State Transitions in Ultracompact Neutron Star LMXBs: towards the Low Luminosity Limit
黑洞和中子星X射线双星的X射线谱态跃迁的亮度可以限制吸积区之间的临界质量吸积率。以往的研究表明,在某些超紧中子星LMXB中,由硬到软的光谱态跃迁具有最低的光度。在过去十年的X射线监测观测中,我们能够识别4U 0614+091,2S 0918-549和4U 1246-588中朝向最低光度极限的状态转变。通过分析Swift/XRT和RXTE/PCA的X射线定点观测,我们发现这些源的态跃迁没有滞后现象,并确定了硬-软跃迁和软-硬跃迁的临界质量吸积率分别为0.002 - 0.04 $\dot{\rm M}_{\rm Edd}$和0.003 - 0.05 $\dot{\rm M}_{\rm Edd}$。假设一颗中子星的质量是太阳质量的1.4倍。这个范围与在黑洞X射线双星中测得的最低跃迁光度相当,表明临界质量吸积率不受致密恒星表面性质的影响。我们的结果不支持对流主导吸积流(ADAF)模型,该模型预测,在中子星系统中的临界质量吸积率低一个数量级,如果采取相同的粘度参数。这些超紧凑X射线双星的低过渡光度和不明显的滞后提供了进一步的证据,表明过渡光度可能与盘中的质量有关。
2017-11-21 astro-ph.HE
X-ray Properties of Young Early Type Galaxies: I. X-ray Luminosity Function of LMXBs
我们比较了合并后的年轻椭圆星系的钱德拉观测中发现的LMXB的组合X射线光度函数(XLF),与典型的老椭圆星系。我们发现,“年轻”样本的XLF并不存在在老椭圆星系XLF中发现的LX > 5 × 1038 erg s-1的显著高光度突变。“年轻”和“年老”XLF的差异具有3σ统计学显著性(它们来自相同的潜在母体分布的概率小于0.2%)。年轻的椭圆星系比老的椭圆星系拥有更大比例的发光LMXBs(LX > 5 x 1038 erg s-1),并且年轻星系样本的XLF介于典型的老椭圆星系和恒星形成星系之间。这一观测证据可能与最后的主/次合并和相关的恒星形成有关。
2010-08-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
The X-ray luminosity function of low mass X-ray binaries in early-type galaxies, their metal-rich, and metal-poor globular clusters
本文给出了球状星团中低质量X射线双星的X射线光度函数和七个早型星系的X射线光度函数。这些星系被选择有两个深钱德拉观测,这使得他们的LMXB人口被观察到的X射线光度$10^{37}-10^{38}$ erg/s,和HST光学马赛克,使X射线源被分离成外地LMXB,GC LMXB,污染的背景和前景源。我们发现,在所有的光度场LMXB每恒星质量的数量是相似的,在这些星系。这表明这些星系中的LMXB种群不受GC特定频率的影响,并且诸如二元分数和恒星初始质量函数之类的属性在整个样本中是相似的,或者以不影响LMXB数量的方式变化。我们将现场LMXB的XLF与GC LMXB的XLF进行比较,发现它们具有显著差异,p值为$3\times10^{-6}$(对于正态分布,相当于4.7 $σ$)。不同之处在于GC LMXB的XLF比场LMXB的XLF更平坦,GC拥有相对更多的亮源和更少的暗源。富金属和贫金属GC的XLF的比较提示,贫金属GC可能具有更多明亮的LMXB,但差异不具有统计学显著性。
2015-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Collective Properties of X-ray Binary Populations of Galaxies III. The Low-mass X-ray Binary Luminosity Function
本文继续研究正常星系星场中低质量X射线双星(LMXB)的集体性质,从上一篇论文(论文II)的结果出发,计算了LMXB的期望X射线光度函数(XLF)。我们分别处理了两类LMXB演化,第一类是初始轨道周期低于分岔周期的封闭系统,其中当Roche瓣接触发生时,伴星位于主星序上,随后的演化由系统的角动量损失驱动;第二类是初始轨道周期高于分岔周期的较宽系统,其中,当罗什叶接触发生时,伴星位于巨分支上,这些系统的演化是由伴星的核演化驱动的。我们获得了两类LMXB的模型光度分布L(t)。然后,我们计算LMXB XLF折叠在输入的前LMXB集体性质和形成率与上述光度配置文件。由于LMXB演化的时间尺度很长,人们需要在同一时间尺度上跟踪恒星形成速率(SFR)的演化,我们使用正则模型给出的恒星形成历史。我们将观测到的LMXB XLF与我们的计算结果进行比较,请记住,我们在这项工作中只包括中子星系统,因此在高光度端会有一个未知的黑洞双星。我们表明,一个定性的相似性已经存在于两者之间,我们讨论了巨大的分数的作用,即,所有LMXB中拥有低质量巨星伴星的那一部分,在XLF的形状上,在高光度端。
2013-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Comparing the Accretion Disk Evolution of Black Hole and Neutron Star X-ray Binaries from Low to Super-Eddington Luminosity
低质量X射线双星(LMXB)是一个低质量伴星通过罗氏瓣溢出将质量转移到黑洞或弱磁化中子星上的系统。我们认为,固体表面和NS的磁场都可以影响吸积流,并显示出一些可观察到的效果。利用盘发射的优势数据,我们比较了两类系统从低光度到超爱丁顿光度的盘演化。当光度降低时,NS LMXB 4U 1608 - 522中的盘开始以高得多的光度($\sim$ 0.1 $L_{\mathrm{Edd}}$)离开最内稳定圆轨道(ISCO),而BH LMXB的光度低得多($\sim$ 0.03 $L_{\mathrm{Edd}}$),这是由于NS磁层和吸积流之间的相互作用。然而,当光度增加到临界光度以上时,BH和NS LMXB中的吸积盘遵循相同的演化模式,因为磁层被限制在ISCO内部,然后NS表面发射和(偶极)磁场都不会显著影响吸积盘的长期演化,这是由内部区域增加的辐射压力驱动的。我们进一步认为,NS表面发射提供了额外的信息吸积盘,在BH系统中不提供。通过观测到的NS面辐射,我们认为盘的厚度$H/R$小于$0.3-0.4$,并且在Eddington光度附近存在明显的盘内边缘外流.
2011-07-26 astro-ph.HE
The Luminosity Function of Low Mass X-Ray Binaries in the Globular Cluster System of NGC 1399
通过对618个未探测到的X射线星系进行叠加实验,研究了cD星系NGC 1399的球状星团系统中低质量X射线双星的X射线光度函数的暗端。为了验证微弱LMXB的存在并限制GC的微弱端斜率,LMXB XLF低于$0.5-8$ keV频带中的$8\times10^{37}$ erg s $^{-1}$的个体检测阈值。我们获得了整个GC样品以及红色和蓝色GC亚群的显著X射线检测,对应于所有红色和蓝色GC分别为$(3.6\pm1.0)\times10^{36}\ erg\ s^{-1}$、$(6.9\pm2.1)\times10^{36}\ erg\ s^{-1}$和$(1.7\pm0.9)\times10^{36}\ erg\ s^{-1}$的每个GC $<L_{X}>_{GC}$的平均光度。如果红色和蓝色GC中的LMXB具有相同的平均固有光度,则我们推导出托管LMXB的GC的红色/蓝色比率$\simeq 3$($2.5\pm1.0$或$4.1\pm2.5$取决于所调查的区域);或者,假设观察到的较亮源的分数,我们分别测量每个红色和蓝色GC-LMXB的$L_{X}=(4.3\pm1.3)\times10^{37}\ erg\ s^{-1}$和$L_{X}=(3.4\pm1.7)\times10^{37}\ erg\ s^{-1}$的平均X射线光度。在假设XLF遵循幂律分布,我们发现,一个低光…
2014-05-03 astro-ph.HE
The Megasecond Chandra X-Ray Visionary Project Observation of NGC 3115 (III): luminosity functions of LMXBs and dependence on stellar environments
利用钱德拉X射线观测计划,研究了透镜星系NGC 3115中低质量X射线双星的X射线光度函数。在总曝光时间约为1.1毫秒的情况下,我们将XLF的极限光度降低到约10^36 erg/s,比其他早期类型星系通常达到的深度要深得多。我们发现整体LMXB XLF从高于5.5 × 10^37 erg/s的dN/dL \propto L^{-2.2 \pm 0.4}到低于5.5 × 10^37 erg/s的dN/dL \propto L^{-1.0 \pm 0.1}显著变平,尽管我们不能排除在约1.6 × 10^38 erg/s处具有更高突变的拟合。我们还发现证据表明,在球状星团(GC)的LMXB的XLF是整体平坦的比现场LMXB。因此,我们对这个星系的研究结果并不支持所有LMXB都是在GC中形成的观点。场LMXB的XLF似乎显示出空间变化,星系内部区域的XLF比外部区域的XLF更平坦,这可能是由于内部区域未检测到和/或中断的GC对LMXB的污染。外部区域的XLF可能是原始场LMXB的XLF,表现出dN/dL \propto L^{-1.2 \pm 0.1},直到接近中子星LMXB的爱丁顿极限(~ 1.7 × 10^38 erg/s)。GC LMXB XLF的破裂较低,约为1.1x10^37 erg/s。我们还证实了以前的研究结果,即富金属/红色GC比贫金属/蓝色GC更有可能拥有LMXB,这对于…
2015-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
NuSTAR observations and broadband spectral energy distribution modeling of the millisecond pulsar binary PSR J1023+0038
利用NuSTAR对毫秒脉冲星PSR J1023+0038进行了首次硬X射线(3-79 keV)观测。这个系统已经被证明在低质量X射线双星(LMXB)状态和旋转动力MSP状态之间过渡。NuSTAR观测在LMXB状态和旋转动力状态下进行。在两种状态下都可以清楚地看到源高达~79 keV。在LMXB状态期间,3-79 keV通量比旋转供电状态高约10倍。硬X射线在X射线微弱旋转供电状态下显示出清晰的轨道调制,但在X射线明亮的LMXB状态下没有检测到X射线轨道周期。此外,X射线光谱从旋转供电状态期间的平坦幂律光谱变为LMXB状态中的陡峭幂律光谱。我们认为,硬X射线是由于脉冲星风和低质量伴星注入的物质之间的相互作用产生的双星内激波。在旋转供电的MSP状态下,X射线轨道调制是由于冲击脉冲星风的多普勒增强。在LMXB状态下,脉冲星的γ射线照射导致吸积盘蒸发的物质几乎停止了所有脉冲星风,导致X射线轨道调制消失。
2014-10-16 astro-ph.HE
Measuring the orbital periods of low mass X-ray binaries in the X-ray band
低质量X射线双星(LMXB)要么包含一颗中子星,要么包含一个从其低质量伴星吸积物质的黑洞。它是研究恒星大小致密天体和吸积现象的主要天体物理资料之一。与其他双星系统一样,LMXB最重要的参数是轨道周期,这使我们能够了解双星系统的性质,并限制系统组件的属性,包括紧凑型物体。因此,测量LMXB的轨道周期对于研究这些系统至关重要,即使只有不到一半的系统具有已知的轨道周期。本文介绍了在X射线波段测量轨道周期的各种方法,并评述了它们在各种类型的LMXB中的应用,如食源和倾源,以及脉冲星LMXB。
2014-09-10 astro-ph.HE
Low-Mass X-ray Binary Populations
自X射线天文学诞生以来,人们就开始研究银河系中的低质量X射线双星(LMXBs)。关于这些明亮的X射线源,人们已经了解了很多,但重要的问题仍然是开放的。这些问题涉及LMXB的起源和演化、球状星团(GC)的动力学演化或原生场双星的演化,以及它们的性质如何依赖于母恒星星族的性质。几个人口LMXB人口在椭圆星系与钱德拉的发现给我们提供了工具,以一种新的方式来看待这些来源。
2010-10-19 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
The hard to soft spectral transition in LMXBs - affected by recondensation of gas into an inner disk
X射线瞬态源的软、硬谱态反映了吸积的两种模式,即通过几何薄、光学厚的盘吸积或对流主导的吸积流(ADAF)吸积。在这两个状态之间的转换亮度似乎是不同的来源,甚至在不同的爆发,如GX 339-4所观察到的相同的来源。我们研究了硬态中内部弱盘的存在对跃迁光度的影响。我们评估的结构的电晕上方的外部截断磁盘和磁盘蒸发率为不同的照射。在某些情况下,最近对X射线瞬变的观测表明,在硬态期间存在内部冷盘。在最后一次爆发后的平静期,只要光度不降到很低的值(爱丁顿光度的10^-4到10^-3),这样的圆盘就可以保持。因此,由于部分物质通过内盘吸积,硬辐射减少。硬辐射被内盘进一步减弱、遮蔽和部分反射。如果ADAF下方存在内盘,则会导致较低光度下的软硬转变。这似乎得到了GX 339-4观测结果的支持。
2009-10-22 astro-ph.HE
X-ray outbursts of low-mass X-ray binary transients observed in the RXTE era
我们对1996- 2011年在{ \it RXTE}(\it Rossi X射线定时探测器)上的全天监测器(2- 12 keV)观测到的36个低质量X射线双星瞬变(LMXBT)中的110个明亮X射线爆发的性质进行了统计研究。我们已经测量了一些爆发的性质,包括峰值X射线光度,光度的变化率在每天的时间尺度,$e$折叠上升和衰减的时间尺度,爆发持续时间,和总辐射能量。我们发现,平均性能,如峰值X射线亮度,上升和衰减的时间尺度,爆发持续时间,和总辐射能量的黑洞LMXBT,至少是两倍以上的中子星LMXBT,这意味着这些属性的测量可能提供初步线索的性质紧凑的对象的一个新发现的LMXBT。我们还发现,爆发峰值X射线亮度与X射线亮度在上升相和衰变相的变化率相关,这与我们以前的研究是一致的。在爆发中还发现了总辐射能量与峰值X射线亮度之间以及总辐射能量与$e$折叠上升或衰减时标之间的正相关关系。这些相关性表明,在爆发之前储存在盘中的质量是建立稍后看到的爆发属性的主要初始条件。我们还发现,M31中两个瞬态恒星质量ULX的爆发也大致遵循相关性,这表明相同的爆发机制适用于M31中这两个源达到爱丁顿光度的更明亮的爆发。
2015-05-05 astro-ph.HE
Metallicity Effect on LMXB Formation in Globular Clusters
我们提出了全面的观测结果的金属丰度的影响的部分球状星团(GC),包含低质量的X射线双星(LMXB),利用所有可用的数据与钱德拉获得的LMXB和HST ACS的GC。我们的主要样本包括从ACS室女座和天炉座巡天中选出的古老椭圆星系。为了改善最低和最高X射线光度的统计数据,我们还使用了以前报道的其他星系的结果。众所周知,LMXB馏分在红色、富金属GC中比在蓝色、贫金属GC中高得多。在本文中,我们测试了这种金属丰度效应是否是X射线光度依赖,并发现该效应在很宽的光度范围内一致成立。这一结果在LMXB中具有统计学意义(在>= 3 σ时),其亮度范围为LX = 2 x 10^37 - 5 x 10^38 erg s-1,其中富金属GC与贫金属GC中LMXB组分的比例为R = 3.4 +- 0.5。在较低(低至10^36 erg s-1)和较高光度(高至ULX区域)下也发现了类似的比率,但显著性较低(~2 sigma置信度)。由于不同类型的LMXB在不同的光度下占主导地位,我们的发现需要一个新的解释动态形成的LMXB中的金属丰度效应。我们证实,金属丰度效应不受其他因素,如恒星年龄,GC质量,恒星相遇率,和银河系的中心距离。
2012-11-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
LMXB and IMXB Evolution: I. The Binary Radio Pulsar PSR J1614-2230
我们已经计算了一个广泛的网格的二进制演化轨迹,以代表低和中等质量的X射线双星(LMXB和IMXB)。该网格包括42,000个模型,涵盖1-4个太阳质量范围内的60个初始施主质量,以及每个施主质量在10-250小时范围内的700个初始轨道周期。这些结果可以应用于理解LMXB和IMXB:那些类似于CV的演化;形成轨道周期在6-50分钟范围内的超紧凑双星;以及导致与巨大供体的宽轨道。我们还调查了这些系统演变成的遗迹二进制回收射电望远镜。为了在这项研究中进化供体恒星,我们利用了一种新开发的称为“MESA”的恒星演化代码,该代码被设计为能够处理非常低质量和简并的供体。第一次应用的结果是为了了解新发现的脉冲星PSR J 1614 -2230,它有一个1.97太阳质量的中子星,轨道周期= 8.7天,和一个0.5太阳质量的伴星。(ii)对于典型诞生质量为1.4太阳质量的中子星,产生与PSR J 1614 -2230最近的亲缘星的初始施主星的质量在3.4-3.8太阳质量之间;(iii)尽管施主星的初始质量很高,但质量达到1.97太阳质量的中子星并不容易产生,除非它们已经诞生为质量相对较大的中子星;(iv)要成功地产生像PSR J 1614 -2230这样的系统,需要最小初始中子星质量至少为1.6+-0.1太阳质量,初始施主质量和轨道周期分别为~ 4.25+-0.10太阳质量和~49+-2小时;和(v…
2011-03-08 astro-ph.HE
Unveiling the nature of compact object in the LMXB MAXI J1957+032 using Swift-XRT
MAXI J1957+032是一个短暂的低质量X射线双星(LMXB),自2015年发现以来,在1.5年内经历了四次短暂的爆发。MAXI J1957+032中致密天体的性质尚不清楚,但根据其爆发的短暂持续时间,它被认为是一颗中子星。在这里,我们报告的结果进行光谱分析后获得的数据与X射线望远镜上的尼尔·格瑞尔斯斯威夫特卫星。当用吸收幂律描述光谱时,我们发现光谱随着光度的降低而软化(幂律指数从$\sim$ 1.8增加到2.5)。在其爆发末期,观测到的幂律指数($Γ$)为$\sim$ 2.5。为了确定该系统中致密天体的性质,我们使用$Γ$作为光谱随光度演化的示踪剂。我们发现,对于4千秒差距的距离,我们的结果表明,源窝藏一个中子星。
2019-04-01 astro-ph.HE
Effects of variability of X-ray binaries on the X-ray luminosity functions of Milky Way
星系的X射线光度函数已成为研究星系中X射线双星星族分布的有用工具。利用全天空X射线观测仪获得的X射线双星的长期光变曲线,为构造X射线光度函数提供了可能性,同时也考虑了星系X射线双星的强度变化效应。利用RXTE-ASM在2-10 keV能区获得的源的长期光变曲线,我们构造了银河系X射线光度函数的多重实现。在HMXB和LMXB XLF的斜率值中观察到的扩散是由于在这些XLF的构造中包含了X射线双星的可变光度以及有限样本效应。在光度范围10^{36} - 10^{39} erg/sec的银河系HMXB构造的XLF由幂律模型描述,平均幂律指数为-0.48,由于HMXB的可变性导致的扩展为0.19。在10^{36} - 10^{39} erg/sec的光度范围内,为银河系LMXB构造的XLF具有截止幂律的形状,平均幂律指数为-0.31,由于LMXB的变化而产生的扩展为0.07。
2016-02-26 astro-ph.HE
Timing Observations of PSR J1023+0038 During a Low-Mass X-ray Binary State
过渡毫秒脉冲星(tMSP)在大约多年的时间尺度上在旋转动力的射电毫秒脉冲星(RMSP)和吸积动力的低质量X射线双星(LMXB)状态之间切换。tMSP提出了几个问题,涉及到在LMXB状态下的吸积流的性质以及导致状态切换的机制。PSR J 1023 +0038(处于LMXB状态)相干X射线脉动的发现为我们提供了第一次进行定时观测的机会,并将中子星在此状态下的自旋变化与RMSP状态下测得的自旋下降进行比较。而LMXB状态下的X射线脉动可能表明,一些物质正在吸积到中子星的磁极帽上,无线电连续观测表明存在外流。喷射出的流入物质的比例尚不清楚,但它可能比到达中子星表面的物质大得多。定时观测可以测量中子星上的总力矩。我们在过去2.5年的LMXB状态中对PSR J1023+0038的9个XMM-牛顿观测进行了相位连接,以建立自旋演化的精确测量。我们发现,LMXB的平均自旋下降速率比RMSP状态下确定的速率(-2.39x10 ^-15 Hz s-1)快26.8+/-0.4%。这表明,负的角动量贡献(偶极磁制动和外流)超过了正的(吸积物质),并表明脉冲星风继续在很大程度上未经修改的水平上运行。我们讨论的背景下,可能的吸积模型,这种紧密的观测约束的影响。
2016-10-05 astro-ph.HE
X-ray outbursts of ESO 243-49 HLX-1: comparison with Galactic low-mass X-ray binary transients
利用雨燕监测的全套观测资料,研究了超亮X射线源ESO 243-49 HLX-1的爆发特性。我们量化了等待时间,复发时间和e-折叠上升时间尺度沿爆发序列的增加,以及相应的爆发持续时间,总辐射能量和e-折叠衰减时间尺度的减少,这证实了以前的研究结果。HLX-1的爆发时间越来越短,静止时间越来越长,但峰值亮度基本保持不变。我们比较了HLX-1爆发的性质与明亮的银河系低质量X射线二进制瞬态(LMXBT)。我们的光谱分析加强了HLX-1和银河系LMXBTs中状态转换之间的相似性。我们还发现HLX-1的硬-软态跃迁光度与峰值光度之间以及上升阶段X射线光度变化率与峰值光度之间存在近似线性的相关关系,这表明HLX-1的硬-软态跃迁与银河系LMXBT在爆发期间的发生类似。我们发现,HLX-1并不遵循总辐射能量和峰值光度之间的相关性,以及我们以前在银河系LMXBTs中确定的总辐射能量和e-折叠上升/衰减时间尺度之间的相关性。如果距离是几百千秒差距,HLX-1将遵循这些相关性。然而,对HLX-1调用更近的距离并不是解决这个问题的可行方案,因为它会引入其他更严重的观测不一致。
2015-09-09 astro-ph.HE
Revisiting with Chandra the Scaling Relations of the X-ray Emission Components (Binaries, Nuclei and Hot Gas) of Early Type Galaxies
我们选择了30个正常的(非cD)早型星系的样本,所有这些星系的光谱是可用的,并已与钱德拉观测到的深度,以确保检测明亮的低质量X射线双星(LMXB)与Lx> 1 e 38 erg/s。这个样本包括了比以前研究的样本更大比例的贫气体星系,并涵盖了广泛的恒星光度,速度色散,GC特定频率和恒星年龄。我们从这些星系的不同重要的X射线组成部分:核,检测到和未检测到的LMXB,日冕活动双星(AB),激变变星(CV),和热气体推导出X射线光度(或上限)。根据M31和M32的Lx-LK比例关系估计AB和CV贡献。未检测到的LMXB的贡献估计通过拟合光谱的未解决的X射线发射和外推的LMXB X射线光度函数。细胞核的结果与Pellegrini(2010)讨论的结果一致。我们导出了星系中LMXB的积分X射线光度与宿主星系LK光度之间的修正比例关系:Lx(LMXB)/LK ~ 1 e29 erg s-1 LK-1(50%1sigma rms),并且得到了比以前发表的更严格的LX(LMXB)/LK - SN关系。我们重新审视了热气体含量和其他星系参数之间的关系。发现LX(气体)-LK关系比文献中报道的更陡,散射更大。我们发现热ISM的亮度和温度之间的正相关性,显着比以前的研究报告更紧密。[删节]
2010-11-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Low Mass X-ray Binary Simulation Data Release
我们提出了DABS(数据库的吸积二进制模拟),一个开放访问的数据库建模的低质量X射线二进制(LMXB)。DABS是利用中子星和黑洞LMXB的演化轨迹创建的,跨越了一系列的初始条件,包括吸积体质量、施主质量和轨道周期。LMXB是由对流和旋转增强磁制动处方演变而来的。这个在线数据库最重要的资产是工具PEAS(用于吸积系统的祖细胞提取器)。该工具可用于预测任何用户输入的LMXB系统的祖细胞,并在传质开始前查看其属性。这种预测可以促进对所观察到的LMXB的祖细胞的初步搜索,这可以帮助简化进一步的详细分析。PEAS工具还可用于约束专门研究双星中的超新星爆发和常见包络结果的总体合成技术。
2022-12-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the nature of the break in the X-ray luminosity function of low-mass X-ray binaries
我们分析了我们银河系中持续明亮的低质量X射线双星(LMXB)的通量限制样本(2-10 keV通量超过1.4 e-10 erg/s/cm 2)。结果表明,大多数X射线光度低于logL(erg/sec)~37.3的双星系统都有未演化的次级伴星(除了那些有白矮星施主的双星),而具有较高X射线光度的双星系统则主要有巨施主。巨星双星系统中的质量转移显著缩短了它们的寿命,从而使LMXB在高光度下的X射线光度函数变陡。我们认为,这就是为什么LMXB光度函数构造在过去几年中从我们和遥远的星系的源的观测表明,在logL(erg/sec)~37.3的突破。
2010-11-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
XRBcats: Galactic Low Mass X-ray Binary Catalogue
本文提出了银河系低质量X射线双星(LMXBs)新星表,包含349个系统的详细属性,旨在汇总已知LMXB信息并计划定期更新以反映Gaia和eROSITA等巡天新发现。
2023-07-27 astro-ph.HE
On the recurrence times of neutron star X-ray binary transients and the nature of the Galactic Centre quiescent X-ray binaries
在银河系中心区域存在一些X射线源,这些X射线源显示出变异性,但在十多年的监测中没有显示出爆发,这被用来论证该区域存在大量恒星质量的黑洞。这些天体正在吸积黑洞的论点的一个核心要素是,低质量X射线双星(LMXB)中的中子星(NS)没有长的瞬态重现时间。在本文中,我们证明了约有一半的已知的瞬态LMXB具有清晰的签名NS原色复发时间超过十年的爆发在灵敏度的MAXI。我们还表明,为了使NS LMXB的预期总人口与观测到的人口以及银河系的毫秒射电脉冲星(MSRP)人口相一致,通过MAXI等仪器检测到的爆发的复发时间远远超过一个世纪的系统必须是NS LMXB的主要人口,并且这些系统中很少有人被发现。
2022-02-22 astro-ph.HE
Collective Properties of X-ray Binary Populations of Galaxies II. Pre-Low-mass X-ray Binary Properties, Formation Rates, and Constraints
我们继续探索我们对恒星场中X射线双星集体性质的理解(即,在本系列论文I中介绍了正常星系的X射线双星(球状星团外),其中我们考虑了高质量X射线双星(HMXB)。在本文(系列论文II)和配套论文(系列论文III)中,我们考虑了低质量X射线双星(LMXB),其演化过程与HMXB非常不同。在本文中,我们考虑的原始双星的演化阶段,中子星刚刚形成的超新星爆炸的主要是在一个双星与其低质量的未演化的同伴,这一双星已循环潮汐,我们称之为前低质量X射线二进制(前LMXB)。我们详细研究了这种前LMXB形成的约束条件(因为这些是低概率事件),并计算了它们的集体性质和形成率。为此,我们首先考虑所涉及的各个步骤中的二进制参数的变化,即,共包络(CE)阶段,超新星和潮汐演化。这自然导致对限制的澄清。然后,我们描述了我们的计算的原始二进制参数的分布演变成那些前LMXB参数,以下标准的进化方案为个人二进制。我们显示后者作为二元和单变量分布,讨论他们的基本属性,并指出一些重要因素对这些的影响。最后,我们计算了前LMXB的形成率。本文的结果被用于下一篇论文(论文III),计算LMXB的预期X射线光度函数(XLF),并与观测结果进行了比较。
2013-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Comment on "On the recurrence times of neutron star X-ray binary transients and the nature of the Galactic Center quiescent X-ray binaries"
在2018年,我们报告了我们在银河系中央秒差距(pc)中发现的十几个静态X射线双星(Hailey et al. 2018)。在最近的一篇后续论文(Mori et al. 2021)中,我们发表了对这些源和中央pc及以外的其他X射线双星(XRB)的扩展分析,表明12个非热源中的大多数(如果不是全部的话)可能是黑洞低质量X射线双星(BH-LMXB)候选者。作为回应,Maccarone et al. 2022(下文简称TM 22)主要针对中子星低质量X射线双星(NS-LMXB)的爆发重现时间通常不短(<~ 10年)的说法,认为它们不能被排除在12个静止X射线双星源的名称之外。TM 22在他们的研究中引用了三个主要因素:(1)RXTE和MAXI探测到的NS瞬变的X射线爆发数据,(2)NS-LMXB的银河系人口,(3)球状星团中(持续)静止的NS-LMXB。我们解决了TM 22的这些论点,并纠正了他们对我们的工作和文献的误解,尽管其中大部分观点已经被Mori et al. 2021彻底解决。我们还纠正了TM 22的断言,我们的论点是完全基于NS瞬态的复发时间。
2022-04-20 astro-ph.HE
A study of the cross-correlation and time lag in black hole X-ray binary XTE J1859+226
利用Rossi X射线定时探测器(RXTE)的观测数据,系统地研究了黑洞X射线双星(BHXB)XTE J1859+226在1999-2000年爆发期间166天内各光谱态的互相关和时间滞后。反相关和正相关以及它们各自的软、硬X射线滞后只在爆发的前100天内被探测到,此时光度较高。这表明互相关可能与高亮度有关。在XTE J1859+226的每个状态中都检测到正相关,即,硬态、硬中间态(HIMS)、软中间态(SIMS)和软态。然而,仅在HIMS和SIMS中检测到反相关,仅在SIMS中检测到反相关硬滞后,而在HIMS和SIMS两者中均检测到反相关软滞后。此外,在XTE J1859+226中检测到的具有反相关软滞后与硬滞后的观测值之比与中子星低质量X射线双星(NS LMXB)中的观测值之比有显著的不同。到目前为止,在BHXB的软状态中从未检测到反相关,但在NS LMXB的每个分支或状态中检测到反相关。这可能是由于BHXB中软种子光子的起源局限于吸积盘,而对于NS LMXB,来自吸积盘和NS表面。我们注意到,在XTE J1859+226中检测到的反相关时间滞后的时间尺度与其他BHXB和NS LMXB相似。我们认为BHXB中检测到的反相关软滞后可能是由于吸积盘和NS LMXB中的涨落引起的。
2017-05-12 astro-ph.HE
The X-ray Luminosity Functions of Field Low Mass X-ray Binaries in Early-Type Galaxies: Evidence for a Stellar Age Dependence
我们提出了直接的限制如何形成低质量的X射线二进制(LMXB)人口在银河领域取决于恒星年龄。在这项初步研究中,我们利用钱德拉和哈勃太空望远镜(HST)的数据来检测和表征附近的三个早期型星系:NGC 3115,3379和3384的X射线点源人口。我们的样本的光度加权恒星年龄跨度3-10 Gyr。X射线二进制人口合成模型预测,现场LMXB与年轻的恒星星族应更多的数量和发光的每单位恒星质量比老人口由于LMXB施主恒星质量的演变。重要的是,深钱德拉和HST观测相结合,使我们能够直接测试这一预测,通过识别和删除对应的X射线点源是无关的领域LMXB人口,包括LMXB动态形成的球状星团,银河系恒星,和背景活动星系核/星系。我们发现,“年轻”的早型星系NGC 3384(~2-5 Gyr)具有过量的发光场LMXB(L_X >(5-10)x 10^37 erg/s)每单位K波段光度(L_K;恒星质量的代理)比“老”早型星系NGC 3115和3379(~8-10 Gyr),这导致NGC 3384的LX/LK超出约2-3倍。这一结果与X射线二进制人口合成模型的预测是一致的,但是,我们的小星系样本量不允许我们得出明确的结论,在一般的演化领域LMXB。我们讨论了未来的调查更大的星系样本,结合深钱德拉和HST数据可以提供一个强大的新基准校准X射线二进制人口合成模型。
2014-05-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Decades' long-term variations in NS-LMXBs observed with MAXI/GSC, RXTE/ASM and Ginga/ASM
研究了包含中子星的明亮低质量X射线双星(NS-LMXB)的X射线长期变化。MAXI/GSC和RXTE/ASM的光变曲线覆盖了$\sim$ 26年,从33个NS-LMXB获得了高质量的X射线光变曲线。其中,GX 3 $+$ 1和GX 9 $+$ 1与Ginga/ASM一起,在34年光变曲线上呈现出明显的以$\sim 5$年和$\sim 10$年为周期的正弦曲线变化。它们的X射线光度为$(1-4)\times10^{37}$ erg s $^{-1}$,位于NS-LMXB光度分布的中间。其他七个源(Ser X-1、4U 1735- 444、GX 9 $+$ 9、4U 1746 $-$ 37、4U 1708 $-$ 40、4U 1822 $-$ 000和1A 1246 $-$ 588)也具有类似的正弦变化,尽管轮廓(幅度、周期和相位)是可变的。比较已知轨道周期的21个源,长期正弦变化的一个可能的原因可能是辐射给施主星引起的质量转移循环。
2022-06-06 astro-ph.HE
Slow and Fast Transitions in the Rising Phase of Outbursts from NS-LMXB transients, AqlX-1 and 4U1608-52
本文分析了MAXI/GSC、RXTE/ASM和Swift/BAT在2- 20 keV、2- 10 keV和15- 50 keV连续监测的两个包含中子星(NS)Aql X-1和4U 1608-52的瞬态低质量X射线双星(LMXB)X射线爆发的初始上升行为。我们发现,所观察到的10个爆发分为两种类型的相对强度演变的模式在两个能量带低于/高于15 keV。一种表现为15- 50 keV的强度在初始硬态期间达到最大值,并在硬态到软态转变时大幅下降。另一方面,另一种类型的情况是,2- 15 keV和15- 50 keV的强度在跃迁后都达到最大值。前者的初始硬态($\gtrsim$ 9 d)比后者的($\ltsim$ 5 d)长。因此,我们将它们分别命名为慢型(S型)和快型(F型)。这两种类型也显示了硬-软态转变时的光度以及爆发开始前的平均光度的差异,其中S型在这两种情况下都高于F型。这些结果表明,在爆发前的X射线辐射,加热了吸积盘和延迟盘转变(即,从几何厚盘到薄盘),将决定接下来的爆发是S型还是F型。当硬态到软态的转变发生时,S型中的亮度高于$\sim 8 \times10^{36}$ erg s $^{-1}$,这对应于1.4 \Mo NS的爱丁顿亮度的4%。
2012-06-18 astro-ph.HE
Low-mass X-ray binaries from black-hole retaining globular clusters
最近的研究表明,球状星团(GC)可能保留了大量的恒星质量的黑洞(BH),而不是长期以来的信念,几个到零黑洞。我们模拟人口的BH低质量X射线二进制文件(BH-LMXBs),一个理想的可观察的代理难以捉摸的单一BH,从一个有代表性的银河系GC与变量BH人口。我们模拟的BH-双星在GC的形成,通过交换之间的相互作用的公司数十至数百个BH的双星和单星。此外,我们考虑的BH人口的影响进行引力波驱动的合并的紧凑双星的速度。BH-LMXB的布居特性和二元性质对GC的结构参数以及不可观测的BH布居都很敏感。我们发现,保留$\sim 1000$ BH的GC产生一个星系人口的$\sim 150$弹出BH-LMXB,而保留只有$\sim20$ BH的GC产生零弹出BH-LMXB。此外,我们探讨了一些目前已知的BH-LMXB可能起源于GC的可能性,并确定了五个候选系统。
2017-08-20 astro-ph.HE
Search for pulsations in the LMXB EXO 0748-676
本文介绍了在低质量X射线双星EXO 0748-676中寻找中子星的X射线脉动的结果,其频率接近爆发振荡频率44.7 Hz。使用Rossi X射线定时探测器上的正比计数器阵列进行的观测,我们在44.4 Hz至45.0 Hz的频带内没有发现任何脉动,并获得了该频带内任何可能的潜在脉动的脉冲分数的3σ上限为0.47%。
2011-01-04 astro-ph.HE
Discovery of a large and bright bow shock nebula associated with low mass X-ray binary SAX J1712.6-3739
在一个多波长的计划,致力于确定在银河系隆起的微弱持久的X射线源的光学对应物,我们发现一个准确的X射线的位置,通过钱德拉观测的SAX J1712.6-3739,并发现其微弱的光学对应物使用我们的数据从EFOSC 2上的ESO 3.6米望远镜。我们发现这个源是一个高亮度的中子星LMXB,具有蓝色的光学颜色。我们偶然发现了一个相对明亮和大弓激波形状的星云在我们的深窄带H α图像,最有可能与X射线二进制。像这样的星云以前从未被观察到与LMXB有关,因此提供了一个独特的实验室来研究吸积和喷流的能量学。我们提出了不同的模型来解释LMXB可能形成这种星云的可能方式,并概述了如何通过观测来确认它们。
2009-02-17 astro-ph.HE
The black hole X-ray binary MAXI J1348$-$630 in quiescence
静态黑洞低质量X射线双星(BH LMXB)中的盘喷耦合性质至今仍是未知的。在本文中,我们提出了第一个准同时无线电和X射线探测静止的BH LMXB MAXI J1348 $-$ 630,这是已知的显示混合磁盘/喷流连接,取决于吸积率。我们使用钱德拉X射线天文台和澳大利亚望远镜紧凑阵列进行了深X射线和射电观测。MAXI J1348 $-$ 630首次在静止时被探测到,其X射线光度为$L_{\rm X} = (7.5 \pm 2.9) \times 10^{30} (D/2.2 \ {\rm kpc})^2$ erg s $^{-1}$:静止BH LMXB中观测到的最低X射线光度之一,可能意味着该系统的轨道周期较短。在$L_{\rm R} = (4.3 \pm 0.9) \times 10^{26} (D/2.2 \ {\rm kpc})^2$ erg s $^{-1}$的无线电中也检测到MAXI J1348 $-$ 630。这些检测使我们能够约束位置的MAXI J1348 $-$ 630上的无线电/X射线图在静止,发现源属于标准(无线电大声)的轨道在这个阶段。这提供了一个强有力的确认,混合相关源遵循标准轨道在低光度和安静,从而提高我们的知识的磁盘/喷流连接BH LMXB。
2022-07-29 astro-ph.HE
On the magnetic braking law in black hole low-mass X-ray binaries
结合星族合成与详细演化模拟研究黑洞低质量X射线双星演化,发现低效率磁制动定律更符合观测,并解释了未发现黑洞超致密X射线双星的原因。
2024-07-15 astro-ph.HE
The Galactic LMXB Population and the Galactic Centre Region
用INTEGRAL天文台的仪器进行了17年的硬X射线观测,重点是银河系,特别是银河系中心区域,为探索银河系低质量X射线双星(LMXB)提供了一个独特的数据库。我们对物质吸积到中子星和黑洞上的各种能量现象的理解已经有了很大的提高。我们回顾了各种各样的积分为基础的结果与LMXB。特别是,我们讨论了银河系LMXB的空间分布和它们的X射线光度函数,以及与环礁和Z源,爆发,共生X射线双星,超紧X射线双星和持久性黑洞LMXB相关的各种物理现象。我们还提出了一个最新的目录确认LMXB检测的INTEGRAL,其中包括166个对象。最后但并非最不重要的是,用INTEGRAL对银河系中心的长期监测揭示了Sgr A* 在最近的过去的活动,证实了以前的迹象,即我们的超大质量黑洞在大约100年前经历了一次主要的吸积事件。这个令人兴奋的主题也包含在这篇评论中。
2020-06-09 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
A systematic study of low mass X-ray binaries in the M31 globular cluster system
利用2XMMi星表的数据研究了M31球状星团(GC)系统中的低质量X射线双星(LMXB)。这些X射线数据是基于所有公开可用的XMM-牛顿观测星系。这项新的调查提供了迄今为止对M31 GC最完整和最均匀的X射线调查,覆盖了银河系中80%以上已确认的旧星团。我们将41个X射线源与Peacock et al.(2010)的M31星团目录中确认的老星团联系起来。将这些数据与以前对M31的观测进行比较,发现其中三个星团是新发现的,包括星团B128中的一个明亮的瞬变源。在这些2XMMi数据中没有检测到的另外四个星团,先前已经与钱德拉或ROSAT观测的X射线源相关联。包括这些集群,我们确定了45个集群在M31这是与X射线发射。通过考虑最新的光学GC星表,我们确定,三个以前提出的X射线星系团可能是背景星系和两个有恒星的轮廓。我们认为LMXB托管集群的属性,并确认一个LMXB的存在和金属丰度,光度和恒星碰撞率的集群之间的显着趋势。我们考虑了一个星团的光度和恒星碰撞率之间的关系,并注意到LMXB托管星团的质量比平均恒星碰撞率高。我们的研究结果强烈表明,恒星碰撞率是与LMXB的存在有关的主导参数。这与通过动力学相互作用在GC中形成LMXB是一致的。
2010-06-02 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
Swift-BAT Survey of Galactic Sources: Catalog and Properties of the populations
我们研究的人口在银河系中的X射线源在15-55千电子伏波段使用深调查与BAT仪器登上斯威夫特天文台。我们提出了各种源类型的logN-logS分布,并分析了它们的变异性和光谱。对于低质量X射线双星(LMXB)和高质量X射线双星(HMXB),我们导出了极限光度L_X~7 × 10 ^{34} erg s/s的光度函数。我们的结果证实了以前发现的LMXB光度函数在L_X~10^{37} erg s/s以下的平坦化。发现HMXB的光度函数在15-55 keV波段比在2-10 keV波段明显平坦。从光度函数,我们估计的比率的硬X射线光度从HMXB的恒星形成率,和LMXB光度的恒星质量。我们用这些来估计X射线发射率在当地的宇宙从X射线双星,并表明它只构成一小部分的硬X射线背景。
2010-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
The progenitor of binary millisecond radio pulsar PSR J1713+0747 (Research Note)
PSR J1713+0747是一个双星系统,由一颗自转周期为4.57 ms的毫秒射电脉冲星和一颗周期为67.8天的低质量白矮星伴星组成。使用广义相对论夏皮罗延迟,WD和脉冲星组件的质量以前被发现是$0.28\pm 0.03 M_{\odot}$和$1.3\pm 0.2 M_{\odot}$(68%的置信度),分别。标准的双星演化理论认为PSR J1713+0747是从一颗低质量X射线双星(LMXB)演化而来。在这里,我们测试这个假设。我们使用二进制演化代码和WD演化代码来计算LMXB的演化序列,这些序列可能导致PSR J1713+0747等二进制毫秒射电望远镜。在质量交换过程中,质量传递是非保守的。由于热不稳定性和粘性不稳定性在吸积盘中发展,中子星只吸积了一小部分进入的物质。我们发现PSR J1713+0747的前身星可以被模拟为一个LMXB,其中包括一颗质量为$1.3-1.6 M_{\odot}$的施主星,初始轨道周期为2.40 ~ 4.15天。如果WD的冷却时标为8 Gyr,则其当前有效温度在3870 ~ 4120 K之间,略高于观测值。我们估计表面重力为${\rm Log} (g) \approx 7.38 - 7.40$。
2011-01-27 astro-ph.HE
Transient Low-Mass X-Ray Binary Populations in Elliptical Galaxies NGC 3379 and NGC 4278
提出了一种基于物理动机的自洽公式,用于瞬态中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)的占空比(DC)、爆发持续时间和重现时间等特性的模拟。我们将这一规定应用于Fragos等人(2008)提出的场LMXB的粒子群合成(PS)模型,并将瞬态LMXB粒子群与两个椭圆星系NGC 3379和NGC 4278的钱德拉X射线巡天进行比较,钱德拉巡天揭示了几个瞬态源(Rupington等人,2008年,2009年)。我们能够排除所有瞬态系统具有恒定DC的模型,而基于每个系统的属性具有可变DC的模型与观察到的瞬态种群是一致的。我们预测,在这两个星系中观察到的瞬变源的大部分是LMXB与红巨星捐助者。我们的比较表明,通过原始场双星演化形成的LMXB在球状星团(GC)贫乏的椭圆星系中占主导地位,而在GC丰富的星系中仍然有显着的贡献。
2009-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the Formation of Galactic Black Hole Low-Mass X-ray Binaries
目前,银河系中已经被动态确认的黑洞(BH)X射线双星系统有24个。它们中的大多数是低质量的X射线双星(LMXB),由一颗恒星质量的BH和一颗低质量的施主星组成。虽然这些系统的形成已被广泛调查,一些关键问题仍然没有得到解决。最值得注意的是,在旋入过程中,低质量伴星很难将大质量主星的紧密束缚的包层弹射出去。虽然最初的中等质量双星更有可能在共同包络(CE)演化中幸存下来,但由此产生的BH LMXB与观测结果不匹配。本文利用恒星演化和双星布居合成两种方法研究BH LMXB的演化历史。我们测试各种假设和处方的超新星机制,产生BH,结合能参数,CE效率,和初始质量分布的伴星。我们得到了每种情况下BH LMXB的出生率和施主质量、有效温度和轨道周期的分布。通过将计算结果与观测结果进行比较,我们对上述参数提出了有用的约束。特别是,我们表明,它是可能的,以形成BH LMXB与标准CE的情况下,如果大多数BH是通过失败的超新星诞生。
2016-01-12 astro-ph.HE
Investigating the Lower Mass Gap with Low Mass X-ray Binary Population Synthesis
本研究通过种群合成模拟与双星演化模型,定量分析瞬变低质量X射线双星的选择偏差对质量间隙黑洞观测的影响,发现吸积诱发坍缩形成的质量间隙黑洞种群与观测不符,提出需补充相关物理机制以解释低质量黑洞的观测缺失。
2023-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
The $\textit{False Widow}$ Link Between Neutron Star X-ray Binaries and Spider Pulsars
过渡毫秒双星(tMSP)的发现为中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)构成了向毫秒双星(MSP)演化的部分途径提供了确凿的证据。红背和黑寡妇“蜘蛛”星是双星MSP的一个子类,它们通过烧蚀“吞噬”它们的同伴--通过烧蚀,物质被脉冲星风从恒星表面升起。除了减少伴星的质量外,烧蚀还引入了可观察到的特征,例如在足够高的倾角下观察到的系统中的扩展,能量依赖和不对称的日食轮廓。在这里,我们提出了一个详细的研究和比较的X射线日食的两个NS LMXB; $\textit{Swift}$ J1858.6 $-$ 0814和EXO 0748 $-$ 676。在这两个LMXB中观测到的一些X射线食特征与食红背星和黑寡妇星的射电食特征相似,表明它们也可能拥有烧蚀的伴星。X射线照射或脉冲星风可以驱动消融。我们进行轨道相位分辨光谱两个LMXB映射柱密度,电离和覆盖的物质流出的分数。由此,我们推断在这两个系统中的伴星周围存在高度电离和cloudlated烧蚀的材料。我们将经历消融的LMXB称为$\textit{false widows}$,并假设消融开始于LMXB阶段,推测它们可能是红背星系的祖先。因此,假寡妇可以提供LMXB和蜘蛛网络之间的联系。在非吸积状态下的无线电脉动的检测可以支持这一假设。
2023-01-31 astro-ph.HE
The prototype X-ray binary GX 339-4: using TeV gamma-rays to assess LMXBs as Galactic cosmic ray accelerators
自从一个多世纪前发现宇宙射线(CR)以来,它们的起源仍然是一个悬而未决的问题。能量高达膝盖($10^{15}$ eV)的银河系CR被认为是来自超新星遗迹,但这种情况最近受到质疑,因为在许多情况下缺乏TeV的$γ$射线对应物。另一方面,河外CR被认为与星系中心超大质量吸积黑洞发射的相对论喷流中的加速粒子有关。这种喷流的缩小版本已经在承载恒星黑洞(BHXB)的X射线双星中被探测到。在这项工作中,我们调查的可能性,小规模的喷流在短暂爆发的低质量BHXB可能是银河系的CR源。为了更好地测试这种情况下,我们模拟整个电磁波谱的这种来源集中在潜在的TeV制度,使用“规范”低质量BHXB GX 339-4作为基准。考虑轻子辐射过程和强子非弹性相互作用中性π衰变产生的$γ$射线,我们用低频辐射作为约束条件,预测了GX 339-4的GeV和TeV $γ$射线谱.基于GX 339-4的测试案例,我们调查了下一代极高能$γ$射线设施切伦科夫望远镜阵列是否可以检测到附近的其他低质量BHXB,这将使它们成为银河系中额外的和众多的潜在CR源。
2022-01-07 astro-ph.HE
Chance coincidences between black hole low-mass X-ray binaries and supernova remnants
本文论证黑洞低质量X射线双星与超新星遗迹物理关联概率极低,Swift J1728.9-3613与G351.9-0.9的关联更可能是投影造成的偶然重合。
2023-08-13 astro-ph.HE
Evaluating the jet/accretion coupling of Aql X-1: probing the contribution of accretion flow spectral components
本研究通过分析 Aql X-1 2009 年爆发的 Swift/XRT 与射电观测数据,分离 X 射线光谱中的热成分与康普顿化成分,发现额外热发射未显著影响射电/X 射线耦合,但最强热成分与明亮射电探测同期出现,需更灵敏观测进一步研究。
2023-05-18 astro-ph.HE
Black Holes in Short Period X-ray Binaries and the Transition to Radiatively Inefficient Accretion
通过比较Ritter-Kolb星表中黑洞和中子星低质量X射线双星(LMXB)的轨道周期分布,我们发现在短轨道周期(P_orb <4 h)下,黑洞系统的统计证据是缺乏的。这可能是由于这两种类型的系统的轨道周期分布的真正差异,或者是由于黑洞LMXB在短轨道周期时优先隐藏起来。我们探讨后一种可能性,通过调查是否黑洞LMXB可以隐藏的开关,以辐射效率低的吸积在低光度。X射线双星爆发的峰值亮度和持续时间与星盘半径有关,因此也与轨道周期有关。在短时间内,峰值爆发光度下降到接近辐射效率低下的吸积阈值,黑洞LMXB具有较低的爆发光度,较短的爆发持续时间和较低的X射线占空比可比的中子星系统。这些因素结合在一起,可以大大降低短周期黑洞LMXB相对于那些含有中子星的探测概率。我们估计的爆发性质和黑洞LMXB的轨道周期分布使用两种模型的过渡到辐射低效吸积:吸积效率(eta)的瞬间下降到零,在一个分数(f)的爱丁顿光度(L_Edd)和幂律效率下降,eta \propto \dot{M}^n,L < f*L_Edd。我们表明,人口的黑洞LMXB在短轨道周期只能隐藏的效率急剧下降,无论是瞬时或n >= 3。这可以通过光度的真正下降或通过突然的光谱变化来实现,这种变化将吸积功率移出给定的X射线波段。
2013-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio and X-ray monitoring of the accreting millisecond X-ray pulsar IGR J17591-2342 in outburst
IGR J17591 $-$ 2342是一颗新的吸积毫秒X射线脉冲星(AMXP),最近在2018年的爆发中被发现。早期的观测显示,该源的射电辐射比任何其他已知的中子星低质量X射线双星(NS-LMXB)都要亮,但它们的X射线光度相当,并假设其可能的距离为$\gtrsim 6$ kpc。在X射线光度相似的情况下,它的射电亮度比黑洞LMXB高。在这项工作中,我们提出了我们对2018年IGR J17591 $-$ 2342爆发的广泛无线电和X射线监测活动的结果。我们总共收集了10个准同步射电(VLA,ATCA)和X射线(Swift-XRT)观测,这使得IGR J17591 $-$ 2342成为最好的NS-LMXB之一。我们使用这些来拟合观测到的无线电和X射线光度($L_\mathrm{R}\propto L_\mathrm{X}^β$)之间的幂律相关指数$β= 0.37^{+0.42}_{-0.40}$。然而,我们的监测显示IGR J17591 $-$ 2342的射电光度(在类似的X射线光度、$L_\mathrm{X} \sim 10^{36}$ erg s $^{-1}$和光谱状态下)存在较大的散射,在前三次报告的观测中,$L_\mathrm{R} \sim 4 \times 10^{29}$ $L_\mathrm{R} \sim 4 \times 10^{29}$ erg s $^{-…
2019-12-06 astro-ph.HE
Binary and neutron star evolution in low-mass X-ray binaries on the evolutionary tracks of accreting millisecond X-ray pulsars
Sabancı University(萨班哲大学);Istanbul University(伊斯坦布尔大学);Ege University(埃琴大学)
研究低质量X射线双星中二进制和中子星演化过程,探讨吸积毫秒X射线脉冲星的形成机制及关键影响因素。
2026-04-17 astro-ph.HE
A transient ultraviolet outflow in the short-period X-ray binary UW CrB
本文在轨道周期仅约111分钟的高倾角中子星低质量X射线双星UW CrB中发现了瞬态紫外外流特征,表明热吸积盘风可在短周期系统中被驱动,且可能具有极短时标的瞬态特性。
2023-05-18 astro-ph.HE
The effect of thermal winds on the outbursts evolution of LMXB systems
本研究利用升级代码freddi模拟带热风的非稳态吸积盘,发现其会降低BH LMXB的α估计,并合理解释4U 1543-47的2002年爆发。
2023-10-31 astro-ph.HE
The Chandra Local Volume Survey: The X-ray Point Source Population of NGC 404
我们提出了一个全面的X射线点源目录的NGC 404获得的钱德拉本地体积调查的一部分。一个新的,97 ks的钱德拉ACIS-S观测NGC 404与档案观测相结合,总曝光量约为123 ks。我们的测量得到了74个非常重要的X射线点源,并且对0.35 ~ 8 keV波段的极限未吸收光度~ 6 × 10^35 erg·s^-1敏感。为了约束每个X射线源的性质,生成与多波长数据的互相关。我们在重叠的HST观测中寻找我们的X射线探测的光学对应物,但只找到两个具有候选光学对应物的X射线源。我们发现21个可能的低质量X射线双星(LMXB),虽然这个数字是一个下限,由于在分离LMXB背景活动星系核的困难。给出了软、硬能带的X射线光度函数。软带(0.5-2 keV)和硬带(2-8 keV)的XLF在90%完整性极限下的极限亮度分别为10^35 erg s^-1和10^36 erg s^-1,明显低于之前对NGC 404的X射线研究。我们发现的XLF与其他X射线人口占主导地位的LMXB是一致的。然而,NGC 404中每单位恒星质量的发光(>10^37 erg s^-1)X射线源的数量要比在其他星系中观测到的要少。相对缺乏明亮的XRB可能是由于LMXB的人口与主序列的同伴形成在一个时代的提升恒星形成约0.5 Gyr前。
2012-12-10 astro-ph.HE