Weak secondary cyclotron line in eclipsing High Mass X-ray Binary Cen X-3
本文报告了Cen X-3的时间分辨光谱分析,发现微弱的次级吸收特征表现出亚谐波行为,其能量和深度与基频回旋谱线呈正相关,且与流量反相关,被解释为红移的偶极回旋共振。
2023-11-23 astro-ph.HE
Discovery of a cyclotron absorption line in the transient X-ray pulsar XTE J1829-098
我们使用NuSTAR天文台在2018年8月爆发期间获得的数据报告了X射线脉冲星XTE J1829-098的光谱和时序分析结果。在源光谱中,在能量为$E_{cyc}\simeq 15$ keV处检测到强吸收特征。这一特征被解释为对应于中子星表面$B\simeq1.7\times10^{12}$ G磁场强度的回旋共振散射线。脉冲相位分辨光谱表明,回旋线是显着检测在所有阶段的脉冲和它的能量和其他参数是可变的脉冲周期。源发射的时序分析显示出周期为$P = 7.84480(2)$ s的强脉动。脉冲分数随能量而变化,包括其在回旋加速器线附近的局部增加。使用RXTE天文台的档案数据,XTE J1829-098光谱中回旋加速器线的存在被独立证实。
2018-09-04 astro-ph.HE
We report on observations of the Be/X-ray binary system SwiftJ1626.6-5156 performed with NuSTAR during a short outburst in March 2021, following its detection of by the MAXI monitor and Spektrum-Roentgen-Gamma (SRG) observatory. Our analysis of the broadband X-ray spectrum of the source confirms the presence of two absorption-like features at energies ~9 and ~17 keV previously reported in literature and interpreted as the fundamental cyclotron resonance scattering feature (CRSF) and its first harmonic (based on RXTE data). The better sensitivity and energy resolution of NuSTAR, combined with t…
2021-06-17 astro-ph.HE
Her X-1: the positive cyclotron line energy / luminosity correlation
对一些明亮的超爱丁顿瞬变双星的研究表明,回旋共振散射特征(CRSF)的能量与辐射光度之间存在负相关。对于Her X-1,使用1996-2005年期间的重复RXTE观测,发现了相反的依赖关系:回旋加速器线的能量随着光度的增加而增加。RXTE/ASM测量的X射线通量(2-10 keV)被认为代表了亮度-更准确地说:在各自的35 d Main-On期间达到的最大X射线通量。这里,我们质疑ASM通量是否真的是源的热光度的准确测量。我们重新确定了回旋加速器线的能量,并使用来自RXTE上PCA(3.5-60 keV)和HEXTE(20-75 keV)仪器的组合数据进行了光谱拟合,其与原始工作中使用的相同35 d周期,以确定热通量。这些光谱。我们证实了原来的分析结果,回旋加速器线能量的变化约7%的通量的变化的一个因素。
2011-07-06 astro-ph.HE
A peculiar cyclotron line near 16 keV detected in the 2015 outburst of 4U 0115+63?
2015年10月,Be/X射线双星4U 0115+63经历了一次II型爆发,X射线光度达到$\sim$ { \DP{38} \es }。在爆发期间,核光谱望远镜阵列({ \it NuSTAR})进行了两次机会目标观测。利用{ \it NuSTAR}(3 $-$ 79 keV)的宽带谱,我们探测到了该源的多条回旋谱线,$\sim$ 12、16、22和33/35 keV。显然,16 keV谱线不是12 keV谱线的谐波分量。如这些回旋加速器线的相位相关等效宽度所描述的,16 keV和12 keV线是两个不同的基本线。在我们的工作中,我们采用两极回旋线模型进行观测,即,这两个线集形成于不同磁极的相同高度(在NS表面上方0.2km处的$\sim$)处,其中$\sim$ {1.1 \TDP{12} }和{1.4 \TDP{12} } G分别处于两极。
2020-07-08 astro-ph.HE
Cyclotron lines: from magnetic field strength estimators to geometry tracers in neutron stars
自Her X-1中发现第一条回旋加速器线以来整整四十年,与吸积中子星物理学研究相关的领域取得了显着的进展--回旋加速器线一直是这方面的主要火炬手,从作为唯一的直接估计者到这些系统中的磁场强度、吸积几何形状的示踪剂和发射束的指示剂。主要的活动集中在研究谐波分离,光度依赖性,脉冲相位依赖性和最近的线的形状和线能量的长期演变趋势。本文回顾了回旋加速线发现以来的重要研究成果,并对其意义进行了评述。重点放在脉冲相位分辨光谱和重要线索的联合定时和光谱研究在这种情况下可以提供,建立一个完整的图片物理吸积,因此在吸积中子星的X射线发射。
2017-09-21 astro-ph.HE
Luminosity dependence of the multiple cyclotron lines in 4U 0115$+$63
该研究通过NuSTAR观测2023年巨耀发中的4U 0115+63,发现五条回旋谱线,其中两条基频,且谱线能量与光度呈弱正相关,符合无碰撞激波模型。
2024-07-18 astro-ph.HE
Probing the Cyclotron line characteristics of 4U 1538-522 using AstroSat-LAXPC
我们报告的第一份报告回旋线的研究与LAXPC仪器机载AstroSat的高质量X射线双星脉冲星4U 1538-52。在对源进行为期一天、净曝光量为50 ks的观测过程中,源的X射线通量保持恒定。脉冲波形在低能区为双峰,在高能区为单峰,跃迁发生在源的回旋线能量附近。在$\sim$ 22 keV处检测到了相位平均谱中非常显著的回旋散射特征。这是该震源中信噪比最高的CRSF探测方法之一。我们进行了详细的脉冲相位分辨光谱分析与10个独立的相位箱。我们报告的连续谱和CRSF参数的脉冲相位分辨光谱的结果。的回旋加速器线参数显示脉冲相位依赖于整个阶段的CRSF能量变化为$\sim$ 13%,这是在协议与以前的研究。我们还证实了在1996-2004年(RXTE)和2012年(朱雀)观测之间观察到的CRSF质心能量的增加,加强了这种增加是一种长期变化。
2018-12-17 astro-ph.HE
Energy-resolved pulse profile changes in V 0332+53: Indications of wings in the cyclotron absorption line profile
利用 NuSTAR 观测,发现 V 0332+53 脉冲轮廓在回旋线能量附近出现对称的高斯翼特征,解释为回旋吸收线翼,表明视线接近自旋轴。
2025-01-14 astro-ph.HE
No anti-correlation between cyclotron line energy and X-ray flux in 4U 0115+634
利用RXTE和INTEGRAL观测了2008年3月/4月发生的一次脉冲周期为3.6s的高质量X射线双星4U 0115+63的爆发。在爆发期间,中子星的光度在3- 50 keV波段变化了10倍。在协议与早期的工作,我们发现在~10.7,21.8,35.5,46.7,和59.7千电子伏的五个回旋共振散射功能的证据。以前的工作发现了回旋加速器的基本线能量和X射线通量之间的反相关。我们表明,这种明显的反相关可能是由于回旋加速器线的参数与以前使用的连续模型,例如,负指数和正指数幂律(NPEX)。对于这个模型,我们表明,回旋线建模错误地导致描述的指数截止和连续可变性的一部分,而不是回旋线。当X射线连续谱用一个简单的指数截止功率定律来模拟时,谱线能量和通量之间的相关性消失,谱线参数在整个爆发过程中几乎保持不变。因此,我们的结论是,以前报道的反相关性是一个工件的假设中采用的建模的连续。
2012-11-27 astro-ph.HE
Discovery of a pulse-phase-transient cyclotron line in the X-ray pulsar GROJ2058+42
本文报道了瞬变X射线脉冲星GROJ 2058 +42的X射线谱中吸收特征的发现。在2019年春季源II型爆发期间进行的两次NuSTAR观测中,在$\sim10$,$\sim20$和$\sim30$ keV附近检测到这些特征。最有趣的特性是,这些能量附近的光子赤字仅在脉冲星自旋周期的10%左右的窄相位间隔内记录。我们解释这些吸收线作为回旋共振散射线(基本)和两个高次谐波。测得的能量使我们能够估计中子星的磁场强度为$\sim10^{12}$ G。
2019-09-19 astro-ph.HE
A Clumpy Stellar Wind and Luminosity-Dependent Cyclotron Line Revealed by The First Suzaku Observation of the High-Mass X-ray Binary 4U 1538-522
本文介绍了朱雀星对高质量X射线双星4U 1538-522的首次观测结果。朱雀的宽带光谱覆盖范围允许进行详细的光谱分析,表征在$23.0 \pm 0.4$ keV的回旋共振散射特征和在$6.426 \pm 0.008$ keV的铁K $α$线,以及对铁K $β$线和铁K边缘的强度设置限制。我们跟踪的光谱参数在时间和光度的演变,特别是发现一个显着的回旋线能量和光度之间的正相关性。光变曲线中的一个倾角和尖峰被证明与沿视线的柱密度的数量级增加有关,以及在底层连续体中的显著变化,这意味着一个过密区域的cluerous恒星风的吸积。我们还提出了一个相位分辨分析,与大多数感兴趣的光谱参数显示显着的变化与相位。值得注意的是,回旋加速器线能量和铁K $α$线强度都随相位显著变化,其中铁线强度与脉冲轮廓显著异相。我们讨论的背景下,最近的工作在该地区的吸积柱物理和回旋共振散射功能的形成,这些研究结果的影响。
2014-07-03 astro-ph.HE
Luminosity dependent cyclotron line in Swift J1626.6-5156
本研究利用NICER观测数据分析Be/X射线脉冲星Swift J1626.6-5156 2021年爆发的特性,发现其基频回旋线质心能量与光度正相关,符合亚临界区规律,且低流量时能谱更软或与吸积柱光学深度降低有关。
2023-10-04 astro-ph.HE
Discovery of a new phase-transient cyclotron line in A0535+26: Constraints on the accretion geometry
本文报告在A0535+26爆发中发现一条相变低能回旋线,揭示其随脉冲相位和光度的剧烈变化,并用吸积柱扫过视线的吸积几何模型解释该行为。
2025-01-29 astro-ph.HE
Inversion of the decay of the cyclotron line energy in Her X-1
最近在2016年用NuSTAR和INTEGRAL对Her X-1进行的观测提供了证据,证明1996年至2015年期间发现的回旋加速器线能量的20年衰减已经结束,并且已经开始了新的增加的反转,可能类似于1990-1993年左右观察到的反转。我们认为这是进一步观测和加强努力,以显着提高我们的理论理解的吸积过程中的二元X射线天体的一个强大的动机。我们推测长期衰变及其反转背后的物理学,一种可能的循环行为,以及与其他变量观测值的相关性。
2017-10-14 astro-ph.HE
Time Evolution Of Cyclotron Line of Her X-1; A Detailed StatisticalAnalysis Including New ASTROSAT Data
吸积动力脉冲星Her X-1的X射线谱中的回旋线特征已被观测和监测了30多年。在1995-2014年期间,线能量表现出缓慢的长期下降,此后可能(未经证实)有反转的迹象。最近的工作表明,线能量的时间演化可以被建模为在较早的降低之后的平坦化,直到MJD 55400($\pm200)$ .在这项工作中,我们提出的背景下,早期的数据和提供一个共同的解释,通过详细的时间和流量的依赖性研究ASTROSAT观测的结果。我们发现,线能量的变化并不支持上升趋势,但与报告的平坦化后,较早的下降,直到MJD $54487^{+515}_{-469}$是一致的。
2020-07-04 astro-ph.HE
Cyclotron line signatures of thermal and magnetic mountains from accreting neutron stars
在吸积中子星的X射线谱中的回旋共振散射特征(CRSFs)被磁和热成分梯度维持的吸积丘不同地修改。它表明,人们可以区分,在原则上,不同的物理起源之间的土墩,通过研究如何的线能量,宽度和深度的CRSF依赖于定向的中子星,吸积质量,表面温度分布,和状态方程。CRSF签名,包括重力光弯曲计算的相位分辨和相位平均光谱的基础上,自洽梯度Shafranov丘平衡满足全球通量冻结约束。简要地讨论了用未来仪器进行多信使X射线和引力波观测的前景。
2014-09-11 astro-ph.HE
An in-depth analysis of the variable cyclotron lines in GX 301$-$2
本文利用 NuSTAR 数据深入分析了 GX 301$-$2 在高光度下的可变回旋谱线,确认了 50 keV 处第二条谱线的存在,并探讨了其物理起源与谐波关系。
2024-03-25 astro-ph.HE
NuSTAR rules out a cyclotron line in the accreting magnetar candidate 4U2206+54
基于我们新的NuSTAR X射线望远镜数据,我们排除了高质量X射线双星4U 2206 +54光谱中高达60 keV的任何回旋线。特别是,我们没有找到任何证据,以前声称的线约30千电子伏,独立的源通量,沿自旋脉冲。自上次观测以来,自旋周期显著增加,达到$5750\pm10$ s,证实了快速自旋下降速率$\dot ν=-1.8\times 10^{-14}$ ~Hz s $^{-1}$。这种现象可以用一颗强磁化中子星($B_{\rm s}>$是$10^{13}$ G的几倍)的存在来解释,该中子星是从它的主序O9.5伴星的慢风中吸积而来的。
2018-06-19 astro-ph.HE
The cyclotron line energy in Her X-1: stable after the decay
我们总结了2012年至2019年期间通过重复NuSTAR观测跟踪Her~X-1回旋加速器线演变的专门努力的结果。之前观察到的回旋加速器线能量的近20年的衰减在2012年左右结束:从那时起,脉冲相位平均通量校正回旋加速器线能量保持稳定并恒定在Ecyc=(37.44+/-0.07)keV的平均值(归一化为6.8 RXTE/ASM-cts/s的通量水平)。2007年发现的Ecyc的通量依赖性现在被高精度地测量,给出的斜率为(0.675+/-0.075)keV/(ASM-cts/s),对应于通量增加两倍时Ecyc增加6.5%。我们还发现,所有的线参数,以及连续参数显示与X射线通量的相关性。虽然现在已知几个吸积双星的Ecyc和X射线通量(正的和负的)之间存在相关性,并对潜在的物理学提出了各种建议,但长期衰变的现象迄今为止只在Her~X-1和Vela~X-1中看到过,其解释远没有那么令人信服。
2020-08-31 astro-ph.HE
Phase dependent view of Cyclotron lines from model accretion mounds on Neutron Stars
本文用相位相关的方法研究了X射线辐射中由于吸积物质的禁闭而引起的局部磁场畸变对热点辐射回旋谱的影响。本文用数值方法求解了中子星极冠物质轴对称静态MHD平衡的Grad-Shafranov方程。从我们的解决方案中,我们将从该地区发射的回旋光谱模型,使用一个简单的处方和整个土丘集成。通过堆积柱覆盖丘的辐射转移可能会显着修改的光谱相比,这里提出的。然而,我们忽略了这一点,在本文件中,以揭示直接归因于土堆本身的影响。我们进行了自旋相位相关的光谱分析,研究观察几何形状的影响。
2012-01-31 astro-ph.HE
The elusive cyclotron line in 4U 1901+03: hidden, yet present
INAF - IASF-Palermo(意大利国家天体物理研究所帕勒莫天文台);Department of Astronomy, University of Geneva(日内瓦大学天文学系);Dr. Karl Remeis-Observatory and Erlangen Centre for Astroparticle Physics, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg(弗里德里希-亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学卡尔·雷梅斯天文台和埃尔朗根高能粒子物理中心);Dipartimento di Fisica e Chimica Emilio Segrè, Università di Palermo(巴勒莫大学埃米利奥·塞格雷物理与化学系);Department of Physics, National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波蒂斯坦大学物理系);European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)(欧洲空间局欧洲空间天文中心);INAF - Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台)
研究通过结合能谱和时序分析,揭示4U 1901+03在2019年大爆发期间30-40 keV范围内的cyclotron线特征,发现其与亮度相关的变化,表明发射几何结构的剧烈变化。
2026-03-13 astro-ph.HE
We present a new Monte-Carlo radiative transfer code, which we have used to model the cyclotron line features in the environment of a variable magnetic field and plasma density. The code accepts an input continuum and performs only the line transfer by including the three cyclotron resonant processes (cyclotron absorption, cyclotron emission, cyclotron scattering). Subsequently, the effects of gravitational red-shift and light bending on the emergent spectra are computed. We have applied our code to predict the observable spectra from three different emission geometries; 1) an optically thin s…
2022-07-01 astro-ph.HE
Long-term change in the cyclotron line energy in Hercules X-1
目标。我们调查的长期演变的回旋共振散射功能(CRSF)的光谱的二进制X射线脉冲星Her X-1和目前的证据的一个真正的长期减少的质心能量Ecyc的回旋线的脉冲相位平均光谱从1996年到2012年。方法.我们的结果是基于重复观测的Her X-1的X射线天文台能够清楚地测量超过回旋线能量约40千电子伏。结果自1976年发现以来,脉冲相位平均CRSF质心能量Ecyc的历史演变的特征在于初始值约为35 keV,在1990年和1994年之间突然向上跳到超过约40 keV,此后明显衰减。然而,大部分的衰变被发现是由于人为因素,即2007年发现的Ecyc和X射线光度Lx之间的相关性。然而,在2006年之后的观测中,我们发现回旋加速器线能量在统计上显著下降。与此同时,Ecyc对X射线光度的依赖性仍然是有效的,能量增加约5%,光度增加两倍。从1996年到2012年的16年中,Ecyc下降了4.2 keV,这可以通过线性衰减来模拟,也可以通过缓慢衰减来模拟,直到2006年,然后是更突然的下降。结论.我们推测,物理原因可能是连接到一个几何位移的回旋共振散射区在极场或一个真正的物理变化的磁场配置在极帽的持续吸积。
2014-11-05 astro-ph.HE
Cyclotron Line Variability and Accretion Dynamics in Vela X-1
Department of Physics, North Bengal University(北孟加拉大学物理系)
通过nustar观测和历史数据综合分析,揭示vela x-1回旋共振散射特征与吸积过程的关系,发现谐波回旋线能量不遵循长期衰减,吸积柱中不同区域的磁场拓扑和几何结构存在差异。
2026-05-11 astro-ph.HE
Possible detection of a new cyclotron feature in 4U 1700-37
本文介绍了利用NuSTAR和ASTROSAT/LAXPC对高质量X射线双星4U 1700-37瞬态源的光谱和时间研究。在两种不同的通量状态下观察到的源。NuSTAR的FPMA和FPMB的组合光谱分析显示了在$\sim$ 16 keV处回旋加速器线特征的可能暗示。线特征在不同的连续体模型中一致存在,具有至少3个$σ$置信水平。我们没有检测到的存在下,以前报道的~39 keV回旋线的组合光谱。$\sim$的16 keV回旋加速器特征表明,致密天体是一颗中子星,其发射区磁场强度为$\sim2.1\times$ 10 $^{12}$高斯。我们还发现了一个罕见的镍$Kα$发射线的存在下,在7.6千电子伏的NuSTAR光谱。我们在NuSTAR和ASTROSAT数据中搜索相干或准周期振荡信号,但在0.1 mHz至10 $^3$ Hz的频率范围内没有发现任何证据。
2020-02-12 astro-ph.HE
OAO 1657-415 is an accreting X-ray pulsar with a high mass companion that has been observed by several telescopes over the years, in different orbital phases. Back in 1999, observations performed with Beppo-SAX lead to the detection of a cyclotron-resonant-scattering feature, which has not been found again with any other instrument. A recent NuSTAR X-ray observation, performed during the brightest phase of the source, allows us to perform sensitive searches for cyclotron-resonant-scattering features in the hard X-ray spectrum of the source. We aim to characterise the source by means of tempora…
2021-11-23 astro-ph.HE
Hercules X-1 - another 'first': long-term decay of the cyclotron line energy
Her~X-1是X射线双星中最引人注目的成员之一。它不仅显示出大量可观察到的特征,而且一再成为第一个获得基本发现的对象:它是第一个显示出超轨道调制的,第一个在其光谱中揭示出回旋加速器线的,并且第一个在其中检测到回旋加速器线能量的系统变化的,即随脉冲相位的变化(增加$\sim$ 25%)和与X射线发光度的正相关性(对于发光度增加2倍,增加$\sim$ 5%)。现在我们又发现了另一个“第一”:脉冲相位平均回旋线能量E $_{\rm cyc}$在20年内长期下降了$\sim$ 5. keV。在1976年发现回旋加速器线时,其能量为$\sim$ 35 keV,直到1990年才由各种仪器重新测量到类似的能量。在1990年和1994年之间,发生了一次超过41千电子伏的跳跃,我们现在回到了$\sim$ 37千电子伏。关于所发现的效应的物理原因,我们认为它与极磁场中回旋共振散射区的几何位移有关,或者是由于在吸积丘或柱处的场结构的真实物理变化,增积随时间的变化可能是由于在物质的速度之间的非完美的平衡,在该速度的物质是在吸积丘的底部丢失,允许的变化的配置的吸积丘(高度,总质量,场分布)。我们确实相信,我们看到的是磁场结构局部变化的特征,而不是全球磁场的衰减,因为观测到的几十年时间尺度非常短。
2014-12-27 astro-ph.HE
Continued decay in the cyclotron line energy in Hercules X-1
在双星X射线脉冲星Her X-1的光谱中,回旋线的质心能量Ecyc被发现在几十年的时间尺度上随着时间的推移而减少--这在天体物理学上是惊人的短。这是发现脉冲相位平均线质心能量使用观测数据从各种X射线卫星在1996年至2012年的时间框架,建立约4千电子伏的减少。在这里,我们报告了NuSTAR在2015年8月进行的新观测结果。早期的结果得到证实和加强,相对于这两个,依赖于通量的Ecyc(它仍然存在于2006年后)和依赖于时间:长期衰变继续以相同的速率,对应于减少约5千电子伏在20年。
2016-04-19 astro-ph.HE
Discovery and Modeling of a Flattening of the Positive Cyclotron Line/Luminosity Relation in GX 304-1 with RXTE
RXTE在2010年和2011年观测到四次吸积X射线双星瞬态源GX 304-1的爆发。我们提出了详细的3-100千电子伏的69个单独的观测光谱分析的结果,并报告回旋加速器线参数之间的正相关性,以及其他光谱参数,幂律通量。回旋线的能量,宽度和深度与通量,从而光度,相关性显示出平坦的关系,随着光度的增加,这是很好地描述了准球形或磁盘吸积产生的表面磁场是~60千电子伏。由于在RXTE任务接近尾声的这些观测期间,HEXTE集群A与PCA视场固定对齐,集群B固定观察偏离源方向1.5度的背景区域,因此使用HEXTEMPEST从集群B事件估计集群A背景。这使得~55 keV回旋加速线的探测和连续谱的精确测量成为可能。所有的光谱参数与主要的2-10千电子伏的幂律通量的相关性揭示它是光谱形状的主要驱动程序。吸积被认为是在无碰撞冲击制动制度。
2016-10-27 astro-ph.HE
NuSTAR Discovery of a Cyclotron Line in the Be/X-ray Binary RX J0520.5-6932 During Outburst
我们提出了光谱和时间分析的NuSTAR观测RX J0520.5 $-$ 6932在3-79千电子伏波段收集在2014年1月爆发。目标上观察到两个时代,我们报告的检测回旋共振散射功能的中心能量为$E_\mathrm{CRSF} = 31.3_{-0.7}^{+0.8}$ keV和$31.5_{-0.6}^{+0.7}$ keV,在两个观测期间,分别对应于磁场的$B \approx 2 \times10^{12}$ G。假设标称距离为50千秒差距,在这两个时期内,系统的3-79 keV光度为$3.667\pm0.007\times 10^{38}\,\mathrm{erg\,s^{-1}}$和$3.983\pm0.007\times10^{38}\,\mathrm{erg\,s^{-1}}$。这两个值都比$\approx1.5\times10^{37}\,\mathrm{erg\,s^{-1}}$的临界光度高得多,高于这个临界光度,就可能出现辐射主导的激波阵面。这增加了一个新的对象的稀疏集的三个系统,有一个回旋加速器线观察超过$10^{38}\,\mathrm{erg\,s^{-1}}$的光度。一个广泛的($σ\approx0.45$千电子伏)Fe的发射线观察到在光谱中的$6.58_{-0.05}^{+0.05}$千电子伏的中心能量在这两个时代。脉冲星的脉冲轮廓被观察到是高度不对称的,…
2014-09-17 astro-ph.HE
On Timing and Spectral Characteristics of the X-ray Pulsar 4U 0115+63: Evolution of the Pulsation Period and the Cyclotron Line Energy
本文根据十几个天文台和仪器的观测资料,综述了瞬变X射线脉冲星4U 0115+63的观测结果。4U 0115 + 63是一个含Be星的双星系统的成员。提供了一个整体的光变曲线和中子星在整个观测历史中的自旋频率变化历史,其中还包括INTEGRAL天文台在2004年、2008年和2011年爆发期间最近测量的结果。该源的能谱也是根据2011年爆发期间获得的INTEGRAL数据构建的,其光度动态范围为(~10^{37} - 7 x 10^{37} erg/s)。我们发现,除了在能量~11 keV的回旋吸收线的基波,其四个高次谐波在能量~24,35.6,48.8,和60.7 keV的光谱中检测到。我们已经进行了详细的分析源的光谱在4-28 keV的能量带的基础上获得的所有可用的RXTE档案数据在1995年至2011年的明亮爆发。我们已经证实,修改源的连续模型可以导致观察到的回旋吸收线的基波的能量和源的光度之间的关系的消失。因此,关于X射线脉冲星4U 0115+63的回旋吸收线能量随光度的演化问题仍然是一个悬而未决的问题,需要一个物理上合理的X射线脉冲星辐射模型来回答这个问题。
2013-05-29 astro-ph.HE
$\textit{Insights}$ into the phase-dependent cyclotron line feature in XTE J1946+274: An $\textit{AstroSat}$ and $\textit{Insight}$-HXMT view
本研究通过分析AstroSat和Insight-HXMT的多时期观测数据,重新探究XTE J1946+274的回旋线特征,修正了此前的谱线能量与相位依赖性结论,并结合光子生成与两极吸积柱半径差异解释其成因。
2023-12-15 astro-ph.HE
GRO J1750-27, discovered during an outburst in 1995 with CGRO-BATSE, is one of the farthest known galactic Be-X-ray binary systems. This relatively poorly studied system recently went into an outburst in September 2021. The source was observed during the latest outburst using the NuSTAR telescope during the rising phase of the outburst. We estimate the spin period of the source to be 4.45 s using which we produced energy-resolved pulse profiles between 3 and 65 keV. We find that the profile is double-peaked at low energies (<18 keV) while evolving into a single peak at higher energies (>18 keV…
2022-05-12 astro-ph.HE
The First NuSTAR Observation of 4U 1538-522: Updated Orbital Ephemeris and A Strengthened Case for an Evolving Cyclotron Line Energy
我们对高质量X射线双星4U 1538-522的首次NuSTAR观测进行了全面的光谱和时序分析。观测范围包括源的X射线食,加上食的入口和出口。我们使用新的测量日食中期的时间来更新系统的轨道参数,并找到边缘显着的演变,在轨道周期,与$\dot{P}_{\rm orb}/P_{\rm orb} = \left(-0.95 \pm 0.37\right) \times 10^{-6}$年$^{-1}$。回旋加速器线能量比1997- 2003年的RXTE测量值高出约1.2 keV,与朱雀在2012年观察到的能量增加一致,并加强了4U 1538-522的CRSF长期演化的情况。我们还描述了铁的荧光和发射线和视线吸收的行为,作为源移动到日食和日食。
2019-01-30 astro-ph.HE
We report on the discovery of an absorption line at $E=8.56^{+0.05}_{-0.11}$ keV detected with a significance of $>3.3σ$ in the NuSTAR and XMM-Newton spectra of a newly discovered hyperluminous X-ray source (HLX, $L_{\rm X}>10^{41}$ ergs$^{-1}$) in the galaxy NGC 4045 at a distance of 32 Mpc. The source was first discovered serendipitously in a Swift/XRT observation of the galaxy, and Swift monitoring reveals a highly variable source changing by over an order of magnitude from maximum to minimum. The origin of the absorption line appears likely to be by highly ionized iron with a blue shift of…
2022-03-22 astro-ph.HE
A quantitative explanation of the cyclotron-line variation in accreting magnetic neutron stars of super-critical luminosity
本文构建解析辐射激波模型,纳入偶极磁场、多普勒增强与引力红移,解释超临界吸积中子星回旋线能量随光度的弱反相关,并良好拟合V0332+53。
2024-06-13 astro-ph.HE
Luminosity dependence of the cyclotron line and evidence for the accretion regime transition in V 0332+53
我们报告了2015年巨大爆发和2016年另一次小爆发期间Be瞬态X射线脉冲星V 0332+53的NuSTAR观测分析。我们证实了回旋加速器线的能量-光度相关性先前报道的来源和线的能量减少期间的巨大爆发。根据2016年的观测,我们发现一年后,线能量再次增加,基本上达到了爆发前的值。我们讨论了这种行为,并得出结论,它可能是由发射区的几何形状的变化,而不是以前建议的吸积引起的中子星磁场衰减。在较低的光度,我们发现的第一次暗示偏离线能量与通量的关系,我们解释为从超临界吸积到亚临界吸积与吸积柱的消失。最后,我们确认并简要讨论了在源的爆发光变曲线中观测到的轨道调制。
2017-01-31 astro-ph.HE
Study of the X-ray pulsar IGR J19294+1816 with NuSTAR: detection of cyclotron line and transition to accretion from the cold disc
本文介绍了NuSTAR天文台对X射线脉冲星IGR J 19294 +1816的两次深宽波段观测结果。在I型爆发期间和静止状态下观察到该源。在明亮的状态下,在$E_{\rm cyc}=42.8\pm0.7$ keV的能谱中发现了回旋吸收线。光谱和时间分析证明了正在进行的吸积也在静止状态的来源。根据长期的流量演化,特别是在$10^{35}$ erg s $^{-1}$附近源向明亮的静止态的转变,我们得出结论,IGR J19294+1816在I型爆发之间从“冷”吸积盘转换为吸积。我们还报告了更新的轨道周期的系统。
2018-11-21 astro-ph.HE
Cyclotron lines in highly magnetized neutron stars
回旋谱线(英语:Cyclotron lines),又称回旋共振散射特征(英语:Cyclotron resonant scattering features,CRSF),是一种光谱特征,通常出现在含有高磁化中子星的天体的X射线光谱中,以吸收的形式出现,可以直接测量这些天体的磁场强度。回旋加速器的特征被认为是由于强磁场中的电子对光子的共振散射。本文的主要内容集中于在磁场为几个10 ~(12)高斯量级的吸积X射线双星(XRBP)中发现的电子回旋谱线。此外,可能的质子回旋线从单个中子星甚至更强的磁场进行了简要讨论。关于电子回旋线,我们提出了一个更新的XRBP列表,显示这样的吸收线的证据。第一条这样的谱线是在1976年对吸积脉冲双星武仙座X-1的气球观测中发现的,它被认为是对中子星磁场的第一次直接测量。截至今天(2018年年中),我们列出了36个XRBP,显示了一条或多条电子回旋吸收线的证据。有几个只测量了一次,必须加以确认(还有几个物体被列为候选物体)。除了对象的表,我们总结的证据的回旋加速器线的可变性作为各种参数的函数(特别是脉冲相位,光度和时间),并添加了不同的观察到的现象和相关的理论建模的尝试的讨论。我们还讨论了我们对高磁化中子星吸积的基本物理的理解。对于质子回旋加速器线,我们列出了七颗中子星的表格,并讨论了它们的性质和这些物体的物理性质。
2018-12-09 astro-ph.HE hep-ph
Detection of a cyclotron line in SXP 15.3 during its 2017 outburst
我们报告了AstroSat和NuSTAR在2017年底爆发期间对小麦哲伦云中Be/X射线双星脉冲星SXP 15.3的观测结果,当时该源达到了~ 10^{38} erg s^{-1}的光度水平,接近爱丁顿极限。前所未有的宽带覆盖范围的来源,使我们能够执行3和80千电子伏之间的定时和光谱分析。脉冲轮廓表现出显著的能量依赖性,并且在能量>15 keV时从双峰轮廓变形为单个宽脉冲。这可以通过在脉冲轮廓的两个峰值之间看到的强度下降期间的光谱硬化来解释。我们检测到的回旋共振散射功能(CRSF)在5千电子伏的X射线光谱,独立的连续模型的选择。这表明中子星的磁场强度为6 × 10 ^{11} G。
2018-07-27 astro-ph.HE
NuSTAR Detection Of A Cyclotron Line In The Supergiant Fast X-ray Transient IGR J17544-2619
本文介绍了超巨星快X射线瞬变(SFXT)IGR J17544-2619的NuSTAR光谱和时间研究。该谱由~1 keV的黑体和硬连续分量很好地描述,正如吸积X射线脉冲星所预期的那样。我们在17 keV处检测到回旋线,证实IGR J17544-2619中的致密物体确实是一颗中子星。这是SFXT中磁场的首次测量。推断出的磁场强度B =(1.45 +/- 0.03)* 10^12 G *(1+z)是X射线双星中中子星的典型特征,排除了致密天体的磁星性质。在1-2000秒的时间尺度上,我们没有发现任何明显的脉动。
2014-12-23 astro-ph.HE
X-ray pulsar XTE J1858+034: discovery of the cyclotron line and the revised optical identification
我们根据NuSTAR天文台在2019年爆发期间获得的数据,对研究不足的X射线脉冲星XTE J1858+034进行了详细调查。的频谱分析导致在发现的回旋吸收功能的源光谱在~48千电子伏的脉冲相位平均和解决的光谱。使用NuSTAR和钱德拉天文台对源进行精确的X射线定位,使我们能够准确地确定X射线源的位置,并确定脉冲星的光学伴星。对应性质的分析表明,该系统可能是一个共生的双星主机X射线脉冲星和晚型伴星的K-M类,而不是像以前建议的Be X射线双星。
2021-01-18 astro-ph.HE
Cyclotron Line Variability
我们系统地分析了用GINGA(Mihara 1995)观测到的X射线双星的光谱。提出了一种新的模型NPEX(Negative and Positive Power-laws Exponential)来描述脉冲星连续谱。结合NPEX连续谱和CYAB因子(回旋共振散射模型),我们成功地拟合出了所有双光子晶体的全带谱。NPEX模型的一个可能的物理意义是康普顿化光谱。利用光滑凹面NPEX模型,在12颗彗星上探测到了回旋结构,约占23个源的一半,其中包括LMC X-4和GS 1843+00的新发现。磁场分布在$3\times10^{11}$ - $5\times10^{12}$ G范围内。首次给出了与射电天体非常相似的分布,峰值在$2 \times 10^{12}$ G。4U 0115+63在1990年的双谐波回旋结构在1991年变为单谐波结构。当光度降低到1/6时,共振能量也增加了40%。如果把这种变化归因于偶极磁场中散射区的高度变化,则高度变化为$\sim$ 1.1 km。从5颗双星上观测到这种共振能随光度的变化,并可用吸积柱高度模型加以解释。
2014-01-21 astro-ph.HE
Because of its complex clumpy wind, prominent cyclotron resonant scattering features, intrinsic variability and convenient physical parameters (close distance, high inclination, small orbital separation) which facilitate the observation and analysis of the system, Vela X-1 is one of the key systems to understand accretion processes in high-mass X-ray binaries on all scales. We revisit Vela X-1 with two new observations taken with NuSTAR at orbital phases ~0.68-0.78 and ~0.36-0.52 which show a plethora of variability and allow us to study the accretion geometry and stellar wind properties of th…
2022-01-19 astro-ph.HE
New measurements of the cyclotron line energy in Cen X-3
我们报告的结果,从两个观测的吸积双星X射线脉冲星Cen X-3进行了宽带X射线天文台朱雀和NuSTAR的数据分析。的脉冲轮廓是由一个广泛的单峰为主,并显示出一些能量依赖性与两个额外的弱脉冲峰值分别在能量低于15和25 keV。Suzaku的0.8-60.0 keV和NuSTAR的3.0-60.0 keV的宽带X射线谱与高能截止幂律模型以及软过剩、多铁发射线和回旋吸收很好地拟合。发现Suzaku和NuSTAR谱中的回旋加速器线能量分别为$30.29^{+0.68}_{-0.61}$ keV和$29.22^{+0.28}_{-0.27}$ keV。我们将这两个测量结果与Ginga,BeppoSAX和RXTE获得的Cen X-3中CRSF的四个先前测量结果进行比较。我们没有发现CRSF依赖于光度的证据。除了用BeppoSAX进行的一次CRSF测量外,其余的测量结果与CRSF能量在29.5 - 30.0 keV范围内、亮度范围为1.1-5.4 $\times 10^{37}$尔格s $^{-1}$的一致,这与其他几个在相同亮度范围内显示出相当大的CRSF变化的源不同。
2020-11-11 astro-ph.HE
A reflection model for the cyclotron lines in the spectra of X-ray pulsars
在某些X射线谱中观察到的回旋共振散射特征表明,谱线能量随脉冲星亮度的变化而显著变化。在高光度下,这些变化通常与吸积柱的开始和生长有关,这被认为是观测到的发射和回旋加速器线的起源。然而,这种情况不可避免地意味着线形成区域内的磁场强度的大梯度,这使得观察到的线状特征的形成成为问题。此外,所观察到的回旋加速器线能量的变化比相应的光度变化所能预期的要小得多。我们认为,在这里,一个更现实的情况是,回旋线的形式时,由吸积柱发射的辐射是从中子星表面反射,在那里的磁场强度的梯度是显着较小。本文发展了反射模型,并应用它解释了观测到的明亮X射线脉冲星V0332 +53的回旋线能量在较宽光度范围内的变化。
2013-09-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Explaining the asymmetric line profile in Cepheus X-4 with spectral variation across pulse phase
高质量X射线双星Cep X-4在其2014年爆发期间,在其硬X射线光谱中显示出不对称回旋线的证据。2014年的光谱提供了所有研究的具有回旋共振散射特征(CRSF)的源中最明显的不对称线轮廓案例之一。我们提出了一个相分辨的分析NuSTAR和朱雀的数据在高峰期,并在下降阶段的这次爆发。我们发现,脉冲相分辨光谱是很好的拟合由一个单一的,对称的回旋特征。拟合参数随脉冲相位变化很大:最显著的是回旋特征的中心能量和深度、幂律分量的斜率和吸收柱密度。我们合成了一个相位平均频谱使用最适合的参数为这些单独的脉冲相位,并发现,这种组合模型频谱具有类似的不对称性中发现的相位平均数据中的回旋特征。我们的结论是,脉冲相位分辨分析与简单的对称线轮廓相结合时,可以解释检测到的相位平均数据的不对称性。
2018-10-17 astro-ph.HE
Measurements of Cyclotron Features and Pulse Periods in the High-Mass X-Ray Binaries 4U 1538-522 and 4U 1907+09 with INTEGRAL
本文对两颗高质量X射线双星4U 1538-522和4U 1907+09的积分观测结果进行了光谱和时间分析。我们对4U 1538-522的定时测量发现,脉冲周期在大约2009年之前一直呈现出向上旋转的趋势,之后有证据表明扭矩反转,源开始向下旋转到最近测量的525.407 +/- 0.001 s的周期。4U 1907+09的最新INTEGRAL观测没有发现统计上显著的脉冲周期,因为与4U 1538-522相比,它的源通量明显较低。发现由具有指数截止的幂律连续谱组成并由两个回旋共振散射特征修改的谱模型很好地拟合了这两个源,其中4 U 1538-522在~22和~49 keV处检测到回旋散射特征,4 U 1907+09在~18和~36 keV处检测到回旋散射特征。4U 1538-522的谱参数通常不随通量显著变化,并且在扭矩反向上几乎没有变化。结合以前的工作检查我们的结果,我们发现没有证据表明回旋线能量和光度之间的相关性为4U 1538-522。4U 1907+09显示了回旋线能量和光度之间正相关的证据,这将使其成为第四个,也是光度最低的回旋线源,表现出这种关系
2013-09-03 astro-ph.HE
Cyclotron emission, absorption, and the two faces of X-ray pulsar A 0535+262
深NuSTAR的X射线脉冲星A 0535+262,在非常低的光度$\sim7\times10^{34}$ erg s $^{-1}$进行的观测,揭示了两个光谱分量的存在。我们认为,高能量的组成部分是与回旋辐射的碰撞激发到上朗道能级的电子重组。在比以前低近一个数量级的光度下测量了$E_{\rm cyc}=47.7\pm0.8$ keV的回旋线能量。数据坚决排除了在这个源的质量吸积率的回旋能量的正相关性。
2019-05-23 astro-ph.HE
Broadband Observations of the Be/X-ray Binary Pulsar RX J0440.9+4431: Discovery of a Cyclotron Absorption Line
我们报告的分析结果与INTEGRAL,雨燕和RXTE天文台在2010年4月和9月爆发的X射线脉冲星RX J0440.9+4431获得的数据。首次研究了该脉冲星在宽能量带(0.6-120 keV)的时间和光谱特性。我们在源光谱中发现了一个~32 keV的回旋共振散射特征,这使我们能够估计中子星的磁场强度为B~3.2 x 10^12 G。通过对源噪声功率谱的综合分析,证实了对磁场强度的估计。根据I型爆发之间的重现时间,双星系统的轨道周期可以估计为~155天。我们已经表明,脉冲轮廓有一个正弦波状的单峰形状,几乎没有依赖于源的光度或能带。
2012-01-03 astro-ph.HE
Evidence for a resonant cyclotron line in IGR J16493-4348 from the Swift-BAT hard X-ray survey
共振吸收回旋特征是直接测量吸积中子星磁场强度的关键诊断工具。然而,回旋特征的典型值位于20 keV和50 keV之间的光谱的高能量部分,其中检测经常被来自单点观测的低统计数据所抑制。我们表明,长期的监测活动进行持续的,但微弱的,吸积高质量的X射线二进制的斯威夫特-BAT能够揭示在他们的光谱回旋特征的存在。我们从对高质量X射线源IGR J16493-4348进行的长达54个月的Swift-BAT调查中提取了平均Swift-BAT 15-150 keV光谱。为了限制宽带谱,我们使用来自Swift-XRT和朱雀点观测的软X射线谱。我们用一套描述吸积高质量X射线双星能谱的唯象模型来模拟能谱;无论我们使用哪种模型,我们都发现谱拟合有显着改进,为模型增加了广泛的(10 keV宽度)吸收特征,最佳拟合能量估计值在30和33 keV之间,我们认为这是共振回旋吸收特征的证据。我们还讨论了与使用Swift-BAT进行此类研究相关的工具问题,以及衡量这种检测置信水平的统计方法。修正了1.4 M $_{\sun}$中子星的引力红移后,推断出的表面磁场为Bsurf 3.7 x 10^{12}高斯。IGR J16493-4348的光谱参数符合经验的相关性时,观察到的高质量双星与检测到的回旋特征的整个样本被认为是。
2012-08-01 astro-ph.HE
NuSTAR observations of the supergiant X-ray pulsar IGR J18027-2016: accretion from the stellar wind and possible cyclotron absorption line
我们报告了NuSTAR天文台对吸收超巨星系统IGRJ 18027 -2016进行的第一次聚焦硬X射线视图。清楚地检测到脉冲的周期为$P_{spin}=139.866(1)$ s,脉冲分数约为50-60%,能量从3到80 keV。该源在十几年的时间尺度上表现出近似恒定的X射线光度,平均自旋下降速率为$dP/dt\simeq6\times10^{-10}$ s/s。脉冲星的这种行为可以用沉降区的风吸积模型来解释。在能量超过10 keV的详细光谱分析进行了第一次,并揭示了一个可能的回旋吸收功能的能量约23 keV。这种能量对应于中子星表面的磁场$B\simeq3\times10^{12}$ G,这是X射线中子星的典型特征。
2016-12-27 astro-ph.HE
A Suzaku View of Cyclotron Line Sources and Candidates
17个吸积中子星双星,大多数是高质量X射线双星,其中一半是Be型瞬变,在它们的X射线谱中表现出回旋共振散射特征(CRSF),特征线能量从10到60 keV。到目前为止,其中约三分之二,加上一些类似的系统没有已知的CRSF,已被观察到与朱雀。我们提出了一个概述,从这些观测结果,包括发现的CRSF在瞬态1A 1118-61和脉冲相位分辨光谱GX 301-2。这些观测允许在中等量的观测时间内以前所未有的准确度确定回旋加速器线参数。这是重要的,因为这些参数是变化的-例如,具有轨道相位、脉冲相位或光度-取决于脉冲星的磁场的几何形状和磁极处的吸积柱的性质。我们简要地介绍了CRSF的光谱模型,目前正在开发中,第一次是基于这些物理特性。除了回旋加速器谱线测量外,朱雀号分析的精选亮点还包括倾角和耀斑研究,例如,4U 1907+09和船帆座X-1的观测结果表明,它们显示出了cloudical风效应(如部分吸收和/或风提供的质量吸积率降低),也可能显示出磁层门效应。
2011-11-08 astro-ph.HE