The nature of X-ray spectral variability in MCG-6-30-15
通量-通量图(FFP)方法可以提供与模型无关的活动星系核X射线变率的线索。为了正确使用它,光变曲线的箱大小应该尽可能短,只要光变曲线箱中的平均计数大于$\sim 200$。我们将FFP方法应用于2013年对塞弗特星系MCG $-$ 6-30-15在0.3-40 keV范围内同时进行的XMM-牛顿和NuSTAR观测。高于$\sim 1.6$ keV的FFP由直线很好地描述。这一结果排除了光谱斜率变化和吸收驱动变异性的假设。我们的结果是完全一致的幂律分量变化的归一化,光谱斜率为$\sim 2$,加上一个变量,相对论反射所产生的内部吸积盘周围的旋转黑洞。我们还检测了在$\sim 4.5$天(至少)内保持恒定的光谱成分。在高于$\sim 1.5$ keV的能量下,稳定分量与来自遥远的中性物质的反射一致。在低能量下的恒定分量与$kT_{\rm BB} \sim 100$ eV的黑体光谱一致。这些分量的通量是平均连续通量的$\sim 10-20\%$(在各个带中)。它们应始终包含在用于拟合源光谱的模型中。低于1.6 keV的FFP是非线性的,这可能是由于该源中的可变热吸收体。
2017-09-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long-term monitoring of the archetype Seyfert galaxy MCG-6-30-15: X-ray, optical and near-IR variability of the corona, disc and torus
我们在X射线,光学和近红外波长下对MCG-6-30-15进行了长期监测,这些监测是在五年的监测中收集的。我们确定的功率谱密度的所有观察到的频带,并表明,考虑到主机污染后,观察到类似的功率在光学和近红外波段。有证据表明X射线光子通量的光变曲线与光学B波段之间存在相关性,但不可能确定滞后,最可能的值是零天左右。可见光和近红外波段之间存在很强的相关性。互相关分析表明,一些复杂的概率分布和滞后,范围从10至20天,与近红外光学变化。在频率空间中过滤光变曲线表明,最强的相关性是那些对应于最短的时间尺度。我们讨论了X射线变异性的性质,并得出结论,这是内在的,不能解释吸收事件,由于材料干预的视线。我们还发现,滞后符合τ ~ λ ^(4/3)关系,正如对光学厚几何薄吸积盘所预期的那样,尽管对于比MCG-6-30-15中估计的黑洞质量和吸积率所预测的更大的吸积盘。互相关分析表明,环面位于约20光日的中心源,最多在约50光日的中心区域。这意味着活动星系核的辐射热光度约为3 × 10 ^(43)尔格/秒/厘米-2。
2015-08-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simultaneous mm/X-ray intraday variability in the radio-quiet AGN MCG+08-11-11
该研究通过NOEMA和NuSTAR对射电宁静活动星系核MCG+08-11-11进行12小时同时毫米波-X射线观测,发现两者快速变化且趋势相似,支持毫米波发射源于靠近X射线冕的外流/弱喷流区域。
2023-09-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time-resolved XRISM spectroscopy reveals the evolution and structure of the corona in MCG-6-30-15
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Stanford University(斯坦福大学);Harvard & Smithsonian(哈佛大学与史密森尼学会);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Cambridge University(剑桥大学);Technion(以色列理工学院);University of Maryland, Baltimore County (UMBC)(马里兰大学巴尔的摩县分校)
通过XRISM、NuSTAR和XMM-Newton的联合观测,研究MCG-6-30-15的X射线反射特性,发现日冕的演化和结构变化对黑洞自转测量至关重要。
2026-04-10 astro-ph.HE
The absorption-dominated model for the X-ray spectra of type I active galaxies: MCG-6-30-15
MCG-6-30-15是I型活动星系的典型例子,在其X射线光谱中,在6.4 keV Fe K-α发射线以下的能量和20 keV以上的连续过剩处显示出宽的“红翼”发射。Miller等人(2008年)表明这些光谱特征可能是由clusional吸收材料引起的,但Reynolds等人(2009年)认为观测到的Fe K-alpha线光度与这一解释不一致,除非吸收体的全局覆盖因子非常低。然而,Reynolds等人的计算有效地考虑了不透明度的唯一来源是Fe K束缚-自由跃迁,忽略了线能量处的不透明度:对实际不透明度的校正使预测的线通量降低了很大一部分。我们还讨论了覆盖因子的解释和吸积盘掩星的可能影响。最后,我们考虑一个模型MCG-6-30-15占主导地位的clurons吸收,这是一致的全球覆盖因子0.45,虽然模型,包括康普顿散射的影响,需要达到一个全面的理解。覆盖率的变化可能主导所观察到的X射线光谱的变化。
2009-07-17 astro-ph.HE
Compton processes in the bright AGN MCG+8-11-11
本文介绍了用INTEGRAL和SWIFT观测到的塞弗特1.5星系MCG+8-11-11的硬X射线辐射特性的初步结果。我们分析了2009年10月之前的所有INTEGRAL IBIS/ISGRI数据,以及2009年8月和10月进行的两次SWIFT/XRT快照观测,这两次观测与MCG+8-11-11的INTEGRAL定点观测准同时进行。硬X射线通量和光谱斜率之间没有相关性,而高能截止点的位置被发现在INTEGRAL观测过程中发生了变化。这表明康普顿化介质的温度从kT = 30-50 keV的最小值变化到大于100-150 keV的值。没有发现明显的康普顿反射,3 sigma的上限R < 0.2,在112 keV没有发现任何谱线,正如之前HEAT观测所声称的(112 keV通量F < 2.4e-4 ph/cm^2/s)。MCG+8-11-11的变化行为与IC 4329 A相似,在相同的源通量水平下,电子等离子体的温度不同,而其他明亮的塞弗特星系在硬X射线下呈现不同的变化模式,光谱变化与通量变化相关(例如NGC 4151)。
2011-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
NGC 5548: Lack of a Broad Fe K Line and Constraints on the Location of the Hard X-ray Source
我们提出了一个分析的共同添加和个人0.7-40千电子伏的光谱从七个朱雀观测的Sy 1.5星系NGC 5548采取了一段时间的八个星期。我们的结论是,源有一个适度电离,三区温暖的吸收,一个幂律连续,并表现出冷,远反射的贡献。相对论反射的签名没有显着检测到的共同添加的数据,我们把一个相对论宽铁K线的等效宽度的上限在EW \leq 26 eV的90%的置信度。因此,NGC 5548可以根据观测到的内盘反射特征被标记为“弱”的1型活动星系核,而像MCG-6-30-15这样具有非常宽、强的铁谱线的源数量可能要少得多。我们比较了NGC 5548和MCG-6-30-15的物理性质,这可能解释了它们反射特性的差异。虽然有一些证据表明NGC 5548可能有一个截短的内部吸积盘,但这一证据并不确定,因此我们也考虑了硬X射线连续辐射的光弯曲,以解释我们观测中缺乏相对论反射。如果在光弯曲的背景下解释宽Fe K线的缺失,我们得出结论,硬X射线连续谱的源位于<100的引力半径。然而,我们注意到,光弯曲模型必须扩展到包括更广泛的物理参数空间,以充分解释平均活动星系核的光谱和时间特性,而不仅仅是那些强大的,广泛的铁线。
2011-09-21 astro-ph.HE
A Long Look At MCG-5-23-16 With NuSTAR: I- Relativistic Reflection And Coronal Properties
MCG-5-23-16在2015年初被定位为使用NuSTAR进行半兆秒的观测活动。在这里,我们提出了这些数据集的光谱分析以及早期的观察和研究的相对论反射和主要的日冕源。这些数据显示出以窄铁线和宽铁线加上康普顿反射峰的形式存在的强反射特征。在所有曝光中显著检测到截止能量。反射光谱的形状在观察所跨越的两年中没有变化,表明几何形状稳定。截止能量与硬X射线通量和谱指数之间存在很强的正相关关系。测量结果表明,日冕等离子体并没有达到逃逸电子-正电子对的极限,而是主要包含电子。观测到的日冕性质的变化是由可变的光学深度驱动的。一个恒定的加热到冷却比的测量意味着有一个反馈机制,其中一个显着的部分冷却电晕的光子是由于再处理的硬X射线。
2017-01-09 astro-ph.HE
Evidence for a clumpy disc-wind in the star forming Seyfert\,2 galaxy MCG--03--58--007
本文报道了对附近($z=0.0315$)和明亮($L_{\rm bol}\sim3\times10^{45}\,\rm erg\,s^{-1}$)星暴-活动星系核Seyfert 2系统MCG-03 - 58 - 007的深同步观测的详细分析结果。从宽带拟合,我们表明,大多数的遮蔽需要建模与环形类型的再处理器,如\texttt{MYTorus} \citep{MurphyYaqoob09}。尽管如此,一个强大的磁盘风的签名仍然是明显的,在较高的能量和所观察到的快速的短期X射线光谱的变化更可能是由一个可变区的高度电离的快风,而不是由中性clusterian介质。我们还检测到的X射线发射从较大规模的气体,从存在的几个软窄发射线的RGS,起源于一个弱的恒星形成活动的贡献,连同一个占主导地位的光电离成分的活动星系核。
2018-12-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Revealing the X-ray Variability of AGN with Principal Component Analysis
我们分析了一个样本的26个活动星系核与深XMM-牛顿观测,使用主成分分析(PCA),找到模型独立的光谱的不同变量的组成部分。总的来说,我们确定了至少12种不同的光谱变化模式,涉及几种不同的机制,包括五个来源,显示出可变的相对论反射的证据(MCG-6-30-15,NGC 4051,1H 0707-495,NGC 3516和Mrk 766)和三个显示出不同的部分覆盖中性吸收的证据(NGC 4395,NGC 1365和NGC 4151)。在超过一半的来源研究,变化是占主导地位的幂律连续体的变化,无论是在通量和幂律指数的变化,这可能是由传播波动内的日冕。模拟用于为不同的物理模型找到独特的预测,然后我们试图定性地将模拟结果与真实数据中观察到的行为相匹配。我们能够解释很大一部分的变化,在这些来源使用简单的模型的光谱变化,但更复杂的模型可能需要的其余部分。我们已经开始建立一个不同的主成分库的过程,以便活动星系核的光谱变化可以很快地与物理过程相匹配。我们表明,PCA可以是一个非常强大的工具,用于区分不同的模式,在活动星系核的变化,它可以有效地使用大量的高质量的档案数据,从当前一代的X射线望远镜。
2014-11-19 astro-ph.HE
A remarkably stable accretion disc in the Seyfert galaxy MCG-5-23-16
通过分析 XMM-Newton 和 NuSTAR 首次同步观测数据,发现 Seyfert 星系 MCG-5-23-16 存在截断吸积盘、高能截断及双光电离区,且其连续谱在约 20 年内保持异常稳定。
2023-09-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Coronal Properties of the Seyfert 1.9 Galaxy MCG -05-23-016 Determined from Hard X-ray Spectroscopy with NuSTAR
长期以来,除了少数最明亮的例子外,对活动星系核日冕连续体中高能截止区的测量一直是难以捉摸的。我们提出了一个直接测量的截止能量在附近的塞弗特1.9星系MCG-05 - 23 -016的核连续的前所未有的精度。NuSTAR高达79千电子伏的高灵敏度使我们能够清楚地解开其反射分量的主要连续谱的光谱曲率。硬X射线光谱使用一个简单的唯象模型,我们约束的截止能量为$116_{-5}^{+6}$ keV与90%的置信度。测试更复杂的模型和滋扰参数,可能会影响测量,我们发现,截止检测鲁棒性。我们进一步使用简单的康普顿化等离子体模型,提供独立的约束,在电晕和它的光学深度的电子的动力学温度。在90%的置信水平下,我们发现$kT_e=29\pm2$ keV和$τ_e=1.23\pm0.08$假设为板状(盘状)几何形状,$kT_e=25\pm2$ keV和$τ_e=3.5\pm0.2$假设为球形几何形状。这两种几何形状被发现同样很好地拟合数据,它们的两个主要物理参数在这两种情况下是相关的。随着光学厚度制度中的光学深度,数据正在推动目前可用的康普顿化等离子体的理论模型的有效性的极限。由于先前在MCG-05 - 23 -016中已经观测到内吸积盘产生的光谱特征和变化,因此推断的高光学厚度意味着球形或盘状日冕不可能是均匀的。
2014-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Can the relativistic light bending model explain X-ray spectral variations of Seyfert galaxies?
许多Seyfert星系的X射线能谱都具有Fe-K宽发射线特征。观测到的谱线有三个明显的特征:(1)谱线轮廓是倾斜的,并显示出明显的低能尾;(2)Fe-K带具有低的变化性,这在均方根(rms)谱中产生了宽而深的倾斜;(3)该带中的光子比相邻能带中的光子具有几个$R_g/c$振幅的时间滞后,其中$R_g$是引力半径。“相对论性光弯曲模型”被提出来解释这些观察到的特征,其中一个紧凑的X射线源(灯柱)以上的极端克尔黑洞照亮吸积盘的最里面的区域。在本文中,我们批判性地审查相对论性光弯曲模型计算均方根谱和滞后功能,使用光线追迹技术,当灯柱上的黑洞自旋轴垂直移动。因此,我们发现,所观察到的深均方根倾角要求铁是非常过剩($\gtrsim10$太阳),而所观察到的滞后幅度是一致的正常铁丰度。此外,在高通量状态的滞后的消失需要一个源高度高达$\sim40\,R_g$,这与相对论宽发射线的功能。我们的模拟与混响特征随着较大的源高度移动到较低频率的数据一致,然而,如果这种情况是正确的,则模拟预测在低频处检测到明显的Fe-K滞后,这在数据中不受约束。因此,我们认为相对论性光弯曲模型可能不能解释Seyfert星系的特征Fe-K光谱变化。
2018-02-22 astro-ph.HE
Minimum X-ray source size for a lamp-post corona in light-bending models for AGN
活动星系核中X射线源的几何形状通常用灯柱模型来描述,其中无限小的点源位于黑洞的自旋轴上。这一点在窄线塞弗特1(NLS 1)星系中尤为明显,在低X射线通量的事件中看到的极宽的铁线都可以用极强的相对论效应来解释,因为源接近黑洞视界。从NLS 1 1H 0707 -495看到的最极端的光谱要求源在这种几何结构中的事件视界上方小于1 Rg。然而,源还必须足够大,以从盘截取足够的种子光子,以形成硬X射线康普顿连续谱,该连续谱产生所观察到的铁谱线/反射谱。我们使用一个完全相对论性的射线追踪代码表明,这意味着源必须大大大于1 Rg在1H 0707 -495,如果磁盘是种子光子的源。因此,源不能与视界的距离达到1 Rg,所以观测到的光谱和变化并不纯粹是由强引力的影响形成的,也可能是由日冕和内部吸积流几何形状的变化形成的。
2015-07-20 astro-ph.HE
Energy dependence of the X-ray power spectrum in NGC4051 and NGC4395
University of Crete(克里特大学);Institute of Theoretical and Computational Physics, University of Crete(克里特大学理论与计算物理研究所);Institute of Astrophysics, FORTH(FORTH天体物理研究所);National Observatory of Athens(雅典国家天文台);Department of Astronomy, The University of Maryland(马里兰大学天文学系);CRESST II, NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心CRESST II项目);Cahill Center for Astrophysics, California Institute of Technology(加州理工学院凯尔天体物理中心);NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心);Center for Space Science and Technology, University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校空间科学与技术中心);Department of Physics, University of Crete(克里特大学物理系)
研究NGC4051和NGC4395中X射线功率谱的能量依赖性,发现PSD参数与能量无关,高频斜率随能量升高变平,幅度随能量升高而减小。
2026-03-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing disc reprocessing models for AGN optical variability by comparison of X-ray and optical power spectra of NGC 4395
本文利用 NGC 4395 的 3 年 g' 波段监测结合 TESS 和 HiPERCAM 数据构建跨越约 7 个数量级频率的光学功率谱,发现其弯曲时标约 3 天,并通过与 X 射线再处理模拟对比,证明长时标大幅度光学光变不能仅由吸积盘再处理解释,需引入额外光变来源。
2025-01-05 astro-ph.HE
Correlated variability of the reflection fraction with the X-ray flux and spectral index for Mkn 478
本研究针对Mkn 478的X射线光变问题,利用多卫星观测数据结合流量分辨光谱分析,发现其反射占比在多时间尺度下均与流量、光谱指数反相关,证实长短光变均由冕层移动引发的引力光偏折机制主导。
2022-09-19 astro-ph.HE
A Sharper View of the X-ray Spectrum of MCG--6-30-15 with XRISM, XMM-Newton and NuSTAR
本研究利用XRISM、XMM-Newton和NuSTAR的联合观测,分析窄线1型塞弗特星系MCG--6-30-15的X射线光谱,发现其光谱特征可由内部吸积盘反射和流出风吸收解释,并强调了时间分辨高分辨率光谱分析对研究变化AGN的重要性。
2025-10-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Variability Study and Searching for QPOs with day-like periods in the blazar S5 0716+714 with TESS
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿亚巴塔观测科学研究所);Indian Institute of Astrophysics (IIA)(印度天体物理研究所);The College of New Jersey(新泽西学院)
利用TESS数据研究S5 0716+714的变异性及发现日类周期的QPOs
2026-03-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray quasi-periodic oscillations in Lense--Thirring precession model - I. variability of relativistic continuum
我们开发了一个Monte-Carlo程序来计算经历Lense-Thirring进动的热内流产生的康普顿散射X射线通量。热流从外部截断的薄盘拦截种子光子。康普顿化光子的一部分将照亮磁盘,反射/再处理的光子将有助于观察到的光谱。在广义相对论的框架内,考虑到光弯曲和引力红移的总光谱,包括磁盘的热发射,热流康普顿化,和磁盘的反射。的模拟进行的背景下的Lense-Thirring进动模型的低频准周期振荡,所以内部流被假定为进动,导致发射的辐射的周期性调制。在这项工作中,我们专注于能量依赖的X射线可变性的模型,特别是,在从硬态到软态的光谱转换过程中,这是实现了减少的截断半径的外盘朝向最内稳定圆轨道(ISCO)的可变性的演变。在硬态下,康普顿化流在几何上是厚的,康普顿化是弱可变的,分数可变性幅度为$\leq$ 10\%;在软态下,康普顿化流被冷却下来,因此在几何上变薄,并且康普顿化的分数可变性是高度可变的,随着光子能量而增加。反射的分数可变性随能量的增加而增加,并且低自旋的反射发射比高自旋的反射发射更易变。
2018-04-24 astro-ph.HE
X-ray variability of 104 active galactic nuclei. XMM-Newton power-spectrum density profiles
活动星系核由SMBH上的吸积提供动力,被认为是银河系黑洞X射线双星(BH-XRB)的放大版本。在过去的几年中,这种对应关系的证据包括在X射线可变性功率谱的宽带形状的相似性,与特征弯曲的时间尺度与质量缩放。利用209个XMM-牛顿/pn观测数据,对104个邻近活动星系核(z<0.4)的功率谱密度(PSD)进行了统一分析。PSD估计在三个能带:0.2-10,0.2-2,和2-10 keV。样本包括61个Type-1活动星系核、21个Type-2活动星系核、15个NLSy 1和7个BLLACS。我们将每个PSD拟合到两个模型:(1)单一幂律模型和(2)弯曲幂律模型。在整个样本中,72%的样本在三个测试条带中的至少一个中显示出显著的变异性。高比例的低光度活动星系核没有表现出任何显著的变化。PSD的大多数变量AGN是很好地描述了一个简单的幂律,平均指数为2。在15个源中,我们发现弯曲幂律模型是优选的,平均斜率为3,平均弯曲频率为2.E-04 Hz。只有KUG 1031 +398(REJ 1034 +396)显示出准周期振荡的证据。“基本面”相关的变化时间尺度,黑洞的质量,和光度证明使用新的X射线定时结果在这里与以前检测到的时间尺度从文献汇编。在这个活动星系核样本中发现的定量(即与BH质量成比例)和定性(整体PSD形状)都与SMBH和BH-XRB的预期一致,这是与BH大小成比例的相同现象。陡峭…
2012-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
The flare model for X-ray variability of NGC 4258
本文在耀斑模型的框架下研究了活动星系核(AGN)的光变机制。为此,我们研究的情况下,塞弗特/LINER星系NGC 4258,这是在大倾角观测,并表现出快速波动的X射线光变曲线。我们构造了一个模型光变曲线的基础上的假设,磁耀斑本地化的赤道平面和轨道与开普勒速度在每个给定的半径。我们计算的变化水平作为一个函数的倾斜的观察者,考虑到所有的影响,广义相对论附近的旋转超大质量黑洞。变率水平是源倾角的单调函数。当黑洞自旋(克尔参数)和辐射率(径向分布的指数β)较大时,它的上升速度更快。我们比较了预期的变化水平的视角为81.6度,推断为NGC 4258,与中等视角的情况下,约30度,典型的塞弗特1型星系。像这样的高度倾斜的源特别适合于测试耀斑模型,因为当吸积盘几乎在边缘上时,轨道运动、多普勒增强和光弯曲的影响都有望达到最大值。该模型与NGC 4258的变率一致,其中遮蔽物质被认为主要集中在赤道面,而不是形成一个几何厚环面。一旦耀斑持续时间的内在时间尺度被确定到更高的精度,这种高度倾斜的对象与一个精确的已知质量的黑洞可以用来设置独立的约束的自旋参数。
2011-05-25 astro-ph.HE
Complex UV/X-ray variability of 1H~0707-495
研究了窄线塞弗特1星系1H~0707-495的紫外光变率和X射线变率之间的关系。利用一年的{ \it Swift}监测和四年的{ \it XMM-Newton}观测,我们对紫外和X射线光变曲线在长时间尺度和短时间尺度上进行了互相关分析。我们还进行了时间分辨X射线光谱1-2 ks的规模,并研究了紫外发射和X射线光谱成分-软X射线过剩和幂律之间的关系。我们发现,紫外和X射线的变化反相关的短,并可能在长的时间尺度以及。我们的研究结果排除了再加工的紫外线变异的主导机制,以及向内传播的吸积率波动。光子指数和UV通量之间没有正相关性表明所观察到的UV发射不太可能是热康普顿化的种子光子。我们发现连续通量和软过剩温度之间有很强的相关性,这意味着软过剩很可能是内部吸积盘中再处理的X射线发射。由于引力光的弯曲,圆盘最里面区域的强X射线加热似乎是1H~0707-495中的一个重要效应,产生了相当大一部分作为再处理热发射的软过剩。我们还发现了非静态、动态X射线电晕的迹象,其大小或高度(或两者)随时间变化。
2017-08-29 astro-ph.HE
X-ray/UV variability and the origin of soft X-ray excess emission from II Zw 177
我们分别在2012年和2001年使用$137\ks$长观测和$13\ks$短观测研究了窄线塞弗特1星系II~Zw~177的X射线和紫外辐射。这两个观测结果都表明,在$0.3-2\kev$波段,2012年的$76.9\pm4.9\%$和2001年的$58.8\pm10.2\%$都是由软X射线过量发射造成的。我们发现,从电离盘和康普顿光盘发射模糊反射描述所观察到的软过剩。$\sim20\ks$尺度上的时间分辨光谱揭示了软过剩和幂律分量之间的强相关性。由EPIC-pn光变曲线导出的不同能带的分数变率幅度$F_{var}$几乎是常数($F_{var} \sim20\%$)。这与其他活动星系核相反,在其他活动星系核中,软X射线过量发射的短期变化的缺乏被归因于“灯柱”模型框架中的强光弯曲。因此,幂律辐射的变化很可能是日冕本身的变化,而不仅仅是由于致密日冕高度的变化。可变UV发射($F_{var} \sim 1\%$)与短时间尺度上的任何X射线组分不相关,表明UV发射不受再处理发射的支配。2012年观测到的紫外线辐射逐渐下降可能与吸积率变化造成的长期下降有关。在这种情况下,短期的X射线变化不是由于种子光子的变化,而是热日冕固有的。
2016-01-04 astro-ph.HE
X-Ray Variability and the Inner Region in Active Galactic Nuclei
我们提出的理论模型的X射线可变性可归因于轨道签名从吸积盘,包括发射区的大小,准周期振荡(QPOs)和它的品质因子$Q$,并出现一个中断频率的功率谱密度形状。我们发现了$F_{var}\propto M^{-0.4}_{\bullet}$的分数变异幅度。对活动星系核样品的X射线光变曲线($0.3-10$ keV)进行了时间序列分析。在3个活动星系核的58条光变曲线中,有9条(16%)的弯曲频率具有统计学意义,它们的弯曲时间尺度与报告的BH自旋一致,但与报告的BH质量不一致。NGC 4051中的$2.85 \times 10^7 M_\odot$、MRK 766中的$8.02 \times 10^7 M_\odot$和MCG-6-30-15中的$4.68 \times 10^7 M_\odot$的上限被推断为最大自旋BH。对于REJ 1034+396,其中在3733 s的QPO被报道,我们得到的发射区尺寸为$(6 - 6.5) M$和BH自旋$a\lesssim$ 0.08。薄盘的相对论性内部区域,主要由辐射压力和电子散射是可能的主机的轨道功能作为模拟的$Q$范围从$6.3 \times 10^{-2}$到$4.25 \times 10^6$,包含观察到的$Q$。因此,REJ 1034+396的$Q \sim$ 32的导出值表明活动星系核拥有一个薄盘。
2014-08-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
The quasar PG 0844+349 in an X-ray weak state
2009年3月,Swift发现了一个被研究得很好的类星体PG 0844+349,它处于X射线弱状态。几周后的后续XMM-牛顿观测产生了一个质量良好的源光谱,显示出大量的曲率和光谱硬化。结合源处于明亮状态时的前两个时期的档案数据,我们研究了PG 0844+349的长期光谱和时间特性,跨越近十年,亮度为10倍。部分覆盖和模糊反射模型进行比较,在每个通量状态的数据,同时试图保持各种时期之间的一致性。根据模糊反射模型,PG 0844+349在2009年的X射线弱观测中处于反射主导状态,这可以用光弯曲来理解。此外,光弯曲场景还可以解释光源中的短期(即~ 1000 s)光谱变化。其他模型不能被果断地排除,但我们注意到,可以在更高的信噪比数据从当前和未来的观测站探索的模型的显着特点。
2010-10-21 astro-ph.HE
Variable X-ray reflection from 1H~0419--577
基于2007年7月存档的\suzaku{}观测数据、2010年1月进行的新的\suzaku{}观测数据和2010年5月的两次最新\xmm{}观测数据,我们详细介绍了Seyfert 1星系1H~0419--577的宽带X射线光谱变率。与幂律相比,所有观测结果均显示软X射线过量发射低于$2\kev$,两个\suzaku{}观测结果均显示硬X射线过量发射高于$10\kev$。我们测试了三个物理模型--复杂的部分覆盖吸收模型、模糊反射模型和内禀盘康普顿化模型。在这三种模型中,模糊反射模型在统计上提供了对所有四种观察的最佳拟合。无论使用的模型,软X射线过量发射需要从一个热组件的贡献类似于预期从一个吸积盘。部分覆盖吸收模型导致吸积盘的非物理高温($kT_{in} \sim 100\ev$),并且在统计上也是三个模型中拟合最差的。1H~0419--577的X射线光谱具有明显的变异性。软X射线过剩和幂律在2010年1月和2010年5月都变得较弱。2007年7月发现的一条中等宽的铁线,在2010年1月的观测中没有出现。软X射线过量和铁$Kα$线的相关变化强烈表明这两种成分的反射起源。然而,这样的光谱变化不能解释光弯曲模型单独和需要的变化,在吸积盘/日冕的几何形状可能引起的吸积率的变化。
2013-07-23 astro-ph.HE
High-Frequency Power Spectrum of AGN NGC 4051 Revealed by NICER
利用NICER高时间分辨率观测,首次将NGC 4051的X射线PSD约束至0.1赫兹,发现能量无关的PSD特征,揭示恒定温度日冕,对AGN模型构成关键约束。
2025-01-22 astro-ph.HE
Light bending and X-ray echoes from behind a supermassive black hole
黑洞附近的高度可变的致密日冕发射出的X射线强烈地照射着黑洞周围的吸积盘的最内部区域。从圆盘反射的X射线和时间延迟,因为X射线发射回波或反射离开圆盘的变化,提供了刚好在事件视界之外的环境的视图。I Zwicky 1(I Zw 1)是一个窄线塞弗特1星系。先前对X射线从其吸积盘反射的研究表明,日冕由两部分组成:一部分是内部吸积盘表面上的缓慢变化的扩展部分,另一部分是准直的核心,光度波动从其底部向上传播,主导着更快的变化。在这里,我们报告的观测X射线耀斑发射的超大质量黑洞在I Zw 1。吸积盘的X射线反射是通过X射线发射光谱中相对论展宽的铁K线和康普顿峰来探测的。对X射线耀斑的分析揭示了光子的短暂闪光,这与黑洞后面重新出现的辐射一致。这些光子的能量移动可以确定它们来自圆盘的不同部分。这些光子反射到圆盘的远端,在黑洞周围弯曲,并被强大的引力场放大。观测到黑洞周围弯曲的光子证实了广义相对论的一个关键预测。
2021-07-28 astro-ph.HE gr-qc
Modelling the Extreme X-ray Spectrum of IRAS 13224-3809
在2011年XMM-Newton观测中,极端NLS 1星系IRAS 13224-3809表现出显著的变化,频率依赖的时间滞后,以及强的Fe K线和Fe L特征。在这项工作中,我们详细研究了IRAS 13224-3809的光谱特性,并进行了一系列的分析,以探测源的性质,特别是对光谱变化表现出的重点。RGS光谱没有显示出部分电离物质(热吸收体)吸收的明显特征。我们适合的0.3-10.0千电子伏的光谱与模型,包括相对论反射从内吸积盘,一个标准的幂律AGN连续体,和一个低温(~0.1千电子伏)黑体,这可能源于吸积盘,无论是直接或再处理的热辐射。我们发现,反射模型很好地解释了时间平均光谱,我们还进行了通量分辨和时间分辨光谱分析,这提供了引力光弯曲效应的证据。此外,温度和通量的黑体组件被发现遵循的$L\propto T^{4}$关系预期简单的热黑体发射从一个恒定的发射面积,这表明该组件的物理起源。
2014-10-06 astro-ph.HE
Tracing the accretion history of supermassive Black Holes through X-ray variability: results from the Chandra Deep Field-South
我们研究的X射线的变化特性的遥远的活动星系核在钱德拉深场南部地区超过17年,直到$z\sim 4$,并将它们与模型预测的本地样本的基础上。我们使用蒙特卡罗模拟的结果来解释不连续采样和低计数制度所引入的偏差。我们确认,可变性是一个普遍存在的属性活动星系核,没有明确的依赖于环境的密度。高z活动星系核在不同的时间尺度上的变化特性与附近活动星系核的功率谱密度(PSD)相似,都是由一个破碎(或弯曲)的幂律描述的。我们确认存在的亮度和变异性之间的反相关性,导致从BH质量和吸积率的依赖性的变异性。我们探索不同的模型,发现我们可以接受的解决方案预测BH质量影响PSD的断裂频率的值,而爱丁顿比$λ_{Edd}$影响PSD的断裂频率,并可能,PSD的幅度以及。我们推导出的平均$λ_{Edd}$的红移函数的演变,发现结果与测量的基础上不同的估计。大的统计不确定性,使我们的结果与一个恒定的爱丁顿比一致,虽然我们的模型之一,提出了一个可能的增加$λ_{Edd}$与回看时间高达$z\sim 2-3$。我们的结论是,可变性是一个可行的手段来跟踪超大质量黑洞的吸积历史,其有用性将增加与未来,宽场/大有效面积X射线任务。
2017-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Correlation and time delays of the X-ray and optical emission of the Seyfert Galaxy NGC3783
我们提出了同时X射线和光学B和V波段的光变曲线的塞弗特星系NGC 3783跨越2年。所有波段中的通量变化很大,波动之间存在显著的相关性。如Stirpe等人之前所示,光学波段同时变化,延迟小于1.5天,但B和V波段都比X射线波动滞后3-9天。该延迟指向由X射线再处理产生的光学可变性,并且延迟值将再处理器置于接近宽线区域。然而,光变曲线的功率谱分析表明,X射线变异性具有幂律形状,在时间尺度~2.9天处弯曲到更陡的斜率,而光学带中的变异幅度继续向覆盖的最长时间尺度(~ 300天)增长。我们表明,功率谱连同小的时间延迟值是不一致的图片,其中所有的光学可变性是由X射线再处理,虽然小振幅,快速的光学波动可能会产生这样的方式。我们在光学波段的长时间尺度上检测到比X射线更大的变化幅度。这种行为增加了类似的结果,最近获得的至少三个其他活动星系核,并表示一个单独的源长期的光学可变性,可能吸积率或热波动的光学发射吸积盘。
2009-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Extreme X-ray Variability Event of a Weak-Line Quasar
我们报告了在z = 1.935的弱线类星体SDSS J153913.47+395423.4(以下简称SDSS J1539+3954)中发现了一个极端的X射线通量上升(超过20倍)。SDSS J1539+3954是射电宁静的1型活动星系核中最明亮的天体,在那里观察到如此戏剧性的X射线变化。在X射线通量上升之前,SDSS J1539+3954的X射线通量与紫外辐射通量的预期值相比显得较弱;在X射线通量上升之后,其X射线通量与紫外辐射通量的比值与AGN中大部分粒子数的比值一致。我们还提出了SDSS J1539+3954的同期HET谱,这表明,尽管X射线通量急剧增加,但其UV连续谱水平基本保持不变,其C iv发射线仍然很弱。只有在X射线通量中观察到的剧烈变化与屏蔽模型一致,其中厚的内部吸积盘可以阻挡我们对中心X射线源的视线。这种厚的内吸积盘还可以阻挡核电离光子到达高电离宽发射线区域,从而观察到弱的高电离发射线。在这种情况下,极端X射线变化事件可能是由盘厚度的轻微变化引起的。这一事件也可以用反射模型中的引力光弯曲效应来解释。
2020-01-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-Ray Periodicity in Jetted AGN: Revisiting Periodicity Candidates with >17 years of Fermi-LAT Data
Clemson University(克莱姆森大学);Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心)
利用超过17年的Fermi-LAT数据重新分析先前报告的伽马射线周期性候选体,发现大多数候选体未被确认,仅8个源保留>2σ局部显著性,其中PG 1553+113和S5 1044+71最显著(>3σ局部,全局~0σ)。
2026-06-16 astro-ph.HE
The variability of active galaxies: I. Broad-band noise X-ray power spectra from XMM-Newton and Swift
本研究针对活动星系核不规则采样光变曲线的功率谱估计难题,将此前提出的弯折幂律功率谱参数估计新方法应用于56个X射线观测的活动星系核样本,得到软波段最大X射线弯折样本,更新X射线可变性平面,并新发现3个活动星系核的低频弯折。
2025-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Mapping the X-ray corona evolution of IRAS 13224-3809 with the power spectral density
我们开发的功率谱密度(PSD)模型来解释IRAS 13224-3809中的X射线变化的性质,包括由于灯柱源的X射线混响的全部影响。我们利用16个XMM-牛顿观测分别以及分组到三个不同的光度箱:低,中,高。提取软(0.3-1 keV)和硬(1.2-5 keV)PSD谱并同时与模型拟合。我们发现日冕高度从最低光度状态的h ~ 3 $\ r_{\rm g}$变化到最高光度状态的~ $25 \ r_{\rm g}$。这提供了进一步的证据,即来自混响数据的源高度显著大于由谱分析所约束的源高度。此外,随着日冕高度的增加,能谱趋于更软,而观察到的分数过剩方差,$F_{\rm var}$,减少。我们发现PSD归一化与$F_{\rm var}$强相关,与PSD弯曲指数中度相关。因此,归一化取决于控制PSD的固有形状的吸积率。虽然盘的固有的可变性表现为混响信号,盘和日冕可以独立地演变。我们的研究结果表明,在源高度增加,磁盘本身产生较少的整体可变性功率,但更多的高频可变性导致的PSD频谱,即内部磁盘变得更加活跃。使用光度箱数据,可以看到洛伦兹分量的暗示,随着光度的增加,峰值出现在较低的频率处。
2022-06-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Extensive X-ray variability studies of NGC 7314 using long XMM-Newton observations
我们提出了一个详细的X射线可变性研究的低质量活动星系核(AGN)NGC 7314使用两个新获得的XMM-牛顿观测($140$和$130$ ks),连同两个档案数据集的持续时间较短($45$和$84$ ks)。X射线变率特征与其他物理源性质(如黑洞质量)之间的关系仍然相对不明确,特别是对于低质量活动星系核。我们执行一个新的,完全解析,功率谱密度(PSD)模型分析方法,这将在即将发表的论文中详细描述,考虑到频谱失真,所造成的红噪声泄漏。我们发现,在$0.5-10$ keV能量范围内的PSD,可以表示为弯曲幂律与周围的弯曲$6.7\times10^{-5}$ Hz,具有$0.51$和$1.99$的斜率低于和高于弯曲,分别。将我们的弯曲时间尺度估计与已经发表的几个活动星系核的估计结果相加,支持了弯曲时间尺度仅线性依赖于黑洞质量而不依赖于热光度的观点。此外,我们发现,随着能量范围的增加,PSD归一化增加,并且有一个提示,同时高频斜率变得更陡。最后,NGC 7314的X射线时滞谱显示出一些非常弱的相对论反射特征,而能量分辨时滞谱,对于$3\times10^{-4}$ Hz附近的频率,没有显示出X射线混响特征。我们表明,以前的索赔约ks时间延迟在这个源,只是一个人工制品引起的极小数量的点进入在时间滞后估计的时间滞后频谱的低频部分(即低于$10^{-4}$ Hz)。
2016-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray reverberation as an explanation for UV/optical variability in nearby Seyferts
本研究针对邻近赛弗特星系的紫外/光学光变问题,通过实测4个源的多波段过剩方差并与X射线回响模型对比,验证了该模型可同时解释光变时延与幅度,证实吸积盘稳定且光变源于X射线照射。
2024-09-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Swift/XRT observations of unidentified INTEGRAL/IBIS sources
第四次IBIS/ISGRI调查列出了723个硬X射线源,其中许多仍然未被确认。我们交叉相关的列表中包含的源在第四IBIS目录与雨燕/XRT数据档案,找到一个样本的20个对象的XRT数据可以帮助在搜索的X射线,因此光学对应物和/或在研究的源光谱和可变性属性低于10千电子伏。四个物体(IGR J 00465 -4005、LEDA 96373、IGR J1248.2-5828和IGR J13107-5626)已被确认或可能被吸收的活动星系,而两个物体(IGR J14080-3023和1 RXS J213944.3+595016)是未吸收的活动星系核。我们发现了3个特殊的河外天体,NGC 4728是窄线塞弗特星系,MCG+04-26-006是2型LINER,PKS 1143-693可能是类星体;此外,我们的结果表明IGR J 08262 +4051和IGR J22234-4116是候选活动星系核,需要进一步的光谱跟踪观测才能完全分类。在1 RXS J080114.6-462324的情况下,我们确信来源是银河系物体。对于IGR J10447-6027、IGR J12123-5802和IGR J20569+4940,我们确定了一个X射线对应物,尽管获得了光谱和有时变化性信息,但无法评估其性质。显然,我们需要进行光学跟踪观察,以便坚定地评估其性质。有五个物体我们没有发现明显的X射线对应物(IGR…
2009-12-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multiwavelength observations of the gamma-ray emitting narrow-line Seyfert 1 PMN J0948+0022 in 2011
我们报告了2011年5月至9月期间对PMNJ 0948 +0022的射电-伽马射线观测,PMNJ 0948 +0022是费米-LAT在伽马射线中探测到的第一个窄线塞弗特1(NLSy 1)星系。在伽马射线中观察到强烈的变化,其中两个耀斑周期在2011年6月20日和7月28日达到峰值。在光学和近红外线中观察到的变化似乎在伽马射线中没有对应物。这种不同的行为可能与弯曲和不均匀的射流或湍流极端多细胞的情况。无线电频谱显示出相对论喷流的典型变化模式。XMM光谱表明,从喷流的排放占主导地位的2千电子伏以上,而软X射线过剩是明显的X射线光谱的低能量部分。其中软发射部分由模糊反射或热盘发射的康普顿化产生的模型提供了与数据的良好拟合。X射线光谱斜率与射电宁静NLSy 1中发现的相似,表明存在标准的吸积盘,正如高吸积率所预期的那样。除了在喷流主导的活动星系核中不寻常的软X射线过剩外,PMN J 0948 +0022显示了blazar类的所有特征。
2013-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray reverberation modelling of the observed UV/optical power spectra of quasars
本研究基于X射线回响假设构建类星体紫外/光学功率谱模型,通过拟合SDSS Stripe-82数据验证模型有效性,约束了黑洞自旋与X射线日冕参数,支持吸积盘供能的日冕起源。
2025-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE