A New Flaring Black Widow Candidate and Demographics of Black Widow Millisecond Pulsars in the Galactic Field
我们提出了一个新的光学/X射线源的发现可能与费米$γ$射线源4FGL J1408.6-2917。它的高振幅周期性光学变化,大光谱径向速度半振幅,光发射线和耀斑的证据,和X射线特性一起暗示源可能是一个新的黑寡妇毫秒脉冲星双星。我们收集了41例确诊和疑似的野外黑寡妇的特征,发现了$0.027\pm0.003\,M_{\odot}$的中等继发性肿块。考虑到更大规模的红背毫秒脉冲星双星,我们发现,“蜘蛛”同伴质量分布仍然强烈双峰,基本上为零的系统之间的同伴质量$\sim0.07-0.1\,M_{\odot}$。黑寡妇的X射线发射通常比红背更柔和,亮度更低,这与黑寡妇双星内部激波中粒子加速效率较低一致,除了少数系统似乎具有更有效的“红背样”激波。黑寡妇和红背共同主导了具有已知伴随类型的二进制中旋转最快的场毫秒级的普查,构成了具有$P_{\rm{spin}}<2\,\rm{ms}$的系统的$\gtrsim$ 80%。与红背星类似,黑寡妇星的中子星质量平均来看要比规范的$1.4\,M_{\odot}$大得多,而且许多迄今为止声称质量最高的中子星都是具有$M_{\rm{NS}}\gtrsim2.1\,M_{\odot}$的黑寡妇星。这两个观测结果都与进化图相一致,即蜘蛛毫秒双星是从短轨道周期的祖先中产生的,这些祖先在伴星位于主序星时开始了长时间的质量转移,导致快速旋转和高质量。
2022-10-28 astro-ph.HE
Low-frequency spectra of neutron star + OB supergiant binaries: Does wind density drive persistent and flaring modes of accretion?
本研究通过毫米波和射电观测发现,中子星SFXTs与SgXBs的低频谱由OB超巨星恒星风自由-自由发射主导,且SFXTs更暗源于风密度较低,并揭示了恒星风的长期变化。
2025-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Cherenkov Telescope results on gamma-ray binaries
在过去十年的常规运行中,新一代切伦科夫望远镜已经建立了作为新一类甚高能伽马射线(VHE)发射器的双星系统。这些系统中的粒子加速可能发生在吸积动力喷流(微类星体)或脉冲星风和恒星风之间的激波(风-风)中。本文描述了三颗VHE双星PSR~B1259-63、LS 5039和LS I +61303的唯象。其他两个对象可能属于这个新的类:HESS J 0632 +057是一个点状可变VHE源,其多波长行为类似于其他双星,而天鹅座X-1是一个众所周知的吸积系统,可能已被发现在VHE在一个耀斑插曲。本文最后回顾了切伦科夫望远镜对其他双星的最新搜索,特别强调了天鹅座X-3。
2010-07-15 astro-ph.HE
Luminous Optical and X-ray Flaring of the Putative Redback Millisecond Pulsar 1FGL J0523.5$-$2529
几个红背和黑寡妇毫秒脉冲星双星在X射线和光学上都有闪烁的片段。我们最初在光学时间序列监测期间从费米选择的红背候选物1FGL J0523.5 $-$ 2529中检测到这种行为。在接下来的$\approx100$天里,尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台的触发观测显示,X射线的亮度高达$8\times10^{33}$ erg s $^{-1}$($\sim100$乘以最小值),光学/紫外线的亮度相当,具有类似于$f_ν\proptoν^{-0.7}$的幂律光谱。这是在任何非吸积的“蜘蛛”脉冲星系统中看到的最明亮的耀斑,这可能与伴星的大尺寸有关,通过它或它的烧蚀风拦截的脉冲星风的一部分。与光学耀斑同时,我们看到巴耳末线和He I发射,这是以前在这个物体中不知道的,这是恒星风的证据,也可能抑制无线电脉动的检测。静态的光学光变曲线,而主导的椭球调制,显示变量的不均匀温度的证据,可能是由于大的恒星黑子或不对称加热的同伴的脉冲星。这可能解释了先前测量到的不寻常的非零轨道偏心率,或者,大伴星的表面温度分布扭曲了径向速度曲线。
2022-07-17 astro-ph.HE
Suzaku captures a possible eclipse in IGR J16207-5129 and identifies a weak-flaring state in IGR J17391-3021
本文介绍了超巨星X射线双星IGR J16207-5129和IGR J17391-3021的朱雀观测结果。对于IGR J16207-5129,我们提供了第一个宽带(0.5- 60 keV)谱,从中我们确认了大的本征柱密度(nH = 16 e ~(22)/cm ~ 2),并首次限制了截止能量(Ec = 19 keV)。我们观察到X射线通量的长时间(> 30 ks)衰减,我们暂时将其归因于可能的中子星被其大质量伴星所食。对于IGR J17391-3021,我们看到了一个从静止到低活动阶段的过渡,其间有微弱的耀斑,其峰值亮度在0.5- 10 keV波段,只有耀斑前的5倍。微弱的燃烧伴随着吸收柱的增加,这表明了模糊风团的增加。将这一观察结果放在最近的雨燕监测活动的背景下,我们现在认识到,这些低活动时期构成了该系统最常见的排放阶段,也许在其他SFXTs中也是如此。
2010-12-14 astro-ph.HE
Detection of the microquasar V404 Cygni at gamma-rays revisited: short flaring events in quiescence
微类星体V404 Cygni(也称为GS 2023+338)在2015年爆发期间,在亚日时间段内有微弱的GeV伽马射线发射。为了提供该黑洞双星系统在高能区的更详细的信息,我们对费米伽马射线空间望远镜(Fermi Gamma ray Space Telescope,LAT)上的大视场望远镜(Large Area Telescope,LAT)获得的数据进行了分析。使用的LAT数据库和源目录都是最新的。除了先前报道的在2015年爆发高峰期的检测之外,我们还发现在2015年8月17日至19日(2015年爆发结束时)的3天时间段内可能检测到源($\sim 4σ$),并在2016年8月23日至25日发现一个令人信服的检测($\simeq 7σ$)。后者的高显着性探测表明,该源的γ射线发射是软的,光子指数为$Γ\sim 2.9$。由于微类星体的γ射线辐射被认为与它们的喷流活动有关,我们通过与已经研究得很好的情况,即Cyg X-3和Cyg X-1的比较来讨论结果。这一发现有助于确认天鹅座V404是一颗微类星体,在其静止状态下可探测到伽马射线发射,并为微类星体群增加了有趣的特征,或者在更广泛的背景下为具有喷流的X射线双星增加了有趣的特征。
2021-09-14 astro-ph.HE
A new Chandra look at the globular cluster NGC 6540 and its peculiar X-ray flaring source
INAF–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano(意大利国家天体物理研究所空间天体物理和宇宙物理米兰研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Alabama(阿拉巴马大学物理与天文系)
利用深度钱德拉观测,研究了球状星团NGC 6540中奇特X射线源3XMM J180608.9-274553的性质,通过高分辨率成像识别出三个候选源,并探讨了微引力透镜放大、黑洞耀发等解释其短时强X射线耀发的可能机制。
2026-08-03 astro-ph.HE
Jets from black hole X-ray binaries: testing, refining and extending empirical models for the coupling to X-rays
本文研究了大样本黑洞X射线双星系统的射电辐射与X射线光谱和光变特性的关系。这样做是为了测试、改进和扩展-特别是在时间特性方面-以前发表的关于这种来源中吸积和喷射耦合的“统一模型”。在14个爆发从11个不同的来源,我们发现,在每一种情况下,峰值无线电通量,有时直接分解成离散的相对论喷射,是与明亮的硬到软的状态过渡附近的爆发的峰值。我们还注意到,在大多数(但不是全部)系统中,射电耀斑与X射线耀斑周期之间存在关联。在软状态下,无线电发射几乎在所有情况下都是不可检测的或光学薄的,与这些状态下的核心喷流的抑制和先前喷出的物质与周围介质相互作用的“遗迹”无线电发射一致。然而,这些数据不能排除间歇性的,光学薄,射流在软状态。在试图将X射线定时特性与喷射事件相关联时,我们发现非常低的积分X射线可变性的相位与这种喷射事件之间存在密切但不精确的对应关系。总之,我们没有发现反对最初提出的模型的有力证据,用更大的样本确认和扩展了它的某些方面,但注意到有几个方面仍然没有得到很好的测试。(简略)
2009-03-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Quasi-periodic flares in EXO 2030+375 observed with INTEGRAL
背景:间歇性耀斑活动是HMXB中X射线暴的一个共同特征。在某些Be/X射线双星中,耀斑在静止期或爆发前被观测到。EXO 2030+375是一颗Be/X射线双星,几乎每隔46天就会有一次“正常”的爆发,发生在轨道公转的近星点附近。INTEGRAL观测站偶尔监测到其中一些爆发。目的:INTEGRAL数据显示,在系统爆发的上升部分,有强烈的准周期性耀斑活动。这种活动以前只在EXO 2030+375中观察到过一次,那是在1985年用EXOSAT观测到的。(Some其他卫星也观测到了单一耀斑的迹象。研究方法:本文根据INTEGRAL资料分析了该源的耀斑行为,并与1985年EXO 2030+375观测到的耀斑进行了比较。结果如下:根据耀斑的观测性质,我们认为吸积盘内缘的不稳定性是耀斑活动的最可能原因。
2011-11-16 astro-ph.GA 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
IGR J17354-3255 as bench test for investigation of gamma-ray emission from Supergiant Fast X-ray Transients
在高能天空中闪耀的不同类型的源中,伽马射线双星正迅速成为主要兴趣的主题。事实上,在过去的几年里,已经发现了许多MeV到TeV能量的大质量X射线双星(HMXB),这为粒子在这样的星系系统中可以有效地加速到非常高的能量提供了可靠的证据。类似于这类一般的和新兴的伽马射线双星,原则上超巨星快速X射线瞬变(SFXTs)具有成为瞬变高能发射体的所有“成分”。在这种情况下,SFXT IGR J17354-3255是一个很好的实验室测试,我们提出了有趣的提示,可能表明它是一个短暂的伽马射线源在短时间尺度上燃烧。如果得到进一步研究的充分证实,那么无论是在理论上还是在观测上,其影响都是巨大的,并且将为已经极端的SFXTs类别增加进一步的极端特征。
2013-06-03 astro-ph.HE
The impact of surface temperature inhomogeneities on quiescent neutron star radius measurements
对静止X射线双星中中子星的热X射线谱进行拟合可以约束中子星的质量和半径。未被探测到的热点对光谱的影响,以及由此推断的NS质量和半径,尚未被探索为适当的大气和光谱。热点会使观测到的光谱变硬,因此光谱建模往往会推断出太小的半径。然而,热点也可能产生可检测的脉动。我们模拟了一个热点上的脉冲分数和频谱的静态NS X5和X7在球状星团47 Tuccenda,使用适当的光谱和光束的氢大气模型,结合特殊和广义相对论效应,并采样系统的角度范围。我们在X5和X7的Chandra HRC-S观测档案中搜索脉动,将90%的置信度上限放在低于16%的脉冲分数上。我们使用这些脉动限制来约束任何热点的温差,然后约束可能的热点对X射线光谱和从光谱拟合推断的半径的影响。我们发现,低于我们的脉动极限的热点可以使光谱推断的半径向下偏移高达28%。对于Cen X-4(它有更深入的已发表的脉动搜索),一个未被发现的热点可能会使其推断的半径向下偏移高达10%。改进对来自静止LMXB的脉动的约束对于约束其半径的进展可能是至关重要的。
2016-05-30 astro-ph.HE
Electromagnetic precursor flares from the late inspiral of neutron star binaries
两颗中子星的合并伴随着引力波的发射,也可以具有由质量喷出物提供动力的电磁对应物,以及合并后形成的相对论性喷流。由于中子星可以具有强磁场,因此中子星磁层之间的非平凡相互作用可能会在合并之前引发潜在的强大电磁瞬变。为这些前兆瞬变提供动力的一个关键过程是在两颗恒星之间形成的强电流片中的相对论重联。在这项工作中,我们提供了一个详细的分析如何扭曲的共同磁层的二进制导致电磁耀斑的发射,类似于在太阳日冕中产生的。通过相对论性无力电动力学模拟,我们澄清了不同的磁场拓扑结构在这个过程中的作用。我们的结论是,耀斑总是会发生适当的磁场的路线,除非其中一个中子星有一个磁场明显弱于其他。
2022-05-19 astro-ph.HE gr-qc
The nature of the Island and Banana States in Atoll sources and a Unified Model for Low Mass X-ray Binaries
我们提出了一个解释的岛屿和香蕉状态和环礁和Z轨道源之间的关系,构成一个统一的模型,低质量X射线双星(LMXB)。我们发现在1 - 2.10^{37} erg/s的光度下有一个剧烈的跃迁,在此光度以上,所有光源的康普顿化发射的高能截止E_CO都很低,只有几keV。在~ 2keV中子星和康普顿化吸积盘日冕(ADC)之间存在热平衡,导致了环礁香蕉态和Z轨源的低E_CO。在此亮度以下,E_CO向100 keV增加,导致岛态的硬度。失去了热平衡,ADC通过额外的日冕加热机制变得比中子星热得多。这表明了LMXB的统一模型:香蕉态是质量吸积率Mdot增大的基态,对应于Z轨源的正常分支。岛状态具有高ADC温度,这种状态在亮度远大于临界值的Z轨道源中不存在。Z轨源有一个额外的耀斑分支,与高Mdot时中子星上不稳定的核燃烧一致。这种燃烧制度在低Mdot不存在,所以这个分支在环礁上看不到(GX环礁除外)。Z轨源中的水平分支具有强烈的辐射压力增加,破坏内部盘并发射相对论喷流。
2013-12-06 astro-ph.HE
Population of persistent high mass X-ray binaries in the Milky Way
我们目前的研究结果,持久的高质量X射线双星(HMXB)在银河系中,从深积分银河系平面调查。这次调查为我们提供了一个新的洞察人口的高质量X射线双星,因为几乎一半的整个样本组成的来源发现的积分。首次证明了大多数持久的HMXB都有超巨星伴星,它们的光度函数在~ 2x 10 ^{36} erg/s附近变陡。我们发现,HMXB的空间密度分布与银河系中的恒星形成率分布相关。HMXB的垂直分布有一个高度h~85 pc的标度,比银河系中年轻恒星的分布略大。我们提出了一个简单的玩具模型,它充分地描述了一般性质的HMXB中,中子星吸积的物质从风的它的同伴(风喂养NS-HMXB人口)。使用精心设计的模型,我们认为,所谓的超巨星快速X射线瞬变,最近公认的子样本的HMXB的耀斑活动,可能与磁逮捕他们的吸积。
2013-02-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Two new bursting neutron star low-mass X-ray binaries: Swift J185003.2-005627 and Swift J1922.7-1716
我们讨论了2011年发生的两个触发斯威夫特的突发警报望远镜(BAT)的起源。触发器被识别为Swift J185003.2-005627(一种以前未知的X射线源)和已知但未分类的X射线瞬态Swift J1922.7-1716。我们调查BAT数据和后续观测获得的X射线和紫外/光学望远镜,以证明这两个触发器是一致的热核X射线爆发。这意味着这两个源都是中子星低质量X射线双星。总持续时间约为7分钟,能量输出约为~(3-7)E39 erg,介于正常和中长X射线爆发之间。根据观测到的X射线爆发峰值,我们估计Swift J185003.2-005627的距离小于3.7 kpc,Swift J1922.7-1716的距离小于4.8 kpc。我们描述了这两个源的爆发和静态X射线特性。它们的平均爆发光度为~ 1 E35 - 1 E36 erg/s,而静态光度等于或低于~ 2 E32 erg/s(0.5-10 keV)。雨燕J185003.2-005627在BAT触发后约20天恢复平静,而雨燕J1922.7-1716似乎表现出持续数月至数年的长期吸积爆发。我们在紫外/光学数据中确定了Swift J1922.7-1716的唯一对应物。最后,我们偶然发现了一个持续约500秒的耀斑,它来自一个未编目的X射线/光学天体,我们暂时将其归类为一个耀斑M矮星。
2012-10-22 astro-ph.HE
Links between quasi-periodic oscillations and accretion states in neutron star low mass X-ray binaries
我们分析了Rossi X射线定时探测器(RXTE)从一个明亮的吸积中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)样本中获得的数据。为了研究准周期变率随吸积状态的变化,我们利用积分分数变率作为吸积态的跟踪器,对这些系统的X射线时间序列中的准周期振荡(QPO)进行了系统的搜索.我们发现,最初在80年代为最亮的LMXB确定的三种QPO类型,即所谓的Z源,水平的、正常的和燃烧的分支振荡(分别为HBO、NBO和FBO)也在亮度稍低的NS LMXB中被识别,即所谓的环礁源,在那里我们看到QPO的行为与HBO和FBO一致。我们比较了我们的NS样本与黑洞(BH)LMXB样本的准周期变化特性。我们确认了在Z源中观察到的HBO、NBO和FBO与BH系统中观察到的C型、B型和A型QPO之间的关联,并将比较扩展到Atoll源中观察到的HBO样和FBO样QPO。我们的结论是BH和弱磁化NS LMXBs的变异性表现出很强的相似性,与QPOs只有弱敏感的性质,在这两类系统的中心紧凑的对象。我们发现,kHz QPO和高频QPO之间的历史关联,看到周围的NS和BH,分别是不明显的,当比较类似的吸积状态在两种系统。
2017-03-03 astro-ph.HE
Quark-Novae in Low-mass X-ray Binaries II: Application to G87-7 and to GRB 110328A
我们提出一个简单的模型,解释两个突出的天体物理学问题有关的紧凑的对象:(1)G87-7等恒星(2)GRB 110328 A/Swift J164449.3+57345,它表现出异常长寿命的强X射线耀斑,对标准伽玛暴模型提出了挑战。我们认为,这两个观察可能有一个夸克新星发生在低质量的X射线双星(中子星-白矮星)的统一框架内的解释。对于双星分离足够紧密的LMXB,中子星爆炸的喷出物在撞击时触发白矮星的核燃烧,可能导致富含铁的致密白矮星,质量为0.43 M_sun < M_WD <0.72 M_sun,让人想起G87-7。我们的研究结果依赖于假设,最终需要通过流体动力学和核合成模拟进行测试,在某些情况下,WD可以避免热核失控。对于较重的白矮星(即M_WD > 0.72M_sun),当碳燃烧开始时,简并不会被解除,而在我们的模型中可能会产生一个亚克拉塞卡Ia型超新星。在稍有不同的条件下,对于纯He白矮星(即M_WD <0.43 M_sun),白矮星被烧蚀,其灰烬雨点般落在夸克星上,导致吸积驱动的X射线光度,其能量和持续时间让人想起GRB 110328 A。我们预测额外的耀斑活动接近尾声的吸积阶段,如果夸克星变成一个黑洞。
2011-09-09 astro-ph.HE nucl-th
Long-term optical variability of high-mass X-ray binaries. II. Spectroscopy
我们提出的结果,我们的监测计划,以研究长期的变化,在高质量的X射线双星的H α线。我们对大质量X射线双星的整体性质进行了迄今为止最完整的光学光谱研究,分析了20个源的1100多个光谱。我们的目标是建立光变时间尺度,研究中子星与吸积物质之间的相互作用。我们的结果可以总结如下:i)我们发现窄轨道的Be/X射线双星比长轨道周期的系统更易变,ii)我们表明气体粒子的开普勒分布提供了对Be/X射线双星盘的良好描述,就像在经典Be星中一样,iii)在主要X射线爆发后通常观察到H α等效宽度的减小,v)当有超巨星伴星时,Be/X射线双星在某些历元表现为双峰非对称轮廓,表明密度不均匀性是Be/X射线双星盘的共同性质,vi)剖面变异性Be/X射线双星的V/R比和H α等效宽度都比孤立的Be星小,vii)我们提供了新的证据表明Be/X射线双星的盘平均密度比经典Be星的高。
2016-04-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Unusual X-ray Binaries of the Globular Cluster NGC 6652
我们对球状星团NGC 6652的5 kS Chandra ACIS-S观测发现了7个X射线源,其中3个是以前未确认的。该星系团拥有一颗著名的明亮低质量X射线联星,即源A(或XB 1832-330)。源B显示出不寻常的快速耀斑变率,平均L_X(0.5-10 keV)~2*10^{34}尔格/秒,但耀斑的分钟长可达L_X=9*10^{34}尔格/秒。其光谱符合光子指数γ ~1.24的吸收幂律,并随计数率的减小而变硬。这表明,部分或全部的变化可能是由于一个高度倾斜的吸积盘的边缘遮蔽。源C和D的L_X ~10^{33}尔格/秒,具有柔和而不寻常的光谱。源C需要一个非常软的组件,与频谱峰值在0.5千电子伏,这可能是一个磁吸积极地激变变量的热极帽。源D显示了一个软光谱(符合光子指数~2.3的幂律),有边缘证据表明在1 keV附近有一条发射线;其性质尚不清楚。微弱的新光源E、F和G的光度为1-2*10^{32}尔格/秒,如果它们与星团相关联的话(这是可能的)。E和F具有相对硬的光谱(与光子指数约1.5的幂律一致)。G缺乏软光子,表明吸收与N_H>10^{22} cm^{-2}。
2011-05-15 astro-ph.HE
"Spider" Millisecond Pulsar Binaries as Potential TeV Emitters
脉冲星风与外部压力源相互作用是我们银河系中有效和多产的TeV加速器。然而,通过费米-LAT的观测,越来越多的非吸积双星已经出现,这些很可能成为CTA时代的TeV发射体。此类由黑寡妇和红背组成,它们是毫秒脉冲星与其低质量伴星相互作用的双星。在这样的系统中,双星内部的激波可以作为粒子加速和相关的非热辐射的场所形成。我们激励为什么这些来源是特别有趣的了解脉冲星风。我们还描述了我们的新的多区域代码,该代码模拟了X射线和伽马射线同步加速器和逆康普顿光谱分量的选择蜘蛛双星,包括扩散,对流和辐射能量损失的轴对称,稳态的方法。这种新的多区代码同时产生能量依赖的光变曲线和轨道相位分辨光谱。它也更好地限制了电子/正电子对的多样性,这些电子/正电子对已经被加速到TeV能量,并且对于在某些系统中可能观察到的X射线和MeV/GeV波段之间的轨道调制同步辐射组件供电是必要的。这提供了一个更强大的预测预期的高能量和VHE伽马射线通量。附近的MSP与热或燃烧的同伴可能是有前途的目标CTA,它是可能的蜘蛛双星可能有助于所观察到的AMS-02高能正电子过剩。
2021-08-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Variations in emission from episodic plasmoid ejecta around black holes
在X射线双星和活动星系核(AGN)中观测到的X射线和射电耀斑是由这些系统中黑洞附近吸积流的等离子体喷出物中的高能电子引起的。有人认为,磁重联可能发生在黑洞周围的吸积盘上方的日冕,这驱动类似于太阳日冕物质抛射(CME)现象的等离子体团外流。X射线和射电耀斑是在这个过程中产生的高能电子的发射。由于耀斑的发射区位于黑洞事件视界附近,因此耀斑的发射将受到狭义和广义相对论效应的影响。我们目前的计算耀斑发射从围绕黑洞和等离子体团喷出物发射的内吸积盘的等离子体团轨道时,广义相对论效应是至关重要的,在确定所观察到的随时间变化的性质的排放。我们考虑充分的广义相对论辐射转移计算的排放从不断发展的喷出物从黑洞系统,适当占差分到达时间的光子从等离子体团发射,并确定等离子体团的发射光变曲线时,他们在轨道上,当他们打破他们的磁约束。本文还讨论了吸积黑洞耀斑辐射随时间变化的光谱观测结果。
2015-10-06 astro-ph.HE
Modeling the effects of clumpy winds in the high-energy light curves of γ-ray binaries
高质量伽马射线双星是强大的非热星系源,其中一些拥有脉冲星,其相对论风与可能不均匀的恒星风相互作用。到目前为止,建模这些来源,包括恒星风的不均匀性已经完成了使用简单的分析方法或重型数值模拟,没有一个允许的参数空间,这是合理的现实和一般的探索。应用不同的半解析工具,我们研究了脉冲星风与不同程度的不均匀性的恒星风碰撞的动力学和高能辐射,以评估相关的可观察到的影响。我们用蒙特卡罗方法和唯象的团簇风模型计算了团簇到达脉冲星风-星风相互作用结构的过程。使用半解析方法计算了深入脉冲星风区的团块的动力学。这种方法允许的冲击脉冲星风区的演变的表征时间比轨道周期短得多。有了这个三维信息的发射器,我们应用分析绝热和辐射模型来计算可变的高能量发射产生的二元尺度。一个不均匀的恒星风诱导随机小时的时间尺度变化的几何形状的双风相互作用结构的二元尺度。根据恒星风的不均匀程度,预测X射线和伽马射线的10-100%水平小时尺度的变化,最大的变化大约在每个轨道上发生一次。我们的研究结果,基于一个全面的方法,表明,目前的X射线和未来的非常高的能量仪器可以让我们跟踪的冲击脉冲星风辐射在伽玛射线双星的cluerous恒星风的影响。
2022-11-02 astro-ph.HE
Fundamental properties of High-Mass X-ray Binaries
这篇博士论文的目的是描述由4个源形成的超巨星X射线双星(SGXB)的代表性样本:XTE J1855-026,具有长期稳定的X射线通量的经典SGXB; AX J1841.0-0535和AX J1845.0-0433,两个超巨星快速X射线瞬变(SFXT),其X射线发射主要由耀斑控制;和IGR J 00370 +6122,介于这两个亚组之间。产生这些可观察到的差异的物理过程仍然是一个有争议的问题。在这篇博士论文中,我对这4种不同的系统进行了研究,以提供新的数据来约束模型。这项研究包括:(一)确定的轨道解决方案,(二)沿轨道的风行为的系统研究,通过测量的H α变化,(三)的施主星的恒星大气模型,(四)建立是否有X射线通量的变化调制的轨道周期。风的研究表明,Halalpha的变化是由内在的风过程。恒星大气研究表明,这些双星的超巨星有更高的投影旋转速度,更高的He丰度和更高的N/C比孤立的超巨星。研究结果表明,双星的偏心率与不同子群的X射线通量的差异并不存在简单的相关关系。因此,更加复杂的设想得到了巩固。IGR J 00370 +6122是一种新的系统,其性质不适合任何已建立的子组,这一发现加强了观察到的性质中的连续性的想法,而不是严格的系统分类。此外,我已经开发了一个管道来减少利物浦望远镜的FRODOSpec光谱仪的光谱,该光谱仪针对我们在这些SGXB中发现的模糊超巨星的红色光谱进行了优化。
2016-07-04 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray bursts in two ultracompact companions to nearby elliptical galaxies
在星系NGC 4697附近发现了一个X射线耀斑源。观测到两次耀斑,相隔四年。在大约一分钟的时间尺度上,通量增加了90倍。两次闪光都很短暂。在耀斑的位置上没有光学对应物,但如果源位于NGC 4697的距离上,则光度为10^39 erg/s。在这里,我们报告了对70个附近星系的档案X射线数据进行搜索以寻找类似此类耀斑的结果。我们在球状星团或母椭圆星系的超致密矮伴星系中发现了两个耀斑源。其中一个光源爆发一次,峰值亮度为9 x 10^40 erg/s,而另一个爆发五次,峰值亮度为10^40 erg/s。所有耀斑的上升时间都小于1分钟,然后它们在大约一个小时内衰减。当没有耀斑时,这些源看起来是正常的吸积中子星或黑洞X射线双星,但它们位于古老的恒星星族中,不像磁星、异常X射线双星或软伽马重复星,它们具有类似光度的重复耀斑。
2016-10-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
An X-ray study of coronally connected active eclipsing binaries
我们提出了一个详细的X射线分析和成像的5个日冕连接的食双星,即44 Boo,DV Psc,ER Vul,XY UMa和TX Cnc的恒星日冕。这两个组成部分,这些二进制文件被发现是活跃的。分离型和半分离型系统的X射线光变曲线显示出类似食的特征,而接触型系统则没有日冕食的证据。DV Psc的X射线光变曲线显示了O 'Connell效应,其中发现第一个最大值比第二个最大值更亮。利用三维解卷积的X射线光变曲线的日冕成像结果显示,所有这些双星的日冕要么是在接触或过接触的配置,与主是1.7 $-$ 4倍X射线比它的同伴。在目前的样品中,发现至少30 $-$ 50%的总紫外线发射来自光球层,并与X射线发射呈正相关。这些系统的X射线谱很好地解释了双温等离子体模型。等离子体的冷、热成分对应的温度分别在0.25 $-$ ~ 0.64和0.9 $-$ ~ 1.1 keV的范围内。对于样品中的大多数双星,相位分辨的X射线光谱分析表明,在X射线亮度和发射测量对应的热分量的轨道调制。在这四个系统中还检测到总共七个耀斑事件,耀斑能量范围为(1.95 $-$ 27.0)$\times$ 10 $^{33}$ erg,环长为10 $^{9-11}$ cm。
2022-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The obscured X-ray binaries V404 Cyg, Cyg X-3, V4641 Sgr, and GRS 1915+105
V404 Cyg、Cyg X-3、V4641 Sgr和GRS 1915+105是最明亮的X射线双星,它们的多波长发射表现出复杂的行为。除了天鹅座X-3外,其他三个源都有大的吸积盘,并且有证据表明它们有很高的轨道倾角。因此,吸积盘中任何大尺度的几何变化都可能引起局部的遮蔽事件。另一方面,天鹅座X-3在遮蔽X射线源的重恒星风中围绕沃尔夫-拉叶伴星运行。我们在这里研究从所有四个来源观察到的奇特的X射线光谱是否可以用局部遮蔽事件来解释。我们拟合的源光谱与两个物理动机的模型描述的情况下,所有的本征发射在周围的物质中进行再处理或发射器被包围的厚环面与可变的开口角。我们发现,在特定时间的X射线光谱是相似的,在所有四个来源可能产生的高密度环境中,他们被嵌入。拟合的模型表明,在2015年天鹅座V404爆发的强烈耀斑事件之前的低光度阶段被严重遮蔽,但本质上非常明亮(超爱丁顿)的吸积状态。从最近的异常低光度状态GRS 1915+105中观察到与V404 Cyg相似的光谱演化。模拟结果表明,V404 Cyg和GRS 1915+105中(流出)遮蔽物质的几何变化也与无线电(喷流)演化有关。所有的源显示模糊的X射线发射,但具有不同的固有光度,指向不同的因素造成的遮蔽。这项工作突出的重要性,考虑到在周围介质中的X射线发射的再处理的X射线光谱,以及可能发生在其他来源的建模。
2020-06-15 astro-ph.HE
Microquasar observations with the MAGIC telescope
微类星体是一种X射线双星,显示出由吸积作用驱动的相对论性喷流到致密物体上,是银河系中最有效的加速器。理论模型预测在射流底部的甚高能量(VHE)发射,其中粒子被加速到多TeV能量。这种发射可以通过现有的IACT检测到。%此外,伽马射线通量应增加耀斑事件时,吸积率提高。MAGIC望远镜从2005年到2008年总共观测了微类星体GRS 1915+105,Cyg X-3,Cyg X-1和SS 433约150小时。我们通过使用RATAN望远镜的无线电耀斑警报使用多波长信息以及通过RXTE/ASM和Swift/BAT监测数据确保源的低/硬状态来触发我们的观测。我们报告的上限稳定和可变的排放量从这些来源在这段长时间。
2009-07-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Black hole-Neutron star distinction based on long-term MAXI and Swift study of 42 low mass X-ray binaries
Indian Institute of Technology, Madras(马德拉斯印度理工学院);Indian Institute of Technology, Hyderabad(海得拉巴印度理工学院)
利用MAXI和Swift/BAT长期数据区分42个低质量X射线双星中的黑洞与中子星
2026-02-24 astro-ph.HE
Supergiant Fast X-ray Transients: a review
超巨星快速X射线瞬变星是一类具有超巨星伴星的银河系高质量X射线双星。由于INTEGRAL/IBIS的观测,它们的极端瞬态X射线耀斑活动被揭示出来。SFXTs的动态范围,X射线亮度从1 E32 erg/s到1 E37 erg/s,以及低X射线发射的长时间间隔,是令人困惑的,因为它们的施主星性质以及轨道和自旋周期似乎与持续发射X射线的大质量双星非常相似。星团超巨星风、吸积障碍、轨道几何和风的各向异性常被用来解释它们的行为,但仍有一些悬而未决的问题。将概述最近的主要观测结果的审查,连同一个新的情况下提出的解释其明亮的闪耀X射线活动的摘要。简要总结了对具有最短轨道周期的SFXT IGRJ 16479 -4514进行长时间朱雀观测的主要结果。在这个源中观测到的X射线食使我们能够直接探测轨道分离处的超巨星风密度,得出的结论是,它太大了,不能证明低X射线光度是合理的。需要一种机制来降低致密物体上的吸积率。
2013-01-31 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Galactic transient sources with the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文探讨了利用切伦科夫望远镜阵列观测台(CTAO)探测银河系TeV暂现源的可行性,指出CTAO有望通过机会目标观测发现微类星体等新源,并分析了长曝光可探测性及多波长协同研究前景。
2025-05-28 astro-ph.HE
The XMM Newton and INTEGRAL observations of the supergiant fast X-ray transient IGR J16328-4726
从超巨星快速X射线瞬变(SFXT)观测到的产生短耀斑的吸积机制仍然存在很大争议,这是我们试图将这些X射线双星置于更广泛的大质量X射线双星背景下的一个主要部分。我们报告了SFXT IGR J16328-4726(2014年8月24日至27日)的216 ks积分观测,同时在假定的近星通过附近进行了两次XMM牛顿(33 ks和20 ks)的固定时间观测,以研究吸积状态和风特性。在这些观测中,该源显示出光度变化,从4x 10 ^{34} erg/s到10^{36} erg/s,与光谱特性的变化有关。软X射线连续谱可以很好地用幂律来模拟,光子指数从1.2变化到1.7,柱密度的高值在2- 4 × 10 ^{23}/cm ^2的范围内。我们报告的存在下,在6.8-7.1千电子伏的铁线表明,X射线通量是由吸积的物质,其特征在于密度和温度的不均匀性的同伴风。
2016-07-12 astro-ph.HE
On the origin of multifrequency temporal and spectral variability in Ton 599
本文通过分析 Ton 599 的长期多波段观测数据,发现其宽波段变率呈双峰结构、流量分布为双对数正态且多波段辐射高度相关,并结合单区轻子模型与 XMM-Newton 光谱揭示磁场和多普勒因子增强及盘-喷流耦合是驱动其高流量状态和复杂变率的主要机制。
2025-03-30 astro-ph.HE
XTE J1701-462 and its Implications for the Nature of Subclasses in Low-Magnetic-Field Neutron Star Low-Mass X-Ray Binaries
我们报告的瞬态中子星低质量X射线二进制(NS-LMXB)XTE J1701-462,在其2006-2007年爆发期间获得的RXTE数据的分析。源的X射线性质在各种类型的NS-LMXB子类之间变化。在高亮度的源之间切换的两种类型的Z源的行为和在低亮度下,我们观察到从Z源的过渡到环礁源的行为。这些子类之间的过渡主要表现为X射线颜色-颜色和硬度-强度图中的轨迹形状的变化,但它们伴随着kHz准周期振荡、宽带可变性、突发行为和/或X射线光谱的变化。我们发现,低能量X射线通量是一个很好的参数来跟踪的颜色-颜色和硬度-强度图中的轨道的逐渐演变,使我们能够解决比以前更详细的源的演变,并与其他NS-LMXB观察到的属性。我们进一步发现,在从Z到环礁的过渡期间,被称为环礁上香蕉的特征行为可以等效地描述为弱化Z源耀斑分支的最后阶段,从而模糊了两个子类之间的界限。我们的研究结果强烈表明,在不同光度的NS-LXMB中观察到的各种行为可以通过单个变量参数(即质量吸积率)的变化来联系起来,而不需要中子星参数或视角的额外差异。我们简要地讨论了我们的研究结果的影响,在NS LMXBs中观察到的光谱变化,并建议,与通常假设的相反,沿Z源的颜色-颜色轨道的位置不是由瞬时质量吸积率决定的。
2010-05-18 astro-ph.HE
Discovery of Quasi Periodic Oscillations in the persistent X-ray emission of Accreting Binary X-ray Pulsar LMC X-4
利用XMM-Newton观测发现了高质量X射线双星(HMXB)脉冲星LMC X-4在非闪耀(持续)状态下的准周期振荡(QPO)。除了74 mHz的相干脉动外,持续发射光变曲线在20-30 mHz的频率范围内显示出QPO特征。准周期耀斑以前在罗西X射线定时探测器(RXTE)的观测中从LMC X-4观测到过。然而,这是第一次在LMC X-4的持续发射观测中观察到QPO。X射线双星中的QPO一般被认为与内吸积盘中不均匀物质分布的旋转有关。在大质量X射线双星(HMXB)如LMC X-4中,致密天体是一颗具有高磁场的中子星,内部吸积盘的半径由质量吸积率和中子星的磁矩决定。在这样的系统中,QPO特征,以及脉冲周期和X射线光度测量有助于我们约束中子星的磁场强度。我们使用磁层吸积的考虑有一个近似值的磁场强度的中子星在LMC X-4。
2022-03-15 astro-ph.HE
Accretion form a clumpy massive-star wind in Supergiant X-ray binaries
超巨星X射线双星(SgXB)拥有一个紧凑的物体,通常是一颗中子星(NS),绕着一颗演化的O/B星运行。质量转移通过恒星施主的强烈线驱动风进行,其中一部分被NS的引力场捕获。SgXB的大量X射线发射是由随后的吸积过程导致的。它们还显示出X射线通量的峰-峰变化,变化系数为10到100,以及硬度比的变化,这可能是由于沿视线的吸收变化。我们使用最近的辐射流体动力学模拟的不均匀性(又名团块)在非平稳风的大质量热恒星,以评估其影响的时变吸积过程。为此,我们运行3D流体动力学模拟的风在附近的吸积器,以调查弓激波的形成,并遵循几个空间数量级的非均匀流,到NS磁层。特别是,我们表明,风团的内在质量吸积率的时间变异性的影响是严重回火的交叉的冲击,相比纯粹的弹道邦迪-霍伊尔-Lyttleton估计。我们还考虑了由于团块通过视线而引起的可变吸收,并估计了不同轨道分离的柱密度和质量吸积率的最终有效变化。最后,我们将我们的结果与Vela X-1的X射线通量和硬度比的最新分析进行了比较。
2017-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-energy flares from jet-clump interactions
高质量微类星体是由一颗大质量恒星和一个致密天体组成的双星系统,相对论喷流从该天体发射。关于伴星,观测证据支持热恒星风是由团块形成的观点。然后,这些不均匀性可能与射流相互作用,产生燃烧活动。本文研究了高质量微类星体中喷流与星风团的相互作用。这种相互作用在喷流中产生激波,粒子可能被加速到相对论能量。我们计算了占主导地位的非热过程的光谱能量分布:同步辐射,逆康普顿散射,质子-质子碰撞。X射线和伽马射线的发射水平很高,不同区域的亮度在约1小时的时间尺度上可达约10^{34} - 10^{35} erg/s。最后,高质量微类星体中的喷流-团簇相互作用可以在高能量下探测到。这些现象可能是在一些高质量X射线双星系统,如天鹅座X-1,LS 5039和LS I+61 303中发现的快速TeV变化的背后。此外,我们的模式可以帮助获得信息的属性的射流和cluerous风。
2009-08-06 astro-ph.HE
Prospecting Period Measurements with LSST - Low Mass X-ray Binaries as a Test Case
大型综合巡天望远镜将对$r$等为$<$ 24的物体的变率特性进行无偏抽样。这将使那些其变化揭示其轨道周期的物体($P_{orb}$),如低质量X射线双星和有关物体,能够得到更加详细的检查,并进行统一的系统取样。然而,基线LSST观测策略的时间采样并没有优化银河系中的此类工作。在这里,我们评估了四个候选观察策略,测量$P_{orb}$在10分钟到50天的范围内。我们模拟多过滤器静态LMXB光变曲线,包括椭球调制和随机耀斑,然后使用LSST的操作模拟器(OpSim)在(mag,$P_{orb}$)参数空间,并在五个视线采样范围内的可能的红化值。具有正确返回周期的模拟参数空间的百分比范围从当前基线策略的$\sim$ 23%到两个模拟专家策略的$\sim$ 70%。将这些结果与$P_{orb}$分布、模拟的银河系空间分布和变红图进行卷积,我们保守估计,最新版本的LSST基线策略将允许对银河系LMXB种群的$\sim$ 18%进行$P_{orb}$测定,而不减少银河系平面观测的策略可以将其显著提高到$\sim$ 32%。这种增加将允许通过打破文献中建议的$P_{orb}$分布之间的简并来表征完整的二元群体。我们的研究结果可以用于正在进行的评估各种潜在的节奏策略的有效性。
2019-01-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Time-dependent search for neutrino emission from x-ray binaries with the ANTARES telescope
ANTARES是目前在北半球运行的最大的中微子望远镜,旨在探测来自天体物理来源的高能中微子。中微子望远镜持续监测至少一个完整的半球天空,因此非常适合探测瞬态天体物理源产生的中微子。对2008-2012年期间在卫星数据(RXTE/ASM、MAXI和Swift/BAT)中和在硬度过渡态期间经历高耀斑活动的33个X射线双星清单进行了时间相关搜索。通过要求与天体物理现象在方向和时间上的一致性,来自地球大气层中带电宇宙射线相互作用的背景被大大减少。这一搜索的结果与中微子通量上限和天体物理模型的中微子通量预测之间的比较。中微子通量上限导致这种搜索限制了一些天体物理模型的喷流参数的预测。
2017-03-08 astro-ph.HE
Review on latest progress on Supergiant Fast X-ray Transients and future direction
近年来,一类新的具有快速而明亮的闪烁X射线活动的星系瞬变现象--超巨星快速X射线瞬变的发现,彻底改变了人们对大质量X射线双星的认识和看法。这些物体显示出X射线爆发,这是很难解释的标准理论框架内的物质吸积到紧凑的对象,并可能代表了一个占主导地位的人口X射线双星。我将回顾它们的主要观测性质(中子星磁场、轨道和自旋周期、长期行为、占空比、静止和爆发发射),这些性质对最近提出的解释它们X射线行为的主要机制提出了严重的问题。我将讨论下一代X射线望远镜目前的结果和未来的前景。
2011-03-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Reversibility of time series: revealing the hidden messages in X-ray binaries and cataclysmic variables
我们探讨了三个激变变星MV Lyr,KIC 8751494和V1504 Cyg的Kepler观测,以及X射线双星Cyg X-1的RXTE观测的非线性,高频,非周期性的变化特性。这是通过使用称为双谱的高阶傅立叶统计量及其相关的双相和双相干以及时间偏度统计量来完成的。我们展示了如何所有的对象显示定性相似的双相趋势。特别是所有的双相振幅被发现是小于$π/2$,这表明所有源的流量分布是正偏态的所有观察到的时间尺度上,符合对数正态分布预期的波动吸积盘模型。我们还发现,对于所有的对象的双相是积极的频率相应的功率谱密度显示其高频突破。这表明,观测到的类似噪音的耀斑上升速度比下降速度慢,因此不具有时间可逆性。这一观测结果也与波动吸积盘模型相一致。此外,我们在所有四个对象中观察到相同的定性双相趋势,其中双相显示在其各自的功率谱密度中低于高频中断的频率处明显降低。这种行为也可以在所有四个对象的时间偏斜中观察到。据我们所知,没有直接的解释所观察到的双相减少。因此,双相减少可能表明波动的吸积盘模型在低于高频突变的频率下开始破裂。
2014-09-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Galactic X-ray Transients in the First eROSITA All Sky Survey
本研究联合ROSAT、eROSITA、Gaia星表搜寻时标<30年的银河系X射线暂现源,分析738个暂现源的分类、能谱特征与光度差异,为X射线天区盲搜相关研究提供支撑。
2025-11-14 astro-ph.HE
Stellar Stripping and Disruption in Disks around Supermassive Black Hole Binaries: Repeating nuclear transients prior to LISA events
Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔国际学院,尼尔斯·玻尔研究所);Chungbuk National University(忠北国立大学);Aoyama Gakuin University(青山学院大学);University of Zurich(苏黎世大学)
研究揭示了超大质量黑洞双星周围恒星剥离过程,通过潮汐破坏产生重复核暂现源,为低质量星系中黑洞合并提供新探测途径。
2025-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray polarization of Z-type neutron star low-mass X-ray binaries -- I. Model-independent, time-resolved X-ray polarimetry
Università degli Studi Roma Tre(罗马第三大学);INAF – Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所);INAF – Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台);INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio(意大利国家天体物理研究所空间科学天文台)
本研究利用IXPE观测Z型源,分析其偏振特性,发现HB分支偏振度异常高,NB到FB分支偏振度增加,部分源偏振角随能量变化。
2025-06-30 astro-ph.HE
X-ray polarization of Z-type neutron star low-mass X-ray binaries -- II. Spectropolarimetric analysis
NASA Marshall Space Flight Center(美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心);Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre(罗马第三大学数学与物理系);INAF – Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所空间天体物理学与行星科学研究所);INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台);INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio(意大利国家天体物理研究所天体物理学与空间科学观测站)
研究 Z 型中子星低质量 X 射线双星的 X 射线偏振,利用 IXPE、NICER 和 NuSTAR 数据进行光谱偏振分析,发现连续 X 射线发射可用热吸积盘发射加康普顿化成分描述,各分支偏振度及偏振角有特点,且偏振信号与倾角等无相关性。
2026-07-20 astro-ph.HE
Nonthermal processes and neutrino emission from the black hole GRO J0422+32 in a bursting state
GRO J0422+32是低质量X射线双星(LMXB)的成员。它是在1992年的一次爆发中被发现的。在整个事件中,一个持久的幂律谱分量扩展到$\sim 1$ MeV的观察,这表明,非热过程应该发生在系统中。我们研究了GRO J0422+32日冕中的相对论粒子相互作用和中微子产生,并解释了GRO J0422+32在耀斑阶段的行为。我们建立了一个磁化电晕模型来拟合GRO J0422+32在低硬态的光谱。我们还估计了中微子发射,并研究了中微子的探测能力与1公里的$^3$探测器,如冰立方。耀斑的持续时间很短($\sim$小时),中微子光谱中的能量截止值大约为几TeV,这使得中微子探测变得困难。然而,有许多因素可以增强中微子发射。冰立方的北天覆盖范围和完整的工作周期使其有可能通过随时间变化的分析来探测这类物体的中微子爆发。
2012-09-05 astro-ph.HE
A Deep Chandra X-ray Observatory Study of the Millisecond Pulsar Population in the Globular Cluster Terzan 5
我们对2000年至2016年期间积累的745.6 ks钱德拉X射线天文台先进CCD成像光谱仪档案数据进行了分析,这些数据来自银河系球状星团Terzan 5中的毫秒脉冲星(MSP)。在37个具有精确位置的MSP中,发现8个具有合理的X射线源匹配。尽管深度曝光,剩余的MSP或者边缘检测到或者没有明显的X射线对应物,这可以归因于旋转供电MSP的典型的软热谱,其被朝向簇的高介入吸收柱(~ $10^{22}$ cm $^{-2}$)强烈衰减,并且在某些情况下严重的源拥挤/混合。对于“redback”MSP双星,PSR J1748- 2446 P和J1748- 2446 ad,以及“黑寡妇”双星PSR J1748- 2446 O,我们发现了明确的证据,大振幅X射线变化的轨道周期与双星内部的冲击源一致。星团中的第三个红背MSP,PSR J1748- 2446 A,在年的时间尺度上显示出大幅度的流量变化,可能是由于二级恒星的状态转换或强烈的耀斑事件。
2020-12-23 astro-ph.HE
Supergiant Fast X-ray Transients uncovered by the EXTraS project: flares reveal the development of magnetospheric instability in accreting neutron stars
利用EXTraS项目公开提供的产品,利用XMM-牛顿公开观测,研究了被称为超巨星快速X射线瞬变的高质量X射线双星的子类的低光度、X射线耀斑活动。EXTraS的目标之一是从XMM-牛顿公共档案中提取EPIC(0.2-12 keV)软X射线范围内观察到的所有源的非周期性变化信息。采用贝叶斯分块法对SFXTs样品的X射线光变曲线进行分解,从中挑选出144个X射线耀斑,覆盖了软X射线的大范围光度(1 e32 - 1 e36 erg/s)。我们测量了时间量,如耀斑的上升时间和衰减时间,它们的持续时间和相邻耀斑之间的时间间隔。我们还估算了耀斑的峰值光度、平均吸积率和能量释放。观测到的软X射线的低光度耀斑活动的SFXTs的性质是在定性协议的应用程序的瑞利-泰勒不稳定性模型在吸积等离子体附近的中子星磁层的预期。在快速旋转的中子星的情况下,不能排除来自临时盘的零星吸积。
2019-05-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Giant outburst from the supergiant fast X-ray transient IGR J17544-2619: accretion from a transient disc?
超巨星快X射线瞬变(SFXTs)是与OB超巨星伴星相关的高质量X射线双星,其特征是X射线耀斑行为,其动力学范围在几百到几千秒的时间尺度上达到5个数量级。目前的研究集中在寻找可能的机制,以抑制吸积SFXTs和解释其异常低的平均X射线光度。我们介绍了2014年10月10日SFXT IGR J17544-2619显示的异常明亮爆发的Swift观测结果,当时该源达到了$3\times10^{38}$ erg s $^{-1}$的峰值亮度。这将源的总动态范围扩展到$\gtrsim$ 10 $^6$,这是迄今为止从SFXT记录的最大值(因子为10)。还报告了脉动周期为11.6秒的初步证据。我们表明,这些观测挑战,第一次,最大的理论光度可实现的SFXT和建议,这个巨大的爆发是由于形成一个短暂的吸积盘周围的紧凑的对象。
2015-02-16 astro-ph.HE
X-ray irradiation of the stellar wind in HMXBs with B supergiants: Implications for ULXs
风馈的高质量X射线双星是由致密恒星上的辐射驱动风吸积提供动力的。吸积产生的X射线改变了风的电离状态。因为较高的电离状态驱动风的效率较低,所以X射线电离可以制动风的加速。这导致风终极速度和质量通量在朝向X射线源的方向上减小。研究了B超巨星的X射线电离对星风的影响。我们确定的二元参数的X射线照射显着影响的恒星风。这可以在绘制光学深度参数与X射线光度的关系图中进行研究。对于低光学深度或高X射线亮度,X射线电离导致指向X射线源的风的中断。具有B超巨星成分的高质量X射线双星的观测参数出现在风扰动区之外。X射线反馈确定所得到的X射线亮度。对于低X射线光度,电离很弱,风不会被X射线干扰,并且以很大的速度流动,因此吸积率相对较低。另一方面,对于高X射线亮度,X射线电离破坏流动,制动加速,风速低,吸积率变高。这些效应决定了单个双星的X射线光度。考虑到X射线反馈,估计的X射线光度与观测值合理地一致。我们研究了小尺度风的不均匀性的影响,表明它们通过增加复合和质量损失来削弱X射线电离的影响。这种效应在双稳态跃变的区域中特别重要。我们证明了具有$L_x<10^{40}$ erg/s的超亮X射线双星可能是由大质量黑洞上的B超巨星风吸积提供动力的。
2022-02-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
XMM-Newton discovery of very high obscuration in the candidate Supergiant Fast X-ray Transient AX J1714.1-3912
我们分析了一个档案XMM-牛顿EPIC观测,偶然覆盖了一个可变X射线源AX J1714.1-3912的天空位置,以前建议是一个超巨星快速X射线瞬变(SFXT)。在XMM-牛顿观测期间,该源在数百秒的时间尺度上是可变的,并显示出两种光度状态,一种是耀斑活动,另一种是非耀斑发射,其变化幅度约为50倍。我们发现了一个强烈的铁发射线的质心能量为6.4 keV的幂律类光谱,修改了一个大的吸收(NH约1 e24 cm-2),以前从未观察到从这个来源。这种X射线光谱对于SFXT来说是不寻常的,但类似于所谓的“高度遮蔽源”,高质量X射线双星(HMXB)拥有进化的B[e]超巨星伴星(sgB[e])。这可能表明AX J1714.1-3912是这种罕见类型的HMXB的新成员,包括IGR J16318-4848和CI Camelopardalis。增加这一小部分的来源将是显着的,因为它们代表了大质量双星演化中一个有趣的短暂过渡演化阶段。然而,AX J1714.1-3912似乎具有两种HMXB的X射线特性(SFXT与sgB[e] HMXB)。因此,需要对伴星进行进一步的研究,以解开这两个假设。
2022-03-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray Through Very-High-Energy Intrabinary Shock Emission from Black Widows and Redbacks
黑寡妇和红背系统是紧凑的双星系统,其中毫秒脉冲星加热,甚至可能通过其强烈的相对论粒子风和辐射烧蚀其低质量的伴星。在这样的系统中,双星内部的激波可以形成为粒子加速和相关的非热发射的场所。我们的X射线和伽马射线同步加速器和逆康普顿光谱组件选择蜘蛛双星,包括扩散,对流和辐射能量损失的轴对称,稳态的方法。我们的新的多区代码同时产生能量依赖的光变曲线和轨道相位分辨光谱。使用参数研究和匹配观测到的X射线光谱和光变曲线,以及费米大面积望远镜光谱(如果可用),与同步加速器组件,我们可以约束某些模型参数。对于PSR J1723--2837,这些是值得注意的磁场和等离子体沿激波切线运动的整体流速,激波加速效率,以及由脉冲星加速的对的多样性和频谱。这提供了对预期的高能和极高能伽马射线通量的更稳健的预测。我们发现,附近的恒星与热或耀斑的同伴可能是有前途的目标,为未来的切伦科夫望远镜阵列。此外,许多蜘蛛可能对未来的MeV波段任务,如AMEGO和e-ASTROGAM,具有重大意义。
2020-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
A NuSTAR observation of the low mass X-ray binary GX 349+2 throughout the Z-track
虽然最明亮的中子星低质量X射线双星,称为Z源,已经得到了很好的研究,他们的行为还没有完全理解。特别是,是什么原因导致这些来源描绘出特征Z形图案的颜色-颜色或硬度-强度图是不为人所知的。通过研究这些源的不同光谱状态的物理特性,我们可以更好地理解这种可变性。考虑到这一目标,我们提出了最近的Z源GX 349+2的NuSTAR观测,跨度约2天,并涵盖了其所有的光谱状态。通过创建硬度-强度图,我们能够提取五个光谱并跟踪整个Z轨迹的光谱参数变化。GX 349+2在所有状态下都显示出强而宽的Fe K $α$线,而与使用的连续模型无关。通过对反射谱和Fe K $α$线的模拟,我们发现对于典型的1.4 $M_\odot$中子星,在大多数状态下,内盘半径保持不变,平均半径为17.5 $α$或36.4 km.然而,在最明亮的耀斑分支期间,来自反射的内部盘半径没有很好地约束。
2018-09-11 astro-ph.HE
INTEGRAL discovery of a high-energy tail in the microquasar Cygnus X-3
X射线双星的X射线光谱主要由软X射线或硬X射线的发射决定,这定义了它们的软和硬光谱状态。天鹅座X-3是X射线双星中表现出相当复杂的行为,具有各种不同的光谱状态。由于天鹅座X-3的柔软度和通常高于50 keV的固有低通量,人们对天鹅座X-3的硬X/软伽马射线(100-1000 keV)发射知之甚少。使用整个INTEGRAL数据库,我们的目标是探索天鹅座X-3的3-1000千电子伏的光谱。这允许以有史以来最高的灵敏度探测该区域,并搜索有时在其他来源中看到的高能非热成分的潜在特征。我们的工作是基于在以前的研究与罗西X射线定时探测器的数据进行的状态分类。我们将这种分类扩展到整个INTEGRAL数据集,并进行长期的状态分辨光谱分析。使用JEM-X、ISGRI和SPI的16年数据获得了6个叠加光谱。我们提取堆叠图像在三个不同的能量带,并检测源高达200千电子伏。在最硬的状态下,我们的唯象方法揭示了除了通常被解释为热康普顿化的成分之外,还存在> 50 keV的成分。我们应用混合热/非热电晕的物理模型来表征这个组件,并将我们的结果与以前的研究进行比较。我们的模型表明,在观察到主要喷射的状态下,电子的加速更有效。我们发现一个依赖性的光子指数的幂律作为一个功能的强轨道调制的源中的耀斑中间体(ESTA)状态。这种依赖性可能是由于天鹅座X-3在其伴星后面时吸收更高。然而,密度列的不确定性使我们无法得出结论…
2020-11-13 astro-ph.HE