法拟合X射线功率密度谱,我们表明,QPO可以检测到的片段短T = 48秒。我们发现,它的宽度是一致的是恒定的,而以前的分析的基础上更长的段持续时间(200秒)发现它的变量。如果EXO 1745 - 248中的QPO频率变化遵循随机游走(即漂移对测量宽度的贡献像T的平方根一样增加),则我们得出约2.3 Hz的固有宽度。这对应于在691 Hz下约297 +/-50的固有品质因数。我们还表明,Q是一致的恒定在2.5和25千电子伏之间。IGR J17480 - 2446是位于Terzan 5中的另一个X射线瞬态。这是一个非常有趣的对象,显示吸积动力脉动和爆发振荡在11赫兹。我们报告10月18日和10月23日之间检测到的kHz QPO的属性,在源从所谓的环礁移动到Z状态后不久。它的QPO是典型的持续Z源;在这个意义上,它们具有低Q因子(约30)和低RMS幅度(约5%)。最高频率(870 Hz),如果是轨道频率,则盘内半径的下限约为18.5 km,磁场的偶极矩上限为5 x 10^26 G cm ^3。
2012-05-02 astro-ph.HE
Quasi-periodic oscillations from Rossby Wave Instability
研究了微类星体高频准周期振荡的Rossby波不稳定性模型。我们在这个模型中显示了QPO的光线跟踪光变曲线,并讨论了未来大型X射线定时天文台(LOFT)观测区分替代QPO模型的前景。
2013-10-03 astro-ph.HE
Relation between spectral changes and the presence of the lower kHz QPO in the neutron-star low-mass X-ray binary 4U 1636-53
我们使用一个包括热康普顿化成分的模型,拟合了用{ \it Rossi X射线定时探测器}拍摄的中子星低质量X射线双星4U 1636 $-$ 53的所有观测结果的$3-180$ -keV谱。我们发现,在低硬态的幂律指数的这个组件,$Γ$,逐渐增加的颜色-颜色图中的源移动。当源经历从硬态到软态的转变时,$Γ$突然下降;一旦源处于软态,$Γ$再次增加,然后随着源频谱进一步软化而逐渐减小。$Γ$的变化与电子温度的变化一起反映了日冕光学厚度的变化。较低的千赫兹准周期振荡(kHz QPO)在这个源只出现在从硬到软状态的过渡期间的观测,当日冕的光学深度是高的,变化强烈依赖于源的颜色-颜色图中的位置。我们的研究结果是一致的情况下,较低的kHz QPO反映了全球模式的系统,从光盘和/或中子星表面之间的共振,和Comptonising日冕的结果。
2016-11-28 astro-ph.HE
Mechanical model of a boundary layer for the parallel tracks of kilohertz quasi-periodic oscillations in accreting neutron stars
千赫尺度准周期振荡是中子星低质量X射线双星的一个显著特征。在所有的变异模式,他们是特别有趣的,作为一个探针的吸积流的最里面的部分,包括吸积边界层(BL)的表面上的中子星。所有现有的kHz QPO模型只能解释其丰富的现象学的一部分。在这里,我们表明,他们的一些属性可以解释一个非常简单的模型的BL,是自旋的吸积快速旋转的物质从磁盘和自旋下来的相互作用与中子星。特别是,如果从BL到恒星的质量和角动量转移的特征时间尺度是相同的数量级,我们的模型自然地再现了所谓的平行轨道效应,当QPO频率与光度在小时的时间尺度相关,但在天的时间尺度变得不相关。负责BL和恒星之间质量和角动量交换的两个时间尺度的接近是BL径向结构的预期结果。
2021-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inferring neutron-star properties from gravitational-wave signals of binary mergers
两颗中子星合并后形成的合并残留物的振荡是高密度状态方程的特征。主振荡频率在引力波频谱的kHz范围内出现明显的峰值。我们描述了如何的主要振荡频率的残余物可以用来推断非旋转中子星的半径。
2015-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quasi-Periodic Oscillations in magnetars: linking variability and emission
我提出最近的研究结果耀斑发射磁星。在巨磁星耀斑尾部观测到的强准周期振荡经常被解释为全球地震振荡的证据。我证明,这样的全球振荡是不能直接观察到的光变曲线。新的工作表明,最强QPO的振幅在观测到的旋转阶段几乎保持不变,我认为这表明它是由恒星的额外发射过程产生的。
2012-10-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
A new method to constrain neutron star structure from quasi-periodic oscillations
通过拟合低质量X射线双星中吸积中子星X射线通量中观测到的同步准周期振荡模式的频率,发展了一种测量中子星参数和推导致密物质物态方程约束条件的新方法.为了达到这个目的,我们计算的测地线运动的基频旋转中子星的基础上精确的广义相对论近似的外部时空。一旦通过QPO模型将基频与观测到的频率相关联,就可以将它们拟合到数据中,以获得描述时空的三个参数的估计值,即中子星质量、角动量和四极矩。从这些参数中我们可以得到中子星的结构和状态方程的信息。我们提出了我们的方法适用于从三个系统(4U 1608 -52,4U 0614 +09和4U 1728 -34)观察到的kHz QPO频率对的原理证明。我们确定kHz QPO的方位角和近星点进动频率的物质轨道的中子星,并通过我们的贝叶斯推断技术,我们得到的中子星的质量和半径的约束。该方法也适用于其他基于测地线频率的准稳态振荡模型。
2020-06-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Maximum likelihood fitting of X-ray power density spectra: Application to high-frequency quasi-periodic oscillations from the neutron star X-ray binary 4U1608-522
来自弱磁化中子星的高频准周期振荡(QPO)显示出快速的频率变化和高相干性,在850 Hz附近的频率处品质因数至少达到200。他们的参数已经估计到目前为止,从标准的最小(卡方)拟合技术,结合大量的功率密度谱(PDS)后,有功率正态分布。考虑到PDS的统计特性,我们采用极大似然方法推导了非高斯区域的QPO参数。该方法具有通用性,易于实现,可用于拟合单个PDS、多个PDS同时拟合或拟合其平均值,且显然不限于kHz QPO数据的分析。它适用于分析任何在频率分辨率和低频率变化性方面优化的PDS或包含参数在短时间尺度上变化的PDS,如kHz QPO的情况。当拟合的PDS数很大时,它相当于标准的卡方平方最小化拟合。仿真结果表明了该方法的准确性、可靠性和优越性。我们证明了QPO参数的极大似然估计是渐近无偏的,并且当QPO被合理地检测到时,偏差可以忽略不计。相比之下,我们表明,标准的最小(卡方2)拟合方法给出偏置参数具有较大的不确定性。应用极大似然拟合方法对中子星X射线双星4U 1608 -522的Rossi X射线定时探测器(RXTE)数据进行了拟合。我们表明,kHz QPO参数可以测量8秒的时间尺度上,频率的时间演变是一致的随机游走。这使我们能够估计QPO的固有品质因数为260左右,而先前的分析表明最大值为200左右(略)。
2011-12-02 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR