VLBI Observation of Microquasar Cyg X-3 during an X-ray State Transition from Soft to Hard in the 2007 May-June Flare
利用22 GHz的VLBI射电天体测量探测(VERA)对2007年5月$-$ 6月耀斑中微类星体Cyg X-3的超软态到硬态的X射线跃迁进行了射电观测。在过渡期间,在大耀斑之前检测到${\lesssim}3$ hr的短暂小型耀斑。在这样一个过渡,喷流喷射被认为是发生,但一直没有直接的观测支持it.A高斯拟合到观测到的能见度振幅的分析表明,源轴的时间变化,或结构的变化,在小型耀斑。我们的模型适合,与其他多波长观测的无线电,软,硬X射线,和冲击喷流模型在GHz波段的其他耀斑活动,建议同步加速器耀斑的可能性很高,在迷你耀斑,指示的主要贡献从喷流活动。因此,具有相关联的结构变化的微型耀斑指示从超软到硬状态的状态转变中的射流喷射事件。
2013-07-04 astro-ph.HE
Episodic Transient Gamma-Ray Emission from the Microquasar Cygnus X-1
天鹅座X-1是银河系中典型的黑洞双星系统。我们报告的主要结果进行了广泛的搜索从天鹅座X-1的瞬态伽马射线发射的能量范围100兆电子伏- 3 GeV的AGILE卫星,在2007年7月至2009年10月期间。总曝光时间约为300天,在此期间,源处于“硬”X射线光谱状态。我们将观察间隔分为2周或4周,并寻找瞬态和持续排放。我们报告了2009年10月16日在与天鹅座X-1光学位置兼容的位置检测到的一个重要瞬态伽马射线发射事件。这一事件发生在天鹅座X-1的硬光谱状态期间,表明在硬光谱状态期间可以产生100 MeV以上的1-2天时间可变发射,对天鹅座X-1和其他微类星体的当前康普顿化模型具有重要的理论意义。除了这一个短时间尺度的事件,AGILE没有检测到显着的伽马射线发射。通过整合所有可用的数据,我们得到一个2 $σ$上限的总积分通量的$F_{γ,U.L.} = 3 \times 10^{-8} \rm ph cm^{-2} s^{-1}$在能量范围100 MeV - 3 GeV。然后,我们清楚地建立了在1-100兆电子伏的能量范围内的光谱截止的存在,适用于典型的硬态外的耀斑期间,并确认了历史上已知的光谱截止1兆电子伏以上。
2010-02-26 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
MASTER optical polarization variability detection in the Microquasar V404 Cyg/GS2023+33
2015年6月15日,斯威夫特太空天文台发现银河系黑洞候选者V404 Cyg在经历了25年的不活动之后,正在经历另一个活跃的X射线阶段(Barthelmy et al. 2015)。MASTER全球机器人网络的12台望远镜位于四大洲的六个地点,是第一批在伽马射线唤醒后开始光学监测微类星体的地面观测站。于2015年6月15日(Lipperson et al. 2015)。在本文中,我们报告,第一次,发现可变的光学线性偏振,改变了4-6%的时间尺度约1小时,在两个不同的时代。我们认为,V404天鹅座黑洞产生的相对论性喷流是产生附加变偏振的原因。偏振变化与光学亮度变化相关,当通量减小时,偏振变化增加。
2016-08-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Potential origin of the state-dependent high-energy tail in the black hole microquasar Cygnus X-1 as seen with INTEGRAL
对微类星体天鹅座X-1的黑洞的0.1-10 MeV观测表明,除了INTEGRAL观测到的标准黑体和康普顿化分量外,还存在一个幂律形式的光谱特征。这种所谓的“高能尾”最近被证明在其硬光谱状态下很强,并被解释为紧凑喷流发射的高能部分。然而,这一结果是从硬态观测为主的数据集获得的。在软状态下,只能得出高能尾存在的上限,从而得出高能尾的潜在参数。使用扩展的数据集,我们的目标是在这两个国家的光谱分量的属性获得更好的约束。我们利用INTEGRAL卫星15年观测所得的数据。数据集被分成不同的状态,我们分析堆叠状态分辨光谱从X射线监视器,伽马射线成像仪,和伽马射线光谱仪板载。在两种状态下都检测到高能成分,这证实了其在硬状态下的早期检测以及其在软状态下的可疑存在。我们首先通过一个独立于模型的唯象分析来描述这两个态中的高能尾成分。然后,我们应用基于混合康普顿化的物理模型。在所有情况下,光谱都很好地建模,具有相似的拟合优度。虽然在唯象方法中,高能尾在两种状态下具有相似的指数,但与物理模型的拟合似乎表明了不同的性质。我们讨论了这两种状态下的高能量成分的潜在起源,并有利于解释的一部分,高能量成分是由于一个紧凑的射流在硬态和混合康普顿在磁化或非磁化电晕在软态。
2021-04-09 astro-ph.HE
Multifrequency Behavior of Microquasars in the GeV--TeV era: A review
微类星体是X射线双星,存在非热射电喷流。有效的粒子加速可以发生在微类星体喷流的不同区域。被加速的粒子可以通过轻子或强子过程发射γ射线,具有复杂的光谱和时间行为。喷流终止区也可以是一个有效的非热辐射源,在高质量微类星体中,喷流外的双星系统区域也是如此。在这项工作中,我简要地描述了在不同尺度的微类星体中观察到的非热发射背后的物理,重点在GeV和TeV波段。
2011-06-10 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
Long-term spectral study of the black hole Cygnus X-1 using INTEGRAL
我们利用IBIS和SPI的联合能力对微类星体Cygnus X-1进行了20- 2000 keV的状态分辨分析。在LHS和HSS中,谱分析显示除了在20- 400 keV范围内的标准的类康普顿连续谱之外,还存在400 keV以上的高能尾。我们研究了硬X射线辐射的偏振特性,以及这种高能量尾部的偏振。偏振检测在LHS协议与以前的工作。我们发现LHS偏振随时间的潜在变化,并且在HSS中没有偏振检测。
2019-04-19 astro-ph.HE
AGILE detection of Cygnus X-3 γ-ray active states during the period mid-2009/mid-2010
天鹅座X-3(Cyg X-3)是一个著名的微类星体,在所有波长都能产生可变的发射。天鹅座X-3是一个产生相对论喷流的著名X射线双星,研究其高能发射对于理解吸积致密天体的基本加速过程至关重要。目标。我们的目标是研究Cyg X- 3特殊光谱状态下的极端粒子加速和100 MeV以上的γ射线产生,这些特殊光谱状态通常以低硬X射线通量和增强的软X射线状态为特征。从2009年6月到2010年6月,我们用AGILE卫星对天鹅座X-3进行了长时间的观测。七月,2009年11月- 2010年7月。我们在这里报告的结果AGILE γ射线监测天鹅座X-3以及广泛的多波长活动的结果,涉及无线电(RATAN-600,AMI-LA和Metsähovi射电天文台)和X射线监测数据(XTE和雨燕)。我们探测到天鹅座X-3的一系列重复的γ射线耀斑活动,这些活动与软X射线状态和减少或不可探测的硬X射线发射事件相关。此外,我们检测到γ射线增强的发射,往往与无线电耀斑大于1焦耳在15千兆赫,证实了在以前的观测中已经检测到的趋势。该源在100 MeV以上保持活跃的时间较长(2009年6月至2009年6月的近1.5个月)。2010年7月和5月1个月)。我们详细研究了发生在射电峰值之前或附近的短时间尺度γ射线耀斑。我们的研究结果证实了微类星体Cyg X-3极端粒子加速的瞬态性质。一系列重复的γ射线耀斑显示出与射电和X射线发射的…
2011-11-21 astro-ph.HE
High energy spectral study of the black hole Cygnus X-1 with INTEGRAL
我们提出了一个扩展的\textit{INTEGRAL}数据集的高质量微类星体天鹅座X-1的分析。我们首先以独立于模型的方式对2003年至2016年期间在三种基本光谱状态下拍摄的所有\textit{INTEGRAL}个体点进行分类。特别是,这使我们能够三倍的曝光时间的软状态相比,以前的出版物。然后,我们研究了5- 400 keV的软态和硬态的堆叠光谱的光谱特性,并提供了与我们的建模获得的参数。使用一个精致的替代方法提取的康普顿双事件的IBIS望远镜,然后提取高能量($>$ 400千电子伏)的光谱在这两个国家。我们确实在这两个州都检测到了硬尾。我们的精细分析使我们能够在低于我们团队先前发表的通量下获得硬态(计数)光谱。尽管仍然需要对这种改进软件的校准特性进行全面估计,但这似乎与其他仪器所见的硬态硬尾更加一致。
2018-11-09 astro-ph.HE
Black Hole Binaries and Microquasars
本文综述了黑洞X射线双星和微类星体的观测和物理研究进展,重点介绍了高能区X射线双星和微类星体的研究进展。重点是理解吸积流和测量其中的黑洞参数。它主要包括两个部分:(1)简要回顾了近年来有关这一问题的几篇综述文章;(2)进一步讨论了几个问题,包括黑洞自旋测量、热吸积流、日冕形成、状态转换和标准思维盘的热稳定性。因此,这不是一个常规的自下而上的方法,我认为在现阶段没有必要。为了使非专业读者更容易理解这篇文章,我们做出了很大的努力,从许多来源制作和整合了有用的情节和插图。最后,本文试图对各种吸积速率和各种吸积黑洞质量尺度下的吸积-外流(风/喷流)关系建立一个统一的方案,并作了简要的展望。
2013-02-22 astro-ph.HE
Fifty Years After the Discovery of the First Stellar-Mass Black Hole: A Review of Cyg X-1
本文综述了天鹅座X-1发现五十年来的X射线观测进展,重点讨论黑洞自旋、恒星演化、吸积区几何与等离子体物理,并指出其物理机制可推广至其他黑洞X射线双星及活动星系核。
2024-11-19 astro-ph.HE
Gamma-ray absorption and the origin of the gamma-ray flare in Cygnus X-1
大质量微类星体天鹅座X-1是银河系中恒星质量黑洞的最佳候选者,已被大气切伦科夫望远镜MAGIC探测到处于极高能量(VHE)(E > 200 GeV)的耀斑状态。耀斑发生在轨道相位0.91,其中相位1是伴随大质量恒星后面的黑洞的配置,当光子-光子湮灭与恒星场的伽马射线光子的吸收预计是最高的。我们的目标是建立一个可以解释观测到的伽玛射线耀斑的性质的天鹅座X-1的高能发射和吸收的模型。我们研究了伽马射线不透明度,由于对创建沿整个轨道,并为不同的位置的发射器。然后,我们考虑一个可能的机制,为生产的VHE排放。我们提出了详细的计算的伽马射线不透明度和推断从这些计算的距离黑洞的发射区域位于。我们认为,耀斑是一个喷流团相互作用的结果,非弹性质子-质子碰撞的衰变产物占主导地位的VHE结果。在合理的假设下,我们能够再现天鹅座X-1在观测到的耀斑期间的光谱。耀斑可能是第一次在如此高的能量下探测到的喷流-云相互作用事件。
2010-05-05 astro-ph.HE
High-mass microquasars from binary to black hole scale
本研究针对参考Cyg X-1的大质量微类星体开展跨尺度3D流体模拟,揭示了偏心吸积盘、吸积锥、高温茧等结构的形成机制与关联,为微类星体多尺度观测与模型研究提供了统一视角。
2025-09-02 astro-ph.HE
Relativistic Magnetized Astrophysical Plasma Outflows in Black-Hole Microquasars
近年来,微类星体喷流引起了许多研究者的兴趣,主要集中在天体物理等离子体外流和各种喷流喷射。在这项工作中,我们专注于研究恒星黑洞双星系统喷流的电磁辐射和粒子发射,其特征在于喷流中的强子含量。这种排放的相对论磁流体动力学的背景下可靠地描述。我们的模型计算是基于费米加速机制,通过该机制的初级粒子(主要是质子)的射流被加速。因此,喷流中的一小部分热质子通过喷流等离子体中产生的冲击波获得相对论能量。从快(非热)质子与热(冷)质子的非弹性碰撞中,产生了二次带电粒子和中性粒子(π介子、K介子、μ介子、$η$粒子等)。以及从无线电波段到X射线甚至到非常高能量的伽马射线的电磁辐射。我们的主要目标之一是,通过适当的解决方案的输运方程,并考虑到各种机制,导致能量损失的粒子,研究强子天体物理喷流内的二次粒子浓度。在银河系MQs SS 433和Cyg X-1上测试了我们的方法之后,作为一个具体的河外双星系统,我们研究了位于银河系卫星星系大麦云中的LMC X-1。值得一提的是,对于LMC X-1系统的伴星O星(及其扩展的星云结构),几年前已经发表了使用VLT/UVES光谱数据的新观测结果。
2021-12-15 astro-ph.HE
Spectral state dependence of the 0.4-2 MeV polarized emission in Cygnus X-1 seen with INTEGRAL/IBIS, and links with the AMI radio data
INTEGRAL/IBIS和INTEGRAL/SPI分别报道了微类星体天鹅座X-1的>~400 keV硬尾的偏振,并将其解释为致密喷流的发射。然而,这些结论是基于所有INTEGRAL数据的累积,而不考虑光谱状态。我们使用了截至2012年12月累积的额外INTEGRAL暴露,并在我们的研究中包括AMI/Ryle(15 GHz)无线电数据。我们分开的意见,硬,软,和中间/过渡状态和检测无线电发射从一个紧凑的喷气机在硬和中间状态,但不是在软。10-400 keV积分(JEM-X和IBIS)状态分辨光谱与热康普顿化和反射分量很好地建模。我们检测到一个硬尾在0.4-2兆电子伏范围内的硬状态。我们提取了Cyg X-1的状态相关极化图,除了在400-2000 keV范围内的硬态中的极化分数为75 $\pm$ 32%和极化角为40.0 ± 14度之外,所有这些极化图都与没有或不可检测的极化水平相兼容。0.4-2 MeV软态极化分数的上限为70%。由于曝光时间较短,我们对中间态没有得到有意义的约束。在硬态下可能探测到一个>400 keV的极化尾部,再加上同时存在的射电喷流,加强了400 keV发射的紧凑喷流起源的概念。
2015-05-11 astro-ph.HE
From Multiwavelength to Mass Scaling: Accretion and Ejection in Microquasars and AGN
尽管经过了几十年的观测,人们仍然缺乏对黑洞和其他致密物体周围流入、吸积等离子体如何产生外流风和喷流的坚实理论理解。在X射线双星和活动星系核中都观察到类似的过程和形态,这一事实导致人们提出,潜在的物理学可以与黑洞质量成比例,这可以为这个问题提供一个新的处理方法。在过去的十年中,同时宽带运动的快速变化的X射线双星,特别是在他们的微类星体的状态已经推动了发展,并在某些情况下改变,我们的想法的流入/流出连接吸积黑洞。特别是无线电,红外和X射线波段之间的相关性的发现揭示了不同发射区域之间的显着连接,并主张采用更全面的方法来解决吸积问题。本文回顾了最近的主要观测和理论进展,特别是侧重于在黑洞的吸积过程的两个“方面”之间的关系,强调如何新的工具可以得到跨质量尺度的比较。
2009-09-14 astro-ph.HE
Simulations of neutrino and gamma-ray production from relativistic black-hole microquasar jets
近年来,微类星体喷流引起了许多研究者的兴趣,主要集中在天体物理等离子体外流和各种喷流喷射。在这项工作中,我们专注于研究恒星黑洞双星系统喷流的电磁辐射和粒子发射,其特征在于它们的喷流中的强子内容。这种排放的相对论磁流体动力学的背景下可靠地描述。我们的模型计算是基于费米加速机制,通过该机制的初级粒子(主要是质子)的射流被加速。因此,喷流中的一小部分热质子通过喷流等离子体中产生的冲击波获得相对论能量。从快(非热)质子与热(冷)质子的非弹性碰撞中,产生了二次带电粒子和中性粒子(π介子、K介子、μ介子、$η$粒子等)。以及从无线电波段到X射线甚至到非常高能量的$γ$射线发射的电磁辐射。我们的主要目标之一是,通过适当的解决方案的输运方程,并考虑到各种机制,导致能量损失的粒子,研究强子天体物理喷流内的二次粒子分布。在银河系MQs SS 433和Cyg X-1上测试了我们的方法之后,作为一个具体的河外双星系统,我们研究了位于银河系卫星星系大麦云中的LMC X-1。值得一提的是,对于LMC X-1系统的伴星O星(及其扩展的星云结构),几年前已经发表了使用VLT/UVES光谱数据的新观测结果。
2020-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Astrophysical Black Holes: A Review
在这篇评论中,我试图把重点放在该领域的发展,从第一次猜测到目前的研究路线。根据爱因斯坦的广义相对论,黑洞是相对简单的物体,完全由它们的质量、自旋角动量和电荷来表征,但后者在天体物理宏观物体的情况下可以忽略。对天空中黑洞的搜寻始于20世纪70年代初,当时人们对天鹅座X-1中致密天体的质量进行了动态测量。在过去的10-15年里,天文学家已经开发了一些测量黑洞自旋的技术。最近,我们开始使用天体物理学的黑洞来测试基础物理学。
2019-06-10 astro-ph.HE gr-qc