A Monte Carlo estimate for the fraction of thermal Comptonized photons that impinge back on the soft source in neutron star LMXBs
在早期的工作中,它被证明,在kHz QPO的中子星低质量X射线双星(LMXB)中观察到的能量依赖的软时间滞后可以被解释为由于康普顿滞后提供了一个显着的分数($η\sim 0.2$ - $0.8$)的康普顿化光子撞击回软光子源。在这里,我们使用蒙特卡罗方法来验证这样的分数是否可行。特别是,我们考虑三种不同的康普顿介质的几何形状:(i)一个球壳,(ii)一个边界层像环面和(iii)一个冠上的吸积盘。两组光谱参数对应的“热”和“冷”种子光子模型进行了探索。该研究的一般结果是,对于大范围的尺寸,分数位于$η\sim 0.3$ - $0.7$范围内,因此与解释软时间滞后所需的范围兼容。由于有一个很大的不确定性的范围内,我们不能具体排除任何的几何形状或光谱模型,但分析表明,一个边界层类型的几何形状与“冷”种子光谱模型是有利于吸积日冕模型。更高质量的数据将允许更严格地约束几何体。我们的研究结果强调,有显着的加热的软光子源的康普顿化的光子,因此这种效果需要考虑到这些来源的任何详细的研究。
2016-03-20 astro-ph.HE
Broad-band spectral analysis of LMXB XTE J1710-281 with Suzaku
本文利用朱雀星档案数据对中子星低质量X射线双星XTE J1710-281进行了宽带时均谱分析。在这次观测中,源处于硬光谱或中间光谱状态。这是第一次,详细的光谱分析的持久性发射光谱的XTE J1710-281已完成了高达30千电子伏的改进约束其光谱参数。通过同时拟合的XIS(0.6-9.0 keV)和HXD-PIN(15.0-30.0 keV)的数据,我们已经模拟了持久的源与模型,包括一个软组件从吸积盘和/或中子星表面/边界层和硬康普顿化组件的频谱。具有中性吸收体的0.6-30 keV连续谱可以由具有$kT_{\rm disc} = 0.28$ keV的内部盘温度的多色盘黑体来描述,其被具有$kT_{\rm e} \approx 5$ keV的电子温度的热电子云显著地康普顿化并且由光子指数$Γ= 1.86$来描述。一个更复杂的三组分模型,包括一个多色光盘黑体$\approx 0.30$千电子伏,单温黑体$\approx 0.65$千电子伏和康普顿从光盘,部分吸收(约38%)的电离吸收剂(日志($ξ$)$\approx$ 4)描述的宽带光谱同样好。
2020-06-05 astro-ph.HE
Comptonization signatures in the prompt emission of Gamma Ray Bursts
本文报道了用BeppoSAX卫星上的宽视场照相机(WFC)和CGRO上的BATSE实验探测到的一个伽马射线暴(GRB)样品的宽带(2- 2000 keV)时间分辨瞬发光谱的系统研究结果。本文的主要目标是测试最近提出的伽玛暴瞬发辐射的光谱模型。特别是,我们测试了Ryde和Pe'er(2009)提出的光球模型,即,黑体加幂律,在该函数不适合数据的情况下将黑体发射添加到能带函数,以及Titarchuk等人开发的康普顿化模型(2012)。通过考虑简单带函数不能提供完全可接受的数据拟合的少数光谱(Frontera等人,2012),只有在一种情况下,我们通过向该函数添加黑体发现了统计上显著的更好拟合。我们确认的结果发现拟合的BATSE光谱单独与黑体加幂律。相反,当BATSE GRB光谱与WFC(2- 28 keV)获得的光谱相结合时,在我们细分GRB光变曲线的大多数时间间隔内,这种模型变得不可接受。相反,我们发现,康普顿化模型总是可以接受的,即使在少数情况下,其中带函数是不一致的数据。我们讨论了这些结果的影响。
2014-01-02 astro-ph.HE
Hard X-ray Tail Discovered in the Clocked Burster GS 1826-238
LMXB NS GS 1826-238由Ginga在1988年9月发现。由于I型X射线爆发率存在准周期性,近30年来,该源一直是X射线观测的频繁目标。虽然爆发太软,无法被INTEGRAL/SPI探测到,但在大约10年的观测中,GS 1826-238的持续发射超过150 keV。光谱分析发现一个显着的高能量过剩以上的康普顿化模型,很好地符合幂律,表明一个额外的光谱成分。大多数先前报道的在LMXB NS中具有硬尾的光谱具有几keV的电子温度和在~50 keV以上占主导地位的硬尾,其指数为Γ~ 2-3。发现GS 1826-238与$ kT_e \sim 20 $ keV具有显着不同的光谱,并且硬尾在~150 keV以上占主导地位,指数为r ~ 1.8,与BHXRB更相似。我们报告我们的搜索在25-370千电子伏的能量范围内的长期光谱的变化和GS 1826-238平均光谱的光谱与其他LMXB NS硬尾的比较。
2015-12-17 astro-ph.HE
X-Ray spectral and temporal properties of LMXB 4U 1608-52- observed with AstroSat and NICER
本文利用AstroSat和NICER对中子星X射线双星4U 1608-52的爆发进行能谱与时变分析,发现内盘半径基本不变,变化主要源于吸积率改变内盘温度和冕加热率。
2024-06-15 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
On the disc reflection spectroscopy of NS LMXB Serpens~X-1: analysis of a recent NuSTAR observation
我们介绍了2018年2月17日对环礁型中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)Serpens~X-1(Ser~X-1)进行的\nustar{}观测。我们观测到Ser~X-1的软X射线光谱态,亮度为$L_\text{X}\sim0.4\times 10^{38}$ ergsPDMATHABMO(Eddington亮度的$\sim 23\%$),距离为7.7kpc。强度和硬度比之间的正相关性表明,在这次观察中的源是在香蕉分支。宽带3 - 30 keV的NuSTAR能谱可以很好地描述由一个三分量的连续模型组成的一个磁盘黑体,一个单一的温度黑体和幂律或由一个两个组件的连续模型组成的一个磁盘黑体和康普顿化组件。在X射线谱中清晰地检测到$\sim 5-8$ keV宽铁谱线和在$\sim$ 10 - 20 keV波段的康普顿背散射峰。这些功能是最好的解释自洽的相对论反射模型。与相对论模糊盘反射模型的拟合表明,内盘半径$R_{in}$在$(1.9-2.5)\;R_{ISCO}$($\simeq11.4-15\,R_{g}\: \text{or}\: 26-34$ km)的ISCO之前被截断,吸积盘在低倾角$i\simeq16^\circ-20^\circ$处被观测到.圆盘很可能被边界层或磁层截断。根据测量的通量和质量吸积率,边界层的最大径向延伸估计为从NS表面的$\sim6.4\:R_{g}$。…
2020-04-07 astro-ph.HE
New insights on the puzzling LMXB 1RXS J180408.9-342058: the intermediate state, the clocked type-I X-ray bursts and much more
1 RXS J180408.9--342058是一个低质量的X射线双星,其中有一颗中子星,它在非常不同的质量吸积状态下显示出X射线活动,从非常微弱到几乎是爱丁顿光度。在这项工作中,我们提出了一个全面的X射线研究这个来源使用的数据从尼尔Gehrels斯威夫特天文台,NuSTAR和INTEGRAL/JEM-X。为了跟踪光谱演变,我们使用Swift数据和Nustar的三次观测结果分析了2015年的爆发。除了正则的硬、软谱态外,我们还发现了很少观测到的中间态。这是由吸积盘发射的出现在频谱(在$kT_{\rm disk}$ $\sim$ 0.7 keV)和同时冷却的热日冕。此外,我们还在这种状态下推出了30 keV以上的硬尾。在硬态下,具有两个种子光子群(分别为$kT_{\rm s,1}\sim 1.5$ keV和$kT_{\rm s,2}\sim 0.4$ keV)和热康普顿化等离子体的热康普顿化模型代表了描述数据的物理上最好的动机方案。我们还估计在所有状态下的反射率低于20%,而对倾角没有限制,只能推断出内盘半径的下限。最后,我们研究了一些I型X射线爆发显示的源,其中一个在爱丁顿极限(观察与JEM-X)。它们的特征,结合在中间状态下观察到的时钟行为,指出了吸积物质的H/He成分,这使得伴星的氦矮星性质不太可能。
2019-09-23 astro-ph.HE
Comparing GC and Field LMXBs in Elliptical Galaxies with deep Chandra and Hubble data
本文对NGC 3379、NGC 4278和NGC 4697这三个邻近的老椭圆星系的低质量X射线双星(LMXB)进行了统计研究。在Chandra ACIS的累积~1 Ms观测时间下,我们在每个星系的D25椭圆内探测到90-170个LMXB。通过对Chandra X射线源和HST光源的交叉相关,我们识别出75个球状星团(GC)LMXB和112个场LMXB。在我们更深的数据所允许的低光度范围内(LX < 5 x 1037 erg s-1),我们发现与场源相比,GC-LMXB相对缺乏。利用这三个星系的共加样本,我们发现GC和场LMXB的不完全校正X射线光度函数(XLF)在LX < 5 × 1037 erg s-1时相差~4#显著性。如前所述,这些XLF在较高的光度下是一致的。我们的观察结果可能表明GC-LMXB的潜在优势与捐助者演变超出了主序列,当与目前的模型相比,但它们的有效形成需要相对较高的初始二进制分数的集群。场LMXB XLF可以用一个单一的幂律模型加上一个在5-6 x 1037 erg s-1光度下的局部过剩,或者一个类似的低光度破缺的破缺幂律模型来拟合。这种XLF可以用NS红巨星LMXBs来解释,在~ 5x 1037 erg s-1下,约占LMXBs总数的15%。在GC和字段XLF的差异是一致的,不同的起源和/或两个LMXB人口之间的进化路径,虽然一小部分的字段源可能起源于GC…
2009-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing spectral and temporal evolution of the neutron star low-mass X-ray binary 4U 1724-30 with AstroSat
利用AstroSat卫星上的软X射线望远镜(SXT)和大面积X射线正比计数器(LAXPC)对吸积中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)4U 1724-30进行了宽带谱时研究。2017年,AstroSat在4个时期内观测到了暗淡的持久性LMXB源,所有这些都对应于低光度非热发射为主的(硬/岛)发射状态,具有适度的光谱演化。所有的X射线宽带光谱可以通过来自NS边界层(BL)或NS表面的热发射和可能源自盘种子光子的逆康普顿化的非热发射分量的组合来建模。我们调查存在的频率和能量依赖性的变化,以探测盘/日冕波动的起源。我们还报告了I型X射线爆发的检测显示光球半径膨胀(PRE)。在爆发过程中,30-80 keV能带的硬X射线短缺和持续辐射的增强揭示了爆发对整个吸积过程的反馈。使用触地猝发通量$\sim$ $4.25 \times 10^{-8}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$,源的距离估计为$\sim$ 8.4 kpc。
2022-03-30 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
Thermal Comptonization in a changing corona in the changing-look active galaxy NGC 1566
我们基于XMM-Newton,Swift和NuSTAR卫星在2018年爆发下降阶段的五个不同时期同时进行的近紫外(NUV)和X射线观测,提出了变化外观的活动星系核NGC 1566的宽带UV/X射线光谱变化。我们发现,吸积盘,软X射线过剩,和X射线幂律成分是非常可变的。此外,X射线幂律通量与软过剩加盘和纯盘通量相关。我们的研究结果表明,在高通量水平的软X射线过剩和磁盘发射都提供了种子光子热康普顿在热日冕,而在低通量水平的软过剩是缺席的,纯磁盘发射单独提供的种子光子。X射线幂律光子指数只有微弱的变化($Δ{Γ_{hot}}\leq0.06$),并且在下降的时间尺度上与X射线通量没有很好的相关性。另一方面,我们发现从2018年6月到2019年8月,随着种子光子数量的减少,日冕的电子温度从$\sim22$增加到$\sim200$ keV。同时,从$τ_{hot}\sim4$到$\sim0.7$,电晕的光学深度逐渐减小,散射分数从$\sim1\%$到$\sim10\%$逐渐增大。这些变化表明,在热日冕的结构变化,使它的大小增长,并成为下降阶段的吸积率降低热。活动星系核最有可能随着吸积率的降低而朝着类似于黑洞X射线双星的低/硬态的状态发展。
2022-03-17 astro-ph.HE
Neutral absorber dips in the periodic burster LMXB XB 1323-619 from Suzaku
我们目前的观测结果与朱雀的倾斜,周期性爆发的低质量X射线二进制XB 1323-619。使用0.8 - 70 keV的能带,我们表明,源光谱是很好地描述为一个扩展的吸积盘日冕的排放,加上一个小的贡献,黑体发射的中子星。在渐进覆盖模型中,扩展ADC逐渐被外吸积盘中低电离态的吸收凸起所覆盖,而凹陷主要是由于凸起中的光电吸收引起的。在高能量(20 - 70千电子伏)的通量的能量无关的减少被证明是一致的汤姆逊散射的水平预期在凸起。在6.67千电子伏(铁XXV)的吸收功能中检测到的非浸渍光谱和其他可能的弱功能。在浸渍中,观察到中等和高度电离状态的吸收线,表明ADC中有吸收,但没有证据表明这些线比非浸渍中更强。我们发现,源的光度发生了很大的变化,因为Exosat观测1985年,增加光度1985年和2003年之间,然后在2003年至2007年下降到初始低值。X射线爆发又变成了周期性的,在最高光度状态下它不再是周期性的,我们发现X射线爆发既表现出rp燃烧过程的快速衰减,又表现出后来的缓慢衰减特征。我们目前的论点反对最近的建议,即在一般的浸渍LMXB连续通量的减少可以解释为在电离吸收剂,而不是在凸起的外盘吸收的网站被普遍接受的吸收。
2009-05-05 astro-ph.HE
Discovery of the new X-ray transient MAXI J1807+132: a Candidate of a Neutron Star Low-mass X-ray binary
我们报告的检测和后续的多波长观测的新的X射线瞬态MAXI J1807+132与MAXI/GSC,雨燕,和地面光学望远镜。2017年3月13日,MAXI/GSC首次确认了该来源。大约一周后,它达到最大强度(2-10 keV的$\sim$ 10 mCrab),然后在$\sim$ 10天内逐渐减弱一个数量级以上。衰变阶段的时间平均Swift/XRT光谱可以用相对低温(0.1-0.5 keV)的黑体加上光子指数为$\sim$ 2的硬幂律分量来描述。这些光谱特性与中子星低质量X射线双星(LMXB)在暗周期的光谱特性相似。黑体温度和发射区域的半径以复杂的方式变化,因为源变得更暗。在3月27日至31日的光波长中也检测到了该源。光通量随X射线通量衰减而单调下降。发现X射线和光通量之间的相关性与已知的中子星LMXB一致,支持该源可能是瞬态中子星LMXB的观点。
2017-10-10 astro-ph.HE
NuSTAR spectral analysis of two bright Seyfert 1 galaxies: MCG +8-11-11 and NGC 6814
我们报道了两个明亮的Seyfert 1星系,即MCG +8 - 11 -11(100 k)和NGC 6814(150 k)的NuSTAR观测结果。这些观测的主要目的是研究活动星系核最内层区域的康普顿化机制,这些机制被认为是产生紫外/X射线辐射的原因。对这两个来源的NuSTAR光谱的光谱分析显示,尽管它们具有不同的整体属性(黑洞质量,光度和爱丁顿比),但它们具有非常相似的日冕属性。两者都呈现出在$\sim 150-200$ keV处具有高能量截止的幂律谱,相对论性加宽的Fe K $α$线和相关的圆盘反射分量,加上可能在康普顿薄而遥远的物质中发射的窄铁线。康普顿化模型很好地描述了内禀连续性,该模型显示MCG +8 - 11 -11的日冕等离子体温度为kT $_{\rm e} \sim$ 60 keV,外推光学深度$τ$ =1.8; NGC 6814的日冕温度为kT $_{\rm e} \sim$ 45 keV,外推光学深度为$τ$ =2.5。我们比较和讨论这些值的一些最常见的康普顿化模型,旨在解释在活动星系核日冕的能量产生和稳定性。
2017-10-08 astro-ph.HE
Timing and spectral study of XB 1254-690 using new RXTE PCA data
分析了新的Rossi X射线定时探测器正比计数器阵列获得的环礁中子星低质量X射线双星XB 1254-690的数据。色-色图显示源处于高强度香蕉态。我们在功率谱中发现了两个低频候选峰,其单次试验显著性分别为~ 2.65 X 10^{-8}和~ 7.39 X 10^{-8}。考虑到试验次数后,这两个峰值在数据集中偶然出现的联合概率为~ 4.5 X 10^{-4},因此可以认为从该源首次检测到的低频QPO具有~ 4.5 X 10^{-4}或~ 3.5σ的显著性。我们还对XB 1254-690进行了首次系统的X射线光谱研究,发现虽然单组分模型是不够的,但数据不需要三组分模型。在19个双组分模型中,破幂律和康普顿化模型是描述源连续谱的最佳模型。康普顿化分量的等离子体温度(~ 3 keV)和光学深度(~ 7)与先前报道的其他源的值一致。然而,最近已经开始使用一个破幂律分量来描述NS LMXB光谱,我们已经使用这个组件的XB 1254-690的第一次。我们试图确定的吸积盘和边界层使用最佳拟合的光谱模型的相对能量预算,并得出结论,这些预算的可靠估计需要在不同波长的光谱特性的时间变化之间的相关性。
2011-07-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Unveiling the reflection spectrum in the ultracompact LMXB 4U 1820-30
本研究通过NICER、NuSTAR和IXPE观测分析超紧凑X射线双星4U 1820-30的宽带光谱与偏振,首次用Relxillns和Rfxconv模型探测到强反射成分,测得约31度低倾角,并发现高偏振度挑战现有模型。
2025-04-03 astro-ph.HE hep-ph
Evolution of the disc atmosphere in the X-ray binary MXB 1659-298, during its 2015-2017 outburst
我们报告了吸积中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)MXB 1659-298在2015-2017年最近一次爆发期间的X射线发射演化。我们在软态期间检测到60条吸收线(其中21条在大于3 $σ$处),其在硬态中消失(例如,Fe XXV和Fe XXVI线)。正在吸收的等离子体处于静止状态,很可能是吸积盘大气的一部分。大量的吸收特征可以通过高度电离($log(ξ/erg~cm~s^{-1})\sim3.8$)等离子体的高柱密度($log(N_H/cm^{-2})\sim23.5$)来再现。它在硬态期间的消失可能是热光电离不稳定性的结果。MXB 1659-298的连续辐射可以用一个被吸收的盘状黑体和它的康普顿辐射之和,加上一个黑体分量来描述。观测到的光谱演化与状态符合通常观察到的环礁和恒星质量黑洞LMXB。在软态期间需要相对论性Fe K $α$盘线的存在。我们还试探性地检测到Fe xxii双重态,其比率表明$n_e>10^{13} cm^{-3}$的吸收体的电子密度,因此,吸收体可能位于距照射源$<7\times10^4 r_g$处,以及康普顿和外盘半径内。MXB 1659-298是第三个受到良好监测的环礁LMXB,在软态期间表现出强烈的Fe xxv和Fe xxvi吸收,在硬态期间消失。
2019-05-03 astro-ph.HE
Suzaku and BeppoSAX X-ray Spectra of the Persistently Accreting Neutron-Star Binary 4U 1705-44
对2006- 2008年用{ \it Suzaku}和2000年用{\it BeppoSAX}获得的~ 4U~(1705- 44)的宽带谱进行了分析。该源表现出两种不同的状态:硬态显示从1到150 keV的发射,而软态主要限于$<40$ keV。我们用两个热分量来模拟软态连续谱,其中一个是一个吸积吸积盘,另一个是一个单温黑体来描述边界层,用简单幂律或Steiner等人的SIMPL模型来表示弱康普顿化。硬态连续谱由一个单温黑体来模拟边界层加上强康普顿化。由截止功率定律建模。虽然我们无法对硬态吸积盘的物理性质得出确切的结论,但软态吸积盘似乎近似遵循$L\propto T^{3.2}$。从$L\propto T^4$的偏差,如预期从一个恒定的内部磁盘半径,可能是由亮度相关的光谱硬化因子和/或内部磁盘半径的实际变化,在软状态的某些部分。边界层表观发射面积从硬态到软态大致恒定,其值约为中子星表面的1/11。在4U~1705--44中,NS盘表面的磁场估计小于$1.9\times 10^8$ G,并假定NS盘被ISCO或中子星表面截断。宽相对论Fe线在大多数光谱中检测到,并与盘线模型建模。Fe线的强度与软态下的边界层发射有很好的相关性。在硬态下,Fe线可能是由于强康普顿化辐射对吸积盘的照射。
2010-06-26 astro-ph.HE
Six years of XMM-Newton observations of NGC 1313 X-1 and X-2
本文利用六年的XMM-牛顿观测资料(17次观测)对NGC 1313 X-1和NGC 1313 X-2的X射线谱进行了系统的分析。我们用康普顿化模型加上一个黑体盘来拟合连续体,该模型描述了吸积盘加上光学厚日冕的影响。我们检查了该光谱模型的光谱参数的变异模式的基础上的一致性。我们发现这两个源显示出不同的光谱状态。本文对NGC 1313 X-1的超爱丁顿吸积和NGC 1313 X-2的近爱丁顿吸积行为进行了初步的解释。我们还试图确定NGC 1313 X-1和X-2的局部环境中的化学丰度,分析最长观测时间(122 ksec)的RGS光谱。这些结果似乎表明,NGC 1313 X-1的局部环境是太阳金属丰度,而NGC 1313 X-2的局部环境是亚太阳金属丰度。
2010-11-09 astro-ph.HE
Spectral evolution of the X-ray nova XTE J1859+226 during its outburst observed by BeppoSAX and RXTE
我们报告的X射线新星XTE J1859+226在其1999年爆发期间与BeppoSAX和RXTE观测到的广泛分析的结果。我们模拟的源光谱与多色黑体一样的功能加上通用康普顿模型BMC的优势,提供发射辐射特性的光谱描述,而无需假设的基本物理过程。多色成分归因于几何薄吸积盘,而康普顿化谱被认为起源于系统的最内层次开普勒区域(过渡层)。我们发现XTE J1859+226在其演化过程中覆盖了所有典型的黑洞源光谱状态,然而在非常高的状态下,当盘对总光度的贡献大于70%,均方根变率> 5%时,高能光子指数更接近硬态值(Gamma ~ 1.8)。BMC标准化和光子指数Gamma与射电辐射有很好的相关性,我们还观察到Gamma在最亮的射电辐射水平上可能存在饱和效应。康普顿化种子光子的分数和所观察到的综合均方根变异性之间存在很强的正相关性,这加强了这些系统中大部分快速变异性由最内层康普顿云提供的想法,康普顿云也可以被识别为射流。
2012-11-06 astro-ph.HE
Patchy Accretion Disks in Ultraluminous X-ray Sources
最极端的超亮X射线源的X射线光谱--那些L > 1 E+40 erg/s的源--仍然是一个谜。在5-10 keV波段的光谱翻转最初是在最亮源的最深XMM-牛顿观测中检测到的;这在随后的NuSTAR光谱中得到了证实。这种发射可以通过康普顿化来建模,但电子温度低(kT_e ~ 2 keV)和光学深度高(tau ~ 10)会带来许多困难。此外,可以与薄盘模型相适应的较冷的热辐射的证据仍然存在,即使在联合XMM-牛顿和NuSTAR观测中也是如此。使用NGC 1313 X-1作为一个测试案例,我们表明,一个补丁盘与多个温度分布可以提供一个很好的描述这样的光谱。原则上,一个冷盘中的许多块可能会在一定的温度范围内发射,但数据只需要两个温度分布加上标准康普顿化,或三个不同的黑体分量。像光子泡不稳定性这样的机制可能会自然地产生斑片状的圆盘轮廓,并可能产生超爱丁顿光度。因此,斑片状盘(而不是标准的单一温度分布盘)可能是接近或高于爱丁顿极限的吸积盘的标志。我们讨论了进一步的测试,这张照片,和潜在的影响,如窄线塞弗特-1星系(NLSy 1 s)和其他低质量活动星系核(AGN)的来源。
2014-03-07 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
A NICER and AstroSat view of the neutron star low-mass X-ray binary 1A 1246-588
University of Alabama(阿拉巴马大学);University of Mumbai(孟买大学);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);INAF–Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台)
研究中子星低质量X射线双星1A 1246-588的时变和能谱特性,结合NICER和AstroSat观测及MAXI/GSC长期监测,揭示其吸积状态演变及热边界层和反冲区域的变化。
2026-05-10 astro-ph.HE
X-ray spectral states and metallicity in the ultraluminous X-ray sources NGC 1313 X-1 and X-2
本文利用三年的XMM-牛顿观测资料,对NGC 1313 X-1和NGC 1313 X-2的X射线谱进行了系统的分析。我们用康普顿化模型加上一个黑体盘来拟合连续体,该模型描述了吸积盘加上日冕的影响。我们检查了该光谱模型的光谱参数的变异模式的基础上的一致性。我们发现这两个源显示出不同的光谱状态。我们尝试性地解释了NGC 1313 X-1和X-2在近爱丁顿和/或超爱丁顿吸积框架内的观测行为。我们还试图从EPIC和RGS光谱确定NGC 1313 X-1和X-2在当地环境中的化学丰度。结果似乎表明,太阳下的金属量为两个来源。
2011-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
AstroSat/LAXPC view of GX 17+2: Spectral Evolution along the Z-track
本文介绍了利用{ \it AstroSat}上的大面积X射线正比计数器(LAXPC)对明亮的低质量X射线双星(LMXB)GX 17+2进行的$\sim$ 50 ks观测的初步结果。该源在硬度强度图(HID)中描绘出一个完整的Z轨迹。在Z-图的不同部分的光谱被很好地描述由热康普顿化组件,幂律和相对论性铁线的组合或由热盘组件,单温黑体,幂律和相对论性铁线组成的模型。用两种唯象模型拟合的谱表明,幂律分量在水平支(HB)中很强,随着源沿正常支(NB)向下移动而变弱,然后随着源沿耀斑支(FB)向上移动而再次变强。然而,我们发现,幂律分量的强度是依赖于模型的,虽然在幂律强度沿Z-轨道的变化趋势是相似的。一个简单的模型组成的康普顿发射和幂律分量,卷积与电离反射,也描述了光谱非常好。在NB的中部检测到正常分支振荡(NBO),其中心频率为7.42 $\pm$ 0.23 Hz,品质因数(Q)$\sim$ 4.88,rms 1.41 $\pm$ 0.29\%,显著性为5.1 $σ$。康普顿化发射的参数沿Z图呈现出系统的演化。日冕的光学深度随着源沿着FB向上移动而增加,这表明可能触发辐射压力使盘材料流出或倾倒到日冕中。
2020-02-11 astro-ph.HE
AstroSat View of the Neutron Star Low-mass X-Ray Binary GX 5-1
利用AstroSat观测数据研究NS-LMXB GX 5-1的能谱和时序演化,发现其沿Z轨迹的日冕光学深度变化和QPO频率特征,揭示了振荡起源与非热成分的关联。
2024-11-18 astro-ph.HE
An Fe XXVI Absorption Line in the Persistent Spectrum of the Dipping Low Mass X-ray Binary 1A 1744-361
本文报道了钱德拉X射线天文台(CXO)2008年7月爆发期间倾斜低质量X射线双星(LMXB)1A 1744-361的高能透射光栅(HETG)光谱。我们发现,它的持续发射是很好地模拟黑体(kT ~ 1.0 keV)加上幂律($Γ$ ~ 1.7)的吸收边在7.6 keV。在合并光谱的残差中,我们发现在6.961+/-0.002 keV处有一条明显的吸收线,与Fe XXVI(类氢Fe)2 - 1跃迁一致。我们对红移流的速度设了一个上限,即v < 221 km/s。我们发现该谱线的等效宽度为27^+2_-3 eV,通过生长曲线分析,我们由此确定该谱线的柱密度为7+/-1x10^17 cm^-2。使用XSTAR模拟,我们将电离参数的下限设置为> 10^3.6 erg cm/s。这条线的性质与在其他浸渍LMXB中观察到的性质一致。使用罗西X射线定时探测器(RXTE)的数据积累在这最新的爆发,我们提出了一个更新的颜色-颜色图,清楚地表明,1A 1744-361是一个“环礁”源。最后,利用RXTE和CXO数据中发现的额外倾角,我们提供了更新的轨道周期估计值52+/-5分钟。
2009-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Reflection component in the Bright Atoll Source GX 9+9
GX 9+9(4U 1728-16)是一颗低质量X射线双星(LMXB),其中有一颗中子星。虽然它与GX 9+1、GX 3+1和GX 13+1一起属于明亮的环礁源的子类,但它的宽带光谱研究很少,并且在光谱中显然没有显示出反射特征。为了很好地约束连续谱并验证是否存在相对论性模糊反射分量,我们使用覆盖0.3-40 keV能带的{ \it BeppoSAX}和\textit{XMM-Newton}谱分析了GX 9+9的宽带谱。我们拟合的光谱采用的模型组成的一个磁盘黑体加上康普顿组件的种子光子有一个黑体光谱(东方模型)。统计等效模型由康普顿化分量组成,康普顿化分量的种子光子具有圆盘黑体分布,加上模拟可能与边界层相关的饱和康普顿化的黑体(西方模型)。其他试验没有返回良好的拟合。在软态下观测到GX 9+9的光谱,假定到源的距离为5千秒差距,其光度为$2.3 \times 10^{37}$ erg s $^{-1}$。在东方模型中,康普顿化组分的种子光子温度和电子温度分别为$1.14^{+0.10}_{-0.07}$ keV和$2.80^{+0.09}_{-0.04}$ keV,康普顿化日冕的光学厚度为$8.9\pm0.4$ .内吸积盘的色温为$0.86^{+0.08}_{-0.02}$ keV和$0.82 \pm 0.02$ keV的{ \it BeppoSAX}和\textit{XMM-New…
2020-03-17 astro-ph.HE
A Hard X-Ray Power-Law Spectral Cutoff in Centaurus X-4
低质量的X射线双星Cen X-4是最明亮和最近的(<1.2 kpc)静态中子星瞬变。以前在静止状态下对Cen X-4的0.5-10 keV X射线观测确定了两个光谱成分:来自中子星大气的软热发射和未知来源的硬幂律尾。我们在这里报告了2013年1月使用NuSTAR(3-79 keV)和XMM-Newton(0.3-10 keV)对Cen X-4的同时观测,提供了静止中子星瞬变的第一个敏感硬X射线谱。0.3-79 keV的光度为1.1 x 10^(33)erg/s(D= 1 kpc),其中约60%是热成分。我们清楚地检测到截止的硬谱尾10千电子伏以上,第一次这样的功能已被检测到在这个源类。我们表明,热康普顿化和同步辐射冲击源的硬X射线发射被排除在物理上的理由。然而,硬X射线光谱是很好的配合热韧致辐射模型与18千电子伏的电子温度,这可以被理解为出现在一个热层以上的中子星大气或在一个辐射效率低下的吸积流(RIAF)。幂律截止能量可以由来自中子星表面的热种子光子对韧致辐射电子的康普顿冷却程度来设置。较低的热光度应该导致较高的(可能无法检测到的)截止能量。我们将Cen~X-4的行为与PSR J1023+0038、IGR J18245-2452和XSS J12270-4859进行了比较,它们在相似的X射线光度下显示了LMXB和射电脉冲星模式之间的跃迁。
2014-10-16 astro-ph.HE
Strong Soft X-ray Excess in 2015 XMM-Newton Observation of BL--Lac OJ~287
我们报告了在2015年5月的长时间曝光期间BL-Lacartae $γ$射线blazar OJ~287中的强软X射线过量,这是2015年5月和2018年5月进行的两次最新\xmm ~{}观测中的一次。在2015年5月观测的情况下,对数抛物线模型很好地拟合了EPIC-pn数据,而对数抛物线加幂律描述了整体同步光学到X射线光谱,表明过量为同步加速器尾部。然而,这种解释与观测到的近红外和光学光谱之间的光谱断裂不一致,该光谱断裂归因于超大质量黑洞(SMBH)周围的标准盘。在此基础上,我们考虑了活动星系核中两种常用的基于吸积盘的模型:吸积盘中的冷康普顿化分量和部分电离的吸积盘的模糊反射。我们发现,冷康普顿化和模糊反射模型提供了同样好的拟合数据,有利于超重SMBH的质量$\sim 10^{10}~M_\odot$。进一步研究了约一个月的同时X射线和紫外指向观测,发现相对于1.5-10 keV波段的延迟紫外发射,有利于X射线再处理现象作为主要机制。结果表明,软过剩可能是由靠近SMBH的强光弯曲引起的。在2015年数据中检测到的软过剩及其在2018年数据中的消失也与吸积盘发射的存在一致,这是从2013年5月至2016年3月期间的近红外光谱中断推断的。
2019-12-28 astro-ph.HE hep-ph
An XMM-Newton and INTEGRAL view on the hard state of EXO 1745-248 during its 2015 outburst
瞬变低质量X射线双星(LMXB)通常表现出持续几周的爆发,并以高X射线光度($L_{x} \approx 10^{36}-10^{38}$ erg/sec)为特征,而在大多数时间里,它们被发现处于X射线静止($L_X\approx10^{31} -10^{33}$ erg/sec)状态。EXO 1745-248就是其中之一。目标-{ \xmm }和{ \igr }的宽带覆盖范围和机载仪器的灵敏度为描述{ \exo }爆发期间的硬X射线谱提供了机会。方法-在本文中,我们报告了位于球状星团Terzan 5中的X射线瞬变{\xmm }和{ \igr }的准同步观测,该观测是在2015年3月至6月爆发开始后10天(2015年3月16日)进行的。该源处于硬态,发射出0.8-100 keV的$\simeq10^{37}$ ~{ \lumcgs }亮度。结果-光谱连续性主要是由温度为$kT_{in}\simeq1.3$ keV的种子光子的热康普顿化,由中等光学深度$τ\simeq2$和电子温度$kT_e\simeq 40$ keV的云。一个较弱的软热成分在温度$kT_{th}\simeq0.6$ -0.7千电子伏和兼容的中子星半径的一小部分也被检测到。EPIC-pn机载探测器{ \xmm }观测到了丰富的发射线光谱;探测到了与电离硫、氩、钙和铁的K-$α$跃迁能量相匹配的特征,其宽度与在距中子星…
2017-03-21 astro-ph.HE
Combined Spectral and Timing Analysis of the Black Hole Candidate MAXI J1659-152 Discovered by MAXI and Swift
我们报告了新的黑洞候选者(BHC)MAXI J1659-152的X射线光谱和定时结果,其轨道周期为2.41小时(BHC中最短的),在2010年的爆发中,来自65个Rossi X射线定时探测器(RXTE)观测和8个同时的Swift和RXTE观测。根据Remillard & McClintock(2006)对光谱态的定义,大多数观测都被归为中间态。所有的X射线宽带谱都可以用多色圆盘加指数截止的幂律函数或多色圆盘加康普顿化分量来模拟。在爆发的初始阶段,在30-40 keV处可见高能截止。从爆发开始,盘的最内侧半径逐渐减小,减小了3倍以上,并达到35 d_10 cos i^-1/2 km的恒定值,其中d_10是以10 kpc为单位的距离,$i$是倾角。C类准周期振荡(QPO)频率随最内半径的变化而变化,变化范围为1.6 ~ 7.3Hz,而B类QPO的最内半径在1.6- 4.1Hz范围内保持不变。因此,我们认为B型QPO的起源不同于C型QPO,后者可能起源于盘截断半径。假设爆发后期最内侧半径不变为最内侧稳定圆轨道,则MAXI J1659-152中的黑洞质量在距离5.3-8.6 kpc,倾角60-75度时为3.6-8.0 M_solar。
2011-10-29 astro-ph.HE
A New Possible Accretion Scenario for Ultra-Luminous X-ray Sources
利用来自朱雀、XMM-牛顿和NuSTAR的存档数据,研究了邻近星系中9个具有代表性的超亮X射线源(ULX)。它们的X射线谱都是用多色盘发射模型加康普顿化方法再现的。然而,光谱形状的个别来源系统地改变取决于光度,并定义了三个典型的光谱状态。这些状态的不同之处在于康普顿化电子温度和最内层盘温度之间的比率,或者康普顿y参数和康普顿化盘光子分数的乘积。在八个ULX中,一个特定状态出现的光度范围被发现分散了高达16倍。通过进一步假设光谱状态由爱丁顿比唯一确定,推断样本ULX在其质量中表现出类似的散射。这给出了一个模型独立的支持解释ULX的相对大质量的黑洞。没有一个光谱显示出明显的局部结构。特别地,没有检测到Fe K壳层吸收/发射线,其中来自样品中最亮的三个的等效宽度的上限为$30-40$ eV; NGC 1313 X-1、Holmberg IX X-1和IC 342 X-1。这些性质不利于大质量伴星的普通质量吸积,并建议直接从星际介质的致密部分的邦迪-霍伊尔吸积。
2019-07-31 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
Spectral and Timing Properties of the Galactic X-ray transient Swift~J1658.2--4242 using Astrosat Observations
本文介绍了用{ \it Astrosat}上的LAXPC和SXT仪器观测到的新的银河系X射线瞬变雨燕J1658.2-4242的X射线定时和光谱分析。我们检测到突出的C型准周期振荡(QPO)的频率变化从$\sim 1.5$ Hz到$\sim 6.6$ Hz以及不同的二次谐波和次谐波。在观测过程中,在$\sim 1.56$ Hz处检测到的QPO漂移到$\sim 1.74$的较高质心频率,而在$\sim 6.6$ Hz处检测到的QPO在硬耀斑期间消失。在QPO和次谐波频率处的分数均方根随光子能量增加,而在二次谐波频率处的均方根似乎是恒定的。此外,我们已经观察到软时间滞后在QPO和次谐波频率高达$\sim 35$ ms的时间尺度,然而,在第二谐波频率有弱/零时间滞后。我们尝试用双吸收盘加热康普顿化模型对0.7- 25 keV波段的宽带数据进行光谱建模。根据光谱和时间性质,我们确定了源是在黑洞X射线双星的硬中间态。为了定量拟合能量和频率相关的分数均方根和时滞,我们使用一个单区波动传播模型,并讨论我们的结果在该模型的上下文中。
2019-10-17 astro-ph.HE
Long-term Spectral Variability of the Ultra-luminous X-ray source Holmberg IX X--1
我们研究了超亮X射线源Holmberg IX X-1的长期光谱变化。通过分析2001年至2015年期间进行的8次{ \it Suzaku}和13次{ \it XMM-Newton}观测的数据,我们使用简单模型和复杂物理模型对所有光谱进行了详细的光谱建模。我们发现,可以很好地解释了光盘加热康普顿化模型的光谱。应用该模型,我们揭示了X射线亮度($L_{\rm X}$)和光谱参数之间的相关性。在这些相关性中,一个特别的相关性是$L_{\rm X}$和光子指数($Γ$)之间的统计上显著的正相关性,而在$> 2\times10^{40}\,{\rm~erg\ s}^{-1}$的高光度下,源变得稍微硬,并且导致$Γ- L_{\rm X}$相关性的斜率的变化。随着源变得更光学厚,在$L_{\rm X} \sim 2\times10^{40}\,{\rm~erg\ s}^{-1}$周围的源的光学深度中观察到类似的可变性行为。我们考虑的情况下,电晕覆盖的内部部分的光盘,和相关性可以解释为驱动的种子光子从光盘输入到电晕的变化。在圆盘-日冕模型的基础上,我们讨论了光谱参数变化可能指示的物理过程。我们的分析揭示了Holmberg IX X-1的复杂的变化行为,变化机制可能与X射线发射区的几何形状有关。
2017-09-21 astro-ph.HE
Insight-HXMT observation on 4U~1608--52: evolving spectral properties of a bright type-I X-ray burst
中子星低质量X射线双星(LMXB)中热核(I型)X射线爆发对周围环境影响的证据是通过光谱和定时分析得到的。受益于Insight-HXMT的广泛能量覆盖范围,我们分析了一个光球半径膨胀(PRE)爆发,并发现在软X射线的发射过剩。我们的光谱分析表明,这样的过量是不太可能相关的磁盘反射引起的爆发发射,可以归因于增强的预爆发/持续发射。我们发现,爆发和增强的持续排放加起来超过爱丁顿光度的$\sim$ 40个百分点。我们推测,增强的发射是从一个区域以外的PRE半径,或通过康普顿化的日冕。
2019-10-18 astro-ph.HE
X-ray burst induced spectral variability in 4U 1728-34
目标。INTEGRAL已经对银河系中心区域进行了十多年的监测。在这段时间里,INTEGRAL已经探测到了来自中子星低质量X射线双星4U 1728-34的数百次I型X射线爆发。“慢爆”我们的目的是在宽光谱范围内研究持续X射线谱和X射线爆发谱之间的联系。方法.我们使用INTEGRAL JEM-X和IBIS/ISGRI仪器的数据对4U 1728-34的持续发射和X射线爆发发射进行了光谱建模。结果我们构建了一个硬度强度图来跟踪光谱状态的变化。在软态的能谱的特点是由两个热成分-可能从吸积盘和边界/扩散层-连同一个弱的硬X射线尾巴,我们在4U 1728-34中检测到的第一次在40至80千电子伏的范围。在硬态的源被检测到高达200千电子伏和光谱可以描述的热康普顿化模型加上一个额外的组件:无论是幂律尾或反射。通过在硬态下叠加123个X射线爆发,我们在X射线爆发期间检测到高达80 keV的发射。我们发现,在突发的发射高于40千电子伏的持续发射水平减少了约3倍。结论.我们的结果表明,增强的X射线爆发发射改变了吸积盘在硬态的光谱特性。可能的原因是X射线爆发引起的中子星附近内部热流中电子的冷却。
2016-11-12 astro-ph.HE
The long outburst of the black hole transient GRS 1716-249 observed in the X-ray and radio band
我们介绍了在2016-2017年爆发期间对银河系黑洞瞬态GRS 1716-249进行的X射线观测的光谱和时序分析。从2016年12月到2017年10月,尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台几乎连续观测到该源。X射线硬度比和时间演化表明,在爆发过程中,源接近软态三次,即使它从来没有达到典型的软光谱状态。因此,GRS 1716-249增加了黑洞瞬变的数量,这些瞬变显示出具有“失败的”状态转换的爆发。在软化过程中,XRT和BAT宽带光谱模型,进行了热康普顿化加上一个硬光盘黑体,显示了光子指数(伽玛< 2)和内部光盘温度(kTin = 0.2-0.5 keV)的特点,硬中间状态。这与通量变化的均方根幅度(rms > 10%)一致。我们发现,相干的情况下,在光盘移动更接近紧凑的对象,吸积盘的内半径随着光盘内部温度的增加而减小,直到某一点时,温度开始增加在恒定的半径。这,除了与光谱分析结果,表明,要么吸积盘达到最内部的稳定的圆形轨道在硬中间状态或热吸积流可能重新凝聚在一个内部的迷你盘。我们报告的射电观测发现,GRS 1716-249位于射电/X射线光度平面的射电宁静“离群”分支期间进行的爆发。
2018-10-09 astro-ph.HE
Expanding hot flow in the black hole binary SWIFT J1753.5-0127: evidence from optical timing
描述了黑洞X射线双星SWIFT J1753.5-0127在爆发衰退过程中光学和X射线时间特性的演化。光学/X射线交叉关联函数在突出峰处表现为单一正相关,在衰减阶段出现多个谷和峰,在突出尾部则被预知谷加峰结构所取代。功率谱密度和相位滞后显示了复杂的演变,揭示了内在连接的光学和X射线准周期振荡的存在。我们第一次定量地解释了在整个爆发过程中这些时间特性的演化,其本质是热吸积流向爆发尾部的膨胀。在热流中同步康普顿化产生的光谱的旋转是负责的外观与X射线的反相关和光学准周期振荡。我们的模型很好地再现了下降阶段的互相关和相位滞后谱,这是以前提出的任何模型都无法理解的。
2016-11-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray spectral and temporal analysis of Narrow Line Seyfert 1 galaxy Was 61
利用90 ks的{ \it XMM-Newton}档案数据分析了亮红窄线Seyfert 1星系Ws ~61的光谱和光变。在0.2-10 keV范围内的X射线谱可由吸收的幂律加软过剩和Fe K $α$发射线表征。幂律谱指数在通量变化过程中保持不变。吸收材料是轻度电离的,柱密度为3.2 $\times$ 10 $^{21}$ cm $^{-2}$,并且在X射线观察期间似乎没有变化。如果相同的物质导致光学红化(E(B-V)$\simeq$ 0.6等),它必须位于窄线区域之外,尘埃与气体的比例与银河系的平均值相似。我们检测到显着的变化的Fe K $α$线在观测期间。在前40 ks的低通量段中检测到一条宽为$\sim$ 0.6 keV的$\simeq$ 6.7 keV的Fe K $α$宽谱线,而在其它段的谱线中则没有;在随后的20 ks段中观察到宽度为$\sim$ 0.1 keV的窄Fe K $α$发射线$\sim$ 6.4 keV,它的计数率高出35%,并且在第二天。我们认为这是由于发射X射线的日冕的几何形状和运动学的变化。软X射线过剩的温度和通量似乎与硬幂律分量的通量相关。通过温暖且光学厚的内盘对盘光子进行康普顿化是解释软过剩的首选,而不是电离反射。
2016-03-10 astro-ph.HE
Suzaku Studies of Luminosity-Dependent Changes in the Low-Mass X-ray Binary Aquila X-1
2007年9月28日至10月30日,朱雀星对中子星低质量X射线双星天鹰座X-1进行了7次观测。观测成功地追踪到了一个爆发衰变,在这个衰变中,源的光度几乎单调地从$\sim 10^{37}$ erg s $^{-1}$下降到$\sim 10^{34}$ erg s $^{-1}$,下降的幅度为$\sim 3$数量级。为了研究吸积几何形状的光度相关变化,分析了7个数据集中的5个,每个数据集都具有典型的$\sim 18$ KS曝光;另外两个数据集在以前的工作\citep{Sakurai2012}中使用。在第二次到第四次观测中,源被检测到高达100 keV,在第五次观测中检测到40 keV,在最后两次观测中检测到10 keV。所有的光谱都成功地再现康普顿黑体模型与相对较高的($\gtrsim 2.0$)的光学深度,加上一个额外的软光学厚的组件。最微弱的三个光谱交替地再现了一个单一的康普顿黑体模型与一个相对较低的($\lesssim 0.8$)的光学深度。在0.8 - 100 keV光度为$2.4\times 10^{36}$ erg s $^{-1}$(第2次至第4次观测)时,黑体辐射(包括康普顿化的种子光子)的估计半径为$10 \pm 2$ km。相反,在光度分别为$(4.8-5.2)\times 10^{35}$ erg s $^{-1}$(第5次观测)和$\sim 2\times 1…
2013-08-28 astro-ph.HE
Accretion Geometry of the Low-Mass X-ray Binary Aquila X-1 in the Soft and Hard States
2007年9月28日至10月30日,朱雀X射线天文台在一次爆发的衰变阶段总共观测了七次中子星低质量X射线双星天鹰座X-1。为了限制在更宽的能带比以前的大多数作品,本研究利用了两个七个数据集的通量依赖的吸积几何形状的源。9月28日,用XIS和HXD-PIN以13.8 k s的曝光量拍摄的0.8-31 keV的光谱,显示出$3.6\times 10^{-9}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$的0.8-31 keV吸收通量,以及这类天体软态的典型特征。光谱成功地解释了光学厚盘发射加上康普顿黑体组件。虽然这些结果与以前的研究基本一致,但在我们的分析中,最近使用相同数据报告的硬尾的意义是不确定的。在吸收通量为$8.5\times 10^{-10}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$(单位:0.8 - 100 keV)的条件下,使用XIS、HXD-PIN和HXD-GSO在0.8 - 100 keV波段上检测到10月9日在19.7 ks曝光量下获得的光谱。它显示出硬态的特征,并成功地解释了相同的两个连续分量,但具有相当不同的参数,包括更强的热康普顿化,其中的种子光子源被确定为来自中子星表面的黑体发射。结果表明,硬态吸积流在距中子星半径为$21\pm 4$ km处呈现出光学厚而几何薄的盘状,然后转变为光学薄的近球形热流.
2012-01-27 astro-ph.HE
Transition of an X-ray binary to the hard ultraluminous state in the blue compact dwarf galaxy VII Zw 403
我们研究了VII Zw 403的X射线谱,这是一个邻近的低金属量蓝矮星系。该星系被观测到包含一个X射线源,很可能是一个高质量X射线双星(HMXB),在0.3-8 keV能量范围内的光度为1.3- 23 x10^38 erg·s^-1。朱雀星的一项新观测显示,它的亮度达到了1.7 × 10^40 erg s^-1 [0.3 ~ 8 keV],高出了7 ~ 130倍。从高通量状态的光谱是硬的,最好的磁盘加康普顿化模型描述,并表现出在5千电子伏以上的能量曲率。这与许多高质量的超铝X射线源光谱是一致的,这些光谱被解释为恒星质量黑洞(StMBH)以超爱丁顿速率吸积。然而,这与另一个低金属量BCD中的HMXB I Zw 18相反,它在高通量下呈现出软光谱,类似于银河系黑洞双星,并被解释为可能的中等质量黑洞。确定BCD中HMXB的光谱特性对再电离时代的模型具有重要意义。据认为,早期宇宙中X射线加热的主要成分是第一个星系中的HMXB。早期的星系是小的,缺乏金属,恒星形成的星系与大的H I质量分数-属性共享的本地BCD我们今天看到的。了解早期宇宙类似星系(如BCD)中HMXB的光谱演化是估计其在再电离时期对星系际介质加热贡献的重要一步。BCD中仅有的两个光谱学研究的HMXB的性质之间的强烈对比促使对低金属丰度环境中更大样本的HMXB进行进一步研究,以正确估计早期宇宙中的X射线加热。
2015-02-11 astro-ph.HE
A systematic study of the advection-dominated accretion flow for the origin of the X-ray emission in weakly magnetized low-level accreting neutron star
在观测上,低能级吸积中子星的X射线谱($0.5-10$ keV)一般可以用热软X射线谱和幂律谱两个分量的模型很好地拟合。同时,幂律光度$η$($η\equiv L^{\rm power\ law}_{\rm 0.5-10\rm keV}/L_{\rm 0.5-10\rm keV}$)的贡献分数随X射线光度$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$而变化。在本文中,我们系统地研究了这种X射线发射的框架内的对流为主的吸积流(ADAF)的框架内弱磁化NS,其中的热软X射线分量来自表面的NS和幂律分量来自ADAF本身。我们测试的粘度参数$α$在ADAF和热化参数$f_{\rm th}$(描述的ADAF能量释放在NS的表面作为热发射的分数)的$η$与$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$的关系的影响。发现对于不同的$α$和$f_{\rm th}=1$,$η$和$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$几乎是一个常数($\sim$为零),这与观测结果不一致。同时,发现$f_{\rm th}$的改变可显著改变$η$与$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$的关系。通过与可能由低能级吸积控制的非脉动NS-LMXB样品的比较,发现需要一个小的$f_{\rm th} \lesssim 0.1$值来匹配$η$对$L_{\rm 0.5-10\rm keV}$图中的$η\gtrsim …
2019-12-12 astro-ph.HE
NuSTAR View of the 2025 Mini-Outburst of the Black Hole X-ray Binary GRS 1739-278: Spectral and Timing Evolution in the Soft State
Dibrugarh University(迪布鲁加尔大学)
本文通过NuSTAR观测研究黑洞X射线双星GRS 1739-278 2025年迷你爆发衰减阶段的软态演化,确认其为高自旋黑洞低速率吸积的经典软态,内盘锚定最内稳定圆轨道。
2026-09-04 astro-ph.HE
Broadband X-ray timing and spectral characteristics of the accretion-powered millisecond X-ray pulsar MAXI J1816$-$195
本研究通过Insight-HXMT、NICER和NuSTAR数据,分析了毫秒X射线脉冲星MAXI J1816$-$195在2022年爆发的时变与能谱,发现自转加速并测得磁场强度为(0.2-2)×10^8 G。
2023-12-22 astro-ph.HE
Accretion geometry of the neutron star low mass X-ray binary Cyg X-2 from X-ray polarization measurements
本文报道了用IXPE、NICER和INTEGRAL同时观测明亮的中子星低质量X射线双星Cyg X-2的光谱偏振测量结果。与以前的结果相一致,宽带光谱的特点是由一个较低的能量分量,归因于吸积盘与$kT_{\rm in} \approx$ 1 keV,加上不饱和康普顿热等离子体中的温度$kT_{\rm e} = 3$ keV和光学深度$τ\approx 4$,假设板几何。我们测量的偏振度在2-8千电子伏波段$P=1.8 \pm 0.3$的百分比和偏振角$ϕ= 140^{\circ} \pm 4^{\circ}$,与以前的X射线偏振测量OSO-8以及与无线电喷流的方向,这是早期观察到的源。虽然光盘光谱分量的偏振与IXPE数据的约束很差,康普顿化的发射有一个偏振度$P =4.0 \pm 0.7$ %和偏振角对准无线电喷流。我们的研究结果强烈支持在中子星表面的扩散层作为极化信号的主要来源。然而,我们不能排除来自吸积盘反射的重要贡献,如铁荧光线的存在所示。
2022-12-26 astro-ph.HE
Timing and spectral studies of SRGA J144459.2$-$604207 with NICER, Einstein Probe, IXPE, NuSTAR, Insight-HXMT and INTEGRAL during its 2024 outburst
本研究利用多望远镜数据分析了新确认的吸积毫秒X射线脉冲星SRGA J144459.2$-$604207在2024年爆发期间的计时与光谱行为,发现其自旋加速及爆发脉冲相位偏移现象,并证实其光谱符合热康普顿化与相对论反射模型。
2025-09-14 astro-ph.HE
Disk reflection and energetics from the accreting millisecond pulsar SRGA J144459.2-604207
本文利用XMM和NuSTAR观测数据分析了吸积毫秒脉冲星SRGA J144459的持续发射与I型爆发,通过物理反射模型揭示了盘截断、相对论展宽铁线及超快外流特征,并探讨了爆发复发时间异常的物理机制。
2025-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR