Gamma-ray binaries and related systems
经过最初的声明和长时间的中断，现在已经确定有几颗双星会发射高能（0.1 - 100 GeV）和极高能（> 100 GeV）的伽马射线。一个新的类别已经出现，称为“伽马射线双星”，因为它们的大部分辐射功率超过1 MeV。吸积X射线双星、新星和碰撞风双星（eta Car）也被探测到--"相关系统"证实了粒子加速在天体物理源中的普遍性。这些系统有什么共同点吗？是什么推动了它们的高能排放？这些过程与其他伽马射线源（恒星、活动星系核、超新星遗迹）的过程相比如何？我回顾了这些探测之后的观测和理论工作的财富，重点是伽马射线双星。我目前的证据表明，伽马射线双星驱动的旋转动力的双星。双星是实验室，当其组成部分在其轨道上旋转时，可以在规则的时间尺度上获得不同的有利位置或物理条件。我解释了伽马射线双星模型使用的基本成分，他们目前面临的挑战，以及他们如何能够带来对伽马射线双星物理学的见解。我讨论如何从微类星体的伽马射线发射提供了一个窗口吸积-喷射和加速之间的连接，而埃塔车和新星提出了新的问题，这些对象的物理-或扩散冲击加速理论。事实上，通过在通常无法预见的尺度和环境中测试高能天体物理过程，解释双星的伽马射线发射会使我们的理论变得紧张，这就是这些探测最有价值的原因。
2013-09-05 astro-ph.HE
Reprocessing model for the optical quasi-periodic oscillations in black hole binaries
许多黑洞X射线瞬变现象在相同频率的光学（紫外）和X射线波段显示出准周期振荡（QPO），这对这些波长的辐射产生模型提出了挑战。我们提出了一个模型，其中的光辐射调制振荡的X射线通量导致不同的照射的吸积盘的外部。在外盘半径与QPO周期之比足够小的系统中，所提出的QPO机制不可避免地发生。我们表明，与在非周期性变化的情况下，它是不可能获得的光学QPO轮廓从那些观察到的X-射线通过传递函数，因为不同的X-射线信号所看到的光盘和观察者。我们表明，随着QPO频率的增加，发生在上升阶段的X射线爆发，均方根值应该是恒定的足够低的频率，然后增加达到峰值，最后大幅下降时，QPO周期变得可比的光穿越时间的外盘。我们预测，在这个模型中的QPO均方根应增加向更短的波长，这一事实可以用来区分它从其他QPO机制。
2015-03-16 astro-ph.HE
The linear rms-flux relation in an Ultraluminous X-ray Source
我们报告的第一个检测的均方根变化幅度和通量之间的线性相关性的超铝X射线源NGC 5408 X-1。均方根通量关系已在几个银河系黑洞X射线双星、几个活动星系核和至少一个中子星X射线双星中观测到。这一结果支持了一个假设，即线性均方根通量关系是共同的所有发光黑洞吸积，甚至可能是一个基本属性的吸积流动的紧凑的对象。我们还首次展示了这种ULX的可变性的交叉光谱特性，比较低于和高于1千电子伏的变化。的相干性和时间延迟的约束很差，但一致的两个频带之间的高相干性，在大多数的可观察的频率范围内，和一个显着的时间延迟（硬领先软变化）。滞后的幅度和频率依赖性与BHB中通常观察到的基本一致，但滞后的方向相反。这些结果表明，ULX的可变性研究，使用长X射线观测，约束的过程中驱动ULXs的行为，和ULXs的位置的计划中的黑洞吸积从BHB到活动星系核的承诺。
2010-03-30 astro-ph.HE
High-Frequency Quasi-Periodic Oscillations from GRS 1915+105
我们报告了对明亮黑洞双星GRS 1915+105的所有档案Rossi X射线定时探测器（RXTE）观测的系统定时分析结果，以检测高频准周期振荡（HFQPO）。我们在两个能带中产生功率密度谱，并将分析限制在30-1000 Hz的频率范围内。我们发现51个峰值的单次试验显著性大于3 σ。由于除了三个之外，所有的质心频率都分布在63和71 Hz之间，我们认为其中大多数都是重要的，无论涉及的试验次数如何。平均质心频率和FWHM分别为67.3 +/- 2.0 Hz和4.4 +/- 2.4 Hz。它们的分数均方根值在0.4%和2%之间变化（总频带检测），在0.5%和3%之间变化（硬禁止检测）。由于GRS 1915+105在长于1秒的时间尺度上表现出很大的变化，我们分析了16秒间隔的数据，发现探测仅限于色图中的特定区域，对应于源的B态，此时能谱由明亮的吸积盘成分主导。然而，HFQPO的均方根谱是非常硬的，并且在40 keV以下没有表现出平坦化，其中分数均方根达到11%。我们讨论了我们的研究结果，目前提出的模型，并将其与其他黑洞双星和中子星双星的结果进行比较。
2013-03-19 astro-ph.HE
Unveiling hidden variability components in accreting X-ray binaries using both the Fourier power and cross spectra
本文提出同时拟合功率谱与互谱实部、虚部的洛伦兹组合方法，揭示X射线双星中仅见于互谱的隐藏变率成分，并修正GRS 1915+105的QPO能量依赖解释。
2023-12-06 astro-ph.HE
First Search for an X-ray -- Optical Reverberation Signal in an Ultraluminous X-ray Source
利用NGC 5408的同步光学（VLT/FORS 2）和X射线（XMM-牛顿）数据，首次尝试在超亮X射线源（NGC 5408 X-1）中寻找混响信号。这个想法类似于AGN宽线混响映射，其中X射线和光通量之间的滞后测量与开普勒速度估计相结合，应该使我们能够称量中心紧凑对象。我们发现，尽管NGC 5408 X-1的X射线在几百秒的时间尺度上是可变的（RMS为9.0 $\pm$ 0.5%），但光发射没有显示出任何统计学上的显著变化。我们将RMS光学可变性的上限设定为3.3%，即3 $σ$。X射线与光学可变性的比率是X射线再处理效率的指标。在X射线双星中，这个比率大约是5。假设NGC 5408 X-1的比率相似，预期RMS光学变化为$\approx$ 2%，这仍然比本研究中VLT观测的可能值低大约2倍。我们在$\sim$ 24小时时间尺度上发现了光学变异性的边缘证据（3 $σ$）。我们的研究结果表明，这样的测量可以进行，但测光条件，低天空背景水平和更长的同时观测将需要达到类似于X射线双星的光学变化水平。
2016-01-11 astro-ph.HE
An exact analytic treatment of propagating mass accretion rate fluctuations in X-ray binaries
在吸积致密天体的X射线辐射中观测到的非周期性变化的许多统计性质可以用传播涨落模型自然地解释。这考虑了在整个吸积流中被激起的质量吸积速率的变化。来自吸积流外部区域的变化将向中心物体传播，调制来自内部区域的变化，并最终调制辐射，从而产生所观察到的线性RMS通量关系以及傅立叶频率相关的时间滞后。该模型的先前处理依赖于计算密集的蒙特卡罗模拟，其只能产生统计特性（例如功率谱）的估计。在这里，我们找到精确的和解析表达式的功率谱和滞后谱预测相同的模型。我们使用我们的计算将Ingram & Done（2012）的模型拟合到XTE J1550-564的功率谱。我们在这里提出的结果将适用于任何治疗的传播波动模型，从而为未来的理论建模提供了一个非常强大的工具。
2013-06-17 astro-ph.HE
Shining Light on Quantum Gravity with Pulsar-Black Hole Binaries
脉冲星是自然界中发现的最精确的时钟之一，而黑洞为量子引力的研究提供了一个独特的舞台。因此，脉冲星-黑洞（PSR-BH）双星为探测量子引力效应提供了理想的天体物理系统。随着aLIGO的成功以及SKA和eLISA等仪器的出现，发现这种PSR-BH双星的前景非常光明。我们认为，PSR-BH二进制文件可以作为现成的测试场提出的解决方案的黑洞信息悖论。我们提出利用脉冲星光束通过黑洞事件视界附近区域的定时信号作为量子引力效应的探测器。特别是，我们证明了黑洞外的几何形状的波动会导致测量到的脉冲星脉冲到达时间的均方根偏差的增加。这就为黑洞信息逃逸的非暴力非定域性提议提供了一个清晰的观测测试。对于一系列穿越近视界区域的脉冲，该模型预测了$3 M_\odot$黑洞的$\sim30\ μ$ s，$30 M_\odot$黑洞的$\sim0.3\, $ ms和Sgr A* 的$\sim40\, $ s的脉冲到达时间的均方根。脉冲到达时间测量的当前精度足以辨别这些均方根波动。这项工作的目的是激励观测搜索PSR-BH系统作为一种手段，测试模型的量子引力。
2017-02-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Fast variability as a tracer of accretion regimes in black hole transients
我们给出了黑洞瞬态的均方根强度图。利用Rossi X射线定时探测器的观测数据，研究了2002年、2004年和2007年黑洞X射线双星GX 339-4爆发期间的均方根振幅变化与净计数率之间的关系。我们发现，均方根通量关系先前观察到的硬态在X射线双星不适用于其他国家，当不同的关系。这些关系可以用来作为一个很好的示踪剂的不同的吸积制度。在均方根强度图中我们识别了硬态、软态和中间态。不同状态之间的过渡被认为是产生显着的变化均方根通量关系。我们发现，需要一个单一的组件来解释在低计数率观察到的~ 40%的变异性，而没有或非常低的变异性与吸积盘的热分量。
2010-08-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Polarization modulation from Lense-Thirring precession in X-ray binaries
吸积黑洞和中子星双星的X射线光变曲线中的准周期振荡（QPO）是强场引力的有力诊断。然而，如果没有一个有效的理论模型，这种潜力就无法实现，而这一模型仍然难以捉摸。也许最有前途的模型相关联的QPO与透镜-Thirring进动的内部吸积流，在一个进动周期的过程中调制流量的视角和多普勒增强的变化。在这里，我们考虑旋进内部吸积流的极化特征。我们使用简单的假设康普顿化过程中产生的发射光谱，并考虑到所有的相对论效应，平行运输偏振矢量对观察员沿零测地线在克尔度规。我们发现，线偏振度和偏振角都应调制在QPO频率上。我们计算预测的绝对均方根变化幅度的偏振度和角度为一个特定的模型几何形状。我们发现，这应该是可能的，以检测这些调制的一个合理的部分参数空间与未来的X射线偏振仪，如美国宇航局的偏振光谱望远镜阵列（PolSTAR：卫星化身最近的气球实验X-Calibur）。
2015-04-30 astro-ph.HE
RMS-Flux Relation and Disc-Jet Connection in Blazars in the Context of the Internal Shocks Model
最近的blazar变化的分析表明，平均流量和均方根（rms）波动的平均流量之间的比例。虽然这样的均方根通量关系已被观察到的吸积盘/日冕的变化的X射线双星和塞弗特星系，并已被广泛建模，它的出现在喷流光变曲线的耀变体要求修改理论理解这一功能。在这项工作中，我们分析了现实的多波长射流光变曲线的时间变化特性，模拟的内部冲击模型的简化版本的上下文中，特别是专注于均方根通量关系。这些冲击将喷射电子加速到相对论能量，然后通过同步加速器和逆康普顿过程辐射冷却。我们发现，均方根通量的关系可以一致地恢复的情况下，其中的冲击具有不同的振幅的基础上产生它们的碰撞斑点的速度，而不是所有的冲击具有相同的振幅。我们观察到均方根通量关系的斜率取决于观察到的变化和电子布居的能量分布的波长。我们发现，吸积盘和喷流的可变性是反相关的，后者滞后的光盘。我们的研究结果提供了至关重要的约束的物理性质的射流，并通过该吸积盘和射流可能相关的连接模式。
2021-12-23 astro-ph.GA 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
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
Variability of X-ray binaries from an oscillating hot corona
研究了振荡热电晕的光谱和定时特性。这种振荡被认为是由于磁声波在日冕内传播，并由外部的，非指定的，激励触发。采用圆柱形几何形状，忽略旋转，在不同的边界条件下求解波动方程。由此产生的X射线亮度，通过嵌入的软光子的热康普顿化，然后计算，首先分析，假设局部压力扰动和辐射调制之间的线性关系。这些计算也比较蒙特卡罗模拟。研究结果表明：（1）电晕是一种低带通介质，它对白噪声的响应在低频为顶噪声功率谱密度（PSD），在高频为红噪声功率谱密度（PSD）;（2）PSD中存在共振峰。它们的功率取决于所选择的边界条件，更具体地说，取决于在电晕内边界处与外部介质的阻抗适应。(3)平顶噪声水平和中断以及谐振峰值频率与外半径rj成反比。(4)计算的均方根和f-频谱显示出随能量变化的总体增加。与观测到的变化特征，特别是在硬中间态的X射线双星的比较进行了讨论。
2010-01-13 astro-ph.HE
Rapid X-ray variability properties during the unusual very hard state in neutron-star low-mass X-ray binaries
在这里，我们研究了三颗中子星低质量X射线双星（1 RXS J180408.9-342058、EXO 1745-248和IGR J18245-2452）在最近提出的非常硬的光谱状态下的快速X射线变化（使用XMM-牛顿观测）（Parikh等人。2017）。我们所有的系统在其功率密度谱（均方根幅度范围从34%到102%）中表现出强到非常强的噪声分量，具有非常低的特征频率（低至0.01 Hz）。这些性质比通常在中子星低质量X射线双星的典型硬态中观察到的更极端，这些双星在X射线光度下观察到，与我们从我们的源观察到的相似。这表明，确实非常硬的状态是一个不同的光谱定时状态从硬状态，虽然我们认为，IGR J18245-2452的可变性行为是非常极端的，可能这个源是在一个非常不寻常的状态。我们还比较了我们的结果与快速X射线变化的吸积毫秒X射线天体IGR J 00291 +5934和斯威夫特J0911.9-6452（也使用XMM-牛顿数据），以前类似的变化现象被观察到。虽然它们的能谱（使用斯威夫特X射线望远镜观察到的）不一定那么硬（即，对于Swift J0911.9-6452），对于我们的其他三个源，我们得出结论，这两个源在XMM-牛顿观测期间可能也处于非常相似的状态。这表明，在这种新状态下发现的不同来源可能表现出不同的光谱硬度，必须研究光谱和快速变异性才能识别这种不寻常的状态。
2017-08-03 astro-ph.HE
Detection of a low frequency quasi-periodic oscillation in the soft state of Cygnus X-1 with Insight-HXMT
我们报告了在持续存在的黑洞高质量X射线双星天鹅座X-1的软态期间，在Insight-HXMT观测中检测到~88 mHz的短寿命窄准周期振荡（QPO）。该QPO在Insight-HXMT的所有三种仪器中均被显著检测到，因此在1-250 keV的宽能量范围内。QPO的分数均方根在3 keV以上（~5%）没有显示出显着的变化，而在较低的能量（~2%）下降。我们表明，这种QPO是不同的类型A，B，和C QPO通常观察到的黑洞X射线双星。我们比较QPOs在类似的频率，以前已经在其他持久的高质量的X射线双星在软状态下检测到，我们推测，这样的QPOs可能涉及到一些本地的不均匀性很少形成的风吸积系统的吸积流。
2021-08-19 astro-ph.HE
Polarized synchrotron emission in quiescent black hole X-ray transients
本文介绍了对黑洞X射线双星Swift J1357.2-0933和A0620-00的近红外偏振观测。在这两个来源中，最近的研究表明，在静止状态下存在可变的红外同步辐射，最有可能来自弱的紧凑喷流。对于Swift J1357.2-0933，我们发现同步辐射的偏振度为8.0 ± 2.5%（3.2 sigma检测到的固有偏振度）。流量的平均震级和均方根变率（在K_s波段为19- 24%）与以前的观测结果一致。这些属性意味着一个连续发射（长时间尺度上稳定），高度可变（短时间尺度上）在斯威夫特J1357.2-0933系统在静止的射流，其中有一个适度的纠缠磁场接近基地的射流。我们发现，对于A0620-00，光红外偏振可能有三个分量：沿视线的星际尘埃，系统内的散射，以及改变最红波段（H和K_s）偏振位置角的附加源。我们将其解释为同步辐射的更强贡献，通过减去视线偏振，我们测量到超过~ 1.25 +-0.28%的偏振和磁场矢量的位置角，该位置角与已分辨的射电喷流的轴平行。这些结果意味着，在低光度吸积系统中的弱喷流具有磁场，具有类似的纠缠领域相比，更明亮，硬态喷流的X射线双星。
2016-08-24 astro-ph.HE
Broadband 'spectro-temporal' features of extragalactic black hole binaries LMC X-1 and LMC X-3: An AstroSat perspective
我们提出的第一个结果河外黑洞X射线双星LMC X-1和LMC X-3使用所有的档案和遗产的观测AstroSat在$2016-2020$期间。宽带能谱（$0.5-20$千电子伏）的两个来源获得的SXT和LAXPC的机载AstroSat的特点是强热盘黑体组件（$kT_{in}\sim1$千电子伏，$f_{disc}>79\%$）以及陡峭的幂律（$Γ\sim2.4-3.2$）。LMC X-1的测辐射光度不同于爱丁顿光度的$7-10\%$（$L_{Edd}$），而LMC X-3的测辐射光度在$7-13\%$和$L_{Edd}$的范围内。我们使用MAXI数据研究了光变曲线的长期变化，发现LMC X-1的分数方差为$\sim25\%$，LMC X-3的分数方差为$\sim53\%$。我们研究这两个源的时间特性，并获得分数均方根变化PDS的频率范围$0.002-10$ Hz是$\sim9\%-17\%$的LMC X-1，和$\sim7\%-11\%$的LMC X-3。的“光谱-时间”属性表明这两个源是在热为主的软状态。用相对论吸积盘模型模拟了LMC X-1和LMC X-3的能谱，分别确定了它们在$7.64-10.00$ $M_{\odot}$和$5.35-6.22$ $M_{\odot}$范围内的质量。在90%置信度下，我们还将LMC X-1的自旋限制在$0.82-0.92$范围内，将LMC X…
2020-12-22 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
Propagating mass accretion rate fluctuations in X-ray binaries under the influence of viscous diffusion
吸积致密天体产生的X射线非周期性变化的许多统计性质可以用应用于吸积盘的传播涨落模型来解释。质量吸积速率的涨落源于粘性的变化，它在每个半径处产生，并引起密度的局部涨落。波动扩散通过光盘，并导致当地的质量吸积率的变化，这调制的X射线通量从内部光盘的情况下，黑洞，或从表面的情况下，中子星。在理论上解释快速变化的一个关键作用是对扩散过程的描述。涨落的传播和演化由扩散方程描述，扩散方程可用格林函数法求解。我们实现格林函数，以准确地描述波动在光盘中的传播。这是我们第一次同时考虑前向传播和后向传播。我们表明：（i）粘性扩散有效地抑制在时间尺度短于粘性时间的变化，（ii）局部波动的粘度影响的质量吸积率的变化都在内部和外部的吸积盘，（iii）传播波动不仅引起硬时间滞后如前所示，但也产生软滞后在高频率类似于那些常规归因于后处理，（iv）对于非常大的初始扰动的情况，预测偏离线性均方根通量关系。我们的模型自然地预测了起伏的功率谱。
2017-11-20 astro-ph.HE
Accretion disc winds imprint distinct signatures in the optical variability spectrum of black hole transients
研究首次将rms光谱方法用于V404 Cygni光学观测，发现吸积盘风导致吸收及反转P-Cygni等独特光变特征。
2025-01-07 astro-ph.HE
Spectral and Timing Properties of the Galactic X-ray transient Swift~J1658.2--4242 using Astrosat Observations
本文介绍了用{ \it Astrosat}上的LAXPC和SXT仪器观测到的新的银河系X射线瞬变雨燕J1658.2-4242的X射线定时和光谱分析。我们检测到突出的C型准周期振荡（QPO）的频率变化从$\sim 1.5$ Hz到$\sim 6.6$ Hz以及不同的二次谐波和次谐波。在观测过程中，在$\sim 1.56$ Hz处检测到的QPO漂移到$\sim 1.74$的较高质心频率，而在$\sim 6.6$ Hz处检测到的QPO在硬耀斑期间消失。在QPO和次谐波频率处的分数均方根随光子能量增加，而在二次谐波频率处的均方根似乎是恒定的。此外，我们已经观察到软时间滞后在QPO和次谐波频率高达$\sim 35$ ms的时间尺度，然而，在第二谐波频率有弱/零时间滞后。我们尝试用双吸收盘加热康普顿化模型对0.7- 25 keV波段的宽带数据进行光谱建模。根据光谱和时间性质，我们确定了源是在黑洞X射线双星的硬中间态。为了定量拟合能量和频率相关的分数均方根和时滞，我们使用一个单区波动传播模型，并讨论我们的结果在该模型的上下文中。
2019-10-17 astro-ph.HE
Timing analysis of Swift J1658.2-4242's outburst in 2018 with Insight-HXMT, NICER and AstroSat
我们利用硬X射线调制望远镜（Insight-HXMT），中子星内部成分探测器（NICER）和AstroSat在0.1- 250 keV的观测结果，对黑洞候选者Swift J1658.2-4242在2018年爆发期间进行了详细的时间分析。本文介绍了Insight-HXMT和NICER观测到的强度、硬度和积分均方根（rms）的演变。本文还报道了NICER（0.8-3.5Hz）和Insight-HXMT（1-1.6Hz）观测到的C型准周期振荡（QPO）。在0.5- 50 keV的能量范围内分析了QPO的特征。研究了QPO频率与强度、硬度、QPO均方根值等其它特性的关系。时间和光谱性质表明Swift J1658.2-4242是一个黑洞双星系统。此外，由Insight-HXMT、NICER和AstroSat同时观测计算的源均方根谱支持类星体的Lense-Thirring起源。Swift J1658.2-4242的QPO相位滞后与质心频率的关系表明，当<4 Hz时，QPO相位滞后接近于零，而在6.68Hz时，QPO相位滞后为软相位滞后。这种独立性与大倾角星系黑洞双星如MAXI J1659-152的趋势相同。
2019-10-10 astro-ph.HE
Radio-loudness in black hole transients: evidence for an inclination effect
吸积恒星质量的黑洞似乎在射电中占据两个分支：X射线光度平面。我们研究了大量黑洞低质量X射线双星的X射线变率特性，目的是在已知的吸积-喷射关系的背景下，揭示这些源的射电强/射电静性质的物理原因。对来自黑洞X射线双星样本的可用无线电和X射线数据的重新考虑证实，无线电安静是黑洞双星更正常的行为模式。有鉴于此，我们决定再一次检验射电响度可能是X射线双星倾角的结果这一假设。我们比较了“硬线”的斜率（X射线计数率和均方根变化之间的近似线性相关性，在活动黑洞的硬态中可见）、轨道倾角和我们样本源的无线电性质。我们发现，高倾角的物体比低倾角的物体显示出更陡峭的硬线，并且倾向于显示无线电安静的性质（唯一的例外是V404 Cyg），而不是低倾角的物体，这似乎是无线电响亮（er）。虽然需要进一步确认，但我们的结果表明，与多年来所认为的相反，黑洞低质量X射线双星的无线电大声/安静的性质可能是倾斜效应，而不是固有的源属性。这将解决流入-流出连接方面的一个重要问题，从而为发射硬态紧凑型喷气发动机的模型提供重要的约束。
2018-05-31 astro-ph.HE
Accretion geometry of the black hole binary MAXI J1820+070 probed by frequency-resolved spectroscopy
在硬态和硬中间态的X射线双星的内部吸积流的几何形状仍然存在争议。利用黑洞X射线双星MAXI J1820+070在2018年爆发上升阶段的NICER观测，我们研究了时间特性的演化，特别是突出的铁K $α$线的特征变化频率。使用频率分辨光谱，我们发现，反射发生在大的距离在明亮的硬态的康普顿化区域。在硬到软的转变期间，可变性性质表明反射器移动得更靠近X射线源。与此同时，铁谱线的峰值从6.5千电子伏移动到7千电子伏，这与从靠近黑洞延伸的高度倾斜的圆盘所预期的一致。我们还发现显着的变化的均方根（rms）的变异性的依赖性能源和傅立叶频率的来源软化。均方根能量依赖性的演变，线的轮廓，和定时特性的铁线跟踪的频率分辨光谱都支持图片的截断盘/内部流动的几何形状。
2021-03-16 astro-ph.HE
Understanding corona and disk evolution in black hole X-ray binaries through a comprehensive study of their broadband variability and QPO characteristics
Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院）
本文通过分析黑洞低质量X射线双星的宽带变异性及QPO特征，探讨其在爆发期间不同能谱状态下的日冕和盘的演化过程，揭示了QPO特性与系统能谱状态之间的关系。
2026-05-17 astro-ph.HE
Blazar Variability: A Study of Non-stationarity and the Flux-RMS Relation
本文利用AstroSat和XMM-Newton数据对三个耀变体的X射线光变进行分析，发现其PSD跨历元一致，并揭示耀变体存在非平稳性迹象及跨时间尺度的流量-均方根线性关系。
2020-05-11 astro-ph.GA 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
A NICER view of the corona through time-dependent Comptonization of the quasi-periodic oscillations in nine black-hole X-ray binaries
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）；Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；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科学学院）；UNLP)；Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata
通过分析九个黑洞X射线双星中准周期振荡的时变反斯托克斯化，研究冠状层在不同能谱状态下的演变及反馈分数变化。
2026-02-06 astro-ph.HE
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$0.01…
2021-09-29 astro-ph.HE
XMM-Newton Observations of NGC 247: X-ray Population and a Supersoft Ultraluminous X-ray Source
我们报告了2009年12月对NGC 247的新XMM-牛顿观测。该星系包含一个超软、超亮X射线源（ULX），其光谱由温度约为0.1 keV的热成分和光子指数约为2.5的幂律尾组成。在0.3-10 keV波段，热辐射是绝对的主导成分，占总光度的96%。在10^2 s和更长的时间尺度上，用ν^-1功率谱检测到变异性。这些特性与热态的黑洞双星一致，并表明存在至少600个太阳质量的中等质量黑洞。但是，积分均方根功率远高于热状态下的典型值。另一种解释可能是半径约为10^9 cm的光球。一个可能的吸收功能约1千电子伏的检测，这可能是由于高度电离风的吸收。NGC 247星盘内的X射线源具有与低质量X射线双星一致的光度函数。我们证实了以前的结果，X射线从类星体PHL 6625可能被吸收的气体在NGC 247，主要是在能量低于0.3千电子伏。
2011-06-02 astro-ph.HE
Broad-band variability in accreting compact objects
激变变星在许多方面与X射线双星相似。这两种类型的系统都拥有一个吸积盘，在大多数情况下可以到达中心致密物体的表面（或事件视界）。主要的区别在于X射线双星中的引力势阱比激变变星中的要深得多。因此，X射线双星发射的大部分辐射都是X射线波长，而激变变星则主要发射光学/紫外波长的辐射。这两种类型的系统显示非周期性的宽带变化，可以与吸积盘。在这里，所观察到的XRB中的X射线可变性的属性进行比较，在CV中的光学波长处观察到的那些。在大多数情况下，一旦考虑到与内吸积盘区域有关的时间尺度，这两类系统的变率性质在性质上是相似的。相似之处包括观测到的功率谱密度形状，均方根通量关系以及傅立叶依赖的时间滞后。这里简要概述了这些相似之处，把它们的上下文中的波动吸积盘模型，试图重现所观察到的变化。
2014-07-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Temporal evolution of quasi-periodic oscillations in an accreting black hole Swift J1727.8-1613: coevolution of the disk-corona during the state transition
本研究对黑洞X射线双星Swift J1727.8-1613进行时变分析，发现QPO频率与盘发射存在双分支相关，并揭示盘-冕几何演化，为态转变提供新见解。
2025-09-11 astro-ph.HE
A systematic study of the high-frequency bump in the black-hole low-mass X-ray binary GX 339-4
本文基于RXTE数据系统研究了黑洞双星GX 339-4四次爆发中的高频凸起特征，发现硬态下凸起强度与日冕温度正相关且与射电喷流反相关，揭示了吸积能量主要加热日冕而非喷流。
2023-11-21 astro-ph.HE
Looking for the underlying cause of black hole X-ray variability in GRMHD simulations
长期观测表明，黑洞X射线双星在几毫秒到几秒的时间尺度上表现出强烈的非周期性变化。所观察到的光变曲线显示出各种特征，如流量的对数正态分布和线性均方根流量关系，这表明潜在的变率过程是随机的。它也被认为是吸积所固有的。这种变化被模拟为向内传播的质量吸积率波动，虽然驱动波动的物理过程仍然令人费解。在这项工作中，我们分析了五个非常长的持续时间的广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟的光学薄，几何厚，黑洞吸积流，寻找线索的传播波动的模拟数据。我们发现，吸积配置文件从这些模拟显示向内传播的波动粘性频率以下的证据，具有较强的径向相干性和积极的时间滞后时，比较较小的半径，较大的半径，虽然这些时间滞后一般短于粘性的时间尺度和频率无关。我们的模拟还支持的概念，即在$\dot{M}$的波动建立在一个乘法的方式，模拟表现出线性均方根质量通量的关系，以及对数正态分布的质量通量。当结合模拟的质量通量与假设的发射率分布，我们还发现广泛的协议与观察到的功率谱和时间滞后，包括恢复的时间滞后的频率依赖性。
2020-07-27 astro-ph.HE
A ~3.8 hour Periodicity from an Ultrasoft Active Galactic Nucleus Candidate
很少有星系核被发现显示出显着的X射线准周期振荡（QPO）。在仔细模拟噪声连续体后，我们发现，在2005年的两次XMM-牛顿观测中，在超软活动星系核（AGN）候选者2XMM J123103.2+110648中显著检测到了~3.8小时的QPO（~ 5 σ），但在2003年的一次观测中没有检测到。QPO rms非常高，从0.2-0.5 keV的约25%增加到1-2 keV的约50%。QPO可能对应于银河系黑洞X射线双星中的低频类型，考虑到它的大均方根和核中黑洞的可能低质量（~10^5 msun）。我们还拟合了三个XMM-牛顿观测的软X射线谱，发现它们可以用纯热盘发射或光学厚低温康普顿化来描述。我们在2013年的两次Swift观测中没有看到清晰的X射线发射，表明源通量低于XMM-牛顿观测。
2013-12-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The X-ray view of black-hole candidate Swift J1842.5-1124 during its 2008 outburst
X射线爆发过程中的光谱和时间演化为研究黑洞X射线双星的吸积过程和辐射机制提供了重要线索。一组雨燕和RXTE观测被用来监测2008年黑洞候选者雨燕J1842.5-1124的爆发。我们研究这些数据，探讨吸积物理在BH XRB。我们对所有指向观测数据进行了全面的光谱和时序分析，包括拟合X射线谱和功率密度谱，测量光学和近紫外通量密度。我们还搜索频谱和定时参数之间的相关性。观察到的Swift J1842.5-1124的性质在许多方面与其他BH XRB相似，例如硬度-强度图和硬度-均方根图。当源开始从低硬态向高软态过渡时，观察到C型准周期振荡（QPO）。QPO的出现频率与强度和硬质组分指数相关，与硬度和总分数均方根值反相关。这些关系与Lense-Thirring进动模型是一致的。估计的U波段通量随X射线通量而变化，而V波段的通量密度保持为0.26 mJy。这些结果意味着X射线再处理或外盘热辐射的尾部贡献了U波段辐射的很大一部分;或者，伴星或喷流在较长波长处占主导地位。
2016-12-29 astro-ph.HE
Swift X-ray Telescope study of the Black Hole Binary MAXI J1659-152: Variability from a two component accretion flow
利用Swift X射线望远镜（XRT）对2010年黑洞X射线双星MAXI J1659-152的爆发进行了能量相关的X射线变率研究。在功率谱中观察到的宽带噪声分量和准周期振荡（QPO）表现出强烈的和变化的能量依赖性。结合Swift XRT数据与Rossi X射线定时探测器的数据，我们首次报告了这些组件在0.5-30 keV能量范围内的均方根谱（分数均方根振幅作为能量的函数）。我们发现，低频分量（< 0.1 Hz）的强度随能量的增加而减小，而高频分量（> 0.1 Hz）的强度随能量的增加而增加。在X射线波动传播模型的背景下，我们认为，低频成分起源于吸积盘（占主导地位的发射低于~ 2 keV）和较高的频率成分形成的热流（占主导地位的发射高于~ 2 keV）。由于QPO的性质表明，它可能有一个不同的驱动机制，我们调查的Lense-Thirring进动的热流作为一个候选模型。我们还报告的QPO相干演化的第一次在低于2千电子伏的能带。虽然有强烈的迹象表明，QPO是低于2千电子伏以上的能量比相干，相干性增加的强度类似于在其他黑洞X射线双星中观察到的能量高于2千电子伏。
2015-06-11 astro-ph.HE
Long term optical variations in Swift J1858.6-0814: evidence for ablation and comparisons to radio properties
本研究通过监测Swift J1858.6-0814的2018-2020年爆发及宁静期光学数据，发现光学与射电波段长期变化幅度相当、光变随轨道相位不对称且有消融证据，为理解中子星X射线双星演化提供关键依据。
2024-12-12 astro-ph.HE
Detection of Strong Short-Term Variability in NGC 6946 X-1
使用两个档案XMM-牛顿观测，我们确定了NGC 6946 X-1的强X射线通量变化，表明它是迄今为止已知的mHz时间尺度上变化最大的超亮X射线源（ULX）。1-10 keV光变曲线在1-100 mHz的频率范围内具有60%的分数均方根振幅。源的功率谱密度示出了平顶谱，其在约3 mHz处断裂，在8.5mHz附近具有可能的准周期振荡（QPO）。黑洞双星通常在硬态或中间态产生强的快变。NGC 6946 X-1的能谱主要由两个分量组成，0.18 keV的热盘和光子指数为2.2的幂律，这与中间态一致。X射线辐射的特征时间尺度表明，ULX可能包含一个质量约为10^3的黑洞。
2010-08-12 astro-ph.HE
X-ray variability of transitional millisecond pulsars: a faint, stable and fluctuating disk
过渡毫秒双星（tMSP）是在过去十年中出现的一类独特的中子星，处于吸积和旋转动力现象之间的十字路口。在它们的（亚发光）吸积盘状态下，X射线光度为$10^{33}-10^{34}$ erg s $^{-1}$，它们在两种不同的X射线模式之间快速切换：盘高（DH）和盘低（DL）状态。我们提出了一个系统的XMM-牛顿和钱德拉分析的非周期性X射线变异的所有三个目前已知的tMSP，主要集中在他们的磁盘状态和分离DH和DL模式。我们报告发现平顶宽带噪声的DH状态的其中两个，与2.8 mHz（PSR J1023+0038）和0.86 mHz（M28-I）的断裂频率。我们认为，最低的频率变化是类似于在硬态的吸积盘X射线双星，在典型的光度至少2个数量级高于tMSP。我们发现在DH状态1赫兹左右，不典型的硬态X射线二进制文件，分数均方根振幅接近30%的强烈变化。我们讨论了我们的结果，并使用它们来约束吸积盘的属性，假设X射线的变化是由质量吸积率的波动产生的，并且破裂频率对应于盘的内边缘处的粘性时标。在这种情况下，我们发现，新发现的断裂频率是大致一致的光盘截断接近光圆柱体与$\dot{M}\simeq10^{13}-5\times10^{14}$ g的$^{-1}$和粘度参数$α\gtrsim$ 0.2。
2022-03-15 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
The persistent radio jet coupled to hard X-rays in the soft state of Cyg X-1
我们研究天鹅X-1的长期无线电/X射线相关性。我们发现了一个紧凑的无线电喷流在其软状态下的持续存在。这代表了黑洞双星中的一种新现象，除了硬态的紧凑喷流和中间态的弹道斑点的偶发喷射之外。虽然硬态下的射电辐射与软X射线和硬X射线都有很强的相关性，但软态下的射电通量与软X射线中占主导地位的圆盘黑体的通量并不直接相关，而是滞后了大约100天。我们解释的滞后发生在平流的磁通量从施主通过吸积盘的过程中。另一方面，软状态的无线电通量是非常紧密相关的硬X射线，15- 50千电子伏，通量没有可测量的滞后，并在相同的均方根。这意味着X射线发射盘电晕和软态喷流是由相同的过程，可能是磁性。
2020-04-27 astro-ph.HE
Transient jet formation and state transitions from large-scale magnetic reconnection in black hole accretion discs
磁制动吸积盘（MAD），其中磁压力的内部磁盘是动态重要的，提供了一种替代机制，用于调节吸积通常假设在黑洞系统。我们发现，在MAD状态下的全球磁场反转可以破坏喷流，显著增加吸积率，并将有效的内部盘边缘移动到边缘稳定的轨道。内半径的MAD场的重联发射了一种新型的瞬态流出，其中包含由磁耗散产生的热等离子体。这种瞬态外流可以像MAD状态下的稳定磁主导的Blandford-Znajek射流一样强大。场反演定性地描述了与黑洞X射线双星中的高亮度硬态到软态转变相关的许多观测特征：喷流线、瞬态弹道喷流和均方根变化率的下降。这些结果表明，磁场结构可以直接影响吸积态，因此磁场结构是解释吸积黑洞在质量和光度尺度上观测结果的重要第二参数。
2013-12-05 astro-ph.HE
The Mid-infrared Emitting Jet in the Black Hole V404 Cygni in Quiescence
本研究通过JWST、ALMA等多波段同步观测，证实宁静态黑洞V404 Cygni的中红外过剩辐射来自持续存在的相对论喷流，强化了吸积黑洞中盘-喷流连接的普遍性。
2025-09-02 astro-ph.HE
QPOs in a highly magnetized ultra-compact X-ray binary 4U 1626-67
本研究在4U 1626-67的自旋下降阶段探测到mHz准周期振荡，并首次利用Hilbert-Huang变换对吸积X射线脉冲星进行QPO相位分辨的计时与光谱分析，揭示了QPO调制源于吸积率变化而非几何遮挡。
2025-10-11 astro-ph.HE
Rapid jet production and suppression during fast state transitions in the black hole X-ray binary MAXI J1348$-$630
INAF Osservatorio Astronomico di Roma（罗马天文物理研究所）；Key Laboratory for Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室）；School of Physics & Astronomy, University of Southampton（南安普顿大学物理与天文学院）；Université Paris Cité and Université Paris Saclay（巴黎西岱大学和巴黎萨克雷大学）；International Centre for Radio Astronomy Research – Curtin University（柯廷大学国际射电天文研究中心）
研究发现MAXI J1348-630在软状态期间短暂无线电增强与X射线变化增加同时发生，表明喷流与热冠状物的动态耦合。
2026-01-22 astro-ph.HE
Long term variability of Cygnus X-1: VI. Energy-resolved X-ray variability 1999-2011
我们提出了最广泛的分析傅立叶基于X射线定时属性的黑洞天鹅座X-1迄今为止，基于12年的双周监测与RXTE从1999年到2011年。我们的目标是全面研究所有光谱状态的时序行为，包括难以捉摸的过渡和极端的硬和软状态。我们讨论了光谱形状和光子能量的时间特性的依赖关系，并研究了傅立叶频率相关相干性和时间滞后与功率谱中的特征之间的相关性。我们的主要结果是：（a）在不同光谱状态下，0.125-256 Hz范围内的分数均方根显示出复杂的行为，这取决于所考虑的能量范围。它达到其最大值，而不是在硬态，但在软态中的康普顿尾部高于10千电子伏。(b)在2.1-15 keV范围内，硬态和中间态的功率谱形状以及软态的归一化都与能量密切相关。这强调了在比较不同源类型的可变性时，需要对功率谱进行能量依赖性处理，并仔细考虑能量和质量缩放，例如，黑洞双星和活动星系核极硬和极软状态下的PSD很容易与0.125-256 Hz范围内~5 keV以上的能量混淆。(c)能带之间的相干性在从中间态到软态的转变期间下降，但在软态中恢复。(d)软态和中间态的时间滞后谱在与功率谱中所见的主要可变性分量的频率相关的频率处显示出不同的特征，并且随着源软化而显示出向更高频率的相同移位。[...特别是，我们讨论了如何Cyg X-1的时间属性可以用来评估其他黑洞双星的光谱形状的变化的演变。[... [删节]
2014-02-18 astro-ph.HE
X-ray Variability and Hardness of ESO 243-49 HLX-1: Clear Evidence for Spectral State Transitions
超亮X射线（ULX）源ESO 243 - 49 HLX-1目前为中等质量黑洞的存在提供了最有力的证据。我们用斯威夫特X射线望远镜进行了一次持续的监测活动，发现HLX-1显示出两次快速上升和指数衰减，计数率增加约40倍，间隔375 +/-13天。我们获得了新的XMM-牛顿和钱德拉专用点，分别在最低和最高光度下触发。未被吸收的光度范围为1.9x10^40至1.25x10^42 erg/s。我们确认在这里检测HLX-1的光谱状态转换让人想起银河系黑洞双星：在高亮度，X射线光谱显示出的热状态占主导地位的磁盘组件的温度为0.26千电子伏最多，在低亮度的光谱是占主导地位的硬幂律与光子指数在1.4 - 2.1的范围内，符合硬态。该源也被观察到处于陡峭的幂律状态。在热状态下，盘组件的亮度似乎与内部盘温度的四次方成比例，这支持了光学厚、几何薄的吸积盘的存在。这种状态下的低分数变异性（rms为9 +/-9%）也表明存在主导盘。源的光谱变化和长期可变性不能用光束角度的变化来解释，并且与处于超爱丁顿吸积状态的源不一致。因此，HLX-1是一个不寻常的ULX，因为它类似于银河系的黑洞双星，具有非光束和亚爱丁顿发射，但亮度高3个数量级。在这幅图中，可以推导出黑洞质量的下限为> 9000 M_sun，热态下的盘温度也表明存在几个10^3 M_sun的黑洞。
2011-08-22 astro-ph.HE
Gamma-ray Emission Properties of Four Bright Fermi-LAT AGNs: Implications on Emission Processes
射电宁静活动星系核、黑洞双星和其它致密源的X射线、紫外和光辐射，一般服从对数正态通量分布、均方根通量线性关系和（破）幂律功率谱密度。这些特征通常归因于吸积盘中波动的倍增组合。一些观测良好的耀变体在不同的能带中也有类似的特征，但长期的系统研究仍然缺乏。使用2008年8月至2015年10月3天周期的连续伽马射线光变曲线，我们首次系统地研究了四个源的这些特征：FR I射电星系NGC 1275和三个耀变体- Mrk 421，B2 1520+31和PKS 1510-089。除了Mrk 421外，所有的通量都跨越了$\gtrsim$ 2个数量级。对于耀变体，对数正态分布比高斯分布更好地描述了通量直方图，而对于NGC 1275，唯一的非耀变体源，没有一个是有利的，这表明一个复杂的分布。无论通量直方图分布如何，均方根通量关系对于所有PSD都是线性的，尽管有中断的迹象，PSD与幂律散粒噪声谱一致。这一结果与从整个太阳盘面的X射线辐射和基于小喷流中喷流模型的磁重联的统计特征中推断出的未分辨磁重联位置的性质是一致的。因此，结果表明，强喷吸积盘耦合与能量输入从中央源被分布在很宽的时间和能量范围内的重联过程取决于几何形状和当地的物理条件。
2020-03-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of evolving low-frequency QPOs in hard X-rays ($\sim 100$ keV) observed in black hole Swift J1727.8-1613 with $AstroSat$
本文利用$AstroSat$首次在黑洞Swift J1727.8-1613硬中间态爆发的硬X射线（高达100 keV）中探测到演化的Type-C低频QPO，揭示了其频率与能通量的相关性及硬谱特征，为黑洞X射线双星吸积动力学提供了新见解。
2024-04-26 astro-ph.HE
Detection of a possible X-ray Quasi-periodic Oscillation in the Active Galactic Nucleus 1H~0707-495
在黑洞X射线双星（BHXB）的X射线辐射中检测到的准周期振荡（QPO）被认为起源于黑洞（BH）附近的动力学过程，因此其中携带着重要的物理信息。这种特征在具有超大质量黑洞的活动星系核中是极其罕见的。本文报道用{\it XMM-Newton}在0.2 - 10 keV的窄线Seyfert 1星系（NLS 1）1H~0707 - 495中探测到一个周期为3800 s、置信度为$>99.99\%$的可能的X射线QPO信号。统计学意义高于大多数以前报道的活动星系核中的QPO。QPO具有高度相干性（品质因子$Q=ν/Δν\geqslant 15$）和高均方根分数变异性（$\sim15\%$）。本文还对活动星系核的光谱进行了全面的分析，根据标度关系，从宽发射线得到中心BH质量$5.2\times10^6\,M_{\odot}$。QPO严格遵循已知的频率-BH质量关系，从恒星质量到超大质量BH。在对该天体的其他观测中没有QPO，这表明它是一种瞬态现象。我们认为，（高频）QPO往往发生在高度吸积BH系统，从BHXB超大质量BH。未来对BH质量的精确估计可以用来从QPO频率推断BH自旋。
2016-01-28 astro-ph.HE
Broadband X-ray Spectral and Timing Analyses of the Black Hole Binary Candidate Swift J1658.2-4242: Rapid Flux Variation and the Turn-on of a Transient QPO
我们报告了NuSTAR、Swift和XMM-牛顿联合观测新发现的黑洞X射线候选双星Swift J1658.2-4242的结果。我们在这个源中观察到一个特殊的事件，其X射线通量在$\sim$ 40~s内迅速减少$\sim$ 45%，仅伴随着宽带X射线谱形状的细微变化。此外，我们还发现在磁通量变化的时刻附近出现了一个频率为$6-7$ ~Hz的瞬态QPO，其功率谱的总均方根值从$\sim$ 2%增加到$\sim$ 10%. X射线光谱和时间分析表明，流量的减少是由黑洞周围吸积流的内在变化驱动的，而不是沿着视线的干预材料。此外，我们没有显著地检测到任何相对论盘反射分量，这表明它比以前观察到的要弱得多，而源处于明亮的硬态。我们建议吸积盘不稳定性触发在一个大的磁盘半径的起源的快速转变的光谱和时间属性，并讨论了可能的原因，观察到的不寻常的性质斯威夫特J1658.2-4242。伴随着QPO的出现而检测到的瞬时通量变化使得该事件成为研究黑洞X射线双星中QPO机制的有趣案例。
2019-05-27 astro-ph.HE
The appearance of a compact jet in the soft-intermediate state of 4U 1543-47
最近在黑洞候选X射线双星（BHXB）的喷流盘耦合的理解的进展提供了无线电喷流发射和X射线光谱和变化行为之间的密切联系。在“软”X射线状态下，射流被抑制，但目前的图片缺乏对与这些射流的淬火或恢复相关的X射线特征的理解。在这里，我们发现BHXB 4U 1543-47在主要软X射线状态期间出现了短暂的~4天红外（IR）增亮，同时出现了强X射线B型准周期振荡（QPO）、轻微的光谱硬化和均方根变化的增加，表明向软中间态（SIMS）的漂移。这个红外“耀斑”的光谱指数与光学薄同步辐射一致，最有可能起源于稳定，紧凑的射流。这种核心喷流发射的红外线通常只与硬态，其外观在二次离子质谱法的地方之间的二次离子质谱法和软态的硬度-强度图为这个源的“喷射线”。红外辐射产生于喷流发射点附近的一个小区域（约0.1光秒），4U 1543-47中的红外耀斑的时间尺度太长，不可能是由一次单独的喷射引起的。我们还提出了一个总结整个爆发的射流和X射线光谱/可变性属性的演变，约束射流的贡献，在衰变过程中的X射线通量。
2020-02-19 astro-ph.HE
