Non-thermal transient sources from rotating black holes
旋转的黑洞可以为最极端的非热瞬态源提供动力。它们有一个长时间的粘性时间尺度的自旋下降,并产生沿其自旋轴的非热发射,由相对论毛细管效应。我们报告的BATSE光变曲线的匹配滤波,符合粘性时标的发现,并确定UHECR能量的GZK阈值的离子污染物沿黑洞自旋轴的线性加速,符合黑洞质量和FR II活动星系核的寿命。我们解释的情况下,UHECR从BL紫胶对象由于UHECR排放最好在可观的角度远离黑洞自旋轴。黑洞自旋可能是伽玛暴与其宿主环境、活动星系核与其宿主星系统一的关键。我们的模型指出,在无线电的长时间爆发从长伽玛暴没有超新星和引力波从所有长伽玛暴。
2009-01-12 astro-ph.HE
Transient jet formation and state transitions from large-scale magnetic reconnection in black hole accretion discs
磁制动吸积盘(MAD),其中磁压力的内部磁盘是动态重要的,提供了一种替代机制,用于调节吸积通常假设在黑洞系统。我们发现,在MAD状态下的全球磁场反转可以破坏喷流,显著增加吸积率,并将有效的内部盘边缘移动到边缘稳定的轨道。内半径的MAD场的重联发射了一种新型的瞬态流出,其中包含由磁耗散产生的热等离子体。这种瞬态外流可以像MAD状态下的稳定磁主导的Blandford-Znajek射流一样强大。场反演定性地描述了与黑洞X射线双星中的高亮度硬态到软态转变相关的许多观测特征:喷流线、瞬态弹道喷流和均方根变化率的下降。这些结果表明,磁场结构可以直接影响吸积态,因此磁场结构是解释吸积黑洞在质量和光度尺度上观测结果的重要第二参数。
2013-12-05 astro-ph.HE
Quiescent X-Ray/Optical Counterparts of the Black Hole Transient H 1705-250
本文报道了对黑洞H 1705-250的静止态X射线瞬变的Chandra新观测结果。H 1705-250在新的50 ks钱德拉观测中几乎没有被发现。在0.5-10 keV波段,利用5个探测计数,我们估计源的静态光度为Lx~ 9.1e30erg/s(采用8.6kpc的距离)。这个数值与其他具有相似轨道周期的黑洞X射线双星的静态光度一致。通过使用Faulkes Telescope North拍摄的图像,我们得出了H 1705-250的精确位置。我们还提出了从2006年到2012年的光学对应物的长期光变曲线,并显示了静止变化的证据。
2012-10-08 astro-ph.HE
A Transient Sub-Eddington Black Hole X-ray Binary Candidate in the Dust Lanes of Centaurus A
本文报道了在早型星系NGC 5128中发现的一个明亮的X射线瞬变源CX132527.6 -430023。在2007年钱德拉的五次观测过程中首次发现了该源,在0.5-7.0 keV波段达到1-2*10^38 erg/s的未吸收爆发光度,然后恢复平静。这样的光度对于恒星质量的黑洞和中子星X射线双星瞬变都是可能的。在这里,我们试图描述紧凑对象的性质。在光学或无线电天空中还没有发现对应的物质,但由于该物质与尘埃带的距离很近,因此有可能存在一个被遮蔽的伴星。在X射线通量增加100倍以上后,该源的亮度使其成为第一个被证实的在爆发中的瞬态非ULX黑洞系统,以在本星系群之外进行详细的光谱建模,或者是一个明亮的(>10^38 erg/s)瞬态中子星X射线双星,这是非常罕见的。如此大的流量增加似乎为这是一个黑洞瞬变的观点提供了支持。X射线光谱拟合的吸收功率法产生非物理光子指数,而最佳拟合的吸收盘黑体模型的参数是典型的吸积~10 Msol黑洞在热占主导地位的状态。
2012-02-14 astro-ph.HE
Fast transition of type-B QPO in the black hole transient XTE J1817-330
对不同类型的准周期振荡(QPO)的演化和吸积盘中耦合的辐射/物理变化仍然知之甚少。在一些黑洞双星中,发现QPO的快速演化与光谱变化有关。对其他黑洞双星的研究对于理解QPO现象是很重要的。对于黑洞瞬态XTE J1817-330,我们研究了快速QPO跃迁和伴随的光谱变化,以探讨是什么原因导致的QPO跃迁期间的光谱变化。Roy等人(2011)在XTE J1817-330的10次RXTE观测中发现了QPO。我们发现,在十次观测中,只有一次观测显示其X射线光变曲线不稳定。提取并分析了光变曲线的倾斜段和非倾斜段的功率密度谱和相应的能谱。我们发现B型$\sim$ 6 Hz QPO在几十秒内随着通量的减小而转变为A型QPO。这种瞬态演化伴随着显著的光谱变化。我们报告了XTE J1817-330中的瞬态QPO特征和伴随的光谱变化。基于我们的研究结果,我们讨论了QPO快速演化和光谱变化的起源。
2012-03-08 astro-ph.HE
Fast Luminous Blue Transients from Newborn Black Holes
在坍缩的大质量恒星中新生的黑洞可能伴随着一个后备盘。吸积率通常是超爱丁顿和强大的磁盘外流预期。这种外流可以在一些致密(蓝超巨星或沃尔夫-拉叶星)祖先的失败爆炸中直接观察到,并且可能比长持续时间的伽马射线暴更常见。利用分析模型,我们发现回退盘的外流产生了峰值辐射光度为~10^(42-43)erg·s^-1(峰值R波段绝对AB星等为-16至-18)的蓝色紫外光学瞬变,发射持续时间为~几天至~ 10天。光谱可能以中等质量元素为主,但缺乏大量放射性核和铁族元素。上述性质与Pan-STARRS和PTF检测到的一些快速蓝色瞬变大致一致。这种情况下,可以区别于其他模式使用无线电观测后的几年内的光学峰值。
2015-04-21 astro-ph.HE
Electromagnetic precursors to black hole - neutron star gravitational wave events: Flares and reconnection-powered fast-radio transients from the late inspiral
本研究利用广义相对论无力电动力学模拟发现,黑洞-中子星双星晚期旋近阶段的磁层相互作用会产生依赖磁场方向的电磁耀斑,可能引发类似快速射电暴的暂现源和X射线辐射,为引力波事件提供可探测的电磁前兆。
2023-09-28 astro-ph.HE
Physical constraints from near-infrared fast photometry of the black-hole transient GX 339-4
我们介绍了黑洞瞬态GX 339- 4在其2015年爆发衰变期间的第一次多历元X射线/红外快速测光活动的结果。我们研究了功率谱密度的演变,发现两个波段之间存在很大差异。X射线功率谱密度遵循标准的演化模式,合理地反映了吸积流的变化。相反,IR功率谱密度的演变非常缓慢,在整个活动中,高频中断与保持恒定在$0.63 \pm 0.03$ Hz一致。我们讨论了这一结果的背景下,目前可用的红外发射模型在黑洞瞬态。虽然所有的模型将需要对这个意想不到的限制进行定量测试,我们表明,红外发射相对论性喷流过滤出的短时间尺度的波动注入吸积流入似乎是最合理的情况。
2019-11-14 astro-ph.HE
Properties of the propagating oscillatory shock wave in the accretion flows around few transient black hole candidates during their outbursts
在我们对几个银河系黑洞候选者的计时性质的研究中,观测到了低频和中频准周期振荡(LIFQPO)的演化。2005年,Chakrabarti和他的学生为了解释2005年GRO J1655-40爆发上升段QPO频率的演化,提出了一个新的模型,即传播振荡激波(POS)模型。在这里,我们提出的结果,从同一POS模型拟合QPO演化期间的爆发2005 GRO J165540,2010-11 GX 339-4,和2010年和2011年H 1743-322的上升和下降阶段。
2013-09-13 astro-ph.HE
Observational constraints on the powering mechanism of transient relativistic jets
我们重新审视了吸积黑洞系统中喷流功率对黑洞自旋的依赖性。在以前的论文中,我们表明,由于吸积到X射线双星中的黑洞上而连续发射的致密喷流的光度(类似于那些主导活动星系核动力学反馈的喷流)似乎与报道的黑洞自旋测量无关。因此,目前还不清楚黑洞自旋能量的提取是否是从吸积黑洞中驱动紧凑喷流的主要驱动力。偶尔,黑洞X射线双星产生离散的,短暂的(弹道)喷流超过吸积状态的变化。在这里,我们量化这些瞬态喷流的功率(采用两种方法来推断喷流功率)对黑洞自旋的依赖性,利用现有文献中的所有可用数据,其中包括12个黑洞的测量自旋参数和无线电耀斑在状态转换。在几个来源中,定期的、采样良好的无线电监测表明,峰值无线电通量根据爆发的不同而有很大的不同(高达1000倍),而激发耀斑所需的总功率在爆发之间可能只相差~<4倍。峰值通量取决于耀斑的总能量和辐射时间(在爆发之间可能会有很大变化)。使用贝叶斯拟合例程,我们排除了统计上显着的正相关关系,使用这些方法测量的瞬态喷流功率,和当前的估计黑洞自旋。即使在选择子样本的数据,忽略了黑洞自旋测量或喷流功率测量的一些方法,没有相关性被发现在所有情况下。
2013-01-28 astro-ph.HE
Complete Multiwavelength Evolution of Galactic Black Hole Transients During Outburst Decay I: Conditions for "Compact" Jet Formation
在银河系黑洞瞬变硬态的近红外和无线电波段观测到紧凑、稳定的喷流,它们的亮度降低,源向静止状态移动。最近的射电观测表明,喷流在软状态下完全关闭,因此对黑洞瞬态的多波长监测对于探测喷流的形成是必不可少的。在这项工作中,我们进行了系统的研究,所有的黑洞瞬变与近红外和无线电覆盖在其爆发衰变。我们的特点是在X射线光谱和时间特性的变化,也在近红外和/或无线电发射的时间尺度。我们证实,状态转换发生在黑洞瞬态在一个非常相似的分数各自的爱丁顿光度。我们还发现,近红外通量的增加,可能是由于一个紧凑的射流的形成被推迟了一段时间的天相对于形成的日冕。最后,我们发现了一个阈值盘爱丁顿光度分数的紧凑的喷流形成。我们解释了这些结果与模型,使近红外通量的增加对应于一个过渡,从一个补丁,小规模的高度电晕随着光学薄流到大规模的高度电晕,允许准直的稳定紧凑的射流。我们讨论的时间尺度的喷气形成的磁场从磁盘的外部部分的运输方面,也考虑了两种不同的解释的多波长发射:热的内部吸积流和照射。
2013-10-21 astro-ph.HE
Transient Black Hole Binaries
在过去的二十年里,我们对瞬态黑洞双星系统中观察到的复杂现象学的理解有了很大的提高,特别是由于罗西X射线定时探测器卫星的活动,以及许多其他X射线天文台和地面无线电,光学和红外设施的观测。吸积本身不能准确地描述与黑洞瞬变相关的复杂行为,现在很清楚,在这些系统爆发演化的不同阶段所看到的不同种类(通常是大量的)流出所起的作用与吸积过程本身所起的作用一样重要。最初在X射线中识别的光谱计时状态,基本上是基于所观察到的吸积效应,已经获得了新的重要性,因为它们现在允许在相干图像中描述在其他波长处观察到的现象,其中喷射过程的影响最明显。特别注重在X射线波段看到的现象,我们回顾了当前的国家的最先进的黑洞瞬变的知识,描述的吸积喷射连接在发挥在爆发过程中通过观察到的光谱定时属性的演变。虽然我们主要集中在观测方面的全球X射线瞬态图片,我们也提供了物理洞察力,它通过审查(如果可用)的理论解释和模型,提出解释观察到的现象。
2016-03-25 astro-ph.HE
Discovery of the correlation between peak episodic jet power and X-ray peak luminosity of the soft state in black hole transients
在黑洞瞬变过程的中间态,在其X射线爆发过程中,通常会观测到幕式喷流。在这里,我们报告发现一个很强的正相关性之间的峰值无线电功率的幕式喷流$P_{\rm jet}$和相应的峰值X射线光度$L_{\rm x}$的软状态(在爱丁顿单位)在一个完整的样本的爆发的黑洞瞬变观测期间的RXTE时代的数据是可用的,它遵循关系$\log P_{\rm jet}=(2.2\pm{0.3})+(1.6\pm0.2)\times \log {L_{\rm x}}$。M31和EXO 243-49中的HLX-1的瞬态超亮X射线源分别包含恒星质量的黑洞和恒星质量的黑洞或中等质量的黑洞时,它们满足关系。此外,还发现在这些爆发的上升阶段,幕式喷流的峰值功率与X射线亮度$\rm dL_{x}/dt$的增长率之间存在显著的相关性,与$\log P_{\rm jet}=(2.0\pm{0.4})+(0.7\pm0.2)\times \log {\rm d}L_{\rm x}/{\rm d}t$的相关性也很好。在GX 339 $-$ 4和H 1743 $-$ 322中,其中两个爆发的数据是可用的,测量的峰值无线电功率的幕式喷流和X射线峰值光度(及其变化率)显示出类似的爆发之间的正相关性,这表明吸积超过黑洞自旋在产生幕式喷流功率的主导作用。另一方面,在当前样本中,在具有不同测量的黑洞自旋的系统之间没有看到显著的差异。这意味着…
2015-05-14 astro-ph.HE
Spectral properties of soft X-ray transient MAXI J0637$-$430 using AstroSat
软X射线瞬变是当它们进入爆发时被检测到的系统,其中它们的X射线亮度增加几个数量级。这些爆发标志着这些系统的光谱状态从低/硬状态到高/软状态的变化。我们报告的光谱特性的一个这样的软X射线瞬态:MAXI J 0637 $-$ 430,与数据的\textit{SXT}和\textit{LAXPC}仪器上的\textit{AstroSat}任务。在发现后不久的2019年11月,在8 $^{th}$和21 $^{st}$上进行了两次观测,共观测到$\sim$ 60 ks。通量分辨光谱分析的来源表明存在的多色黑体组件所产生的吸积盘和热康普顿化组件。稳定的低温($\sim$ 0.55 $keV$)的黑体组件,指向一个冷的吸积盘与内盘半径的几百$km$的顺序。此外,我们报告存在一个相对论性增宽高斯线在6.4 PDMATHAMT。盘主导通量和$\gtrapprox 2$的光子幂律指数以及恒定的盘内半径表明源处于软态。通过研究我们得出结论,MAXI J 0637 $-$ 430是一个强黑洞X射线双星候选者。
2022-02-18 astro-ph.HE
A rapid change in X-ray variability and a jet ejection in the black hole transient MAXI J1820+070
我们提出了中子星内部成分探测器X射线和弧分微开尔文成像仪大阵列无线电观测的快速硬到软态过渡的黑洞X射线瞬态MAXI J1820+070。在从硬态到软态的过渡期间,在X射线功率密度谱中看到两种特定类型的准周期振荡(QPO)之间的切换,从C型到B型,以及宽带X射线可变性的强度的下降和在7-12 keV频带中的短暂耀斑。转换后不久(约1.5-2.5小时),观测到一个强烈的射电耀斑,对应于超光速喷出物的发射。虽然在其他黑洞的X射线瞬变过程中已经发现了QPO跃迁和射电耀斑之间存在联系的迹象,但我们的观测结果构成了迄今为止最强有力的观测证据,证明了B型QPO的出现和离散喷流喷射的发射之间存在联系。
2020-03-02 astro-ph.HE
Radio transients from stellar tidal disruption by massive black holes
一颗恒星被一个超大质量黑洞潮汐破坏,为我们提供了一个难得的机会,让我们一窥这些原本休眠的野兽。长期以来,人们一直预测,这种破坏将伴随着一种热“耀斑”,由束缚的恒星碎片的吸积提供动力。已经以这种方式在光学、UV和X射线波长处发现了几个候选的破坏。在这里,我们探讨的观测结果,如果一个适度的吸积功率的一部分被引导到一个超相对论流出。我们表明,相对论性喷流减速,由于其与星际介质在亚秒差距的距离从黑洞的相互作用。由反向冲击加速的电子产生的同步辐射产生了明亮的无线电-红外瞬态,在破裂后约1年的时间尺度上达到峰值。前向激波的辐射在峰值之后的几年内都可以被探测到。在较晚的时候,对潮汐扰动候选者进行深射电跟踪观测可以测试相对论喷出物的存在。即将到来的无线电瞬变调查可能会独立发现每年数十至数百次潮汐中断,补充其他波长的搜索。潮汐扰动的非热发射探测了在相对清洁的条件下射流形成的物理过程,其中流动参数是独立约束的。
2011-02-07 astro-ph.HE
Intermediate Luminosity Red Transients by Black Holes Born from Erupting Massive Stars
我们认为黑洞形成失败的超新星时,一个致密的星周介质(CSM)是目前周围的大质量恒星祖。利用辐射流体动力学模拟,我们计算了蓝超巨星和Wolf-Rayet星在坍缩阶段的质量抛射以及抛射物与周围CSM之间的辐射激波。我们发现,由此产生的发射比正常超新星(热光度为$\sim 10^{40}-10^{41}\ {\rm erg\ s^{-1}}$,有效温度为$\sim 5\times 10^3$ K,时间尺度为10-100天)更红,更暗,并显示出特征性的幂律衰减,这可能包括一小部分中间亮度红色瞬变(ILRT),包括AT 2017 Be。除了在档案数据中寻找祖星之外,我们还鼓励在坍缩后1-10年对这种ILRT $\sim$进行X射线跟踪观测,目标是回落的吸积盘。
2020-07-09 astro-ph.HE
Optical Thermonuclear Transients From Tidal Compression of White Dwarfs as Tracers of the Low End of the Massive Black Hole Mass Function
在本文中,我们模拟了中等质量的大质量黑洞(MBH)对白矮星(WD)的潮汐破坏的可观测特征,$\approx 10^3 - 10^5 M_\odot$。当WD通过MBH的潮汐场足够深时,这些特征包括最大压缩期间燃烧的热核瞬变。我们结合了一个流体动力学模拟,其中包括核燃烧的中断的$0.6 M_\odot$ C/O WD与蒙特卡罗辐射转移计算合成的一个代表性的瞬态的属性。瞬态的发射出现在光学中,光变曲线和光谱让人想起I型SNe。的属性是强烈的视角依赖,和关键的光谱签名是$\approx 10,000$公里秒$^{-1}$多普勒频移由于未绑定的喷出物的轨道运动。He WD的破坏可能会产生大量的中等质量元素,为富Ca瞬变提供了可能的生产机制。伴随的多波长瞬变由吸积提供燃料,并产生于新生吸积盘和相对论性喷流。如果中等质量的MBH存在与超大质量MBH类似的数密度,那么高能宽场监测器和即将到来的光学勘测每年都应该检测到数十到数百次WD潮汐中断。因此,目前检测它们的最佳策略可能是对持续时间异常长的高能瞬变进行深度光学跟踪。因此,通过当前和即将进行的调查对这些瞬变的检测率或未检测可以用于对MBH质量函数外推到中等质量施加有意义的约束。
2017-06-14 astro-ph.HE
Chandra X-ray Constraints on the Candidate Ca-rich Gap Transient SN 2016hnk
我们提出了一个钱德拉观察SN 2016hnk,一个候选人富钙间隙瞬态。这次观测是专门设计来测试这种瞬变是否是中等质量黑洞对白矮星的潮汐爆炸的结果。由于我们没有检测到X射线发射28天后,发现的瞬态,预测从回落吸积,我们排除了这个模型。由于钱德拉探测器对软X射线的敏感性受到限制,以及与超爱丁顿吸积盘结构相关的无约束变量,我们的上限为$\sim 10$ M $_\odot$,因此我们不能排除中子星或恒星质量黑洞引爆器。连同其他钱德拉和多波长观测,我们的分析强烈反对中等质量的黑洞潮汐爆炸的情况下,富钙间隙瞬变更普遍。
2017-12-07 astro-ph.HE
On the X-ray Outbursts of Transient Anomalous X-ray Pulsars and Soft Gamma-ray Repeaters
本文给出了XTE J1810-197、SGR 0501+4516、SGR 1627-41和CXTEJ 164710.2 -455216等四个瞬态异常X射线源(AXP)和软γ射线重复源(SGR)的X射线爆发光变曲线,可以产生的回退磁盘模型,也适用于持久的AXP和SGR在我们的早期工作的爆发光曲线。该模型求解了被软伽马射线暴推回的圆盘的弛豫扩散方程。用于这些瞬态源的主要磁盘参数集彼此非常相似,并且与我们早期的持久AXP和SGR模型中所采用的参数非常相似。瞬变源和持久源的X射线爆发光变曲线存在特征差异。这可以解释的差异,在磁盘的表面密度分布的瞬态和持久的源在静止的静态X射线光度表示。我们的研究结果表明,在临界温度在~ 1300 - 2800 K范围内的粘性盘不稳定性是一个共同的属性的所有回退盘周围AXP和SGR。不稳定性的影响是更明显的,开始较早的源与较低的静态光度,这导致了可观察到的差异,在X射线增强光曲线的瞬态和持久的源。具有相同基本盘参数的单个活动盘模型可以解释瞬态和持续AXP和SGR的增强阶段。我们还提出了一个详细的参数研究,以显示磁盘参数的X射线亮度的AXP和SGR的X射线增强阶段的演变的影响。
2012-10-05 astro-ph.HE
Discovery of a new black hole transient within 100" (400 pc) of M31*
我们在2013年6月钱德拉观测期间在M31中发现了一个新的X射线瞬态CXOM 31 004252.457+411631.17(T13)。这个系统是特别令人兴奋的,因为它位于M31* 的100”以内;人们认为,这个区域的隆起足够密集,可以动态地形成X射线双星,但只有具有黑洞吸积物和/或短周期的系统才有望存活下来。后续的XMM-牛顿观测产生了一个软光谱,可以用0.39+/-0.02 keV的圆盘黑体来描述;将这个模型应用到钱德拉观测中,得到了一个观测到的0.3- 10 keV的光度峰值6.2+/-0.6 E+37 erg/s(在2.0- 10 keV波段为4.7 E+36 erg/s)。用HST/ACS观测没有发现光学对应物,但允许我们将B >26.9的上限,对应于绝对V带星等>2.0。根据2- 10 keV的光度和绝对V星等,我们从经验关系式中估计出轨道周期为$<$ 5 h。拟合一个盘状黑体+黑体模型,使我们能够拒绝一个中子星吸积在14西格玛水平。
2013-12-04 astro-ph.HE
A giant X-ray dust scattering ring around the black hole transient MAXI J1348-630 discovered with SRG/eROSITA
我们报告了在黑洞瞬变MAXI J1348-630的第一次X射线全天巡天期间发现的一个巨大的尘埃散射环。在2020年2月的发现观测期间,环的外径为1.3度,到2020年8月第二次全天巡天扫描时增长到1.6度。这使得新的尘埃环成为迄今为止观测到的最大的X射线散射环。尘埃散射晕,特别是在瞬变源周围发现的环,提供了对原始X射线源进行精确距离测量的可能性。我们结合SRG/eROSITA、XMM-Newton、MAXI和Gaia的数据来测量MAXI J1348-630的几何距离。盖亚数据将散射尘埃放置在2050 pc的距离处,从测量的时间滞后和环的几何形状,我们发现MAXI J1348-630在3390 pc的距离处,统计不确定性仅为1.1%,系统不确定性为10%,主要由盖亚的视差偏移引起。这一结果使MAXI J1348-630成为具有最佳确定距离的黑洞瞬变之一。新的距离导致修正后的黑洞的质量估计为11+-2太阳质量,在爆发过程中,当MAXI J1348-630的热光度达到其爱丁顿光度的1.7%时,发生了向软态的转变。
2020-12-21 astro-ph.HE
BlackCAT: A catalogue of stellar-mass black holes in X-ray transients
在过去的50年中,X射线双星中的黑洞候选者数量大大增加,在瞬态低质量X射线双星中探测到59个银河系天体,加上一些持久系统(包括~5个河外双星)。我们收集了近红外,光学和X射线的信息,分布在数以百计的参考,以研究人口的黑洞在X射线瞬态作为一个整体。我们提出了最新的黑洞瞬变目录,其中包括X射线,光学和近红外观测及其天体测量和动力学性质。它提供了新的有用的信息,在统计和观测参数提供了一个全面和完整的概述黑洞人口在银河系。通过对观测系统的距离和空间分布的分析,我们估计银河系黑洞瞬变的总数量约为1300个。这意味着我们已经发现了不到银河系总分布的5%。该目录的完整版本将在网上和虚拟天文台中不断更新,包括查找其他波长的图表和数据。
2015-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Outflow-Driven Transients from the Birth of Binary Black Holes I: Tidally-Locked Secondary Supernovae
我们提出了一种新的电磁瞬变与双黑洞(BBH)的诞生,这可能会导致合并事件伴随着引力波在$\sim0.1-1$ Gyr。我们认为新生的BBH形成通过孤立的大质量恒星双星的演化。对于由一个主黑洞(BH)和一个次沃尔夫-拉叶(WR)星组成的近距离大质量双星,WR星的自旋周期可以与其轨道周期潮汐同步。然后,WR星外层物质的角动量大到足以在新生的次级BH周围形成一个吸积盘。该盘可产生动能为$\sim10^{50}-10^{52}$ erg且流出速度为$\sim10^{10}\rm~cm~s^{-1}$的高能流出,导致绝对量值从$\sim -14$到$\sim-17$的光学瞬变,持续时间约为一天。这种类型的瞬态也产生可检测的无线电信号$\sim1-10$年后出生的BBH,通过同步辐射从非热电子加速在外部冲击。预测的光学瞬变比普通的核心坍缩超新星具有更短的持续时间。专用的光学瞬变测量可以检测到它们,并利用其光变曲线和后期光谱的不同特征将其与普通SNe区分开来。在文件I中,我们调查磁盘驱动的流出从次级BH,而可能的信号从初级BH将在文件II中讨论。
2017-11-06 astro-ph.HE
Discovery of the black hole X-ray binary transient MAXIJ1348-630
我们报告了对新银河系黑洞候选者MAXI J1348-630的第一个半年监测,该候选者于2019年1月26日用MAXI上的气体狭缝相机(GSC)发现。在监测期间,该源表现出两个爆发峰值,其中第一个峰值通量(在T =0发现后的T=14天)为~ 4Crab(2-20 keV),第二个峰值通量(在T =132天)为~ 0.4Crab(2-20 keV)。该源在高/软态和低/硬态之间表现出明显的光谱跃迁,在硬度-强度图上呈现明显的“q”形曲线,这两个特征都是黑洞双星的著名特征。与其他明亮的黑洞瞬态相比,MAXI J1348-630的特点是其低盘温度(最大值约为0.75 keV)和高/软状态下的高峰值通量。低的峰值温度导致了一个大的最里面的半径,被确定为最里面的稳定圆形轨道(ISCO),由黑洞的质量和自旋决定。假设软硬跃迁光度(Ltranss)与爱丁顿光度(LEdd)之间的经验关系为Ltranss/LEdd ~ 0.02,并假设一个非旋转的黑洞周围有一个正面盘,则源距和黑洞质量分别为D ~ 4 kpc和~7(D/4 kpc)Mo.如果圆盘是倾斜的,而黑洞是旋转的,那么黑洞的质量会更大。这些结果表明,MAXI J1348-630可能是银河系已知黑洞双星中质量相对较大的黑洞。
2020-07-31 astro-ph.HE
The black hole transient MAXI J1348-630: evolution of the compact and transient jets during its 2019/2020 outburst
我们介绍了MAXI J1348-630的2019/2020爆发的无线电和X射线监测活动,MAXI J1348-630是2019年1月发现的一个新的黑洞X射线双星(XRB)。我们用MeerKAT和澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)在无线电波段观察了MAXI J1348-630 $\sim$ 14个月,用MAXI和Swift/XRT在X射线中观察了它。在整个爆发过程中,我们检测并跟踪了紧凑和瞬态喷流的演变。在主爆发之后,系统经历了至少4次硬态再耀斑,在此期间再次检测到紧凑的喷流。对于主要的爆发,我们观察到的上升,淬火,并重新激活的紧凑的射流,以及两个单面离散喷出物,发射$\sim$ 2个月的间隔和旅行远离黑洞。这些喷出物显示了最高的自行($\gtrsim$ 100 mas day $^{-1}$)曾经测量的吸积黑洞二。从射流运动的角度出发,我们将喷出物的倾角和速度约束为$\leq$ 46 $^{\circ}$和$\geq$ 0.69 $c$,将第一分量的张开角和横向扩展速度约束为$\leq$ 6 $^{\circ}$和$\leq$ 0.05 $c$。我们还推断,第一次喷射发生在硬到软的状态过渡,在一个强大的射电耀斑,而第二次喷射期间从软到中间状态的短暂游览。在以恒定速度行进后,第一个组件经历了强烈的减速,这是前所未有的细节,并表明MAXI J1348-630可能位于星际介质中的低密度空…
2021-03-22 astro-ph.HE
The 2009 outburst from the new X-ray transient and black-hole candidate XTE J1652$-$453
对2009年新发现的瞬变黑洞候选者XTE J1652 $-$ 453爆发的RXTE和Swift观测结果进行了分析。RXTE观测到该源表现出一系列典型的黑洞XRB光谱状态。在前7次观测中,从软热成分占主导的谱图和硬度-强度图(HID)中显示的硬度$\sim$ 0.1,诊断出源处于高/软状态,软热成分对2- 20 keV的X射线通量的贡献平均为85%。对于最后20次观测,根据$\sim$ 0.8的平均硬度以及热分量和非热分量之间的平衡,将光谱状态分类为{ \sl低/硬}:幂律分量占总2- 20 keV通量的${\geq}80%$。位于两者之间的是源可能经历的{ \sl中间}状态。RMS和硬度之间的通常关系也出现在HRD中。在整个爆发过程中,在XTE J1652 $-$ 453中没有发现QPO。
2011-01-23 astro-ph.HE
On the Relation of Hard X-ray Peak Flux and Outburst Waiting Time in the Black Hole Transient GX 339-4
目标。在这项工作中,我们重新调查的硬X射线峰值通量和爆发的等待时间之间的经验关系先前发现的黑洞瞬态GX 339-4。我们利用2007年GX 339-4爆发的硬X射线峰值通量对该关系进行了检验,澄清了有关微弱耀斑的问题,并估计了下一次爆发的硬X射线峰值通量的下限。方法.我们包括过去四年获得的Swift/BAT数据。连同CGRO/BATSE和RXTE/HEXTE光变曲线,这项工作中使用的观测涵盖了18年的时间。结果对2007年爆发的观测证实了以前发现的经验关系。这加强了吸积盘中的质量与黑洞瞬态所能达到的最亮硬态的峰值亮度之间的明显联系。我们还表明,微弱的耀斑与峰值流量小于约0.12蟹不影响的经验关系。我们预测,下一次爆发的硬X射线峰值通量应大于0.65克拉,这将使它至少成为自1991年以来硬X射线中第二亮的。
2010-01-11 astro-ph.HE
Radio Transients from Newborn Black Holes
我们考虑一个新生黑洞(BH)的射电辐射,它伴随着一个质量为$\lesssim M_\odot$的迷你盘。这样的盘可以从前身星的外边缘形成,特别是对于贫金属的大质量恒星和/或密近双星中的大质量恒星。盘吸积率通常是超爱丁顿和超快流出速度为$\sim 0.1\mbox{-}0.3\,c$将被发射到拱星介质。外流形成无碰撞激波,电子被加速并在BH形成后的$\sim 10^{26-30} \ \rm erg \ s^{-1} \ Hz^{-1}$天到几十年的射电波段中发射同步辐射。该模型预测不仅快速的紫外/光学瞬态,但也准同时逆康普顿X射线发射$\sim$几天后的BH形成,和无线电对应的发现与协调搜索将使我们能够识别这种类型的瞬态。其发生率可以是核心坍缩超新星发生率的$0.1-10 \ \%$,这使得它们成为专门的射电观测(如Jansky VLA Sky Survey)的有希望的目标。
2018-06-07 astro-ph.HE
A strong and broad iron line in the XMM-Newton spectrum of the new X-ray transient and black-hole candidate XTE J1652-453
我们用XMM-Newton和Rossi X射线定时探测器(RXTE)同时观测了新的X射线瞬变和黑洞候选者XTE J1652-453。观测是在2009年爆发的衰变期间进行的,当时XTE J1652-453处于硬中间状态。光谱显示出强而宽的铁发射线,其等效宽度为~ 450 eV。这条曲线与吸积盘反射产生的线一致,该线因靠近黑洞的相对论效应而变宽。吸积盘的最佳内径为~ 4个引力半径。假设吸积盘在最内层稳定圆轨道半径处被截断,XTE J1652-453中的黑洞的自旋参数约为0.5。RXTE观测的功率谱在50 Hz以上有一个额外的可变性分量,这对于硬中间态是典型的。在功率谱中没有明显的低频相干准周期振荡,这可能意味着我们在一个相当低的倾角下观察系统。
2010-09-08 astro-ph.HE
The Search for Thermonuclear Transients from the Tidal Disruption of a White Dwarf by an Intermediate Mass Black Hole
白矮星(WD)与黑洞(BH)的近距离相遇可能导致白矮星的潮汐破坏。在这次相遇中,WD可能会因为潮汐压缩而发生热核爆炸,导致类似Ia型超新星(SN Ia)的光学瞬变,此后称为Ia-TDE。然而,这将仅在BH为$\lesssim 10^5$ M $_\odot$时物理上可观察到。因此,找到Ia-TDE意味着发现了中等质量黑洞(IMBH)$\lesssim 10^5$ M $_\odot$。在这里,我们搜索整个Zwicky瞬态设施(ZTF)警报流的难以捉摸的Ia-TDEs。我们限制我们的搜索核瞬变矮星系,IMBHs的可能网站,并找到了6个可能的核IA-TDE候选人。我们发现SN 1,2020 lrt是最有可能的Ia-TDE候选者,这要归功于它与Ia-TDE的光变曲线和光谱模型的强烈相似性。我们测量的恒星质量的矮星系托管这些瞬变是$\lesssim 10^{9}$ M $_\odot$ ;如果证实港口BH,这些将证明存在的IMBHs在一些已知的最低质量的星系。此外,我们还搜索了核外的Ia-TDE,但在星系外围找不到比核内更强的候选者。这支持了这样一个假设,即核Ia-TDEs候选者是在星系核心被IMBHs潮汐压缩的WD,而不是在星系中任何地方都可能发生的一类瞬态。我们已经为在现有和未来的时域调查中系统地搜索Ia-TDE候选者奠定了基础。快速表征它们的性质不仅会导致Ia-TDE的确认,而且会明…
2023-02-27 astro-ph.HE
NICER observations reveal that the X-ray transient MAXI J1348-630 is a Black Hole X-ray binary
我们研究了最近发现的X射线瞬变MAXI J1348-630的爆发演化和定时特性。我们制作了通常用于追踪光谱演化的基本图,以及用于研究快X射线变率的功率密度谱。MAXI J1348-630的主要爆发演化与通常在黑洞瞬变中观察到的相似。在爆发上升期,震源从硬态演化,经过硬中间态和软中间态,进入软态,在爆发衰减期,震源又反过来回到硬态。在爆发结束时,MAXI J1348-630经历了两次再辉,峰值通量分别比主爆发弱约1和2个数量级。在重燃过程中,源只保持在硬态,没有经历任何状态转换,这类似于所谓的“失败爆发”。不同类型的准周期振荡(QPO)观察到在不同阶段的爆发。根据我们的光谱计时结果,我们得出结论,MAXI J1348-630是一个黑洞候选者。
2020-09-16 astro-ph.HE
Multiwavelength spectral evolution during the 2011 outburst of the very faint X-ray transient Swift J1357.2-0933
我们报告了我们对2011年新发现的黑洞候选者X射线双星Swift J1357.2-0933爆发演化的多波长研究。我们分析了雨燕X射线望远镜和紫外/光学望远镜(UVOT)的数据,在7个月的爆发持续时间。它显示出2-10 keV的X射线峰值亮度为~ 1 E35(D/1.5 kpc)^2 erg s-1,这表明该源是一个非常微弱的X射线瞬变源。我们发现,峰值处的X射线光谱与处于硬态的源一致,但它随着亮度的降低而软化,这是黑洞在低亮度或从硬态返回静止时的常见行为。同步的X射线和紫外/光学数据之间的相关性表明,一个系统与一个黑洞吸积从一个粘性盘,没有照射。UVOT过滤器提供了机会,研究这些相关性的紫外波长的制度,迄今尚未探索。如果黑洞的性质得到证实,斯威夫特J1357.2-0933将是少数几个建立黑洞非常微弱的X射线瞬变之一。
2012-11-06 astro-ph.HE
Investigating state transition luminosities of Galactic black hole transients in the outburst decay
我们对爆发衰变期间的银河系黑洞瞬变(GBHTs)进行了全面的光谱和时间分析,以获得状态跃迁光度的分布。利用Rossi X射线定时探测器(RXTE)的存档数据,我们计算了11个BH源在19个不同爆发中的状态跃迁光度的加权平均值,并分别计算了圆盘和幂律光度。我们还制作了这些光度的爱丁顿光度分数(ELF)方面的直方图,并与高斯拟合。我们的研究结果表明,最紧密的集群在热幂律光度与平均对数ELF为-1.70 $\pm$ 0.21在指数过渡(光子指数开始减少向硬态)。我们得到的平均对数ELF的-1.80 $\pm$ 0.25在过渡到硬态(光子指数达到最低值)和-1.50 $\pm$ 0.32的磁盘黑体亮度(DBB)在过渡到硬中间态(HIMS)。我们讨论了聚类的原因和可能的解释源,显示过渡光度显着低于或高于一般趋势。
2019-03-03 astro-ph.HE
Bright transients from strongly-magnetized neutron star-black hole mergers
随着aLIGO的出现,人们期待着对黑洞-中子星对的直接探测。电磁对应物对于可靠的引力波探测和天文信息的提取可能至关重要。然而,黑洞-中子星对是出了名的黑暗,望远镜无法观测到。与这种预期相反,只要中子星是高度磁化的,在合并前的最后时刻就可能发生明亮的电磁瞬变。中子星磁体的轨道运动产生了法拉第通量和相应的功率,可用于光度。曲率辐射的光谱逐渐上升,直到能量的快速注入点燃火球,这将表现为一个高能黑体,在中子星的磁场强度分别从$10^{12}$ G到$10^{16}$ G和$10M_{\odot} $黑洞X射线到$γ$射线中达到峰值。根据中子星的磁场强度,火球事件可能持续几毫秒到几秒钟,并且可以用费米伽马射线暴监测器以中子星磁场强度$\gtrsim 10^{14}$ G每年几次的速率观测到。我们还讨论了一个可能的衰减合并后的事件,可能伴随着这个信号。作为这些暗对的电磁对应物,黑洞电池应该对aLIGO时代多信使天文学的发展具有重要价值。
2016-07-26 astro-ph.HE
Black hole transients
用罗西X射线计时探测器对黑洞瞬变进行了16年的观测,并辅之以其他X射线天文台和地面光学/红外/射电望远镜,使我们对与明亮爆发相关的复杂现象有了清晰的认识。这导致了少量的光谱/定时状态的定义,这些状态由可观测量中的显着转变分开。这些状态的关联及其与相对论性射电喷流的射电辐射变化的转换完成了这幅图景,并导致了对吸积和喷射之间联系的研究。许多基本问题仍然没有答案,但现有的情况提供了一个很好的框架,理论研究的基础。我们讨论了目前的观测观点,重点是爆发期间的光谱和时间演变,以及未来任务的前景,如ASTROSAT(2012年)和LOFT(>2020年,如果选择)。
2011-09-18 astro-ph.HE
Long-term soft X-ray characterization of Supergiant Fast X-ray Transients: the cumulative luminosity distributions
我们利用Swift/XRT(0.3-10 keV)对这些源进行的长期监测,构建了大多数超巨星快X射线瞬变(SFXTs)和经典超巨星X射线双星(SgXB)IGR J18027-2016的累积光度分布。经典SgXB的特征在于在$\sim$ 10 $^{36}$-10 $^{37}$ erg/s附近具有单个拐点的累积分布,而发现所有SFXT都是显著的亚发光的,并且其分布中的主拐点在较低的光度($<$ 10 $^{35}$ erg/s)处移位。由于后者是在硬X射线域($>$ 15千电子伏)操作的大视场仪器的灵敏度极限以下,我们表明,一个软X射线监测需要重建整个轮廓的SFXT累积光度分布。经典的SgXB和SFXTs的累积光度分布之间的差异被解释为不同的风吸积模式。
2014-12-15 astro-ph.HE
Slim disk modeling reveals an accreting intermediate-mass black hole in the luminous fast blue optical transient AT2018cow
最明亮的亚类的快蓝色光学瞬变(LFBOTs)的起源仍然是未知的。我们提出了一个X射线光谱分析的AT 2018 cow的LFBOT原型,使用NuSTAR,雨燕,和XMM牛顿数据。源谱可以用细长的吸积盘的存在来解释,我们发现在源发现后>~ 200天,质量吸积率下降到亚埃丁顿水平。将我们的细长盘模型应用于多个观测时期获得的数据,我们将AT 2018 cow中心致密天体的质量限制为log(M_BH/Msun)=2.4+0.6/-0.1,置信水平为68%。我们的质量测量是独立的,但一致的,从以前采用的方法的结果。质量约束是一致的潮汐中断和黑洞-恒星合并的情况下,如果后者的模型可以外推到测量的黑洞质量。我们的工作为吸积中等质量黑洞(10^2- 10^6 Msun)作为AT 2018 cow的中心引擎提供了证据,并通过扩展,在类似于AT 2018 cow的LFBOT源中。
2024-09-26 astro-ph.HE
Formation and evolution of transient jets and their cavities in black-hole X-ray binaries
本文提出黑洞X射线双星中瞬态喷流源于准直磁化喷流向非准直外流转变的模型,解释离散抛射、低密度空腔形成及抛射物减速微弱等观测现象。
2023-08-12 astro-ph.HE
Superluminous transients at AGN centers from interaction between black-hole disk winds and broad-line region clouds
我们提出,超亮瞬变出现在活动星系核(AGN),如CSS 100217:102913+404220(CSS 100217)和PS 16 dtm,达到附近或超爱丁顿中心黑洞的光度中心区域,是由吸积盘风和云之间的相互作用,在宽线区(BLR)周围。如果盘亮度暂时增加,例如,极限环振荡,导致强大的辐射驱动风,强冲击波在BLR中传播。由于活动星系核BLR中的致密云通常与IIn型超新星中的密度相似,因此会出现强烈的辐射冲击,并有效地将喷出物的动能转化为辐射。因此,在活动星系核中心区域可以观测到类似于IIn型超新星的瞬变现象。由于一个典型的黑洞盘的风速是~ 0.1 c,其中c是光速,当喷射出~ 1 Msun时,喷射出的动能预计为~ 1 e52 erg。这种动能在一定的时间尺度内转化为辐射能,使风在BLR中扫起与自身相似的质量,这是几百天。因此,无论是光度(~ 1 e44 erg/s)和时间尺度(~ 100天)的超亮瞬变活动星系核中心区域匹配我们的相互作用模型中预期的。如果CSS 100217和PS16 dtm与极限环振荡触发的活动星系核活动有关,它们将在未来几年或几十年内再次变亮。
2017-06-21 astro-ph.HE
States and transitions in black-hole binaries
随着Rossi X射线计时探测器提供的黑洞瞬态数据库的可用性,观测到的现象学变得非常复杂。这些系统的性质的原始分类在一系列静态排序的质量吸积率被证明是不能够涵盖新的图片。我在这里概述了目前的情况,并显示出一个连贯的画面出现时,简单的属性,如X射线光谱硬度和分数变异被认为是。特别是,快速过渡的快速时间变化的属性似乎是至关重要的描述黑洞瞬态的演变。基于这张照片,我提出了一个状态分类,考虑到观察到的过渡。我表明,除了瞬态系统,其他黑洞双星和活动星系核可以在这个框架内解释。只有通过模拟银河系瞬态系统的全时演化,才有可能将这些状态与黑洞周围吸积流的物理学联系起来。
2009-09-14 astro-ph.HE
Could long-period transients be powered by primordial black hole capture?
本研究探讨了长周期射电瞬变源是否可能由原初黑洞反复穿过宿主恒星提供能量,发现仅凭周期和周期导数约束即可排除大多数宿主恒星,白矮星虽满足约束但难以俘获所需质量的黑洞。
2024-02-16 astro-ph.HE gr-qc
Evidence for changes in the radiative efficiency of transient black hole X-ray binaries
利用RXTE定点观测数据,研究了六个瞬态黑洞X射线双星从爆发到平静衰变过程中的长时X射线光变曲线。在大多数情况下,当源接近软到硬状态转变时,存在指数衰减周期,并且当源在硬状态中衰减时,在该转变之后存在另一个指数衰减周期。电子折叠时间在状态转换时发生变化,通常从软状态结束时的约12天到硬状态开始时的约7天。如果从软态中的辐射有效发射到硬态中的辐射无效发射发生变化,则预计衰变时间尺度中的这种因子~2的变化,覆盖质量吸积速率中的指数衰减。这增加了支持的想法,即X射线发射区域是由辐射效率低下的吸积(如对流为主或喷流为主的吸积流)在衰落的硬态。
2015-04-23 astro-ph.HE
Fast Optical Transients from Stellar-Mass Black Hole Tidal Disruption Events in Young Star Clusters
观测证据表明,大多数恒星可能诞生于星团或星协。在这些稠密的环境中,动力学相互作用导致了高比率的近距离恒星相遇。最近的各种观测和理论迹象表明,恒星质量的黑洞可能存在,并在所有质量的星团中发挥积极的动力学作用。在这项研究中,我们探讨了年轻星团中恒星质量黑洞对主序星的潮汐破坏。我们计算了一套超过3000个独立的$N$体模拟,涵盖了一系列的集群质量,金属丰度,和半质量半径。我们发现恒星质量的黑洞潮汐破裂事件(TDEs)发生在一个整体的速度高达大约$200\,\rm{Gpc}^{-3}\,\rm{yr}^{-1}$在年轻的星团在本地宇宙。这些TDE预计有几个典型的功能,即快速上升时间的订单一天,峰值X射线光度至少$10^{44}\,\rm{erg\,s}^{-1}$,明亮的光学光度(大致$10^{41}-10^{44}\,\rm{erg\,s}^{-1}$)与后处理的磁盘风。特别是,我们发现这些事件有许多共同的特点,新兴的一类快速蓝色光学瞬变。
2021-03-23 astro-ph.HE
The soft quiescent spectrum of the transiently accreting 11 Hz X-ray pulsar in the globular cluster Terzan 5
本文报道了最近在球状星团Terzan 5中发现的瞬时吸积11 Hz X射线脉冲星的静态X射线性质。利用两个Chandra观测资料,我们证明了这颗中子星低质量X射线双星的静态光谱是软的,可以拟合到一个温度为kT^inf~73 eV的中子星大气模型。幂律谱分量不是数据所必需的,并且对~ 9 E-14 erg/cm 2/s的总未吸收的0.5-10 keV通量的贡献最多为~20%。这样一个软的静态光谱是不寻常的中子星与相对较高的推断磁场和投下不同的光的硬光谱分量的解释,这往往是由于磁场的影响。对于5.5 kpc的距离,估计的静态热辐射光度为~ 6 E32 erg/s。如果热辐射被解释为中子星的冷却,那么观测到的光度要求系统至少静止了~100年。或者,增强的中微子发射可以将中子星冷却到观测到的静态光度。
2011-01-04 astro-ph.HE
Inclination-dependent spectral and timing properties in transient black hole X-ray binaries
我们使用一个简单的一维参数化的定时属性,硬和硬中间态瞬态黑洞X射线二进制具有相同的功率谱形状系统更硬的X射线幂律发射在更高的倾斜系统。我们还表明,宽带噪声(低频准周期振荡,QPO,删除)的功率谱形状和幅度是独立的倾斜,确认它是相关的发射区的固有结构和“C型”QPO,这是倾斜相关的,有一个不同的起源的噪声,可能是几何。我们的研究结果表明,幂律发射起源于一个电晕,这是扁平的平面上的磁盘,而不是在一个喷气式的结构,这将导致更软的光谱在较高的倾角。然而,有初步的证据表明,倾斜依赖的光谱形状打破了更深的硬状态。这表明要么是日冕几何形状的变化,可能是喷流排放的贡献,或者是在这些状态下更光学薄的流动。
2015-01-28 astro-ph.HE
SS433, microquasars, and other transients
X射线双星一直是理解从恒星质量到超大质量黑洞的所有质量尺度上的吸积黑洞中的喷流-圆盘共生关系的重要关键。SS 433是第一个在射电领域被广泛研究的银河系XRB。无线电特性,包括最高的角分辨率数据,现在可以更好地理解的框架内的吸积盘状态转换,在微类星体(黑洞X射线双星系统)中观察到的。SS 433至今在各种方面都保持着独特性,关于黑洞吸积现象还有很多东西需要了解。与此同时,欧洲VLBI网络(EVN)的电子甚长基线(e-VLBI)的发展使我们能够比以前更灵活地以毫角秒分辨率研究微类星体和其他瞬变。随着SKA探路者的投入使用,将会出现更多的新机会。
2012-10-03 astro-ph.HE
Testing the Kerr-nature of stellar-mass black hole candidates by combining the continuum-fitting method and the power estimate of transient ballistic jets
天体物理学上的黑洞候选者被认为是广义相对论预测的克尔黑洞,因为如果不引入新的物理学,这些物体就无法解释。然而,没有观测证据表明它们周围的时空真的是由克尔解描述的。克尔黑洞假说可以通过扩展连续拟合方法来用现有的X射线数据进行测试,连续拟合方法是天文学家目前用来估计恒星质量黑洞候选者自旋的技术。一般来说,我们不能对克尔几何的可能偏差施加约束,而只能对这些偏差和自旋之间的某种组合施加约束。测量黑洞双星中瞬态喷流的无线电功率可以潜在地打破这种简并性,从而允许测试这些物体的克尔性质。
2012-01-25 astro-ph.HE gr-qc
Transient Instability of Rapidly Rotating Black Holes
本文研究了近极值Kerr黑洞对外部标量场、电磁场和引力场扰动的线性响应。我们表明,能量密度,电磁场强度和潮汐力所经历的下降观察者表现出瞬态增长的地平线附近。增长在极值极限中持续任意长,再现了极值克尔的视界不稳定性。我们解释这些结果在近地平线的几何形状,并讨论潜在的天体物理意义。
2016-10-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
BlackCAT CubeSat: A Soft X-ray Sky Monitor, Transient Finder, and Burst Detector for High-energy and Multimessenger Astrophysics
在这里,我们提出了一个宽视场成像器的概念设计板载6U级立方体卫星平台的研究伽玛射线暴的即时和余辉发射和探测电磁对应的引力波在软X射线。计划中的仪器配置包括一个X射线混合CMOS探测器(HCD)阵列,选择它们的软X射线响应,灵活和快速的读出速率,和低功耗,这使得这些探测器非常适合检测明亮的瞬变立方体卫星平台。宽视场成像器由2D编码掩模实现。我们将概述仪器设计和拟议飞行任务的科学要求。
2018-07-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Black Hole Spin via Continuum Fitting and the Role of Spin in Powering Transient Jets
用连续拟合方法测量了10个恒星黑洞的自旋。这些黑洞位于两种不同的X射线双星系统中,一种是持续的X射线明亮,另一种是短暂的。持久性和瞬态黑洞都长时间保持在一种状态,在这种状态下,它们的光谱主要由热吸积盘组成。已知质量和距离的黑洞的自旋可以通过将这个热连续谱拟合到诺维科夫和索恩的薄盘模型来测量;关键的拟合参数是黑洞的吸积盘的内边缘的半径。强有力的观测和理论证据将内盘半径与最内层稳定圆形轨道的半径联系起来,后者与黑洞的无量纲自旋参数a_* 关系不大(|a_*|< 1)。迄今为止,用这种连续拟合方法测量的十个自旋的范围从a_* \approx 0到a_* > 0.95。该方法的鲁棒性通过对几个黑洞的几十个或几百个独立和一致的自旋测量以及对许多系统误差来源的仔细考虑而得到证明。在讨论的结果中,瞬态和持久黑洞之间存在二分法;后者具有更高的自旋和更大的质量。还讨论了最近发现的证据在瞬态源之间的相关性的弹道射流的功率和黑洞自旋。
2013-06-28 astro-ph.HE gr-qc
Flares from coalescing black holes in the centimeter-wavelength transient sky
无线电观测导致了时域天文学中一些最基本和最令人兴奋的发现。在这里,我证明了下一代甚大阵列(ngVLA)本地化提示厘米波长对应的合并二进制超大质量黑洞(SMBHs)的LISA任务检测的潜力。由此产生的红移测量主机的LISA检测到的合并将填充哈勃图的时代的最早的星系。宿主环境和电磁聚结签名的分析将提供至关重要的洞察二进制SMBH和他们的环境之间的相互作用,SMBH的形成和增长的机制。
2018-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Mass Measurements of Black Holes in X-Ray Transients: Is There a Mass Gap?
我们探讨了恒星质量黑洞质量测量中可能存在的系统误差。我们发现,可能会出现显着的错误,从零或恒定的排放量的吸积流,这是常用的确定轨道倾角时,通过模拟椭球变化的假设。对于A0620-00,系统的最佳可用数据,我们表明,典型的数据集和分析程序可能会导致系统低估的倾斜度10度或更多。对其他15个低质量施主的X射线瞬变的可用数据的仔细检查表明,这种效应可能会显着降低其他几种情况下的黑洞质量估计,最值得注意的是GRO J 0422 +32。通过这些修正,我们对软X射线瞬变中黑洞质量分布的分析并不表明在分布的低端和最大理论中子星质量之间存在任何“质量差距”,这在以前的研究中已经确定。然而,我们发现,质量分布保留了其他先前确定的特征,即8 M \odot附近的峰值,质量低于5 M \odot的源的数量很少,以及10 M \odot以上的急剧下降。
2012-05-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Model metrics for quantum black hole evolution: Gravitational collapse, singularity resolution, and transient horizons
曲率奇异性分辨是量子引力的一个特征,这一点已被广泛接受。我们提出了一类时间相关的渐近平坦球对称度规,用于描述量子引力中的引力坍缩。这些度量捕捉到了与奇异性解析动力学以及物质反弹后视界形成和蒸发相关的直觉。度量中的一个参数与反弹速度有关,它决定了黑洞的寿命是其质量的幂;这包括霍金蒸发时间$M^{3}$。
2022-08-25 astro-ph.HE gr-qc