Measuring A Truncated Disk in Aquila X-1
我们介绍了NuSTAR和Swift在2014年7月爆发高峰期间对中子星Aquila X-1的观测。该谱是软的,具有宽Fe Kα线的强有力证据。用相对论展宽反射模型模拟,发现内盘被截断,内径为15+/-3RG。圆盘可能被边界层和/或磁场截断。将被截断的内盘与来自磁场的压力联系起来,给出了B<5+/-2x10^8G的上限。虽然半径被截断远离恒星表面,物质仍然达到中子星表面的X射线爆发证明了在t NuSTAR观测。
2016-02-24 astro-ph.HE
Evolution of the radio - X-ray coupling throughout an entire outburst of Aquila X-1
2009年11月,对中子星X射线双星天鹰座X-1的爆发进行了前所未有的无线电覆盖和同步定点X射线观测,首次追踪了爆发的整个X射线滞后环周围的无线电发射。我们使用这些数据来讨论圆盘-射流耦合,发现无线电发射与在状态转换时触发一致,无论是从硬光谱状态到软光谱状态,反之亦然。我们的数据似乎证实了以前的建议,无线电淬火在软状态以上的阈值X射线光度约10%的爱丁顿光度。我们还提出了第一次检测Aql X-1与甚长基线干涉仪(VLBI),显示任何扩展的排放是相对分散的,并与稳定的射流,而不是从离散的,紧凑的结一致。在所有的情况下,多频数据是可用的,源无线电频谱是一致的,被平坦或略有倒置,这表明内部冲击机制,被认为是产生光学薄的瞬态无线电喷出物在黑洞X射线二进制是不活跃的Aql X-1。
2010-05-22 astro-ph.HE
The disc-jet coupling in the neutron star X-ray binary Aquila X-1
利用多波长方法研究了中子星X射线双星天鹰座X-1的吸积/喷注耦合过程。我们在无线电波段使用公开的VLA档案,其中包含1986-2005年之间的对象的观测,在X射线波段的档案RXTE数据(PCA和HEXTE)之间的1997-2008年,并在光学(R波段)观测与SMARTS记录在1998-2007年。在合并的数据集中,我们发现三个爆发,其中准同时无线电,光学(R波段)和X射线数据存在,并在一定程度上集中在他们身上。我们提供的证据表明,天鹰座X-1的光盘/喷流耦合是类似于在黑洞X射线双星中观察到的,至少从硬度强度图(包括滞后效应)的行为的角度来看,当考虑到喷流的现象。尽管基于非常少的观测,该系统似乎存在射电/X射线相关性,斜率为α =0.40 +/- 0.07(F_{radio} \propto F_{X} ^{alpha}),与另一个环礁源4 U 1728-34的alpha=1.40 +/- 0.25斜率不同,但有趣的是,它与几个黑洞X射线双星的值相当接近。无线电和光学(R波段)发射之间没有显着的相关性。我们还报告说,当X射线通量超过5 X 10^{-9} erg cm^{-2} s^{-1}时,来自Aql X-1的射电通量显著下降。在中子星X射线双星4U 1728-34中也有报道,这种行为可能类似于黑洞X射线双星在明亮、柔软的X射线状态下对射电发射的抑制。从这个角度看,中子星X射线双…
2009-08-25 astro-ph.HE
Spectral-Timing Analysis of the Lower kHz QPO in the Low-Mass X-ray Binary Aquila X-1
在低质量X射线双星(LMXB)系统中,千赫准周期振荡(kHz QPO)的光谱定时产物,包括能量和频率相关的滞后,已经在4U 1608-52,4U 1636-53和4U 1728-34中进行了分析。本文首次研究了中子星LMXB天鹰座X-1低kHz QPO的光谱时序特性。我们计算宽带能量滞后,以及依赖于能量的滞后和协方差谱使用的数据从罗西X射线定时探测器(RXTE)。我们发现非常相似的特性,其他先前研究的系统,包括软滞后的$\sim$ 30 $μ$ s之间的3.0 - 8.0 keV和8.0 - 20.0 keV的能量带在平均QPO频率。我们还发现,滞后显示出几乎单调的趋势与能量,最高能量的光子到达第一。较低kHz QPO的协方差谱与热康普顿化模型很好地拟合,尽管我们发现与平均谱相比种子光子温度更高,这也见于Peille等人,(2015),并指出了复合边界层发射区的可能性。最后,我们看到在一组观测中,在2.4- $σ$置信度的协方差谱中的Fe K分量,这可能会引起关于混响在滞后产生中的作用的问题。
2016-11-08 astro-ph.HE
Suzaku Studies of Luminosity-Dependent Changes in the Low-Mass X-ray Binary Aquila X-1
2007年9月28日至10月30日,朱雀星对中子星低质量X射线双星天鹰座X-1进行了7次观测。观测成功地追踪到了一个爆发衰变,在这个衰变中,源的光度几乎单调地从$\sim 10^{37}$ erg s $^{-1}$下降到$\sim 10^{34}$ erg s $^{-1}$,下降的幅度为$\sim 3$数量级。为了研究吸积几何形状的光度相关变化,分析了7个数据集中的5个,每个数据集都具有典型的$\sim 18$ KS曝光;另外两个数据集在以前的工作\citep{Sakurai2012}中使用。在第二次到第四次观测中,源被检测到高达100 keV,在第五次观测中检测到40 keV,在最后两次观测中检测到10 keV。所有的光谱都成功地再现康普顿黑体模型与相对较高的($\gtrsim 2.0$)的光学深度,加上一个额外的软光学厚的组件。最微弱的三个光谱交替地再现了一个单一的康普顿黑体模型与一个相对较低的($\lesssim 0.8$)的光学深度。在0.8 - 100 keV光度为$2.4\times 10^{36}$ erg s $^{-1}$(第2次至第4次观测)时,黑体辐射(包括康普顿化的种子光子)的估计半径为$10 \pm 2$ km。相反,在光度分别为$(4.8-5.2)\times 10^{35}$ erg s $^{-1}$(第5次观测)和$\sim 2\times 1…
2013-08-28 astro-ph.HE
Optical nebular emission following the most luminous outburst of Aquila X-1
天鹰座X-1是一颗典型的中子星低质量X射线双星,也是研究最多的X射线瞬变星之一。我们介绍了在2016年爆发期间用Gran Telescopio Canarias(10.4 m)获得的光谱,这是最近最亮的,它显示了硬和软吸积状态的标准演化。我们的数据集包括事件最亮阶段的密集覆盖,以及向静止的衰减。我们通过研究主要发射线的轮廓和演变来寻找光学风,并没有发现无可争议的风特征,如P-Cyg轮廓。尽管如此,我们对在爆发结束时检测到的特别强烈和广泛的Halpha发射线的详细分析,与光学薄喷出物以~800 km/s或扩展的圆盘大气产生的星云相的存在是一致的。我们讨论了这些可能性,以及在其他黑洞和中子星系统中观察到的现象学的相似之处。我们的研究表明,光学星云相位可能是一个相对常见的观测功能在后期阶段的低质量X射线双星爆发,使探测存在的外流在低到中等轨道倾角。
2021-06-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Diagnostic of the spectral properties of Aquila X-1 by Insight-HXMT snapshots during the early propeller phase
我们通过全天空X射线图像(MAXI)数据监测器研究了Aql X-1的2018年爆发。我们发现,2018年2月开始的爆发是一个短-低级别的成员,在爆发持续时间和峰值计数率的框架,虽然爆发形态略有不同,从其他快速上升-指数衰减(FRED)型爆发,具有温和的上升阶段。我们通过2018年爆发的MAXI数据研究了Aql X-1弱螺旋桨阶段的部分吸积。我们报告了在2018年爆发的后期衰变阶段由Insight硬X射线调制望远镜(Insight-HXMT)获得的Aquila X-1的3个观测结果的光谱分析。我们讨论了Insight-HXMT所获取的数据是在过渡到弱螺旋桨阶段之后。我们的分析表明,一个comptonization组件的必要性,考虑到存在的电子云导致光子部分向上散射。
2019-12-18 astro-ph.HE
Ubiquitous equatorial accretion disc winds in black hole soft states
银河系黑洞(GBH)的高分辨率光谱揭示了高度电离吸收体的存在。在一个GBH中,吸积接近爱丁顿极限超过十年,观察到一个强大的吸积盘风存在于较软的X射线状态中,并且有人认为它可以带走足够的质量和能量来熄灭无线电喷流。在这里,我们报告说,这些风,这可能有质量流出率的顺序内吸积率或更高,是一个无处不在的组成部分,所有GBH的无喷流软状态。我们还证明,这些风有一个赤道几何与几十度的开放角度,所以只观察到在源中,光盘是倾斜在一个大角度的视线。Fe XXV / Fe XXVI线比随康普顿温度的降低,在软状态下观察到,表明更高的风电离和更硬的光谱形状之间的联系。虽然风、吸积流和喷流之间的物理相互作用还没有完全被理解,但这些风的质量通量和功率,以及它们在软X射线状态期间的普遍存在,表明它们是吸积现象的基本组成部分。
2012-01-19 astro-ph.HE
Disc accretion onto a binary black hole in a hierarchical triple system as an origin of the most luminous hyper-soft sources
Sternberg Astronomical Institute(施特恩贝格天文研究所);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所)
研究通过双黑洞在分层三体系统中的吸积过程,解释最明亮的超软X射线源的成因。
2026-03-09 astro-ph.HE
Investigating accretion disk - radio jet coupling across the stellar mass scale
黑洞X射线双星爆发期间X射线和射电行为之间的关系建立了这些系统中吸积盘和射电喷流之间的基本耦合。首先,我们回顾了这种磁盘喷流耦合的流行模式,也突出了我们所知道的相似之处和不同之处与中子星和白矮星二进制。直到最近,这种范式还没有在整个爆发过程中使用专用的高角分辨率无线电成像进行直接测试。此外,这种高分辨率的监测活动以前没有针对致密物体是中子星或白矮星的爆发。为了解决这个问题,我们已经开始了瞬变X射线双星(JACPOT XRB)项目,其目的是使用高角分辨率的观测,比较磁盘喷流耦合整个恒星质量尺度,探测的重要性的引力势阱,恒星表面和恒星磁场的深度,喷流形成的目标。我们的团队最近完成了第一个监测系列,包括对黑洞候选者H1743-322、中子星系统天鹰座X-1和白矮星系统SS Cyg的整个爆发的(E)VLA、VLBA、X射线、光学和近红外观测。在这里,我们提出了这项工作的初步结果,在很大程度上证实了目前的范式,但突出了一些有趣的新行为,并提出了一个可能的差异喷流形成过程之间的中子星和黑洞系统。
2010-10-15 astro-ph.HE
Broad-band X-ray spectra of anomalous X-ray pulsars and soft $γ$-ray repeaters: pulsars in a weak-accretion regime ?
本文给出了对5颗反常X射线脉冲星(AXP)和软$γ$射线重复源(SGR)的宽波段X射线谱的分析结果。我们用适合于吸积流到脉冲星的X射线发射的模型拟合了它们的Suzaku和INTEGRAL谱。我们发现它们的X射线谱可以用这个模型很好地描述。我们尤其发现:(a)吸积柱的半径为$\sim150-350$ m,导致横向光学深度为$\sim 1$ ;(b)垂直汤普森光学深度为$\approx 50-400$;(c)它们的光度转化为吸积率$\approx10^{15}\rm{g\, s^{-1}}$。这些结果与回退盘模型的预测吻合得很好,为解释AXP和SGR作为吸积星提供了进一步的支持。
2015-08-19 astro-ph.HE
Linking soft excess in ultraluminous X-ray sources with optically thick wind driven by supercritical accretion
超临界吸积到紧凑的物体上可能会驱动大规模的风,这些风接近球形,光学厚度和爱丁顿限制。光球的黑体辐射是风的直接观测特征。在这里,我们调查是否可以解释软发射组件中看到的超铝X射线源(ULXs)的能谱。基于15个ULX的高质量XMM-牛顿光谱,我们发现软分量可以被建模为具有几乎恒定光度的黑体发射,并且样品中的5个已知脉动ULX(PULXs)显示最低的黑体光度。这与软辐射来自光学厚风光球层的假设是一致的。然而,导出的黑体光度的脉冲星是显着高于爱丁顿限制的中子星。一个可能的解释是,相当一部分的光学厚风根在内部吸积流,其中的辐射通量可能会超过爱丁顿极限,由于减少散射截面或增强辐射传输与磁浮力。基于风模型,推断的质量吸积率在这些标准ULXs重叠,但平均低于发光和非常软的X射线源,这也是候选人与超临界吸积。或者,不能排除软发射分量是硬分量的结果,例如,通过冷介质中的向下散射,因为它们之间可能存在弱相关性。
2020-11-11 astro-ph.HE
Modelling hard and soft state of Cygnus X-1 with propagating mass accretion rate fluctuations
利用传播质量吸积率涨落模型PROPFLUC,对三个Rossi X射线定时探测器观测到的天鹅座黑洞双星X-1进行了定时分析.该模型同时预测功率谱,时间滞后,和作为能量的函数的变异性的一致性。观测涵盖了源的软态和硬态,以及两者之间的过渡。我们发现模型预测和数据在硬和软状态之间的良好协议。我们的分析表明,在软状态下的波动传播的光学薄热流延伸到大半径以上和以下的稳定的光学厚盘。在硬态下,我们的结果是一致的截断盘的几何形状,其中的热流径向延伸内的盘的内半径。在从软态到硬态的转变中,快速变化的特性太复杂,无法用PROPFLUC成功描述。我们的模型预测的热流的表面密度分布和缺乏QPO的软,硬状态,表明自旋的黑洞是对准的内吸积盘,因此可能与旋转轴的二元系统。
2017-08-14 astro-ph.HE
Optical emission from luminous and very soft X-ray sources in nearby galaxies: testing the scenario of edge-on supercritical accretion systems
本研究比较了近邻星系中明亮极软X射线源与极亮X射线源的光学性质,发现其光度范围广、光谱多样且存在短时标光变,支持部分此类源为边缘观测下的超临界吸积系统。
2025-08-12 astro-ph.HE
The advection-dominated accretion flow for the origin of the thermal soft X-ray component in low-level accreting neutron stars
热软X射线成分经常在低水平吸积的中子星(NS)中检测到,但在低水平吸积的恒星质量黑洞(BH)中检测不到。在本文中,我们调查的框架内的对流为主的吸积流(ADAF)在NS的自相似解的热软X射线分量的起源。假设转移到NS表面上的能量的一部分$f_{\rm th}$在NS表面处被热化为在ADAF中散射的软光子。我们自洽地计算了ADAF的结构和相应的出射光谱,通过考虑来自NS表面的软光子和ADAF本身之间的辐射耦合。我们发现,康普顿$y$参数的ADAF NS系统低于BH。同时,我们发现NS中热软X射线组分的温度随着质量吸积率的降低而降低,这与观测定性一致。我们测试了$f_{\rm th}$对ADAF结构和出射光谱的影响。研究发现,$f_{\rm th}$的变化会显着改变热软X射线分量的温度以及硬X射线的光谱斜率。最后,建议在今后的工作中,可以通过拟合高质量的X射线数据,如0.5-10 keV的$\it XMM$ - $\it Newton$谱,来约束$f_{\rm th}$的取值。
2018-08-23 astro-ph.HE
Inhomogeneous accretion discs and the soft states of black hole X-ray binaries
对黑洞双星的观测建立了丰富的X射线态唯象。软态的范围从低可变性,吸积盘占主导地位的热态(TD)的较高的可变性,非热陡峭的幂律状态(SPL)。在所有状态下的盘组件通常与标准薄盘吸积理论建模。然而,这一理论与活动星系核(AGN)的光学/紫外光谱,可变性和引力微透镜观测不一致,活动星系核是BHB的超大质量类似物。一个非均匀圆盘(ID)模型与大(~0.4 dex)的温度波动,在每个径向环可以定性地解释所有这些AGN的观测。不均匀性可能是辐射主导的光盘中的不稳定性的结果,因此也可能存在于BHB中。我们表明,ID模型可以解释的TD和SPL状态的BHB的许多功能。光谱硬度,光盘分数,均方根变化幅度BHB之间的关系与温度波动的再现与AGN中推断的相似,这表明一个统一的图片发光吸积盘在黑洞质量的数量级。这幅图可以用ID模型的谱拟合、X射线偏振观测和辐射MHD模拟来检验。如果BHB吸积盘确实是不均匀的,那么只有最主要的吸积盘占主导地位的状态(吸积盘分数> 0.95)才能用目前的连续拟合方法来鲁棒地推断黑洞的自旋。
2012-06-04 astro-ph.HE
A magnetic reconnection origin for the soft X-ray excess in AGN
提出了一种新的解释活动星系核软X射线过剩的方案。磁重联可以发生在吸积盘表面的薄层中。电子在磁重联触发的激波和湍流作用下加速,在吸积盘上发生逆康普顿散射,产生软X射线。基于标准盘模型,我们估算了沿吸积盘的磁场强度和磁重联释放的能量,发现磁重联引起的发光主要在受辐射压控制的盘内发射。然后,我们应用该模型来拟合具有强软X射线过剩的活动星系核的光谱。
2013-05-31 astro-ph.HE
Probing the hard and intermediate states of X-ray binaries using short time-scale variability
当吸积率低于爱丁顿吸积率的百分之几时,X射线双星系统通常不会处于软谱态。然而,在吸积率的一个更低的因素,在硬态,有另一个光谱过渡,这是很好地观察到,但没有很好地理解。在爱丁顿吸积率(m_crit)的0.5- 1%以下,光谱指数随吸积率的增加而变硬,但在m_crit以上,尽管仍处于硬态,但光谱指数随吸积率的增加而变软。在这里,我们使用的组合X射线光谱拟合和短时间尺度光谱变化的研究,以检查三个著名的X射线双星:天鹅座X-1,GX 339-4和XTE J1118+480的行为。在天鹅座X-1,我们发现单独的硬和软连续分量,并显示使用均方根(rms)光谱的软分量占主导地位的变化。在天鹅座X-1的硬态硬度-强度图中清楚地显示了m_crit处的光谱跃迁。在m_crit以上,GX 339-4在长时间尺度和短时间尺度上都显示出类似的较软时较亮的行为。类似地,XTE J1118+480仍然远低于m_crit,在所有时间尺度上都是较亮时较硬的行为。我们解释这些结果在两个连续的组件:硬幂律占主导地位的光谱时,吸积率低,可能产生的回旋同步光子从日冕Comptonisation,和软幂律占主导地位的吸积率较高,所产生的Comptonisation种子光子从吸积盘。
2016-03-17 astro-ph.HE
Effect of non-stationary accretion on spectral state transitions: An example of a persistent neutron star LMXB 4U 1636-536
对黑洞和中子星X射线双星的观测表明,硬-软态跃迁的光度通常高于软-硬态跃迁的光度,这表明除了质量吸积率之外,还需要其他参数来解释谱态跃迁。在个别黑洞或中子星的软X射线瞬变过程中,发现硬态到软态跃迁对应的亮度与随后软态的峰值亮度正相关。在这项工作中,我们报告了一个单一的持久的中子星低质量X射线双星(LMXB)4U 1636 -536的发现,基于来自{\it RXTE}上的全天监视器(ASM),{ \it MAXI}上的气体狭缝相机(GSC)和{ \it Swift}上的突发警报望远镜(BAT)的数据。我们还发现这种正相关关系在持久的中子星LMXB中的光度范围约为4倍。我们的研究结果表明,非稳态吸积也起着重要的作用,在驱动X射线光谱状态转变的持续吸积系统与小的吸积耀斑,这是戏剧性得多相比,在许多银河系LMXB瞬变明亮的爆发。
2017-12-31 astro-ph.HE
Stronger Reflection from Black Hole Accretion Disks in Soft X-ray States
我们分析了15,000光谱的29个恒星质量的黑洞候选人收集超过16年的任务寿命的RXTE使用一个简单的唯象模型。由于这些黑洞的光度变化很大,并且经历了一系列光谱状态,我们通常将其称为硬态和软态,因此我们将重点放在两个光谱分量上:康普顿幂律和它通过照射吸积盘而产生的反射光谱。我们的代理反射的强度是铁-钾线的等效宽度测量相对于幂律。我们工作的一个关键区别是,对于所有状态,我们通过排除热盘分量并仅使用负责使Fe-K线发荧光的分量(即康普顿幂律)来估计线下的连续谱。我们发现,反射是几倍更明显(~3),在软相比,硬光谱状态。这是最容易造成的稀释Fe线振幅从康普顿散射的电晕,它具有较高的光学深度在硬态。或者,这可以通过软态(与硬态相比)下更紧凑的日冕来解释,这将导致更高的反射率。
2016-09-15 astro-ph.HE
Unveiling Energy Pathways in AGN Accretion Flows with the Warm Corona Model for the Soft Excess
本文用 reXcor 模型拟合14个 I 型 AGN 的34次 XMM-Newton 观测,发现暖日冕贡献显著并揭示吸积能量分配随爱丁顿比的转变。
2024-04-03 astro-ph.HE
A connection between accretion state and $\textit{Fe K absorption}$ in an accreting neutron star: black hole-like soft state winds?
吸积恒星质量黑洞的高分辨率X射线光谱揭示了吸积盘风的存在,高电离铁K线跟踪。这些风似乎有一个赤道的几何形状,并观察到只有在光盘占主导地位的国家,其中无线电喷流是缺席。吸积中子星系统也显示出赤道高电离吸收体。然而,与吸积状态的任何相关性的存在以前没有被测试过。我们研究了EXO 0748-676,一个瞬态中子星系统,我们可以可靠地确定其吸积状态,以研究Fe K吸收/吸积状态/喷流的联系。没有一个在硬态获得的20个X射线光谱显示任何显着的铁K吸收线。然而,强烈的Fe ${\scriptsize{\rm XXV}}$和Fe ${\scriptsize{\rm XXVI}}$(以及很少观察到的Fe ${\scriptsize{\rm XXIII}}$线加上S ${\scriptsize{\rm XVI}}$ ; S ${\scriptsize{\rm XVI}}$和Ar ${\scriptsize{\rm XVII}}$的混合物; Ca ${\scriptsize{\rm XX}}$和Ca ${\scriptsize{\rm XIX}}$,可能由相同的高电离材料产生)吸收线($EW_{\rm Fe~{XXIII-XXV}}=31\pm3$ eV,$EW_{\rm Fe~XXVI}=8\pm3$ eV)在唯一的软态观察期间被清楚地检测到。这表明,Fe K吸收和状态之间的联系(以及Fe K吸收和…
2014-07-16 astro-ph.HE
Meta-stable low-level accretion rate states or neutron star crust cooling in the Be/X-ray transients V0332+53 and 4U 0115+63
Be/X射线瞬变V 0332 +53和4U 0115+63在2015年表现出巨大的II型爆发。在这里,我们介绍了在这些爆发结束时的Swift/XRT后续观察。令人惊讶的是,这些光源并没有衰减回到它们已知的静止水平,而是停滞在一个(缓慢衰减的)亚稳态,其亮度是静止时观察到的亮度的10倍。在这些状态下的光谱比爆发光谱要软得多,并且在光度降低时会出现软化。这些亚稳态背后的物理机制尚不清楚,它们可能是由于低水平的吸积(直接在中子星或其磁层上)或由于吸积加热的中子星地壳的冷却。根据光谱,缓慢下降的光度,和光谱软化,我们赞成地壳冷却假说,但我们不能排除吸积的情况。在这种亚稳定状态之上,观察到发生在近星点通过时的弱吸积事件,因此可能与定期的I型爆发有关。
2016-05-12 astro-ph.HE
Radiation and Magnetic Pressure Support in Accretion Disks around Supermassive Black Holes and The Physical Origin of the Extreme Ultraviolet to Soft X-ray Spectrum
本文通过三维辐射磁流体动力学模拟揭示超大质量黑洞吸积盘的压致支撑机制,并解释极紫外至软X射线幂律连续谱源于会聚流中的整体康普顿化。
2025-05-14 astro-ph.HE
Advection-dominated accretion flow for the varied transition luminosities in black hole X-ray binaries
在观测上,两个主要的光谱状态,即,在黑洞X射线双星(BH-XRBs)中识别出低/硬态和高/软态。同时,经常观察到两种状态之间的转换。本文在对流主导吸积流(ADAF)的自相似解的框架下,重新研究了跃迁光度。具体来说,我们分别研究了不同半径$r$下ADAF的临界质量吸积率$\dot m_{\rm crit}$。发现$\dot m_{\rm crit}$随着$r$的减少而减少。通过检验BH质量$m$、磁参数$β$和粘度参数$α$的影响,发现只有$α$对$\dot m_{\rm crit}-r$关系有显著影响。我们将最小$\dot m_{\rm crit}$(大致在最内侧稳定圆形轨道处)定义为硬到软转变速率$\dot m_{\rm tr: H\rightarrow S}$,高于该速率,BH将逐渐从低/硬状态转变为高/软状态,并且将$30$ Schwarzschild半径处的$\dot m_{\rm crit}$定义为软到硬转变速率$\dot m_{\rm tr: S\rightarrow H}$,低于该速率,BH将逐渐从高/软状态转变为低/硬状态。我们分别导出了$\dot m_{\rm tr: H\rightarrow S}$和$\dot m_{\rm tr: S\rightarrow H}$作为$α$函数的拟合公式。通过与观测值的比较,发现硬-软相变和软-硬相变时的PDMATHBMQ平均…
2023-03-09 astro-ph.HE
The Cygnus X-1 Puzzle: Implications of X-ray Polarization Measurements in the Soft and Hard States on the Properties of the Accretion Flow and the Emission Mechanisms
本文总结了 Cyg X-1 吸积流的关键观测约束,提出以约半光速远离吸积盘运动的正电子对层模型,解释了软硬态下的 X 射线高线性偏振及幂律辐射机制,并强调硬态几何结构仍受等离子体过程强烈影响。
2025-10-12 astro-ph.HE
Power spectral properties of the soft spectral states in four black hole transients
黑洞双星软X射线谱态的X射线变化主要表现为幂律噪声(PLN),它被认为是源于标准吸积盘流质量吸积率调制的传播。在几个黑洞双星的硬态和中间态的盘谱分量中也发现了这种PLN。在这里,我们提出了一个调查的{ \it罗西} X射线定时探测器(RXTE)的观察四个黑洞瞬态软光谱状态观察二十次或更多。结果表明,在软谱状态下,PLN指数在-1.64 ~-0.62之间变化,在0.01 ~ 20 Hz频率范围内计算的分数均方根变化率最大可达7.67%,最小可达0.83%.值得注意的是,我们已经发现的最大分数均方根变异性,平均分数均方根变异性和分数均方根变异性的中位数在样本中的倾斜依赖的证据,根据目前的知识倾斜的黑洞二进制。仅在早期的磁流体动力学模拟的等温磁盘限于一个高的频率制度的倾斜依赖性进行了预测。理论上,噪声指数与盘波动向内传播的物理性质有关,而分数均方根振幅反映了吸积流的磁流体动力学性质的内在性质。因此,我们的研究结果表明,在软态的X射线可变性可以用来把约束的吸积流的属性,以及吸积盘的倾斜。
2021-07-12 astro-ph.HE
Super-Eddington QSO RX J0439.6-5311. I. Origin of the Soft X-ray Excess and Structure of the Inner Accretion Flow
我们报道了最近对一个高度超爱丁顿窄线的Type-1类星体RX J0439.6-5311的133 ksXMM-牛顿观测结果。这个源有一个最陡峭的活动星系核硬X射线斜率,除了一个突出的和平滑的软X射线过剩。在观测所涵盖的所有时间尺度上,在0.3至10 keV的能量范围内都发现了强烈的变化,软过量主要显示出低于0.1 mHz的低频变化,而硬X射线在较高频率下显示出更强的可变性。我们执行一套完整的频谱定时分析的X射线数据,包括时间平均谱,频率依赖的RMS和协方差谱,滞后频率和滞后能量谱的同时建模。特别是,我们发现了一个显着的时间滞后信号在低频段,这表明软X射线领先硬$\sim$ 4 ks,具有广泛的连续状的档案在滞后谱。我们的分析强烈支持的模型,其中软X射线过剩是由一个单独的低温,光学厚Comptonisation组件,而不是相对论反射或射流为主。这个软X射线发射区与发射硬X射线的热日冕相距几十或几百个$R_{g}$,并且可能与几何上厚的(“膨胀”的)盘状内部区域有关。
2017-03-21 astro-ph.HE
The ultraluminous state revisited: fractional variability and spectral shape as diagnostics of super-Eddington accretion
虽然我们已经接近达成共识,大多数ULX都是处于超爱丁顿状态的恒星质量黑洞,但这种吸积模式的物理学还没有建立起来。在这里,我们使用一个组合的X射线光谱和时间分析的ULXs的样本来调查这个新的吸积制度。我们提出了一个光谱分类方案,将ULXs分为三类:一个扩大的光盘类,和两个组件的硬和软超亮制度。在最低光度的ULX人口占主导地位的来源与扩大光盘光谱,而两个组件的光谱被认为是在较高的光度,暗示的区别~爱丁顿和超爱丁顿吸积模式。我们发现高水平的可变性仅限于具有软超亮光谱的ULX和一些加宽的光盘源。此外,变异性在高能量下最强,这表明它起源于较硬的光谱分量。这些特性与当前的超级爱丁顿发射模型是一致的,其中风在吸积流的中心区域周围形成漏斗。由于风提供了软分量,这表明倾斜度是观测到的X射线光谱的关键决定因素,如果这是由于风边缘的云状物质间歇性地模糊了我们对ULX中心区域的视线,那么变化结果就非常有力地支持了这一点。在两个ULXs,跨越硬/软超铝制度边界的光谱变化与光度的模式是一致的风增加在较高的吸积率,从而缩小漏斗的开口角。因此,这项工作表明,大多数ULX可以被解释为恒星质量的黑洞在爱丁顿极限或以上吸积,其观察到的特征由两个变量控制:吸积率和倾角。(节略)
2013-07-30 astro-ph.HE
Accretion Disk Evolution in GX 339-4 Across Spectral States Using NuSTAR, NICER, and Insight-HXMT Observations
IIT Kanpur(坎普尔印度理工学院);Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学);Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics(天文学与天体物理学校际中心)
研究利用多波段观测揭示GX 339-4在不同能谱状态下吸积盘的演化,发现硬状态下盘归一化值更高,支持双冠层几何结构的存在。
2026-03-09 astro-ph.HE
Nature of the soft ULX in NGC 247: super-Eddington outflow and transition between the supersoft and soft ultraluminous regimes
我们报告的XMM-牛顿/钱德拉/斯威夫特/HST观测的超亮X射线源(ULX)在NGC 247,这是发现之间的超软超亮(SSUL)制度的光谱占主导地位的冷($\sim 0.1$ keV)黑体组件和软超亮(SUL)制度具有可比的黑体和幂律组件共享的亮度。多历元观测揭示了黑体半径和温度之间的反相关性,$R_{\rm bb} \propto T_{\rm bb}^{-2.8 \pm 0.3}$,排除了标准的吸积盘作为软X射线发射的起源。软X射线发射在SSUL制度中的短时间尺度和长时间尺度上都比在SUL制度中更易变。我们认为,SSUL制度可能是一个延伸的超铝状态向高吸积端,是一个极端的情况下,SUL制度,黑体发射所产生的光球厚流出和硬X射线的发射泄漏从嵌入的吸积盘通过中央低密度漏斗或平流通过风。但是,不能排除超软ULX是几乎从侧面看的标准ULX的情况。在200 s的时间尺度上观察到通量下降。这种下降不能用吸收的增加来解释,但可能是由于吸积速率的变化或与风或盘中的热波动有关。NGC 247 ULX的光辐射在19,000 K的温度下呈现出半径为20 $R_\odot$的黑体光谱,可能来自OB超巨星伴星。
2016-08-25 astro-ph.HE
An Electron-Scattering Time Delay in Black Hole Accretion Disks
对于黑洞X射线双星,高频软滞后在硬态到中间态的转变过程中变得更长,从${\lesssim}1~{\rm ms}$演变到${\sim}10~{\rm ms}$。软滞后的产生机制是非热日冕辐照的热盘后处理。X射线混响模型占光盘外部的光传播时间延迟,但假设瞬时再处理的电子散射为主的磁盘大气内的照射。我们将这种被忽略的散射时间延迟建模为$α$ -圆盘大气中的随机行走,近似不透明度。为了解释软滞后趋势,我们考虑散射时间延迟的极限情况,我们称之为热化时间延迟,$t_{\rm th}$ ;这是辐射散射到有效光球层的时间,在那里它得到热化,然后散射回来。我们证明,$t_{\rm th}$ considerably从无关紧要的低质量吸积率$\dot{m}$硬态的特点,竞争或超过光的旅行时间延迟$\dot{m}$的中间状态的特点。然而,我们的粗糙模型将$t_{\rm th}$限制在峰值吸积功率耗散附近的一个狭窄的环形空间内,因此还不能详细解释与较大圆盘半径相关的长时间软滞后。我们呼吁与准确的不透明度,以评估散射延迟的潜在相关性的时间依赖性模型。
2022-12-01 astro-ph.HE
Effects of Compton Cooling on the Hydrodynamic and the Spectral Properties of a Two Component Accretion Flow around a Black Hole
我们进行了一个时间相关的数值模拟,其中流体动力学和辐射转移耦合在一起。我们考虑一个两分量的吸积流,其中开普勒盘是沉浸在吸积低角动量流(晕)周围的黑洞。从开普勒盘注入的软光子被晕中的电子再处理。我们发现,在存在一个轴对称的软光子源,球对称的Bondi流失去其对称性,成为轴对称。低角动量流被观察到在靠近轴处减慢,并形成离心屏障,这为光谱增加了新的特征。利用蒙特卡罗方法,我们产生的辐射光谱的吸积率的函数。我们发现,从硬态到软态的转变是由盘和晕的质量吸积率决定的。我们分离出了体运动康普顿化的特征并讨论了它的意义。我们研究了光子在康普顿云内经历不同数量的散射和花费不同的时间是如何贡献净光谱的。我们还研究了发射光谱的方向依赖性。
2011-05-21 astro-ph.HE
A simple framework for modelling the dependence of bulk Comptonization by turbulence on accretion disc parameters
活动星系核中软X射线过剩的温康普顿化模型不能自洽地解释康普顿化介质与吸积盘之间的关系。正因为如此,他们不能直接将拟合的康普顿化温度和光学深度与吸积盘参数联系起来。由于体积速度超过热速度在高辐射压力为主的磁盘,在这些系统中,散装康普顿化湍流可能提供一个物理基础,在磁盘本身的温暖康普顿化模型。我们模拟了体康普顿化对吸积盘基本参数的依赖关系,如质量、光度、半径、自旋、内边界条件和$α$。除了约束温康普顿化模型,我们的模型可以帮助区分从体康普顿化到软X射线过剩的贡献,由于其他物理机制,如吸收和反射。通过将体康普顿化的时间变化性与磁旋转不稳定性(MRI)湍流引起的盘垂直结构波动联系起来,我们的研究结果表明,软X射线过剩的观测结果可以用于研究辐射压力主导制度中的盘湍流。由于我们的模型以物理直观的方式将体康普顿化与一维垂直结构温度分布联系起来,因此它将有助于在未来的模拟中理解这种效应。
2018-04-03 astro-ph.HE
Discovery of a soft X-ray lag in the Ultraluminous X-ray Source NGC 1313 X-1
超铝X射线源(ULXs)为研究超爱丁顿吸积的几何和能量提供了一个独特的机会。超爱丁顿吸积涉及的辐射过程还没有得到很好的理解,因此研究不同能带之间的相关变化可以提供对不同发射区域之间因果关系的见解。我们从最近的XMM-牛顿运动中提出了NGC 1313 X-1的光谱定时分析。光谱可以被分解成两个类热分量,其中较热的可能来自内部吸积盘,较冷的来自光学厚流出。我们发现硬(2-10千电子伏)和软(0.3-2千电子伏)波段之间的相关变化在千秒的时间尺度上,并找到一个软滞后约150秒。协方差谱表明,排放的滞后贡献主要是与热的两个热的组件,可能来自内部吸积流。这只是第三个ULX表现出软滞后。滞后的幅度范围超过三个数量级,但所有三个都是相应特征变异性时间尺度的~ 5%至~ 20%。如果这些软滞后可以在ULX的统一图片的上下文中理解,则滞后时间尺度可以提供对辐射驱动的流出的密度和范围的约束。
2019-11-21 astro-ph.HE
Anti-correlated Soft Lags in the Intermediate State of Black Hole Source GX 339-4
我们使用RXTE观测报告了源GX 339-4中软能带和硬能带之间的几百秒反相关软滞后。在一次观察中,使用ISGRI/INTEGRAL硬能带和PCA/RXTE软能带光变曲线观察到反相关软滞后。当源处于硬和软中间状态时,即,在一个陡峭的幂律态,我们发现,时间和光谱特性的变化,在滞后时标。反相关的软滞后与光谱的变化,在此期间的吸积盘的几何形状发生了变化。所观察到的时间和光谱变化的解释使用截断盘几何的框架。我们发现,在滞后时间尺度内,准周期振荡的质心频率降低,软通量随着硬通量的增加而降低,幂律指数随着圆盘归一化参数的减小而变陡.我们认为,这些变化可以解释,如果我们假设,热日冕凝聚,并形成一个磁盘的内部区域的吸积盘。整体的光谱和时间的变化支持截断几何的吸积盘在陡峭的幂律状态或在中间状态。
2010-11-30 astro-ph.HE
Probing the accretion processes in soft X-ray selected polars
吸积白矮星的高能量数据提供了进入初级吸积引起的能量释放和不同的建议吸积方案的制度。我们进行XMM-牛顿观测的极性选择,因为他们的ROSAT硬度比接近-1.0和模型的吸积柱和吸积区的排放过程。我们的模型考虑了发射区的多温度结构,主要由质量流密度、磁场强度和白矮星质量决定。为了以物理上一致的方式描述从红外到X射线的全光谱能量分布,我们包括恒星的贡献并建立复合模型,这也将与未来的X射线任务相关。我们证实了三个极的X射线软性质。
2014-07-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of accretion disc reflection spectra due to a Type I X-ray burst
对吸积盘的照射会在观测到的X射线光谱中产生反射特征,从而编码出关于吸积盘结构和密度的重要信息。I型X射线爆发会强烈地照射吸积盘并改变其性质。先前的数值模拟预测了由于X射线爆发而导致的吸积盘的演化。在这里,我们处理六个时间间隔的时间平均模拟数据,以跟踪从爆发开始到刚刚超过峰值的反射光谱变化。我们将$r\lesssim50$ km范围内的圆盘反射区在每个时间间隔内划分为6-7个径向区,并计算了每个区的反射谱。我们将这些反射光谱积分以获得每个时间间隔的全反射光谱。爆发电离并加热圆盘,逐渐削弱所有发射线。康普顿散射和韧致辐射率增加的光盘在突发上升,和软过剩$<$ 3 keV上升从$\approx4$ %到$\approx38$ %的总发射在突发峰值。在X射线暴的反射谱中,软过剩是普遍存在的。结构盘的变化,如膨胀,因为加热或排水的内部光盘由于坡印廷-罗伯逊阻力影响的强度软过剩。进一步研究反射光谱特性对X射线爆发期间吸积盘变化的依赖性,可能会导致对吸积盘几何形状的探测。
2021-10-22 astro-ph.HE
Spectro-temporal evolution during the onset-phase of the 2011 outburst of IGR J17091-3624. Implications on accretion disk dynamics
我们重新分析了RXTE / INTEGRAL / Swift卫星在2011年X射线源IGR J17091-3624爆发开始阶段的档案数据。在此阶段,源的光谱和时间性质的演化明显地表现出从硬态(HS)到硬中间态(HIMS)到软中间态(SIMS)再到软态(SS)的状态转变,然后进入变率阶段(VP)(即开普勒流和次开普勒流)。
2013-09-10 astro-ph.HE
Radiation Magnetohydrodynamic Simulations of Sub-Eddington accretion Flows in AGN: Origin of Soft X-ray Excess and Rapid Time Variabilities
本文研究了当赛弗特星系的光度超过爱丁顿光度($L_{\mathrm{Edd}}$)的0.1%时,观测到的软X射线过剩分量的来源。利用辐射磁流体动力学程序CANS+R模拟了辐射无效吸积流中稠密团的演化过程。当$10^7M_{\odot}$黑洞的吸积率超过爱丁顿吸积率($\dot M_{\rm Edd}=L_{\rm Edd}/c^2$,其中$c$是光速)的10%时,由于辐射冷却,致密的斑点垂直收缩,并形成汤姆逊厚,相对较冷的($\sim10^{7-8}$ K)区域。冷区与黑洞附近的光学薄热($T\sim10^{11}~\mathrm{K}$)RIAF共存。冷盘负责软X射线发射,而硬X射线是从热的内部吸积流发射。软X射线发射区与黑洞附近的光学薄、热($T \sim 10^{11}~\mathrm{K}$)、辐射效率低的吸积流(RIAF)共存。这种冷热吸积流的混合结构与从“外观变化”的活动星系核(CLAGN)观测到的硬和软X射线发射是一致的。此外,我们还发现在软X射线发射区存在准周期振荡。这些振荡可能是CLAGN中观察到的快速X射线时间变化的起源。
2020-09-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Similarities and Differences in Accretion Flow Properties between GRS 1915+105 and IGR J17091-3624: a Case Study
我们对GRS 1915+105和IGR J17091-3624的变率类进行了比较光谱-时间分析,以推断潜在的吸积流机制。已考虑对$ν$以及C2级Rossi X射线定时探测器观测进行分析。我们调查的强度变化的源在不同的能量域,对应于吸积流的不同组件,并推断这些流组件的相对优势,在倾角/耀斑事件。我们关联的动态光子指数($Θ$)的依赖性与强度在不同的能带和评论的软倾斜/耀斑期间的源的过渡到硬/软阶段。我们还报道了在GRS 1915+105的$ν$变率类中,对应于较软和较硬区域的\sim 7.1 Hz处的尖锐QPO的存在,并讨论了它所暗示的可能的吸积流结构。在IGR J17091-3624的$ν$和C2类中,在低和中能带(2.0-6.0 keV和6.0-15.0 keV)中观察到\sim 20 mHz附近的尖锐QPO,但在高能量(15.0-60.0 keV)中仍未检测到。2.5-25.0 keV背景扣除光谱也与TCAF以及康普顿反射分量相拟合。一个合理的吸积流机制,以解释所观察到的变化已被提出。
2022-01-20 astro-ph.HE
Geometry variation of accretion disks of Compact Objects
黑洞候选者在爆发过程中的时间和光谱变化已经在一些出版物中报道。众所周知,在爆发期间,源在最初几天变得柔软,然后在几周或几个月后恢复到坚硬状态。在本文中,我们显示的康普顿化效率(CE)的变化,从黑体光子数的比率,幂律光子数,作为时间的函数在几个爆发。由于幂律光子是通过被拦截的软光子的逆康普顿化产生的,因此CE是康普顿云的几何形状的量度。我们的研究表明,所有的爆发开始于一个大的CE,并在几天后变得非常小,当康普顿云变得非常小,以拦截任何显着数量的软光子。CE在爆发结束时返回到更大的值。
2014-02-17 astro-ph.HE
Relativistic accretion-disc models of Cyg X-1 in the soft state: a case study
Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia(帕维亚高等大学学院);Osservatorio Astronomico di Brera, Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)(布拉耶天文台,意大利国家天体物理研究所)
本研究对比牛顿与相对论性吸积盘模型拟合软态天鹅座X-1的朱雀数据,发现牛顿内半径支持高自旋克尔轨道,相对论模型未普遍更优,张力源于数据简并而非广义相对论失效。
2026-09-24 astro-ph.HE
Constraining black hole spins with low-frequency quasi-periodic oscillations in soft states
黑洞X射线瞬变在其爆发阶段表现出各种状态转换,其特征在于它们的光谱和时序特性的变化。特别是,功率密度谱(PDS)显示准周期振荡(QPOs),可以与吸积制度的源。我们在12个已知在爆发期间显示QPO的瞬态黑洞X射线双星的RXTE档案数据中寻找盘主导状态(即高软状态)和超亮状态下的C型QPO。我们在软态中检测到6个显著的QPO,可以归类为C型QPO。假设处于盘支配态的吸积盘向下或接近最内层稳定圆轨道(ISCO),并且在吸积流的内边缘会产生C类QPO,我们利用相对论进动模型(RPM)对黑洞的自旋进行约束.我们能够对样本中所有12个源的自旋值设置下限,同时也可以对5个源的自旋设置上限。
2017-01-30 astro-ph.HE
Return of 4U~1730--22 after 49 years silence: the spectral properties of the 2021/2022 outbursts observed by NICER and Insight-HXMT and the soft-to-hard state transition caused by the propeller effect
本研究利用NICER与Insight-HXMT观测数据,分析沉寂49年后复现的4U~1730--22的2021/2022年爆发光谱,发现软-硬态转变源于螺旋桨效应,且态转变并非仅由磁层-盘吸积转换导致。
2025-02-21 astro-ph.HE
A Study of the Variation of Geometry of Accretion Flows of Compact Objects through Timing and Spectral Analysis of Their Outbursts
在爆发期间黑洞候选者的时间和光谱变化已经在几个出版物中报道。众所周知,在爆发期间,源在最初几天变得较软,然后在几周或几个月后恢复到硬状态。在本文中,我们显示的康普顿化效率(CE),定义为幂律光子的数量和软光子注入到康普顿云的数量的比率,作为时间的函数在几个爆发的变化。由于幂律光子是通过被截获的软光子的逆康普顿化而产生的,因此CE是康普顿云几何形状的度量。我们的研究表明,所有的爆发开始于一个大的CE,并在几天后变得非常小,当康普顿云变得足够小,以拦截任何显着数量的软光子。CE在爆发结束时返回到较大值。我们展示了计数率、准周期振荡(QPO)频率、光子指数和CE的共同变化,并建立了所有系统在爆发期间盘几何形状变化的一般趋势。
2014-02-17 astro-ph.HE
Constraining soft and hard X-ray irradiation in ultraluminous X-ray sources
大多数超铝X射线源(ULX)被认为是由超临界吸积到紧凑的对象。关于这些物体的关键问题之一是硬X射线是否几何地朝向对称轴发射。我们建议测试的情况下,使用磁盘照射,看看有多少外部吸积盘看到中央硬X射线。我们收集了一个样本的11个明亮的ULX与识别一个独特的光学对应物,并考虑到两个辐射源模型的光通量:软X射线从光球的光学厚风驱动的超临界吸积,如果需要的话,此外,硬X射线从康普顿化组件。我们的研究结果表明,软X射线照射可以解释在大多数的ULX的光发射,和硬X射线的分数被限制在不超过$\sim$ $10^{-2}$在一般情况下,外盘上的再处理。这样的上限是很好的一致的照射分数的情况下,预期没有聚束。因此,根据当前的数据质量,对波束效应没有严格的约束。
2021-11-03 astro-ph.HE
Radiative plasma simulations of black hole accretion flow coronae in the hard and soft states
针对X射线双星中黑洞吸积盘软硬辐射态起源不明的问题,研究通过纳入全量子电动力学过程的辐射等离子体模拟,证实磁化等离子体湍流可驱动吸积流冕,且量子电动力学过程决定等离子体状态,解释了两种辐射态的产生机制。
2024-08-15 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Accretion disc variability in the hard state of black hole X-ray binaries
硬态黑洞X射线双星(BHXRB)SWIFT J1753.5-0127和GX 339-4的XMM-牛顿X射线谱显示了吸积盘黑体发射的证据,除了硬幂律。这些源的软带和硬带功率谱密度(PSD)在很宽的时间尺度上表现出可变性。然而,在几十秒的时间尺度上,对应于PSD中假定的低频洛伦兹,在软带中存在额外的功率。为了解释这种行为,我们引入了一种新的光谱分析技术,“协方差谱”,解开的贡献的X射线光谱分量的变化在不同的时间尺度。我们使用这种技术来表明,光盘黑体分量在所有的时间尺度上变化,但变化更大,相对于幂律,在更长的时间尺度。这种行为解释了在软带中观察到的额外的长期可变性。在GX 339-4的协方差谱中看到的黑体和铁线归一化的比较意味着短期黑体变化是由圆盘吸收的幂律连续体的热再处理驱动的。然而,由于可变反射的振幅在长时间尺度和短时间尺度上是相同的,我们排除了再加工作为长时间尺度上增强光盘可变性的原因。因此,我们得出结论,长时间尺度的黑体变化是由在光盘本身的不稳定性,在BHXRB软状态中看到的稳定的光盘相反。我们的研究结果提供了第一个观测证据表明,低频洛伦兹功能目前在PSD是由吸积盘。
2009-05-05 astro-ph.HE
Diagnosing the accretion flow in ultraluminous X-ray sources using soft X-ray atomic features
在超铝X射线源(ULX)的X射线光谱中,缺乏明确的原子特征探测已被证明是诊断吸积流性质的障碍。因此,软能量下的光谱残差与吸收和/或发射中的原子特征以及可能因速度色散而扩大的原子特征之间的可能联系可能是理解这些神秘来源的关键。在这里,我们第一次表明,这样的残差被认为是在几个来源,并出现非常相似的形状,这意味着一个共同的起源。通过简单的论证,我们断言,来自极端碰撞风的发射,与ULX星云相关的物质壳层的吸收以及与恒星形成相关的热等离子体发射都极不可能提供起源。虽然CCD光谱缺乏直接确定特征性质所需的能量分辨率(即由窄线或本质上宽的复合物形成),但研究具有潜在光谱形状的残差的演变可以对其起源进行重要的间接测试。ULX NGC 1313 X-1提供了执行此类测试的最佳机会,因为存档观测提供了光谱硬度的动态范围。我们通过高度简化的光谱建模表明,特征的强度(无论是吸收还是发射)似乎与光谱硬度反相关,这将排除通过反射主要连续体的起源,而是支持与这种流出相关的风或附近材料中的原子跃迁的图片。
2015-09-22 astro-ph.HE
Spectral Softening Between Outburst and Quiescence In The Neutron Star Low-Mass X-Ray Binary SAX J1750.8-2900
在爆发和静止之间追踪瞬时吸积中子星的光谱演化,是对吸积机制了解相对较少的一种探索。这些研究具有挑战性,因为它们需要频繁监测亮度低于当前全天空X射线监测器阈值的源。本文分析了Swift上的X射线望远镜对中子星低质量X射线双星SAXJ1750.8 -2900的30多次观测。我们发现,光谱软化与光度下降的长期($\sim$ 1年)和短期($\sim$天到周)的时间尺度。当光度从$4\times10^{36}$ erg s $^{-1}$降低到$ \sim1\times10^{35} $ erg s $^{-1}$(0.5-10 keV)时,幂律光子指数从1.4增加到2.9。虽然没有统计上的要求,我们的光谱拟合允许一个额外的软组件,显示随着亮度从$4 \times 10^{36} $降低到$6 \times 10^{34}$ erg s $^{-1}$温度降低。SAX J1750.8-2900表现出的光谱软化是一致的吸积排放,其光谱形状陡峭的光度降低,也与被占主导地位的一个不断变化的软成分,可能与吸积到中子星表面,光度下降。
2015-01-09 astro-ph.HE
The soft X-ray excess: NLS1s vs. BLS1s
软X射线过剩-相对于硬X射线光谱连续模型的外推,低于2 keV的X射线过剩-是1型活动星系核(AGN)中非常常见的特征;然而,软X射线过剩的性质仍然知之甚少,争论激烈。为了阐明这个问题,我们已经在一个模型无关的方式测量的软过剩强度在一个通量有限的样品宽线和窄线塞弗特1星系(BLS 1和NLS 1 s)匹配的X射线光度,但不同的黑洞质量和吸积率值,与NLS 1 s的特点是较小的MBH和较大的吸积率值。我们的分析与以往对不同活动星系核样品的研究一致,结果表明:1)在BLS 1和NLS 1中普遍存在软过剩:2)与BLS 1样品相比,NLS 1样品中软过剩的强度显著增大; 3)结合两个样品,软过剩的强度似乎与光子指数以及吸积率正相关,而与黑洞质量没有关联。重要的是,我们的工作还揭示了软过剩强度和主要X射线分量的亮度之间缺乏相关性,这是由吸收和反射方案预测的。我们的研究结果表明,软过量与热康普顿化成分产生的结果一致。需要更大、更完整的NLS 1和BLS 1样本来证实这些结论。
2019-10-26 astro-ph.HE
Evolution of Accretion Modes between Spectral States Inferred from Spectral and Timing Analysis of Cygnus X-1 with Insight-HXMT observations
利用硬X射线调制望远镜对天鹅座X-1的低/硬、中、高/软态进行了详细的光谱定时研究。宽带能谱符合“截断盘模型”,吸积盘的内边界保持在$\sim$ 10 \textit R $_{\rm g}$内,并随着源软化而向内移动。通过对PDS、均方根和傅立叶频率分量分辨谱的研究,我们发现每个态的X射线变化产生在两个不同的区域。我们发现,热日冕而不是吸积盘对X射线的变化起主要作用。我们提出了一个方案,不同的电晕几何形状为每个国家的基础上截断磁盘的几何形状,其中的电晕包裹了磁盘,形成一个三明治的几何形状在低/硬状态,然后逐渐远离磁盘的方向是垂直于磁盘,直到形成一个射流状的几何形状在高/软状态。
2022-06-16 astro-ph.HE
Scaling accretion flow models from BHB to AGN - Why doesn't it work?
黑洞只依赖于质量和自旋,而我们从稳态吸积流中看到的也依赖于质量吸积速率和(弱)倾角。因此,我们应该能够从恒星到超大质量黑洞的吸积流性质。但数据显示这两种类型的系统之间存在显着差异,这表明我们遗漏了AGN中的一些关键物理。这些差异之一是软X射线过剩,这在明亮的活动星系核中随处可见,但在BHB中只是偶尔。另一个是在高质量吸积率活动星系核的高能尾部看到的更快的变化相比,在BHB尾部看到的。我们表明,虽然这种变化是不理解的,它可以通过新的频谱定时技术来约束软X射线过剩的性质。相干性,滞后频率和滞后能量的结果强烈支持这是一个额外的低温Comptonisation组件,而不是极端的相对论性模糊反射的“简单”窄线塞弗特1 PG 1244 +026。
2014-05-12 astro-ph.HE