Multi-mission view of extragalactic black hole X-ray binaries LMC X-1 and LMC X-3: evolution of broadband spectral features
河外黑洞X射线双星LMC X-1和LMC X-3是持久源，通常处于软谱态。我们介绍了使用2014-2020年期间进行的MAXI，NICER，NuSTAR和AstroSat观测对这些源进行光谱和定时研究的结果。长期MAXI光变曲线研究表明，LMCX-1在2- 10 keV的通量变化率中等（$\sim$ 20%），LMCX-3高（$\sim$ 50%）。这两个源的能谱的特征在于由一个光盘黑体和康普顿化组件与LMCX-1具有额外的铁线发射功能。NICER（0.3- 10 keV）、NuSTAR（3.0- 40 keV）和AstroSat（0.5- 20 keV）光谱分析共同显示，LMC X-1在2014-2020年期间保持在软状态（盘通量贡献$f_{disc}>80$ %，光子指数$Γ\sim2.06-4.08$）。由辐射光度（0.1- 50 keV）计算的LMC X-1的质量吸积率$\dot{M}$在$0.07-0.24\dot{M}_{Edd}$（爱丁顿质量吸积率）之内。虽然LMC X-3在大部分时间内保持在软态（$f_{disc}>95\%,Γ\sim2.3$），但它表现出向中间态（$f_{disc}=47-73\%,Γ\sim2.02-2.36$）和硬态（$f_{disc}\sim26\%,Γ\sim1.6$）的转变。LMC X-3通过不同光谱状态的$\dot{M}$在$0.01…
2021-09-29 astro-ph.HE
NuSTAR and Swift Observations of the Extragalactic Black Hole X-ray Binaries
本文介绍了利用PDMATHAMM核光谱望远镜阵（NuSTAR）和PDMATHAMM Neil Gehrels Swift观测站对河外黑洞X射线双星LMC~X-1和LMC~X-3进行的详细光谱和时间研究的结果。研究了2014年至2019年期间获得的$0.5-30$ ~keV能量范围内的两种源的组合光谱。我们在$0.5-30$ ~keV光变曲线中没有发现任何明显的变化，$0.1-10$ ~Hz分数均方根估计为$<2$。在功率密度谱中没有发现准周期振荡的证据。在观测过程中，发现源处于高软态，盘温为$T_{\rm in}\sim 1$ keV，光子指数为$Γ> 2.5$，热发射分数为$f_{\rm disc}>80$ %.在LMC~X-1的光谱中检测到一条Fe K $α$发射线，而在LMC~X-3的光谱中没有观察到这一特征。根据谱模型，我们估计LMC~X-1和LMC~X-3中黑洞的自旋分别在$0.92-0.95$和$0.19-0.29$的范围内。LMC~X-1和LMC~X-3的吸积效率分别为$η\sim 0.13$和$η\sim 0.04$。
2021-08-24 astro-ph.HE
SRG/ART-XC discovery of pulsations from RX J0535.0-6700: another X-ray pulsar in the LMC
利用SRG/ART-XC首次在LMC中研究较少的大质量X射线双星RX J0535.0-6700中探测到约106秒的X射线脉冲，证实其为强磁场中子星，并结合WISE红外数据揭示其退吸积盘的长期演化，使其成为LMC中Be型X射线脉冲星家族的新成员。
2025-05-07 astro-ph.HE
Spectroscopic Signatures of the Superorbital Period in the Neutron Star Binary LMC X-4
我们首次对中子星双星LMC X-4的超轨道相位发射线变化进行了高分辨率X射线研究。我们的分析提供了新的证据，从X射线光谱确认吸积盘进动的起源超轨道周期。用钱德拉高能透射光栅光谱仪（HETGS）和XMM-牛顿反射光栅光谱仪（RGS）获得的光谱包含许多发射特征，包括来自N，O，Ne和Fe的类氢和类氦物质的线，窄的O VII RRC和冷Fe的荧光发射。我们使用窄RRC和氦-α三重态来约束（光电离）气体的温度和密度。通过比较不同超轨道相的光谱，我们试图分离出吸积盘和恒星风对线发射的贡献。也有证据表明，高度电离的铁红移和蓝移了~ 25，000 km/s。我们认为，这种发射起源于内吸积盘，并表明在LMC X-4的发射线的性质是自然的结果，吸积盘岁差。
2009-02-04 astro-ph.HE
Post-flare Formation of the Accretion Stream and a Dip in Pulse Profiles of LMC X-4
本文利用XMM-Newton和RXTE两个天文台的观测数据，对吸积X射线脉冲星LMC X-4在大X射线耀斑期间和之后的脉冲轮廓演化进行了研究。在耀斑期间，脉冲轮廓被发现有一个显着的相位偏移的范围为0.2-0.5相比，脉冲轮廓之前或之后的耀斑。研究耀斑后约10^5秒的脉冲轮廓，发现大约需要2000-4000秒，修改后的吸积柱才能恢复正常结构，并形成导致LMC X-4脉冲轮廓下降的吸积流。我们还进行了脉冲相位分辨光谱的LMC X-4在窄相仓使用EPIC-pn的数据和光谱证实了脉动性质的软光谱分量，具有脉冲分数和相位不同的幂律分量。
2017-05-15 astro-ph.HE
Variability of the Pulsed Radio Emission from the Large Magellanic Cloud Pulsar PSR J0529-6652
利用Parkes 64-m射电望远镜在1390 MHz波段的观测资料，研究了LMC射电脉冲星PSR J 0529 -6652的变率。PSR J 0529 -6652可检测为单脉冲发射器，其幅度将脉冲分类为巨脉冲。这使得PSR J 0529 -6652成为LMC中第二个已知的巨脉冲发射器，仅次于PSR B 0540 -69。在这个频率下，PSR J 0529 -6652可探测到的发射脉冲的比例大约比PSR B 0540 -69或蟹状星云脉冲星（如果后者位于大麦哲伦星云）大两个数量级。我们已经测量到PSR J 0529 -6652的脉冲调零分数为83.3 \pm 1.5%，固有调制指数为4.07 \pm 0.29。调制指数显着大于以前测量的典型的射电望远镜的值，但与其他几个中子星类的成员报告的值。大的调制指数，巨大的脉冲，和大的零分数表明，这个脉冲星是现象上更类似于这些其他的，更可变的来源，尽管有自旋和物理特性，是典型的未回收的无线电脉冲星人口。大的调制指数似乎也与Gil & Sendyk（2000）提出的极冠辐射模型预测的该脉冲星的小值不一致。这一结论在一定程度上取决于PSR J 0529 -6652表现出核心发射的假设，正如其简单的轮廓形态、窄轮廓宽度和先前测量的轮廓偏振特性所表明的那样。
2012-11-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-wavelength properties of IGR J05007-7047 (LXP 38.55) and identification as a Be X-ray binary pulsar in the LMC
本文报道了用$\sim$ 40 d多波长监测铍X射线双星系统IGR J 05007 -7047（LXP 38.55）的结果。在此期间，该系统使用斯威夫特望远镜在X射线中进行监测，并使用多种仪器进行光学监测。当X射线光度超过$10^{36}$ erg/s时，我们触发了XMM-牛顿ToO观测。对XMM-牛顿观测期间收集到的光子事件进行计时分析，揭示了周期为38.551（3）s（1 σ）的相干X射线脉动，使其成为LMC中17 $^{th}$已知的高质量X射线脉冲双星。在爆发过程中，X射线光谱最适合的吸收功率定律（$Γ=0.63$）加上高温黑体（kT $\sim$ 2 keV）组件组成的模型。通过分析$\sim$ 12年的OGLE光学数据，我们得到了30.776（5）d的光学周期，证实了以前报道的该系统的X射线周期是其轨道周期。在我们的X射线监测系统显示出有限的光学可变性，而其IR通量变化的相位与X射线光度，这意味着存在一个盘状组件添加冷光的光谱能量分布的系统。
2016-06-15 astro-ph.HE
First detection of X-ray polarization in thermal state of LMC X-3: Spectro-polarimetric study with IXPE
本研究利用多台X射线望远镜同步观测，首次探测到黑洞双星LMC X-3热态下的X射线偏振，确认其盘主导高/软态属性，限制了黑洞弱自转特征，并提出偏振源于盘大气辐射的共同作用。
2023-10-05 astro-ph.HE
X-ray/GeV emissions from Crab-like pulsars in LMC
本文讨论了大麦云云中类蟹状星云PSR ~ J 0537 -6910和PSR ~ J 0540 -6919的X射线和γ射线辐射。Fermi-LAT观测分辨了这两颗恒星的γ射线辐射，并发现PSR~ J 0540 -6919的脉冲辐射。观测到PSR~ J 0540 -6919的X射线/γ射线能带的总脉冲辐射效率为$η_{J0540}\sim 0.06$（4 $π$ sr），约为蟹状星云脉冲星的$η_{Crab}\sim 0.006$的10倍。虽然PSR~ J 0537 -6910在目前已知的中子星中具有最高的自旋下降功率，但观测到的X射线发射效率比PSR~ J 0540 -6919小大约两个数量级。本文主要讨论这三种高能类蟹状星云辐射效率差异的原因。我们讨论电子/正电子加速和高能发射过程中的外间隙模型。通过求解具有偶极磁场的外间隙结构，我们发现辐射效率随着磁轴与旋转轴之间倾角的增大而减小。为了解释脉冲轮廓和辐射效率的差异，我们的模型表明PSR~ J 0540 -6919的倾角比蟹状星云脉冲星的倾角小得多（这里我们假设两颗蟹状星云的倾角都是$α<90^{\circ}$）。另一方面，我们推测PSR ~ J 0537 -6910和J 0549 -6919之间辐射效率的差异主要是由地球视角的差异引起的，并且我们看到PSR~ J 0537 -6910具有从自旋轴测量的地球视角$ζ>>90^{\ci…
2016-12-01 astro-ph.HE
How do the dynamics of the Milky Way -- Large Magellanic Cloud system affect gamma-ray constraints on particle dark matter?
以往对天体物理学暗物质（DM）约束的研究都假设银河系（MW）的DM晕可以孤立地建模。然而，最近的研究表明，MW最大的矮卫星，大麦云（LMC），质量是MW的10-20 $\%$，目前正在与我们的银河系合并。因此，MW和LMC的DM晕预计将强烈变形。在这里，我们解决和量化的动态响应所造成的间接DM搜索的前景通过MW的LMC的通道的影响。利用一组国家的最先进的数值模拟的MW-LMC系统的演变，我们得出的DM分布在这两个星系在目前的基础上的基函数展开形式主义。因此，我们建立$J$因子全天空地图的MW-LMC系统，以研究的影响，LMC通道上的伽马射线间接搜索热产生的DM湮灭的外MW晕以及内的LMC晕独立。我们进行了详细的分析，12年的费米-LAT数据，结合各种大规模的伽马射线发射组件，我们量化的系统不确定性与天体物理伽马射线源的不完善的知识。我们发现，由LMC通道所造成的动力学响应可以改变的速度平均湮灭截面的弱尺度粒子DM的水平相媲美的MW晕的密度分布和总质量的现有观测不确定性的约束。
2023-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
LMC S154: the first Magellanic symbiotic recurrent nova
经典的新星爆发已经被认为存在于一些河外共生星中，但在任何一个系统中都没有被证实。在这项工作中，我们研究这些系统之一，LMC S154的性质。我们收集了档案测光观察，以确定在这个系统中的变化的时间尺度和性质。此外，我们进行了光度和光谱系统的监测，并拟合合成光谱的观察。红巨星光球中的碳丰度明显高于星云中的碳丰度，这证实了新星爆发喷出物对环双星物质的污染。光度和光谱数据显示，该系统在2009年达到了平静，这意味着第一次在河外共生星中观察到新星爆发的所有阶段。这些数据表明，在LMC S154中很可能观察到三次爆发，这将使该系统成为一类罕见的共生复发新星的成员。光谱中日冕线的发现支持了该系统的周期性，日冕线仅在与大质量白矮星共生的恒星中观察到，并且具有短周期爆发。收集的证据足以将LMC S154归类为第一颗真正的河外共生新星，这可能是一颗复发新星。它也是第一颗拥有富碳供体的新星。
2019-02-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of the neutron star spin and a possible orbital period from the Be/X-ray binary IGR J05414-6858 in the LMC
在大麦云星云中已知的Be/X射线双星的数量与银河系或小麦哲伦星云中观测到的数量相比是很小的。爆发系统的发现为详细测量其X射线性质提供了难得的机会。IGR J 05414 -6858于2010年被INTEGRAL发现，并在2011年与斯威夫特卫星的另一次爆发中发现。为了验证该系统，我们分析了2011年爆发的后续XMM-牛顿目标机会观测的数据，并使用光度学和光谱学研究了恒星对应物。我们在XMM-牛顿上模拟了EPIC仪器的X射线光谱，并将其与Swift存档数据进行了比较。在X射线和光学光变曲线中，我们寻找周期性和可变性。光学对应物是用NTT的ESO的微弱物体光谱仪获得的光谱进行分类的。2011年所见的X射线光谱相对较硬，光子指数约为0.3-0.4，仅显示出低吸收。它们与2010年可能发生的II型爆发的早期光谱有很大差异。利用EPIC-pn发现了中子星的自旋周期为Ps = 4.4208 s。I波段的光变曲线揭示了在MJD 54500附近从低态到高态的转变。光学对应物被归类为B 0 - 1 IIIe，并显示出Halpha发射和可变的近红外过量，在2010年爆发期间消失。在光学高态，我们发现了19.9天的周期，可能是由双星引起的，并表明轨道周期。
2012-05-07 astro-ph.HE
Characterizing X-ray binary long-term variability
在X射线和光波长的低质量和高质量X射线双星中，已经发现了长期（“超轨道”）周期或调制。已经提出了各种机制来解释可变性属性，例如旋进和/或翘曲的吸积盘等。罗西X射线定时探测器上的全天监测器为研究这种行为提供了最广泛（约15年）和最敏感的X射线档案。还清楚的是，这种变化可以是间歇性的和/或X射线光谱状态的函数。因此，我们使用一个随时间变化的动态功率谱方法来研究这些调制如何随时间变化的25个X射线双星的超轨道周期性已被报道。我们的目标是以一种完全系统的方式来描述这些周期性。其中一些（如Her X-1和LMC X-4）非常稳定，但另一些则表现出一系列特性，从更长的可变时间尺度到相当混乱的行为。
2011-11-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Variable O VI and N V Emission from the X-ray Binary LMC X-3: Heating of the Black Hole Companion
基于FUSE和COS获得的高分辨率紫外光谱，我们提出了新的探测黑洞X射线双星（XRB）系统LMC X-3的O VI和N V辐射。我们还更新星历表的XRB使用最近的径向速度测量获得的中阶梯光谱仪上的麦哲伦-克莱望远镜。我们观察到显着的速度变化的UV发射，我们发现，O VI和NV的发射速度遵循的光学速度曲线的XRB。此外，O VI和N V的强度有规律地减少二元相位= 0.5和1.0之间，这表明，紫外线辐射的来源越来越被掩盖的XRB中的B星从上级到下级的结合。这些趋势表明，强烈的X射线发射的吸积黑洞的B星大气的照明创建一个热点上的B星的一侧，这个热点是O VI和N V发射的起源。然而，紫外线辐射的速度半振幅（K_{UV} ~180 km/s）低于光学半振幅;这种差异可能是由于B星的旋转。如果我们关于高度电离辐射起源的假设是正确的，那么对辐射掩星的仔细分析原则上可以限制XRB的倾角和黑洞的质量。
2010-07-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The January 2016 eruption of recurrent nova LMC 1968
我们对大麦云星云中的食周期性新星LMC 1968的所有观测结果进行了全面的回顾，这些观测结果以前曾在1968年，1990年，2002年，2010年以及最近的2016年在喷发中观测到。我们得到了一个可能的复发时间为$6.2 \pm 1.2$年，并提供了星历的日食。在紫外-光学-红外测光中，光变曲线从喷发后两天左右的第一次观察起就显示出高度的可变性。因此，无法证实颜色变化。2016年和1990年的爆发光谱非常相似，主要是由H和He线向2000埃方向延伸。发现星际红化为E（B-V）= $0.07\pm0.01$。超软X射线光度低于爱丁顿光度，X射线光谱表明WD的质量大于1.3 M $_\odot$。光变曲线的弯曲表明该系统处于高轨道倾角。在喷发后的第四天，在Fe II紫外吸收线中观察到了复合波。在第6天之后看到了窄线成分，并解释为是由于前一次喷发的喷出物再电离。紫外光谱随轨道相位而变化，特别是He II 1640埃发射线的一个组成部分，这使我们提出，早期的内部WD罗氏瓣可能充满了约束不透明介质之前，重新形成的吸积盘。这种介质和喷出物都可以导致软X射线源出现的延迟。
2019-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
SRG/eROSITA-triggered XMM-Newton observations of three Be/X-ray binaries in the LMC: Discovery of X-ray pulsations
使用eROSITA的数据，软X射线仪器上的光谱伦琴-伽马（SRG），我们报告发现两个新的硬瞬变，eRASSU J050810.4-660653和eRASSt J044811.1-691318，在大麦云云。我们还报道了Be/X射线双星RX J0501.6-7034的亮态探测。我们开始了后续观察，以研究新瞬变的性质，并寻找来自RX J0501.6-7034的X射线脉动。我们分析了X射线光谱和光变曲线从我们的XMM-牛顿观测，获得光谱使用南非大望远镜寻找巴耳末发射线和利用档案数据从光学引力透镜实验（OGLE）的长期监测的光学同行。我们发现eRASSU J050810.4-660653、RX J0501.6-7034和eRASSt J044811.1-691318的X射线脉动分别为40.6 s、17.3 s和784 s。测量到了等效宽度为-10.4 A（eRASSU J050810.4-660653）和-43.9 A（eRASSt J044811.1-691318）的H α发射线，这是Be星周围的拱星盘的特征。所有三个系统的OGLE I-和V-波段光变曲线表现出很强的可变性。RX J0501.6-7034的光变曲线有规律的深凹模式，表明其轨道周期约为451天。我们将两个新的硬eROSITA瞬变eRASSU J050810.4-660653和eRASSt J044811.1-691318以及…
2023-02-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
