A Physical Model for the X-ray Time Lags of Narrow Line Seyfert Type 1 Active Galactic Nuclei
我们研究的软X射线过剩的起源中看到的“简单”窄线塞弗特1星系PG 1244 +026使用所有可用的光谱定时信息。这个对象显示了在长时间尺度上软引导硬带到短时间尺度上相反行为之间的标准切换。这被解释为通过吸积流向下传播的固有波动的组合,给出软铅,以及硬X射线的反射,给出软滞后。我们建立了一个完整的模型,包括传播和反射的频谱和时间变化,并比较我们的模型与观测到的功率谱,相干性,协方差,滞后频率和滞后能量谱。我们比较模型的基础上,一个单独的软过剩的组件与反射为主的软发射的基础上。反射占主导地位的光谱难以再现低频下的软铅,因为反射将总是滞后。它们也遭受高相干性和几乎相同的硬带和软带功率谱与观测不一致。这是对硬能带和软能带都有贡献的幂律和反射分量以及产生相对论性模糊反射的小半径将太多高频功率传输到软能带中的直接结果。相反,我们发现单独的软过剩模型(其中内部盘半径为$>6R_g$)难以在高频下再现软滞后,因为反射通量没有贡献足够的信号来压倒软超前。然而,反射也应该伴随着再处理,这应该会增加低能量下的软过剩。该模型可以定量地再现从软超前到软滞后的数据中看到的开关,并很好地再现了所观察到的功率谱和反射占主导地位的模型不能的其他时序特征。
2014-05-22 astro-ph.HE
Modelling correlated variability in accreting black holes: the effect of high density and variable ionisation on reverberation lags
我们提出了一个新的版本的ESTTRANS模型,以适应复杂的交叉谱吸积黑洞作为能量的函数。该模型考虑连续滞后和混响滞后自洽,以考虑尽可能广泛的X射线变异性时间尺度。我们介绍了一个更自洽的治疗混响滞后,占照明通量的时间变化如何改变的吸积盘的电离水平。这个过程会随时间改变反射光谱的形状,从而导致除了光交叉延迟之外的额外滞后源。我们还考虑电子密度的吸积盘$10^{20}$厘米$^{-3}$,这是发现在大多数恒星质量的黑洞和一些活动星系核。这些高密度增加了混响滞后的幅度低于$1$ keV,因为反射通量在相同的能量范围内增强。此外,我们调查的连续谱的幂律指数的变化,这可以被解释为由于大致$3\%$在日冕的光学深度和温度的变化所产生的硬滞后的属性。作为一个测试案例,我们同时拟合了用NICER观测到的候选黑洞MAXI J1820+070在宽傅立叶频率范围内的滞后能谱。最佳拟合显示了混响滞后如何贡献,即使在硬滞后很重要的较长时间尺度上。这证明了将这两个滞后建模在一起并且自洽地以约束系统的参数的重要性。
2021-07-14 astro-ph.HE
The spectral-timing properties of upper and lower kHz QPOs
中子星低质量X射线双星4U 1608 - 522和4U 1636 - 536的低千赫准周期振荡(kHz QPO)发射的软滞后已被报道。这些滞后具有约束QPO排放源的前景。在本文中,我们调查的频谱定时特性的低和高kHz QPO从中子星二进制4U 1728 - 34,使用整个罗西X射线定时探测器档案在这个来源。我们发现,两个QPO的滞后能量谱是系统不同的:而较低的kHz QPO显示软滞后,较高的kHz QPO显示一个平坦的滞后能量谱或硬变化滞后软的变化。这表明两种不同的QPO生成机制。我们还对两个kHz QPO的协方差谱进行了第一次谱去卷积。QPO光谱与康普顿化黑体发射一致,类似于在时间平均光谱中发现的,但具有更高的种子光子温度,这表明康普顿化层(边界/扩散层,电晕)的更紧凑的内部区域负责QPO发射。考虑到我们的结果与其他最近的研究结果,这导致我们的假设,即较低的kHz QPO信号产生的紧凑的边界层区域本身的相干振荡。然后,可以将较高kHz QPO信号与在内部吸积盘中产生的较不相干的吸积速率变化相关联,当它们到达边界层时被检测到。
2015-08-25 astro-ph.HE
Complex Lags from Simple Physics
Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内科克研究所);SRON(荷兰空间研究组织);Department of Physics and Astronomy, FI-20014 University of Turku(图尔库大学物理与天文学系)
本文通过模拟QPO变异性的简单物理模型,研究不同结构下信号的相位时滞与相干性,为理解黑洞X射线双星的复杂时滞机制提供直观工具。
2026-09-07 astro-ph.HE
Low frequency X-ray timing with Gaussian processes and reverberation in the radio-loud AGN 3C 120
开发了一个框架来执行傅立叶域时序分析的X射线光变曲线与间隙,采用高斯过程来模拟的概率分布所观察到的时间序列,从连续的样本可以得出。发展了一种测量黑洞周围吸积盘内部区域的X射线混响的技术,其时间尺度比采用标准傅立叶技术探测的时间尺度长。这使得X射线混响实验能够使用来自低地球轨道卫星的数据进行,如NICER,NuSTAR和拟议的X射线定时任务STROBE-X,并使高质量活动星系核周围的长时间尺度混响能够通过结合多个观测来测量。利用高斯过程对宽线射电星系3C 120的两个轨道的XMM-牛顿观测进行了测量,得到了连续X射线能带的相对时间滞后。用高斯过程估计的5E-6和3E-5 Hz之间的滞后能谱首次揭示了这个射电大活动星系核中来自内部吸积盘的X射线反射。在相对论加宽的铁K线的时间滞后显着检测。谱线的核心滞后于连续谱(3800 +/- 1500)s,表明日冕的标度高度在圆盘上方(13 +/- 8)rg。将射电强活动星系核中的日冕结构与射电静活动星系核中的日冕结构进行比较的能力,将有助于我们深入了解黑洞发射喷流的机制。
2019-08-16 astro-ph.HE
Discovery of Jet-Induced Soft Lags of XTE J1550-564 during Its 1998 Outburst
X射线的时间滞后在本质上是复杂的。复杂滞后谱的确切原因尚不清楚。然而,硬滞后一般被认为是由于逆康普顿化过程而产生的。但是,软滞后的起源仍然是有害的。最近对“喷流-喷流连接”的研究表明,喷流也对X射线光谱和时间特性做出了贡献,其幅度超过了先前的预测。本文首先给出了XTE J1550-546在1998年爆发期间X射线时间滞后与射电流量之间的精确反相关。我们认为,软滞后可能是由于高喷流活动时沿视线方向吸积盘结构的变化而产生的。
2019-11-11 astro-ph.HE
Soft lags in neutron star kHz Quasi Periodic Oscillations: evidence for reverberation?
现在已经从恒星质量和超大质量黑洞中探测到了高频软混响滞后。他们的解释涉及到反射到一个吸积盘的硬源的光子,产生延迟反射发射,与时间滞后一致的光之间的传播时间照射源和磁盘。与时钟的位置无关,kHz准周期振荡(QPO)发射被认为是来自中子星的边界层。在这里,我们通过测量来自4U 1608 -52的较低kHz QPO的软滞后和滞后能量谱来搜索kHz QPO发射的混响特征。在565和890 Hz之间检测到3-8 keV和8-30 keV调制发射之间的软滞后,范围从~15到~40微秒。软滞后不随频率而恒定,并且在680 Hz和890 Hz之间示出平滑减小。宽带X射线光谱被建模为一个磁盘和热康普顿化的组件,加上一个广泛的铁线,预计从反射的总和。谱参数与QPO频率之间存在平滑的关系,特别是拟合的内盘半径随频率稳定减小。无论是在滞后能量谱的铁线周围的颠簸,和滞后的变化和推断的内部磁盘半径的变化之间的一致性,从频谱拟合或QPO频率,表明软滞后可能确实涉及硬脉动QPO源在磁盘上的混响。
2013-04-20 astro-ph.HE
Investigating the X-ray time-lags in PG 1244+026 using an extended corona model
提出了一个基于射线追踪模拟的扩展日冕模型,用于研究活动星系核(AGN)中的X射线时间滞后。该模型由两个轴向点源照明的吸积盘产生的混响滞后。这些滞后是由于直接观察到的光子和反射光子之间的时间延迟,并且与光源和圆盘之间的光传播时间有关,因此它们使我们能够探测圆盘日冕的几何形状。我们假设两个X射线源的变化由相同的主要变化触发,但允许两个源以不同的方式响应(即具有不同的源响应)。每个源的变化引起的延迟吸积盘的响应和总滞后组成的源和盘的响应的组合。我们表明,扩展的电晕模型可以再现低频硬和高频软(混响)滞后。将该模型拟合到PG~1244+026的定时数据,分别揭示了$\sim6r_{\text{g}}$和$\sim11r_{\text{g}}$的硬和软X射线源。上方的源产生少量的反射,可以解释为一个相对论性喷流,或流出的斑点,其发射光束远离光盘。这解释了观测到的滞后能量,其中在能量$<1$ ~keV处没有软滞后,因为它们被上源的软连续体稀释。最后,我们的模型表明,在PG~1244+026的两个源之间传播的波动是可能的,但只有在接近光速。
2016-11-14 astro-ph.HE
X-ray Lags in PDS 456 Revealed by Suzaku Observations
在近30个活动星系核中探测到了来自超大质量黑洞附近的X射线反射滞后。软滞后是硬和软X射线光变曲线之间的时间延迟,通常被解释为直接发射和反射发射之间的时间差,但也有人认为是由遥远云层的直接发射和散射发射引起的。通过分析总计曝光时间为~ 770 ks的朱雀观测档案,我们发现在明亮的类星体PDS 456中,$10\pm3.4$ ks在$9.58\times10^{-6}$ Hz处存在软滞后,这是迄今为止报道的最长的软滞后和最低的傅立叶频率。在本研究中,我们使用极大似然方法来处理朱雀光变曲线的非连续性质。这一结果遵循了软滞后的质量-尺度关系,进一步支持了软滞后起源于活动星系核的最内部区域,因此最好用反射说来解释。在这项工作中,我们已经进行了光谱分析,没有发现cluerical部分覆盖吸收剂的证据。光谱可以解释由自洽的相对论反射模型与温暖的吸收剂,和光谱的变化可以占时代的连续的变化,和柱密度和电离状态的温暖的吸收剂。
2017-08-08 astro-ph.HE
X-ray short-time lags in the Fe-K energy band produced by scattering clouds in active galactic nuclei
X射线照射的吸积盘在活动星系核引起的铁K线及其相关的反射光谱是落后于连续可变性的光旅行时间从源盘。在铁带中测量到的滞后时间尺度可以短到$\sim R_g/c$,其中$R_g$是引力半径,这通常被解释为在快速旋转的黑洞的事件视界附近有一个非常小的连续源的证据。然而,短的滞后也可以由来自更远的材料的反射产生,因为没有时间延迟的初级光子稀释了由再处理的光子引起的时间滞后。我们进行了蒙特卡罗模拟计算的稀释效应的X射线混响滞后从半壳的中性材料放置在$100\,R_g$从中央源。这给出了$\sim2\,R_g/c$的滞后,但在滞后能量图中,铁线是一个明显狭窄的特征,而数据通常显示一条较宽的线。我们表明,短滞后和线加宽可以再现,如果散射材料流出$\sim0.1c$。风中的速度结构也可以给出在不同频率下计算的滞后能量图中的线轮廓的偏移。因此,我们建议,所观察到的广泛的铁混响滞后和变化的档案作为一个函数的频率的变化,可以产生从一个盘风在相当大的距离从X射线源。
2018-04-30 astro-ph.HE
NuSTAR detection of hard X-ray phase lags from the accreting pulsar GS 0834-430
NuSTAR硬X射线望远镜在2012年爆发期间观察到了瞬态Be/X射线二进制GS 0834-430-这是过去19年来观察到的该系统的第一个活跃状态。我们进行了定时和光谱分析,并测量了3- 79 keV之间的X射线光谱,具有高度的统计学意义。我们发现,相位平均光谱与许多其他磁化吸积星系中观察到的一致。我们未能检测到回旋共振散射功能,使我们能够约束脉冲星的磁场在相位平均或相位分辨光谱。时序分析显示,在所有能量带中,清晰检测到的脉冲周期为~ 12.29 s。脉冲轮廓示出了强的、能量依赖的硬相位滞后,相位上高达0.3个周期,或约4s。在高质量X射线双星(HMXB)中,脉冲轮廓中如此显著的能量依赖滞后以前从未报道过。以前报道的滞后在相位上明显较小,并且仅限于低能量(E<10 keV)。我们调查的可能机制,可能会产生这种能量依赖的脉冲相移。我们发现这种效应最有可能的解释是一个复杂的光束几何形状。
2013-07-26 astro-ph.HE
X-ray time delays from the Seyfert 2 galaxy IRAS 18325-5926
使用新的XMM-牛顿观测,我们检测到硬X射线时间滞后的快速变化的康普顿薄塞弗特2星系IRAS 18325-5926。较高能量的X射线变化滞后于相关的较低能量变化高达~ 3 ks,并且滞后的幅度随着能带之间的能量分离而明显增加。我们发现,滞后能谱具有相对简单的log(E)形状。这与简单反射模型预测的滞后在形状和大小上都有很大不同,但与黑洞X射线双星中经常看到的硬X射线滞后非常相似。我们应用几种光谱模型的滞后能量谱和排除简单的反射作为一个起源的硬滞后。我们发现,无论是嵌入在吸积流和电子散射嵌入或后面的冷吸收介质中的材料的传播波动提供同样好的适合所观察到的低频硬X射线滞后,都是一致的时间平均光谱。这样的模型在XMM-牛顿的可观测带通之外可能会看起来非常不同,为NuSTAR的未来研究铺平了道路。
2014-10-10 astro-ph.HE
Time lags of the type-B QPO in MAXI J1348-630
在黑洞双星的X射线辐射中观察到的快速变化具有非常复杂的现象学,但提供了直接研究内部吸积流性质的可能性。特别是,在软中间状态下观察到的2-8 Hz范围内的B型振荡与相对论性喷流的发射有关。本文介绍了用NICER望远镜对MAXI J1348-630进行的一系列观测的时间和光谱分析结果。观测结果位于爆发的最亮部分,并且都具有约4.5 Hz的强B型QPO。我们计算的分数均方根和相位滞后在QPO频率的能量依赖性,获得高信噪比的数据和采样的能量低于2千电子伏的第一次。分数均方根从9 keV时的10%以上下降到1.5 keV时的0.6%,并且在该能量以下是恒定的。以2-3 keV带为参考,所有能量的光子都显示出硬滞后,随着与参考带的距离增加。低于2千电子伏的行为从来没有被观察到,由于以前的定时仪器的较高的能量带通。能谱可以用这种状态的标准模型拟合,该模型由薄圆盘组件和更硬的幂律组成,加上6至7 keV之间的发射线。我们讨论的结果,集中在相位滞后,并表明,它们可以解释内的康普顿化模型。
2020-06-23 astro-ph.HE
Timing the warm absorber in NGC 4051
我们调查,使用光谱定时分析,在塞弗特星系,所谓的温暖的吸收器的高度电离外流的特性。在这里,我们提出了我们的结果,广泛的~ 600 ks的XMM-牛顿档案观测的明亮和高度可变的塞弗特1星系NGC 4051,其光谱揭示了一个复杂的多组分风。利用RGS和EPIC-pn数据,我们进行了详细的分析,通过与时间相关的光电离代码结合光谱和傅立叶光谱定时技术。从数据中获得的源光变曲线和暖吸收体参数被用来模拟由于中心源的电离通量的变化的气体的响应。利用得到的时变光谱预测了热吸收体对光变曲线的时滞和相干性的影响。我们发现,在没有任何其他滞后机制的情况下,具有NGC 4051中观察到的特征的暖吸收体能够在~小时的时间尺度上产生高达100 s的软滞后。时间延迟与气体对电离源变化的响应有关,无论是通过光电离还是辐射复合,这取决于其密度。在我们的假设下,产生更长的时间延迟的径向距离范围与NGC 4051中温暖吸收体位置的现有估计相当。出于这个原因,我们认为,它是可能的,所观察到的X射线时间滞后可能携带的温暖的吸收体响应时间的签名,电离连续的变化。这些结果突出了了解暖吸收体对活动星系核X射线时间滞后的贡献的重要性,因为它也是解释与内发射区的传播和混响效应相关的滞后的重要信息。
2016-07-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Compelling evidence of a link between the lags of the quasi-periodic oscillations and the radio jet in the black-hole X-ray binary GRS 1915+105
Instituto Argentino de Radioastronomía (CCT La Plata, CONICET(阿根廷射电天文研究所);CICPBA(拉普拉塔国立大学天文与地球物理学院);UNLP)(格罗宁根大学卡普坦天文研究所);Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室);Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Brera(牛津大学物理系天体物理学);Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences;Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford
该研究通过NICER和AMI-LA观测发现,GRS 1915+105中C型QPO的硬滞后与强射电活动相关,表明相对论性喷流导致硬相位滞后,支持QPO滞后追踪冕几何与吸积-喷流耦合。
2026-09-15 astro-ph.HE
Modeling fast X-ray variability around an accreting black hole
本研究针对黑洞X射线双星爆发中的X射线波段间频率相关滞后现象,通过喷流基底日冕几何下的蒙特卡罗模拟,结合吸积率涨落与回响延迟,自洽重现软硬滞后及演化,并指出偏振观测对确定日冕几何的关键作用。
2025-04-21 astro-ph.HE
A variable corona for GRS 1915+105
大多数低质量X射线双星(LMXB)中低频准周期振荡(QPO)的模型解释了这些QPO的动力学性质。另一方面,近年来的混响模型,假设一个灯柱几何已经成功地解释了能量依赖的时间滞后的恒星质量黑洞和活动星系核的宽带噪声分量。我们最近表明,康普顿化可以解释在中子星(NS)LMXB中观察到的千赫(kHz)QPO的光谱定时特性。因此,值得探讨的是,同一系列的模型是否能成功地解释低频QPO。在这项工作中,我们使用康普顿化模型来研究BH LMXB GRS 1915+105中的C型QPO的相位滞后的频率依赖性。GRS 1915+105中QPO的相位滞后在约1.8Hz的QPO频率处进行从硬到软的转变。我们的模型表明,在高QPO频率下,约100-150 R_g的大日冕覆盖了大部分吸积盘,使吸积盘100%反馈控制,从而产生软滞后。随着所观察到的QPO频率的降低,电晕逐渐收缩到约3-17 R_g,并且在1.8 Hz时,到盘上的反馈变得低效,导致硬滞后。我们讨论了如何在吸积几何的变化影响的定时性质的C型QPO。
2021-03-18 astro-ph.HE
Calculating Time Lags From Unevenly-Sampled Light Curves
计时技术为研究动力学天体物理现象提供了强有力的工具。在X射线波段,它们提供了探测到事件视界的吸积物理学的潜力。最近的工作已经使用频率和能量依赖的时间滞后作为研究几个塞弗特星系中的黑洞周围的相对论混响的工具。这得益于使用XMM-牛顿获得的均匀采样光变曲线。然而,连续采样数据并不总是可用的,标准傅立叶技术也不适用。在此,基于Miller等人(2010)的工作,我们讨论并使用极大似然方法来获得考虑光变曲线间隙的频率相关滞后。该方法不是直接计算滞后,而是在给定两个观察到的光变曲线的情况下估计特定频率下最可能的滞后值。我们使用蒙特卡罗模拟来评估该方法的适用性,并使用它来获得滞后能量谱朱雀数据的两个对象,NGC 4151和MCG-5-23-16,以前显示的签名铁K混响。所获得的滞后与使用XMM-牛顿数据的标准方法计算的滞后一致。
2013-08-27 astro-ph.HE
Mapping the Contracting Corona in GS 1354-64 with Insight-HXMT and XRISM: Evolving X-ray Lags and Quenched Reflection across a Complete State Transition
South-Western Institue For Astronomy Research, Yunnan University(云南大学西南天文研究所);Key Laboratory of Survey Science of Yunnan Province, Yunnan University(云南大学云南省测绘科学重点实验室);Department of Astronomy, School of Physics and Astronomy, Yunnan University(云南大学物理与天文学院天文学系);School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理与天文学院);Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文中心);Department of Physics and Electronics, Christ University(克里斯特大学物理与电子系);Institut für Astronomie und Astrophysik, Eberhard-Karls Universität Tübingen(蒂宾根大学天文与天体物理研究所);New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校);Center for Astrophysics and Space Science (CASS), New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校天体物理学与空间科学中心);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sc(中国科学院新疆天文台)
本研究利用Insight-HXMT与XRISM观测GS 1354-64的完整态跃迁,发现冕收缩、反射特征猝灭,X射线时滞与QPO频率等无显著单调相关,揭示内吸积流的湍流非均匀性。
2026-10-14 astro-ph.HE
A combined timing/spectral study of IRAS 13224-3809 using XMM-Newton data
我们提出了IRAS 13224-3809的X射线变异性研究的结果。这可能是X射线混响研究的最佳来源,因为它是X射线明亮的,非常可变的,并且它已经被XMM-牛顿广泛观察到。我们使用了来自三台EPIC相机的所有存档XMM-牛顿数据(以增加信噪比),并且考虑到源的许多观测结果,我们能够计算三个不同通量水平/周期的时滞谱。我们拟合的时间滞后和能量谱,同时,使用一个新的X射线混响代码,计算随时间变化的反射光谱的磁盘作为一个响应的X射线闪光从一个点源位于轴上的黑洞(BH)吸积盘(灯柱几何)。据我们所知,这是第一次对活动星系核在不同的通量周期同时用一个模型来拟合时滞和能谱。当BH快速旋转时,模型拟合的情况明显优于Schwarzschild BH情况下的模型拟合。这一结果强烈支持旋转中心BH在这个源的假设。我们还检测到显着的变化,在高度的X射线日冕。当X射线的光度为爱丁顿极限的1.5%~ 3%时,X射线的高度似乎从3-5个引力半径增加到10个引力半径,当光度加倍时。
2020-08-18 astro-ph.HE
Simultaneous spectral and reverberation modelling of relativistic reflection in Mrk 335
我们提出了一个X射线光谱和定时模型来研究在Mrk 335的高通量状态中看到的宽而可变的铁线。该模型由一个可变的X射线源定位沿旋转轴的黑洞,照亮吸积盘产生背散射,电离反射光谱。我们计算的时间滞后,包括充分稀释的影响,并执行2-10 keV的频谱和频率相关的时间滞后的2.5-4与4-6.5 keV频带的同时拟合。最佳拟合参数与黑洞的质量约为1.3 × 10^7太阳质量,盘倾角为45度,直接连续区的光子指数为2.4相一致。铁的丰度为0.5,电离参数在盘的最内部为10^3 erg cm / s,并在进一步向外减小。X射线源高度很小,约为2 rg。此外,我们同时拟合的Fe L滞后与0.3-10 keV的光谱。关键参数与先前获得的参数相当。我们还报告的差异低于2千电子伏使用xillver和reflionx模型,这可能会影响软过剩的解释。虽然同时拟合光谱和定时数据可以打破源高度和黑洞质量之间的简并,我们发现,源高度和中心质量的测量显着依赖于光盘的电离状态,并可能依赖于模型。
2015-06-15 astro-ph.HE
Spectral lags of flaring events in $LSI +61^{o} $ 303 from RXTE Observations
这项工作报告的第一个发现(负)光谱滞后的X射线发射低于10千电子伏的伽马射线双星$LSI +61^{o} $ 303在大耀斑事件使用罗西X射线定时探测器(RXTE)的观测。从RXTE数据中发现,在耀斑期间,低能(3-5 keV)变化超前高能(8-10 keV)变化几十秒,而在非耀斑期间没有观察到明显的时滞。观测到的耀斑事件的光谱滞后特征表明,逆康普顿散射可能是有效的,至少在系统的某些部分。另一种可能性是,粒子加速的地点可能是不同的耀斑和非耀斑事件,如在微类星体模型的耀斑辐射可能来自热点坐在上面的黑洞,而稳定状态的排放是由于喷流。
2016-04-05 astro-ph.HE
Large and complex X-ray time lags from black hole accretion disks with compact inner coronae
针对黑洞X射线双星时滞模型推断的冕尺度与观测约束矛盾的问题,提出涨落经吸积盘传播到致密内冕的模型,解释了大尺度复杂X射线时滞及相关能谱-时变特征。
2023-12-13 astro-ph.HE
The cross-correlation analysis in Z source GX 349+2
利用Rossi X射线定时探测器对Z源GX 349+2的全部观测资料,系统地进行了其软硬X射线光变曲线的互相关分析。在1998年1月9日至29日的观测中,GX 349+2在其硬度-强度图上绘出了最宽的Z轨迹,并对该轨迹的互相关进行了综合研究。在整个Z轨迹中检测到正相关和正相关时滞。在Z轨道外,发现了反相关和反相关时滞,但反相关时滞比正相关时滞长得多,这可能表明产生这两种时滞的机制不同。我们认为无论是短期时滞模型还是截断吸积盘模型都不能解释中子星低质量X射线双星的长期时滞。我们认为,扩展的吸积盘日冕模型可以作为一个替代模型来解释在NS-LMXB中检测到的长期时间滞后。
2015-11-12 astro-ph.HE
PG 1211+143: probing high frequency lags in a high mass AGN
我们提出了四个存档的XMM牛顿观测PG 1211+143的时序分析。该源以其光谱复杂性而闻名,包括强烈的软过剩和不同的吸收系统。软能带(0.3-0.7千电子伏)的滞后检测在所有四个观测,在频率范围$ν\lsim 6 \times 10^{-4}$ Hz,硬滞后,类似于那些观察到的黑洞X射线双星,通常是在较小的质量活动星系核。滞后幅度是能量依赖性的,显示出两个明显的趋势连接到两个通量水平,在该源被观察到。结果进行了讨论的背景下,磁盘和/或电晕后处理的情况下,磁盘风模型。与1H 0707-495的高频负滞后的相似性被强调,如果得到证实,它们将支持这样的假设,即PG 1211+143的滞后代表了相同的潜在机制的签名,其时间特征与中心物体的质量成比例。
2011-08-17 astro-ph.HE
Investigating the coronal structure by studying time lags in the Atoll source 4U 1705-44 using AstroSat
我们对环礁源4U 1705-44进行了详细的计时研究,以了解吸积盘的几何形状。利用AstroSat LAXPC数据对软能(3-5 keV)和硬能(15-30 keV)带进行了交叉关联函数研究。我们探测到了几十到几百秒的硬滞后和软滞后。一个动态的CCF的研究进行了相同的能带的光变曲线之一,我们发现几十秒($<$ 50秒)的较小的滞后,这表明变化可能是源自日冕。我们发现在3-10 keV频带中在$\sim$ 13 Hz附近存在宽噪声分量,这在10-20 keV频带中不存在。我们将观测到的滞后解释为中子星周围日冕或边界层的调整时间尺度,并将该结构的高度限制在几十公里。我们独立估计日冕高度约为15公里,假设PDS中的13 Hz特征源自中子星周围粘性壳层的振荡。
2021-09-06 astro-ph.HE
X-Ray Timing Properties of the Black Hole Candidate IGR J17091-3624 During the 2022 Outburst Onset with AstroSat
Tezpur University(特普尔大学)
该研究利用AstroSat观测黑洞候选体IGR J17091-3624在2022年爆发初期情况,通过大面积X射线正比计数器研究C型QPO演化等,为内吸积流几何结构演化提供重要见解。
2026-07-17 astro-ph.HE
The curious time lags of PG 1244+026: Discovery of the iron K reverberation lag
高频铁K混响滞后,其中线的红翼在线质心之前响应,是相对论反射离开内部吸积盘的鲁棒签名。在这封信中,我们报告了在PG 1244+026中从~120 ks的数据(XMM-牛顿望远镜的1个轨道)发现的Fe K滞后。在~ 1 e-4 Hz的频率下,相对于连续谱的滞后幅度为1000 s。我们还发现了一个可能的频率依赖性的线:当我们探测更高的频率(即从一个较小的发射区域较短的时间尺度)的Fe K滞后峰值线的红翼,而在较低的频率(从一个较大的发射区域),我们看到占主导地位的反射滞后从休息帧线质心。平均能谱显示出强烈的软过剩,但有趣的是,没有软滞后的迹象。考虑到这个源有无线电发射,它几乎没有报告的软过剩和硬带之间的相关变化,我们探索一种可能的解释,其中软过剩在这个源中占主导地位的陡峭的幂律定律,如发射从喷流,电晕(或基地的喷气)照射内吸积盘,创建模糊的反射功能明显的频谱和滞后。一般相对论射线追踪模型很好地拟合了Fe K滞后,最佳拟合给出了高度为5个引力半径且黑洞质量为1.3e7兆太阳的紧凑X射线源。
2013-11-20 astro-ph.HE
The Evolution of the Phase Lags Associated with the Type-C Quasi-periodic Oscillation in GX 339--4 during the 2006/2007 Outburst
我们给出了2006/2007年爆发上升阶段期间GX 339- 4中C型QPO的相位滞后演化。我们发现,在QPO频率的相位滞后总是积极的(硬),并显示非常不同的行为与频率低于和高于$\sim1.7$ Hz的QPO:当QPO频率低于$\sim1.7$ Hz,相位滞后增加QPO频率和能量,而当QPO频率高于$\sim1.7$ Hz,相位滞后保持或多或少恒定。当QPO频率高于$\sim1.7$ Hz时,在6.5 keV附近的滞后能谱中总是存在一个宽的特征,这表明反射分量可能对相位滞后有显著的贡献。低于$\sim1.7$ Hz时,QPO rms首先随能量降低,然后变为几乎平坦,而高于$\sim1.7$ Hz时,QPO rms随能量增加。在从低硬态到硬中间态的跃迁过程中,功率密度谱中出现了二次谐波和次谐波。二次谐波和次谐波相位滞后随其中心频率的演化非常相似。然而,二次谐波和次谐波相位滞后的能量依赖性是完全不同的。我们的研究结果表明,在不同的爆发阶段,不同的机制可能负责的相位滞后的QPO。我们简要地讨论了产生滞后的可能情况。
2017-07-19 astro-ph.HE
New Results on the Time lags of the Quasi-Periodic Oscillations in the Low-mass X-ray Binary 4U 1636--53
利用Rossi X射线定时探测器获得的大量数据,对中子星低质量X射线双星4U 1636-53的百赫兹准周期振荡(QPOs)和QPOs的傅立叶时间滞后与能量和频率的关系进行了分析。我们发现:(i)对于突变频率QPO:对于低频,一般来说,时滞是正的,但它随着频率的增加而减小,在20 Hz时达到零滞后。在20和35 Hz之间,在零附近有一个小的波动,从那里时间滞后再次变为正,并增加到略高于零,直到65 Hz。(ii)对于hHz QPO:我们看到,当频率为100 Hz时,时间滞后为负,但在110 Hz时,它已经增加到零,这与直到130 Hz的该值一致,从130 Hz开始,它在140 Hz附近增加到0.5毫秒。从140 Hz开始,时间滞后急剧减小,对于大于220 Hz的hHz,时间滞后为强负。我们比较这些滞后与我们以前的结果在同一个源的千赫兹QPO的滞后,并讨论可能的情况下,在这个系统中产生的滞后的背景下,反射的吸积盘或(上)下散射在热介质接近的中子星。
2015-05-14 astro-ph.HE
Long term variability of Cygnus X-1. IX. A spectral-timing comparison of Cygnus X-1 and MAXI J1820+070 in the hard state
本文首次系统比较持续源 Cyg X-1 与暂现源 MAXI J1820+070 在硬态下 0.5-200 keV 的谱-时性质,发现二者在软延迟、低频硬延迟及 rms 谱演化上存在显著差异,并提出这些差异源于吸积率与光度依赖的冕几何结构,而非黑洞质量或源类型的内在区别。
2025-08-16 astro-ph.HE
Discovery of Fourier-dependent time lags in cataclysmic variables
我们报告的第一项研究的傅立叶频率相关的相干性和相位/时间滞后在光学波长的激变变量(MV Lyr和LU Cam)显示典型的闪烁变化的白光。使用ULTRACAM在威廉·赫歇尔望远镜上进行了观测。用SDSS滤波器$u'$、$g'$和$r'$同时获得了两个系统的光变曲线,其节奏在$\approx0.5-2$秒之间,并允许我们探测~10^{-3} Hz和~1 Hz之间的时间频率。我们发现在u ',g'和r'光变曲线之间的高相干性至少达到~10^{-2} Hz。此外,我们检测到红色/负滞后,其中红色波段滞后于蓝色波段,处于最低观测频率。对于MV Lyr,观察到的时间滞后长达约3秒,而LU Cam显示的时间滞后更大,约为10秒。试图解释在X射线双星和活动星系核中观察到的红色/负滞后现象的机制涉及到在致密天体附近产生的光子反射到吸积盘的表层上,其中滞后延迟仅仅是光从发射源到反射吸积盘区域的旅行时间。虽然这可能是一个可行的解释MV Lyr中观察到的滞后,在LU Cam中观察到的滞后太大,无法用来自磁盘和/或施主星的反射来解释。我们建议再加工的热时间尺度上的边界层光子到吸积盘作为一种可能的机制,以解释在吸积白矮星,或反向(由内而外)的冲击通过较冷的磁盘区域,因为它们向外移动的磁盘内观察到的滞后。
2013-02-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The long term X-ray time-lags of NGC 4051
本文给出了塞弗特星系NGC 4051的长期的、依赖于频率的X射线时间滞后。我们使用Rossi X射线定时探测器在2-4、4-7和7-10 keV波段的光变曲线,并在$10^{-7}-10^{-6}$ Hz处测量了时间滞后。这是活动星系核时滞被测量的最低频率范围。在较高的能量带的变化延迟相对于我们观察到的变化在2-4千电子伏,在协议的时间滞后在高频率。当我们把我们的结果与在较高频率下的时间滞后的模型拟合结果结合起来时,我们发现NGC 4051中的X射线硬滞后在从$\sim 10^{-7}$到$\sim 10^{-3}$ Hz的宽频率范围内遵循斜率$\sim -1$的幂律。这与天鹅座X-1的时间滞后是一致的,这一结果进一步支持了活动星系与银河系X射线黑洞双星之间的类比。
2019-03-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Comparison of time/phase lags in the hard state and plateau state of GRS 1915+105
我们研究了GRS 1915+105在平台态和无线电安静硬态下的能量和频率依赖性时间/相位滞后的复杂行为。在我们的时序分析中,我们发现,当源在无线电中微弱时,QPO在2 Hz以上观察到,并且通常表现出软滞后(软光子滞后硬光子),而在无线电明亮的平台状态中的QPO在2.2 Hz以下发现,并且始终表现出硬滞后。QPO频率处的相位滞后与QPO频率强烈反相关,在2.2 Hz处改变符号。然而,在一次谐波频率处的相位滞后是正的,并且在~0.172 rad处几乎与频率无关,而与无线电发射无关。在第一谐波的滞后能量的依赖性也是独立的无线电通量。然而,在QPO频率的滞后是负的,在所有的能量在无线电安静状态,但滞后在QPO频率在平台状态是正的,在所有的能量和显示的滞后能量谱相对于无线电安静状态的“反射型”的演变。滞后能量的依赖性大致是对数,但有一些证据表明,在4-6千电子伏左右的突破。最后,傅立叶频率相关的相位滞后谱在平台状态期间相当平坦,但在无线电安静状态期间从负向正增加。我们讨论了我们的研究结果的影响,在一些通用的模型。
2013-10-11 astro-ph.HE
Timing Signatures of the Internal-Shock Model for Blazars
我们研究了耀变体内部冲击模型的光谱和时间特征。为此,我们建立了一个半解析模型,描述了耀变体喷流中相对论性壳层碰撞产生的内激波随时间变化的辐射输出。考虑了同步辐射和同步自康普顿辐射的辐射以及各向同性外辐射场的康普顿化。我们评估的离散关联函数(DCF)的模型光变曲线,以评估光子能量依赖的时间滞后和质量的相关性,由DCF的峰值表示的功能。我们的方法几乎完全分析性质,使我们能够详细研究各种模型参数对所产生的光谱和定时功能的影响。本文重点讨论了一系列参数,其中γ射线的产生主要是由外部辐射的康普顿化,最有可能适用于γ射线明亮的平谱射电类星体(FSRQs)或低频峰值BL Lac对象(LBLs)。在大多数与FSRQ和LBL相关的情况下,光发射的可变性与X射线和高能(HE:> 100 MeV)伽马射线发射高度相关。我们的基线模型预测,相对于高能量带的光学可变性的领先1 - 2小时,以及在X射线之前的HE伽马射线的领先约1小时。我们发现,某些参数的变化可能会导致改变的迹象带间的时间滞后,可能解释缺乏持久的趋势,在大多数耀变体的时间滞后。
2010-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Evolution of Rapid Optical/X-ray Timing Correlations in the Initial Hard State of MAXI J1820+070
我们报告了对MAXI J1820+070(一个黑洞低质量X射线双星系统)超亮2018年爆发的快速光学/X射线计时观测的多个时期活动。在最初的硬态下,观察持续了80天,并使用NTT/ULTRACAM和GTC/HiPERCAM进行光学(ugriz滤波器,时间分辨率为8- 300 Hz),使用ISS/NICER进行X射线。我们发现(i)光学和X射线光变曲线之间的反相关性越来越大,(ii)在所有历元中,光学滞后为0.2 s(在较长波长处具有较长的滞后)时存在稳定的正相关性,以及(iii)在最后一个X射线最软的历元中,\textit{negative}光学滞后处存在奇怪的正相关性,较长的波长显示出更大的相关性和更负的滞后性。为了解释这些,我们假设可能存在两个同步辐射组件,一个紧凑的射流和热流。在我们的模型中,喷流的重要性在爆发过程中降低,而热流保持静止(因此,相对而言,重要性增加)。我们还讨论了以前发现的准周期振荡,并注意到它如何创建相干光的时间滞后,在较长的波长,在至少两个时代。
2021-05-25 astro-ph.HE
X-ray time lags and nonlinear variability in the ultraluminous X-ray sources NGC 5408 X-1 and NGC 6946 X-1
我们提出了我们的分析的X射线可变性的两个超铝X射线源(ULXs)的基础上多XMM-牛顿观测。我们发现,线性均方根通量的关系是存在于八个观测的NGC 5408 X-1,也在三个观测的NGC 6946 X-1,但从其他ULX的数据一般不足以约束任何均方根通量的关系。这种关系的存在以前只在NGC 5408 X-1的两次观测中报道过;我们的研究结果表明,这是NGC 5408 X-1可变性的持久特性,并延伸到至少一个其他变量ULX。我们推测这是一个普遍存在的属性ULX的变化,因为它是X射线的变化,在其他发光吸积源。我们还恢复了NGC 5408 X-1中硬带和软带之间的时间延迟,在频率高于~几mHz时,软带(<1 keV)相对于硬带(>1 keV)延迟高达~10 s(~0.2 rad)。对于第一次,我们延长了滞后分析,以较低的频率,并找到了一些证据的逆转的滞后,一个硬滞后的~1 ks在~0.1兆赫的频率。我们的能量分辨分析表明,时间延迟是能量依赖的。我们认为,滞后是不太可能的结果,从吸积盘反射(“混响”)的基础上缺乏反射功能的光谱,和大尺寸的反射器推断滞后的幅度。我们还认为,将软滞后与这些ULX中的准周期振荡(QPO)相关联-并在ULX中的软滞后与银河系X射线双星的一些低频QPO中看到的软滞后之间进行类比-还为时过早。
2015-08-06 astro-ph.HE
Discovery of Fe K-alpha X-ray reverberation around the black holes in MCG-5-23-16 and NGC 7314
最近的几次X射线观测揭示了活动星系核中光谱成分之间存在混响时间延迟。大多数观测到的滞后是在直接看到的幂律康普顿化分量和黑洞附近反射产生的软过剩之间。NGC 4151是第一个在铁K波段显示出这些滞后的天体。在这里,我们报告的混响滞后的发现,在铁K波段的其他两个来源:MCG-5-23-16和NGC 7314。在这两个对象中,6-7 keV的带,其中Fe K线峰值,滞后于较低和较高能量的带,时间延迟约1千秒。这些滞后不太可能是由于窄铁钾线。它们与相对论加宽的铁K线的反射完全一致。测量的滞后,他们的时间尺度和光谱模型,表明大部分的辐射分别在MCG-5-23-16和NGC 7314的5和24个引力半径处发射。
2013-03-15 astro-ph.HE
Measuring Light Echos in NGC 4051
对利用NuSTAR天文台对NGC 4051进行的五次存档X射线观测进行了分析,揭示了覆盖广泛X射线光子能量的波段中通量变化之间的滞后。在比较的所有成对频带中,较硬频带在时间频率~5E-5 Hz处始终滞后较软频带至少1000 s。此外,在~ 2 E-4 Hz的频率下测量到高达400 s的软带滞后。来自内部吸积盘中过量软带发射的光回波不能解释这些数据中的滞后,因为它们与预计软带没有反射贡献的能带交叉相关。的基本属性的时间延迟已被参数化,通过拟合顶帽响应函数,随光子能量的变化,充分考虑到测量的时间滞后值之间的协方差。低频硬带滞后和过渡到软带滞后是一致的混响延迟所产生的时间滞后从环核散射的X射线,虽然需要更大的模型复杂性来解释整个频谱的滞后。正如预期的那样,散射部分随着光子能量的增加而增加,并且散射部分很高,表明洗消机在连续源周围具有约50%的全局覆盖部分。核周围的物质,可能与距主X射线源几百个引力半径处的盘风有关,可以提供适当的后处理。
2017-02-14 astro-ph.HE
The Closest Look at 1H0707-495: X-ray Reverberation Lags with 1.3 Ms of Data
活动星系核中的混响滞后现象最早是在NLS 1星系1H 0707 -495中发现的。我们提出了一个后续的分析使用1.3 M的数据,这使得有史以来最接近的看这个显着的源的混响签名。我们证实了先前的发现,在频率v ~ [0.5 - 4] e-4 Hz下的硬滞后约为100秒,在更高的频率v ~ [0.6 - 3] e-3 Hz下的软滞后约为30秒。这两个频域在其滞后谱中清楚地显示出不同的能量依赖性。我们还发现了一个签名的证据,从广泛的铁K线在高频滞后谱。我们使用蒙特卡罗模拟来显示如何滞后和相干测量响应泊松噪声的添加和稀释由其他组件。随着我们更好地了解这些影响的滞后,我们表明,滞后能谱可以模拟的情况下,低频硬滞后产生的一个紧凑的日冕响应通过光学厚吸积盘传播的吸积率波动,和高频软滞后产生的短光旅行延迟与日冕幂律光子反射光盘。
2012-10-04 astro-ph.HE
Pulsations and constraints on time lags in two distinct ULXs: NGC 5204 X-1 and NGC 55 ULX-1
Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia(帕维亚高等大学学院);Department of Physics and Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文系);Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University, Dept of Physics, South Road, Durham DH1 3LE, UK(达勒姆大学河外天文学中心)
本研究对两个超亮X射线源(NGC 5204 X-1 和 NGC 55 ULX-1)进行时变分析,发现显著的自转周期,并约束吸积盘尺度与结构。
2026-10-07 astro-ph.HE
The black hole candidate MAXI J1659-152: spectral and timing analysis during its 2010 outburst
我们提出了一个全面的光谱定时研究的黑洞候选人MAXI J1659-152在其2010年爆发。我们分析了65 RXTE观测沿这一时期,并计算了常用的研究黑洞瞬态的基本图。我们拟合了能量谱和能量谱,并研究了谱参数和时间参数沿爆发的演化。我们讨论了在不同的能量带的光盘和硬组件的源的能谱的相对贡献的基础上观察到的变化的演变。我们的结论是,硬排放占所观察到的快速变化,它被强烈淬火时,观察到B型振荡。我们发现,光盘和硬发射负责本地计数率峰值,直到系统达到软状态。从这一点上,只有在硬组分中观察到的峰,而热组分可能单调下降的吸积率降低。我们还计算了软X射线和硬X射线变化之间的时间滞后,证实了在硬到软的过渡期间比在硬状态期间的滞后更大。
2011-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Physical Model for the Spectral-Timing Properties of Accreting Black Holes
我们开发了新的技术去卷积的径向结构的X射线发射区在明亮的低/硬态的黑洞天鹅座X-1使用光谱和定时数据在3-35 keV的范围。在这些能量下的光谱是由康普顿化而不是圆盘所主导的,但是在不同能带之间的时间滞后以及这些能带的功率谱中的归一化和形状的差异中存在复杂的模式,这清楚地表明康普顿化不是从单个均匀区域产生的。我们使用一个物理为基础的模型,通过一个频谱不均匀的流动传播的密度波动,设置的频谱成分,通过联合拟合的时间平均和傅立叶分辨光谱。任何波段的预测变化都是在傅立叶空间中解析建模的,因此它可以直接拟合到观测到的功率谱和滞后。我们发现,最佳拟合模型挑选出三个不同的半径的流动,每个具有不同的康普顿谱。在这些半径处产生的变化和光度被增强,而来自较大半径的波动的传播被抑制。我们将这些半径与圆盘截断、流动的内边缘和(更推测性地)喷气发动半径相关联。这些不同的半径在源接近低/硬和高/软状态之间的过渡的情况下是最明显的。我们认为,在较低的光度下看到的平滑的功率谱意味着源结构是简单的过渡。
2018-08-30 astro-ph.HE
A hard look at thermal reverberation and optical/UV lags in NGC 5548
在许多活动星系核中,紫外光/光学变化的相关性非常好,表现出随波长增加而增加的延迟。据认为,这是由于X射线发射的热再处理的吸积盘。在这种情况下,来自日冕的可变X射线通量照亮了吸积盘,在那里它被部分反射,部分吸收和热化在盘中产生UV/光学混响信号。这将导致时间滞后随着波长的增加而增加。然而,尽管观测到的作为波长函数的时间滞后的形状与模型预测一致,但它们的振幅表明盘的温度比预期的要高得多。在这项工作中,我们估计的响应函数和相应的时间滞后假设一个标准的Novikov-Thorne吸积盘照射的点状X射线源。我们考虑到所有的相对论效应的光传播从X射线源的磁盘,然后到观察者。我们还计算了磁盘的反射,占其电离剖面。结果表明,在X射线源高度较大、吸积率较低的情况下,热混响效应较强。我们还发现时滞随高度和吸积率的增加而增加。我们将我们的模型应用于NGC 5548,我们表明,在这个源中观察到的滞后可以解释的模型,源高度为$\sim 60 ~\rm r_g$和最大自旋黑洞的爱丁顿极限的百分之几的吸积率。
2019-06-19 astro-ph.HE
The inner flow geometry in MAXI J1820+070 during hard and hard-intermediate states
[摘要]背景:本文对最近发现的异常明亮的黑洞X射线双星系统MAXI J1820+070进行了系统的X射线光谱计时研究。我们的分析集中在2018年爆发的第一部分,涵盖了整个硬态的上升,明亮的硬态和硬中间态,以及向软中间态的过渡。目的:我们解决的问题,约束的几何形状的最里面的吸积流及其演变整个爆发。方法:我们采用两种独立的X射线光谱计时方法应用于MAXI J1820+070的NICER数据。我们首先确定和跟踪的软X射线混响滞后的特征频率的演变。然后,我们研究了造成观测到的热混响滞后的准热分量的谱演化。结果如下:在大部分爆发过程中,热混响滞后的频率稳步增加,这意味着X射线源和圆盘之间的相对距离随着源的软化而减小。然而,在过渡附近,这种演化中断,表现出滞后振幅(频率)的突然增加(减少)。协方差谱中的准热分量的温度在所有分析的观测中一致地增加。结论:过渡附近的热混响滞后的行为可能与在无线电波长检测到的相对论等离子体喷射,这表明这两种现象之间的因果关系。在大多数硬态和硬中间态中,圆盘都是被截断的(内半径为$R_{\rm in}>\sim 10 R_{\rm g}$),只有在过渡附近才接近最里面的稳定圆形轨道。
2021-08-06 astro-ph.HE
Spectral-Timing Evolution of a Black hole X-ray binary Swift J1727.8-1613: Linking Disk Reflection and Type-C QPO Frequency During the 2023 Outburst
North Bengal University(北孟加拉大学);Cooch Behar Panchanan Barma University(库奇比哈尔潘查南班马大学)
本研究针对黑洞X射线双星Swift J1727.8-1613 2023年爆发的亮硬中间态,结合NuSTAR光谱与计时分析,揭示C型QPO相干性演化规律,验证Lense-Thirring进动对吸积系统时谱特性的调控作用。
2025-11-16 astro-ph.HE
Cross-spectral modelling of the black hole X-ray binary XTEJ1550-564: challenges to the propagating fluctuations paradigm
爆发过程中黑洞X射线双星的时间特性可以用质量吸积率起伏向黑洞传播来模拟。这样的模型预测由于传播延迟引起的能带之间的时间滞后。传播波动模型的首次应用黑洞功率谱显示出良好的协议与数据。事实上,从这些系统中观察到的硬滞后似乎与这一普遍预测一致。我们的PROPFLUC代码允许同时预测功率谱,时间滞后,和作为能量的函数的变化的相干性。这被成功地应用于黑洞MAXIJ 1659 -152的Swift数据,联合拟合两个能带的功率谱和这两个带之间的交叉谱。在目前的工作中,我们试图模拟两个高信噪比的罗西X射线定时探测器(RXTE)观测的黑洞XTE J1550-564。我们发现,这两个观察可以充分解释的模型,即使考虑,除了以前的PROPFLUC版本,不同的传播速度的波动。经过广泛的探索模型扩展,我们初步得出结论,模型预测和数据之间的定量和定性的差异是通用的传播波动范式。这一结果鼓励进一步调查的传播波动模型的基本假设。我们讨论了这些假设,着眼于未来的工作。
2017-04-25 astro-ph.HE
Revisiting The Spectral and Timing Properties of NGC 4151
NGC 4151是X射线中最明亮的赛弗特1核。这是第一个在Fe K波段显示短时间延迟的物体,这归因于相对论混响,为探测黑洞尺度的区域提供了新的工具。在这里,我们报告了2015年大型XMM-Newton活动的结果,以进一步研究这些短暂的延迟。分析高质量的数据,跨越几个小时和几十年的时间尺度,我们发现,中性和电离吸收显着的光谱形状。考虑到它们的影响,我们没有发现相对论反射成分的证据,与早期的工作相反。在新数据中显著测量到了与能量相关的滞后,但与旧数据相比,能量分布并不像一条宽的铁线。复杂的滞后能谱,以及缺乏强有力的证据,相对论性的光谱分量,表明能量依赖的滞后产生的吸收效应。长期的光谱变化提供了新的细节上的变化窄铁K $α$线。我们发现,它的变化是相关的,并延迟相对于,主要的X射线连续。我们测量了$τ= 3.3^{+1.8}_{-0.7}$天的延迟,这意味着起源于内宽线区(BLR)。延迟是H $β$线延迟的一半,表明几何形状与光学BLR略有不同。
2019-08-26 astro-ph.HE
Full Spectral Survey of Active Galactic Nuclei in the Rossi X-ray Timing Explorer Archive
我们已经分析了光谱的所有活动星系核的罗西X射线定时探测器(RXTE)档案。我们目前的长期平均值的吸收,铁线等效宽度,康普顿反射和光子指数,以及计算流量和光度在2-10千电子伏波段的100 AGN有足够的亮度和整体观测时间,以产生高质量的光谱结果。我们比较这些参数在不同的分类塞弗特和耀变体。我们的分布的光子指数的塞弗特1和2的是一致的想法,塞弗特共享一个共同的中心引擎,但我们的康普顿反射峰强度的分布不支持经典的图片的吸收由环面和反射小康康普顿厚盘的类型只取决于倾角。我们的结论是,一个更复杂的反射几何形状,如组合盘和环面或clujettorus可能是一个更准确的图片康普顿厚的材料。我们发现,康普顿反射存在于约85%的塞弗茨,并通过比较Fe线EW的康普顿反射峰强度,我们发现,平均40%的Fe线出现在康普顿厚的材料,然而,这个比例是不一致的,从对象到对象,似乎并不依赖于光学分类。
2013-06-18 astro-ph.HE
Understanding X-ray reflection emissivity profiles in AGN: Locating the X-ray source
由于活动星系核中X射线的反射,吸积盘的照明模式(或发射率分布)可以理解为相对论效应对从中心黑洞周围日冕中的源传播的射线的影响,无论是在它们的轨迹上还是在吸积盘本身上。由于各向同性点源以及简单的扩展几何形状的理论发射率分布计算在图形处理单元(GPU)上进行的广义相对论射线追踪模拟。这样的模拟假设只有广义相对论自然解释吸积盘的发射率分布确定从相对论加宽的发射线急剧下降(与6和8之间的指数的幂律)在光盘的内部区域,然后平坦化到几乎一个常数,然后趋向于一个常数的指数为3的外光盘。各种源的位置,范围和几何形状的模拟显示了发射率分布如何取决于这些属性,并且当与混响时间滞后相结合时,允许约束主要X射线源的位置和范围。将2008年1月获得的1H 0707-495光谱中加宽的铁K发射线确定的发射率剖面与理论发射率剖面进行比较,并应用混响滞后的约束,表明存在一个初级X射线发射的扩展区域,位于吸积盘上方低至2 rg,向外延伸至半径约30 rg。
2012-06-04 astro-ph.HE
A soft X-ray reverberation lag in the AGN ESO 113-G010
最近在附近的几个可变活动星系核中发现了混响滞后。在这里,我们分析了~100 ksec档案XMM牛顿观测的高度可变AGN,ESO 113-G 010,以寻找硬,1.5 - 4.5 keV,软,0.3 - 0.9 keV,能量X射线带之间的滞后。在光变曲线中可用的最低频率(<1.5E-4 Hz)处,我们发现硬滞后,其中幂律主导的硬带滞后于软带(反射分数高)。然而,在(2-3)E-4 Hz范围内的较高频率处,我们发现-325 +/-89 s的软滞后。随着频率的增加,从硬滞后到软滞后的一般演化与其他活动星系核中检测到软滞后的情况相似。我们解释这种软滞后是由于来自吸积盘的反射,反射分量响应于来自X射线日冕的变化。对于质量为7 E6 M(太阳)的黑洞,这对应于~9 R_g/c的光穿越时间,然而,稀释效应意味着内禀滞后可能比这更长。根据最近的黑洞质量标度的滞后特性,滞后的幅度和频率更符合黑洞的质量比最好的估计,虽然通量依赖效应可以很容易地增加这么大的散射。
2013-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Modelling the broad Fe Kα reverberation in the AGN NGC 4151
最近对活动星系核(AGN)周围X射线反射滞后的探测,特别是在Fe Kα线区域,为研究超大质量黑洞周围吸积盘对硬X射线的时间分辨响应(反射)提供了可能。在这里,我们使用广义相对论传递函数的反射X射线从一个点源位于一定高度以上的黑洞研究的时间滞后预期作为一个函数的频率和能量的Fe Kα线区域。我们探讨的模型和依赖的滞后的关键参数,如高度的X射线源,吸积盘倾角,黑洞自旋和黑洞质量。然后我们将这些模型与观测到的NGC 4151中Fe Kα线滞后的频率和能量依赖性进行了比较。假设$4.6\times10^7~M_\odot$的光学混响映射质量,我们得到了在频率范围$(1-2)\times10^{-5}$ Hz内,对于位于具有最大旋转黑洞和倾斜度$i < 30^\circ$的高度$h = 7^{+2.9}_{-2.6}~R_G$的X射线源,在Fe Kα线上的滞后轮廓的最佳拟合。
2013-12-13 astro-ph.HE
Radio Frequency Timing Analysis of the Compact Jet in the Black Hole X-ray Binary Cygnus X-1
本文介绍了利用卡尔G。Jansky甚大望远镜阵和核光谱望远镜阵。有了这些数据,我们检测到明确的通量变化一致的排放量从一个可变的紧凑型射流。为了探测变异性信号如何沿射流传播,我们对数据进行了详细的时序分析。我们发现,无线电喷流发射显示没有显着的功率在傅立叶频率$f\gtrsim0.03$ Hz(低于$\sim30$秒的时间尺度),和更高频率的无线电频段(9/11 GHz)是强烈相关的时间尺度的范围内,显示一个大致恒定的时间滞后与傅立叶频率的几十秒。然而,在较低频率的无线电频段(2.5/3.5 GHz),我们发现在相同的时间尺度范围内的相干性的显着损失。此外,我们检测到X射线/无线电发射之间的相关性,测量X射线/无线电波段之间的时间滞后大约为几十分钟。我们使用这些滞后来求解紧凑型喷流速度,发现天鹅座X-1喷流比通常假设的紧凑型喷流更具有相对论性,其中$β=0.92^{+0.03}_{-0.06}$,($Γ=2.59^{+0.79}_{-0.61}$)。最后,我们约束射流尺寸尺度如何随频率变化,找到比简单射流模型($\propto ν^{-1}$)预测的更浅的关系($\propto ν^{-0.4}$),并估计$ϕ\sim0.4-1.8$度的射流开度角。通过这项研究,我们开发了旨在克服无线电计时分析挑战的观测技术,并创建了将快速无线电射流可变性与内部射流物理学联系起来所需的工具。
2019-01-11 astro-ph.HE
Reflection and timing study of the transient black hole X-ray binary MAXI J1803-298 with NuSTAR
本研究利用NuSTAR观测处于爆发中间态的暂现黑洞X射线双星MAXI J1803-298,通过时变和光谱分析发现低流量下的双QPO、近极大黑洞自旋、高吸积盘倾角及盘风特征,约束了盘几何结构与流量相关的光谱变化。
2023-03-24 astro-ph.HE