Phase-resolved spectral analysis of 4U 1901+03 during its outburst
2003年2 - 7月,高质量X射线双星4U 1901+03在爆发过程中,其脉冲轮廓随X射线亮度和能量的变化而变化:随着亮度的降低,脉冲峰值由双峰变为单峰。本文对Rossi X射线定时探测器(RXTE)观测到的4U 1901+03的同时代相位分辨能谱进行了详细的分析。我们发现,连续谱和脉冲谱都是相位相关的。由脉冲谱得到的光学厚度一般大于由连续谱得到的光学厚度。Fe Ka发射线只在连续谱中被探测到,在脉冲谱中缺失。这表明Fe的发射起源于吸积盘,而不是中子星的表面。
2009-12-24 astro-ph.HE
A NICER View of Spectral and Profile Evolution for Three X-ray Emitting Millisecond Pulsars
本文介绍了两年来对三颗高能旋转动力毫秒双星(PSR B1937+21、B1821-24和J 0218 +4232)进行的中子星内部成分探测器(NICER)X射线观测。我们拟合高斯和洛伦兹脉冲轮廓的软X射线制度的不同能量的子带测量脉冲间隔和宽度的能量依赖性。我们发现PSR J 0218 +4232的脉冲分量之间的分离在$\gt 3σ$置信度下随着能量的增加而减小。PSR B1937+21和B1821-24的脉冲间隔演化的95%上限小于2毫周期/keV。我们的相位分辨光谱的结果提供了更新的约束非热X射线发射这三个恒星。在90%置信水平下,PSR B 1937 +21每个脉冲分量的建模X射线发射光谱的光子指数彼此不一致,表明每个脉冲的发射来源不同。我们发现PSR B1821-24和PSR J 0218 +4232的发射光谱在90%的置信水平下是相位不变的。我们描述了我们的配置文件和光谱结果的背景下,赤道电流片的排放模型,这三个MSP与非热,磁层X射线发射的影响。
2020-01-30 astro-ph.HE
Phase-resolved spectral analysis of the 11 millihertz quasi-periodic oscillation in the black-hole candidate H1743-322
H1743-322是低质量X射线双星中为数不多的黑洞候选者(BHC)之一,它显示出mHz的准周期振荡(QPO),与典型BHC系统的X射线光变曲线中常见的A,B和C型振荡无关。为了更好地理解mHz振荡的物理起源,我们对该源的两个RXTE观测进行了相位分辨光谱研究。如前所述,H1743-322的平均能谱在$\sim6.5$ keV处显示出强铁谱线。在这里,我们发现的证据表明,线通量似乎是调制的两倍的频率的兆赫QPO。这种线通量调制与先前在该源中针对C型QPO发现的线通量调制非常相似。我们解释了可能的周期线通量调制与此mHz QPO的内部流的Lense-Thirring进动,并讨论了可能的连接与调制的线属性与C型QPO频率。
2018-10-04 astro-ph.HE
Pulse-phase resolved spectroscopy of continuum and reflection in SAX J1808.4-3658
我们进行相位分辨光谱的吸积毫秒脉冲星,SAXJ1808.4 -3658,在2002年爆发的慢衰变阶段。简单的唯象拟合RXTE主成分分析数据揭示了在中子星的自旋频率的铁线的脉动。然而,拟合更复杂的光谱模型揭示了铁线脉动和底层热点黑体温度随相位变化之间的简并性。通过与反射连续谱中的变化相比较,我们推断出铁谱线不是脉冲的,而反射连续谱中的变化比铁谱线的变化弱得多。观测到的光谱变化可以用与中子星表面旋转多普勒频移相关的黑体温度变化来解释。通过允许黑体温度以这种方式变化,我们也发现了一个更大的相移之间的脉冲在康普顿和黑体组件比已经看到在以前的工作。黑体温度脉动和归一化之间的相移与一个简单的模型相一致,其中多普勒频移在中子星的边缘处最大化,在热点投影面积最大化之前约90度。
2010-08-17 astro-ph.HE
Phase-resolved spectroscopy of low frequency quasi-periodic oscillations in GRS 1915+105
来自黑洞双星系统的X射线辐射具有规律性的准周期振荡。原则上,许多建议的物理机制可以再现其功率谱特性,因此需要更强大的诊断,保持相位,以区分不同的模型。本文首先发现BHB GRS 1915+105的两个Rossi X射线定时探测器(RXTE)观测的QPO具有一个定义良好的平均波形。也就是说,前两个谐波之间的相位差和幅度比在明确定义的平均值附近紧密变化。这使得我们能够在每个能量通道中重建QPO波形,以约束QPO相位分辨光谱。我们将这些相位分辨光谱与包括Comptonisation和反射(高斯和模糊边缘分量)的模型拟合在16个相位上,以找到强的光谱旋转和铁线等效宽度中的调制。后者表明观测到的反射率在整个QPO周期中是变化的。这指向一个几何QPO起源,虽然我们注意到,这里提供的数据并不完全排除可变光盘电离状态的替代解释。我们还看到了铁线的质心和宽度的调制的试探性提示,虽然在统计上不显着,可能会导致从一个非方位对称的QPO机制。
2014-11-07 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$ζ>>90^{\ci…
2016-12-01 astro-ph.HE
Timescale Resolved Spectroscopy of Cyg X-1
我们提出了时间尺度分辨光谱(TRS)作为一种结合计时和光谱研究的新方法。TRS基于时域功率谱,反映了不同时间尺度上频谱分量的变化幅度。我们用RXTE主成分分析数据对天鹅座X-1进行了TRS,并研究了光谱参数(幂律光子指数和铁荧光线的等效宽度)随时间的变化。TRS和频率分辨光谱(FRS)的结果进行了比较,并已发现的相似之处,为两种方法具有相同的动机。我们还发现了光子指数随时间尺度的演化与等效宽度随时间尺度的演化之间的对应关系。根据对应关系,观测值可分为三类,不同的对应关系对应不同的谱态。
2009-03-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Physics of Disk Winds, Jets,and X-ray Variability in GRS 1915+105
基于RXTE/Chandra HETGS对GRS 1915+105中快速X射线变化的联合研究,我们提出了关于吸积和喷射物理学的新见解。这是第一次,与快速相位分辨光谱的ρ状态,我们能够表明,在宽带X射线光谱(RXTE)的时间尺度上秒的变化与可测量的变化吸收线(钱德拉HETGS)从吸积盘风。此外,我们直接检测的材料蒸发的辐射压力为主的内盘。因此,我们的X射线数据揭示了黑洞,因为它蒸发了一部分内部吸积流,然后从外盘驱动风,所有这些都在一个奇怪的周期中持续不到60秒,但可以重复数周。我们发现,吸积盘风可能是足够大的发挥积极的作用,在GRS 1915+105,不仅在淬火喷流的长时间尺度上,但也可能产生或促进类之间的过渡X射线的变化。
2010-10-26 astro-ph.HE
Recent Spin Rate Measurements of 4U 1907+09
本文利用RXTE对高质量X射线双星脉冲星4U 1907+09进行了X射线光谱和脉冲时序分析。自旋速率的测量表明,一个新的自旋下降的插曲与以前的稳定自旋下降率接近的速度。轨道相位分辨光谱揭示了氢柱密度随轨道的变化,在近星点后达到最大值。还观察到随着光度增加的轻微光谱软化。
2011-04-26 astro-ph.HE
X-ray softening during the 2008 outburst of XTE J1810-189
XTE J1810-189在2008年经历了一次爆发,RXTE在$\sim 100$ d上空观测到。对2008年5月4日观测到的光球半径膨胀爆发进行了时间分辨光谱分析,首次获得了3.5- 8.7kpc范围内的源距。在爆发期间,XTE J1810-189没有进入高/软状态,并且随着通量的降低,软色和硬色都降低。分数均方根保持在较高值($\sim 30$ %)。3-25 keV的RXTE/PCA谱可以用一个附加高斯分量的幂律吸收分量来描述,当3-25 keV的未吸收X射线亮度从$4\times10^{36}$ ergs s $^{-1}$下降到$6\times10^{35}$ ergs $^{-1}$时,导出的光子指数$Γ$从$1.84\pm0.01$增加到$2.25\pm0.04$。相对较高的通量,密集的观测和宽带光谱使我们能够提供强有力的证据,在XTE J1810-189爆发中检测到的软化行为源于非热分量的演化,而不是热分量(即中子星表面发射)。
2015-11-24 astro-ph.HE
Spectral properties of the Be/X-ray pulsar 2S 1553-542 during Type II outbursts
本研究对Be/X射线脉冲星2S 1553-542在II型爆发期间进行光谱分析,发现回旋加速器特征随脉冲相位变化,并识别出两种吸积状态,自旋加速率随通量增加而增加。
2022-11-17 astro-ph.HE
Comprehensive Timing and X-ray Spectral Analysis of GX 1+4
本文分析了2001年3月3日至2003年1月31日期间GX 1+4的RXTE-PCA观测资料以及1991年至1999年期间的CGRO-BATSE X射线通量和频率导数时间序列。从RXTE-PCA观测的时序分析,我们能够相位连接脉冲到达时间的源在两个不同的时间间隔,并获得相应的定时解决方案。使用这些脉冲到达时间,我们有助于源的长期脉冲频率历史。我们利用CGRO-BATSE X射线通量和频率导数时间序列寻找扭矩和X射线光度之间的相关和反相关,发现GX 1+4的相关状态似乎以$\sim$ 100-200天为间隔变化。我们估计源的转矩噪声并观察闪烁噪声($f^{-1}$)。我们实现了测量最长的观测时间尺度的噪声过程中吸积动力X射线天体之间的时间尺度扩展的噪声估计范围从31天到44年。对单个RXTE-PCA观测结果的光谱分析表明,铁线通量和未吸收的X射线通量之间存在显著的相关性。源的脉冲相位分辨谱表明,在脉冲最小值对应的仓处,铁线复合体加宽。
2017-04-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Simultaneous multi-frequency single pulse observations of pulsars
我们同时进行了观测,在326.5兆赫的Ooty射电望远镜和326,610和1308兆赫的巨型米波射电望远镜的样本12个恒星,频率依赖的单脉冲行为的报告。单脉冲序列进行了分析与波动分析,敏感的平均波动特性(使用经度分辨波动谱和二维波动谱),以及在这些(使用滑动二维波动谱)的时间变化,以建立并发的变化,在子脉冲漂移的多个频率。本文首次报道了PSR J 0934 $-$ 5249中子脉冲漂移。我们还首次报告了PSR J 0934 $-$ 5249、B1508+55、J1822 $-$ 2256、B1845 $-$ 19和J1901 $-$ 0906中的脉冲调零测量。我们的测量的子脉冲漂移和脉冲归零的其余的恒星是一致的,与以前报道的值。与之前的观点相反,我们没有发现Oster等人(1977)的非同时观测所暗示的PSR B2016+28频率依赖漂移模式的证据。在PSR B1237+25、J1822 $-$ 2256、J1901 $-$ 0906和B2045 $-$ 16中,我们更长时间和更灵敏的观察结果显示了具有不同P3的多个漂移率。我们将多个频率上同时显示置零的雷达样本增加了100%以上,在此样本中增加了4个雷达。我们的研究结果证实并进一步加强了这样一种理解,即子脉冲漂移和脉冲零化是与先前研究一致的宽带(Gajjar et al. 2014 a; Rankin 1986; Weltevre…
2017-04-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Transient X-ray pulsar V0332+53: pulse phase-resolved spectroscopy and the reflection model
本文介绍了2004年12月至2005年2月在RXTE天文台观测到的一次大爆发期间,在(1-40)x10^{37} erg/s的宽光度范围内首次对瞬态X射线脉冲星V 0332 +53进行的脉冲相位和光度分辨光谱测量的结果。我们定量地描述了光谱,并建立了详细的“三维”图像的光谱变化与脉冲相位和整个爆发。我们发现,所有的光谱参数是强烈的变化与脉冲相位,这种变化的模式显着变化与光度直接反映了相关的变化的结构的发射区和他们的光束图案。根据新近发展的X射线谱中回旋线形成的反射模型,对所得结果作了定性讨论。
2015-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Why is IGR J17091-3624 so faint? Constraints on distance, mass, and spin from `phase-resolved' spectroscopy of the `heartbeat' oscillations
IGR J17091- 3624是一个瞬态X射线源,被认为是银河系黑洞的候选者。最近,它已经收到了相当大的关注,由于检测到奇特的变异模式被称为“心跳”,这是准周期性的迷你爆发重复的时间范围在5和70秒之间。到目前为止,仅在GRS 1915+105中观察到此类变异性模式,并将其分类为$ρ$ -和$ν$ -变异性类别。在这里,我们提出的“相位分辨”光谱的IGR J17091-3624的“心跳”振荡的RXTE和XMM-牛顿同时观测数据的结果。我们发现,0.7- 35 keV的光谱可以拟合的“正则”模型的黑洞源组成的只有两个组件-一个多温盘黑体和幂律(或其等效)。我们试图约束的系统参数的源,同时拟合光谱在不同阶段的突发配置文件,同时捆绑系统参数的阶段。结果表明,该源是一个高倾角双星($i$ >53 $^\circ$)。此外,只有当黑洞自旋非常低,以及黑洞质量(<5 M $_\odot$)和距离(>20 kpc)的限制时,才能解释观测到的来自源的低通量。对于更大的倾角,这是有利的数据,黑洞自旋需要为负。因此,低或逆行的自旋可能是源的低光度的原因。
2012-09-12 astro-ph.HE
Pulse-amplitude-resolved spectroscopy of bright accreting pulsars: indication of two accretion regimes
内容:除了相干脉动外,许多吸积中子星在与其脉动周期相当或更短的时间尺度上表现出耀斑活动和强烈的非周期性变率。这种行为表明,在吸积体附近的吸积流必须是高度非定常的。对这种现象的观测研究往往是有问题的,因为它需要非常高的X射线数据统计和特定的分析技术。目的:在我们的研究中,我们使用了高分辨率的数据与RXTE和INTEGRAL上的明亮的瞬态和持久的恒星样本,进行深入的研究,其可变性的时间尺度可比的脉动周期-“脉冲到脉冲的变化”。研究方法:高质量的数据使我们能够收集不同振幅的单个脉冲,并探索它们的X射线光谱作为脉冲振幅的函数。所描述的方法使我们能够第一次研究恒星X射线光谱的光度依赖性,在观测中,源的平均(在许多脉冲周期内)光度保持恒定。结果如下:在所有的研究中,我们揭示了显着的光谱变化作为脉冲高度的函数,在连续和回旋吸收功能。源似乎形成两个组,示出了光谱对脉冲高度的不同依赖性。我们解释这样的分工作为两个不同的吸积制度,在不同的星系工作的表现。
2011-07-12 astro-ph.HE
Pulsed Gamma Rays from the Original Millisecond and Black Widow Pulsars: a case for Caustic Radio Emission?
我们使用\emph{Fermi}大天区望远镜(LAT)记录的18个月的调查数据和基于Westerbork和Nançay射电望远镜进行的射电观测的定时解决方案,报告了对快毫秒双星(MSP)B1937 + 21(也称为J1939+2134)和B1957+20(J1959+2048)的脉冲伽马射线发射的探测。此外,我们分析了两种MSP的存档\emph{RXTE}和\emph{XMM-Newton} X射线数据,证实了PSR B1937+21的X射线发射特性,并首次发现PSR B1957+20脉冲发射的证据($\sim 4σ$)。在这两种情况下,伽马射线发射轮廓的特点是由两个峰值分开的半个旋转,并在密切对齐的无线电和X射线中观察到的组件。这两个光谱仪加入PSR J 0034 -0534和J2214+3000,形成了一类新兴的伽马射线MSP,在不同的能带中具有相位对齐的峰值。无线电和伽马射线发射剖面的建模表明,在外磁层共同定位的发射区域。
2011-11-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Chandra Phase-Resolved Spectroscopy of the High Magnetic Field Pulsar B1509-58
我们报告的时间和光谱分析的年轻,高磁场旋转动力脉冲星(RPP)B1509-58使用钱德拉连续时钟模式观测。脉冲星的X射线光变曲线可以用两个高斯分量来拟合,脉冲分量在Chandra波段上表现出中等的能量依赖性。脉冲X射线光谱由光子指数为1.16(4)的幂律很好地描述,这比用RXTE PCA和NuSTAR测量的值更难。这一结果支持了宽带X射线谱的对数抛物线模型。利用Chandra前所未有的角分辨率,我们清楚地识别出脉冲星的非脉冲X射线辐射,其光谱最适合幂律加黑体模型。后者的组成部分有一个温度为~0.14 keV的热光度与其他年轻的和高磁场RPP的光度相媲美,它的温度之间的磁星和典型的RPP。此外,我们发现PSR B1509-58的非热X射线发射在非脉冲阶段比脉冲阶段明显更软,光子指数在1.0和1.8之间变化,并且与通量相关。这与其他三个年轻人的行为相似。根据外能隙模型,我们将其解释为离中子星表面不同高度的对产生过程的不同贡献。
2017-04-03 astro-ph.HE
Probing the Cyclotron line characteristics of 4U 1538-522 using AstroSat-LAXPC
我们报告的第一份报告回旋线的研究与LAXPC仪器机载AstroSat的高质量X射线双星脉冲星4U 1538-52。在对源进行为期一天、净曝光量为50 ks的观测过程中,源的X射线通量保持恒定。脉冲波形在低能区为双峰,在高能区为单峰,跃迁发生在源的回旋线能量附近。在$\sim$ 22 keV处检测到了相位平均谱中非常显著的回旋散射特征。这是该震源中信噪比最高的CRSF探测方法之一。我们进行了详细的脉冲相位分辨光谱分析与10个独立的相位箱。我们报告的连续谱和CRSF参数的脉冲相位分辨光谱的结果。的回旋加速器线参数显示脉冲相位依赖于整个阶段的CRSF能量变化为$\sim$ 13%,这是在协议与以前的研究。我们还证实了在1996-2004年(RXTE)和2012年(朱雀)观测之间观察到的CRSF质心能量的增加,加强了这种增加是一种长期变化。
2018-12-17 astro-ph.HE
Suzaku X-ray Spectra and Pulse Profile Variations during the Superorbital Cycle of LMC X-4
我们提出的结果,从光谱和时间分析的朱雀和RXTE观测的高质量X射线二进制LMC X-4。使用完整的13年可用的RXTE/ASM数据,我们应用ANOVA和Lomb归一化周期图方法获得了30.32 +/-0.04天的改进的超轨道周期测量。在0.6 - 50 keV波段,由朱雀观测得到的超轨道周期高态的相位平均X射线谱可以模拟为γ~0.6的幂律和~25 keV的高能截止,kT_BB~0.18 keV的黑体,以及来自Fe K_α,O VIII和Ne IX(X Lyalpha)的发射线的组合。假设距离为50千秒差距,在2 - 50千电子伏波段,该源的光度L_X约为3 x 10^38尔格·秒^-1,软(黑体)分量的光度L_BB约为1.5 x 10^37尔格·秒^-1。能量分辨脉冲轮廓显示单峰软(0.5 - 1 keV)和硬(6 - 10 keV)脉冲,但更复杂的模式的介质(2 - 10 keV)脉冲;交叉相关的硬与软脉冲显示相移,观察之间的变化。我们解释这些结果的图片中,一个旋进盘再处理的硬X射线,并产生所观察到的软光谱分量,已建议为类似的源Her X-1和SMC X-1。
2010-08-13 astro-ph.HE
NuSTAR Hard X-ray Observations of the Energetic Millisecond Pulsars PSR B1821-24, PSR B1937+21, and PSR J0218+4232
我们提出了核光谱望远镜阵列(NuSTAR)的硬X射线定时和光谱的三个异常高能量的旋转动力毫秒双星PSR B1821-24,B1937+21,和J 0218 +4232。通过校正NuSTAR星载时钟在观测间隔之间的相位和频率漂移,我们能够恢复所有三个天体的固有硬X射线脉冲轮廓,分辨率低至< 15微秒。背景发射相对于以前的宽带X射线观测的大幅减少,使我们能够检测到的第一次脉冲发射高达~50 keV,~20 keV,和~25 keV,分别为三个恒星。我们在0.5-79 keV范围内对所有三个物体进行相位分辨光谱学,获得迄今为止宽带光谱形状和高能脉冲发射的最佳测量结果。我们发现在较低能量下看到的相同幂律连续体的扩展,没有证据表明光谱周转或断裂。外推的X射线幂律谱到更高的能量表明,在100千电子伏至100兆电子伏的范围内的营业额是必需的,以适应高能量的伽马射线发射观察到费米-LAT,类似的光谱能量分布观察到的蟹状星云脉冲星。
2017-08-14 astro-ph.HE
Rapid X-ray variability of the gamma-ray binary LS I+61 303
本研究分析1996-2011年RXTE/PCA存档数据,探究伽马射线双星LS I+61 303的快速X射线光变,测得约26.6天的周期,发现0.1Hz以下弱红噪声随相位变化,未发现显著周期/准周期信号。
2023-05-29 astro-ph.HE
Luminosity dependent change of the emission diagram in the X-ray pulsar 4U 1626-67
我们检测到的X射线脉冲星4U 1626-67的光谱中的Fe Ka发射线的变化,与它的光度和它的脉冲轮廓的形状的变化。对Chandra和RXTE观测档案的分析表明,在该源当前高亮度期间获得的光谱中存在本质上较窄的Fe Ka发射线。然而,在7年前的XMM-牛顿观测中,这条线并不存在,当时光源比现在暗了3倍。该谱线在98%的置信水平下被钱德拉的高能光栅分辨,其小的本征宽度σ =36.4(-/+11.3,15.3)eV,表明它是从半径R~7.5(-/+3.8,8.2)x10^8 cm的吸积盘反射出来的,假设它是一个开普勒盘,在倾角为20度时观察。这个值与脉冲星的磁层半径一致,表明这条线起源于被中子星的磁场截断的圆盘的内边缘附近。对XMM-牛顿和RXTE数据的计时分析揭示了源的脉冲轮廓的重大变化,从高光度状态时的明显双峰形状到低光度状态时的复杂得多的多峰结构。我们认为,该线的外观和脉冲轮廓的形状的变化是相关的,是吸积柱的发射图中的一个重大变化的结果,从低光度的扇形光束图案,在高光度的扇形光束图案。
2015-12-07 astro-ph.HE
Insight-HXMT observations of the Crab pulsar
我们使用Insight-HXMT在发射后第一年的观测报告了蟹状星云脉冲星(PSR B 0531 +21)的X射线发射特性。我们在X射线能量带11-250 keV获得了高信噪比的配置文件。我们已经证实,随着能量的增加,第二峰与主峰的通量比增加,这与其他任务一致。随着能量的增加,两个峰的分离没有显示出显著的趋势。的相位平均光谱,拟合的logpar模型,和相位分辨光谱的蟹状星云脉冲星,拟合的幂律在不同的能带的HXMT,是一致的RXTE和NuSTAR的光子指数演变作为一个函数的相位,以及一个功能的能量有助于宽带建模。
2019-06-09 astro-ph.HE
A0535+26 in the April 2010 outburst: probing the accretion regime at work
许多吸积的X射线双星在长时间尺度和中子星自旋周期的时间尺度上都经历了光谱变化。源似乎形成两个不同的群体,其不同的光谱变化与通量的类型。这种双峰现象可能反映了两种不同的吸积状态,这两种状态可能导致一颗特定的脉冲星,这取决于它的光度--所谓的亚临界状态和超临界状态。本文研究了Be/X射线双星系统A0535 +26的光谱参数随通量和脉冲相位的变化。我们使用的数据收集与INTEGRAL和RXTE在2010年4月爆发的源。我们分析了脉冲星的相位平均和相位分辨光谱,并进行了脉冲到脉冲的光谱分析。我们的分析揭示了变化的连续参数的脉冲平均频谱的源通量。脉冲平均的回旋线能量在爆发过程中不随源的光度而变化,这与前人的研究结果一致。我们的脉冲相位分辨和脉冲到脉冲的分析揭示,然而,迹象的回旋加速器线能量与通量的正相关性,以及通量依赖的连续参数。基于观测到的行为,我们认为,A0535 +26在亚临界吸积制度。
2013-03-25 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
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
Discovery of a cyclotron absorption line in the transient X-ray pulsar XTE J1829-098
我们使用NuSTAR天文台在2018年8月爆发期间获得的数据报告了X射线脉冲星XTE J1829-098的光谱和时序分析结果。在源光谱中,在能量为$E_{cyc}\simeq 15$ keV处检测到强吸收特征。这一特征被解释为对应于中子星表面$B\simeq1.7\times10^{12}$ G磁场强度的回旋共振散射线。脉冲相位分辨光谱表明,回旋线是显着检测在所有阶段的脉冲和它的能量和其他参数是可变的脉冲周期。源发射的时序分析显示出周期为$P = 7.84480(2)$ s的强脉动。脉冲分数随能量而变化,包括其在回旋加速器线附近的局部增加。使用RXTE天文台的档案数据,XTE J1829-098光谱中回旋加速器线的存在被独立证实。
2018-09-04 astro-ph.HE
NuSTAR observation of the Vela pulsar and its nebula
本文分析200 ks NuSTAR观测,研究Vela脉冲星相位分辨光谱及致密与西南PWN的硬X射线辐射,发现其需指数截断幂律模型并指示约150 TeV电子加速。
2024-09-09 astro-ph.HE
Studies of the Origin of High-Frequency Quasi-Periodic Oscillations of Mass Accreting Black Holes in X-ray Binaries with Next-Generation X-ray Telescopes
用RXTE(Rossi X射线定时探测器)进行的观测揭示了几个吸积恒星质量的黑洞X射线通量的高频准周期振荡(HFQPO)的存在。HFQPO(以及它们在较低频率下的对应物)可以让我们在强引力区域研究广义相对论。然而,今天的观测证据还不允许我们区分不同的HFQPO模型。在本文中,我们使用广义相对论射线追迹程序来研究轨道热点模型中HFQPO的X射线时间谱和偏振特性。我们研究了银河系双星GRS 1915+105中166 Hz准周期振荡(QPO)的特殊情况下的观测特征。最后,我们讨论了使用LOFT(X射线定时大型天文台)等定时光谱实验的光谱特征的可观测性,以及使用IXPE(成像X射线偏振探测器)、PolSTAR(偏振光谱望远镜阵列)、PRAXyS(相对论性X射线偏振测量)或XIPE(X射线成像偏振探测器)等星载X射线偏振仪的偏振特征。像LOFT这样的高计数率任务将有可能获得每个光子的QPO相位,从而能够研究QPO相位分辨的光谱形状及其与通量水平之间的相关性。由于HFQPO的周期很短,第一代X射线偏振仪将无法为每个光子分配QPO相位。因此,对QPO相位分辨偏振能谱的研究将需要用第一代X射线偏振仪和LOFT型飞行任务同时进行观测。
2016-05-31 astro-ph.HE
Study of the many fluorescent lines and the absorption variability in GX 301-2 with XMM-Newton
我们提出了一个深入的研究高质量X射线双星(HMXB)GX 301-2在其前近星点耀斑使用的数据从XMM-牛顿卫星。能谱显示出一个被10^24 cm ^2量级的大当量氢柱吸收的幂律连续谱和一条突出的Fe K-α荧光发射线。除Fe K α线外,还发现了Fe K β,Ni K α,Ni K β,S K α,Ar K α,Ca K α和Cr K α等荧光线,其强度与冷吸收体中的荧光一致。这是第一次在HMXB的X射线光谱中看到Cr K-α线。除了~685秒的强脉冲周期的调制之外,源是高度可变的,并且显示出不同的活动状态。我们进行时间分辨以及脉冲到脉冲分辨光谱研究这些活动状态之间的差异。我们发现,荧光线通量是强烈的变化,一般遵循整体通量。N_H值的变化系数为2,但与连续统归一化无关。我们发现在光变曲线中有一个低通量的区间,其中脉动几乎完全停止,没有任何增加吸收柱的迹象。我们详细调查了这种下降,并认为这是最有可能的,在下降的吸积停止和余辉的荧光铁占的主要部分的X射线通量。在RXTE数据中也发现了类似的下降,我们将我们的发现与这些结果进行了比较
2011-11-10 astro-ph.HE
Optical spectral observations of three binary millisecond pulsars
本文通过加那利大型望远镜的光谱观测,确认三颗双星毫秒脉冲星的伴星均为DA型白矮星,测定其有效温度并约束冷却年龄小于约20亿年。
2023-07-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Detailed Spectral Study of Intermittent-Accreting Millisecond X-ray Pulsar Aql X-1 during Pulse-on and Pulse-off Stages
该研究利用RXTE数据对间歇吸积毫秒X射线脉冲星Aql X-1在脉冲开启和关闭阶段进行光谱分析,发现额外黑体成分表明中子星表面存在热点,半径为1.65±0.74 km,温度为1.65 keV。
2025-01-27 astro-ph.HE
Can the 62 day X-ray period of the Ultraluminous X-ray source M82 X-1 be due to a precessing accretion disk?
我们分析了所有存档的超铝X射线源(ULX)M82 X-1的RXTE/PCA监测观测结果,以研究其62天X射线周期的特性(Kaaret & Feng 2007)。基于它的高相干性,人们认为观察到的周期就是双星的轨道周期。利用比以往研究长得多的数据集,我们发现:(1)用热吸积盘和幂律模型模拟的相位分辨X射线(3-15 keV)谱表明,吸积盘对总通量的贡献受到相位的强烈调制。(2)暗示性的证据表明,在光变曲线的前半部分和后半部分之间有一个突然的相移--大约0.4的相位(25天)--相隔大约1000天。如果得到证实,那么改变周期的时间尺度大约是10年,这对于轨道现象来说是非常快的。这两个独立的证据与进动吸积盘的周期性是一致的,类似于在Her X-1、LMC X-4和SS 433等系统中观察到的超轨道周期。然而,需要通过额外的观察来确认期间变化的时间证据。这应该是可能的进一步监测M82的仪器,如雨燕X射线望远镜(XRT)。
2013-08-07 astro-ph.HE
4U 1909+07: a well-hidden pearl (Conf. Proc.)
本文首次用INTEGRAL和RXTE对大质量X射线双星4U 1909+07进行了详细的光谱和时间分析。4U 1909+07在ISGRI中被探测到,平均速度为2.4cps,但耀斑速度高达~ 50 cps。系统显示脉冲周期为605 s,但我们发现周期在此值附近不规则地变化。脉冲轮廓是非常依赖于能量的:虽然它在低能量下显示出双峰结构,但次级脉冲随着能量的增加而迅速减小,并且在20 keV以上,仅初级脉冲可见。PCA、HEXTE和ISGRI之间的这种演变是一致的。我们发现,相位平均光谱可以很好地符合光吸收功率定律,在高能量和黑体组件的截止。为了研究这种奇特的脉冲轮廓,我们进行了相位分辨光谱分析。我们发现,截止能量的变化是必需的,以适应不同的脉冲相位的变化的频谱。
2010-10-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
A systematic study of the phase difference between QPO harmonics in black hole X-ray binaries
本文通过测量黑洞X射线二元低频QPO的基波和谐波特征之间的相位差,系统地研究了它们的波形演化。这种相位差已经研究了以前的少数QPO频率在个别来源。在这里,我们提出了一个样本研究跨越14个源和广泛的QPO频率。通过自动化流水线,我们系统地拟合了Rossi X射线定时探测器(RXTE)观测数据的功率谱并计算了相位差。我们测量定义良好的相位差在大范围内的QPO频率为大多数来源,表明QPO为一个给定的源和频率有一个持久的基本波形。这证实了最近开发的光谱定时方法进行相位分辨光谱的QPO的有效性。此外,我们评估作为QPO频率的函数的相位差。对于B型QPO,我们发现对于大多数源,相位差随频率保持恒定。我们提出了一个简单的喷流进动模型来解释这些恒定的B型QPO相位差。C型QPO的相位差不是恒定的,而是随着QPO频率系统地演变,其中所得关系对于许多高倾角源是类似的,但是对于低倾角源是更可变的。我们讨论了如何演变的相位差可以自然地出现在C型QPO的进动模型的框架,通过考虑直接和反射分量的QPO波形的贡献。
2019-03-07 astro-ph.HE
Pulsating iron spectral features in the emission of X-ray pulsar V0332+53
我们提出的相位和时间分辨的铁光谱特征的Be/X射线瞬态脉冲星V 0332 +53,在其II型爆发在2004年使用档案RXTE/PCA数据的研究结果。在整个爆发过程中,探测到了{ \approx }6.4 keV的荧光铁谱线和{ \approx }7.1 keV的中性铁K边的相干脉动。脉动铁K-边缘是第一次为该对象的报告。在爆发峰值附近,3-12 keV脉冲波形显示出两个形状几乎相同的深的、窄的下降,F_max / F_min ~ 2,相位上正好相隔Δ λ =0.5。倾角光谱彼此几乎相同,并且在形状上与倾角之外的光谱非常相似。铁K边的峰值出现在与磁倾角相对应的相位间隔处,但其光学深度τ_K ~ 0.05还不足以解释磁倾角。铁线显示了具有复杂脉冲轮廓的脉动,与总通量或K边缘的光学深度没有任何明显的相关性。考虑到施主星表面和星周物质对脉冲星辐射的再加工,我们发现磁力线通量有很高的脉动幅度,F_max / F_min ~ 10。我们证明了V0332+53的这些性质不能用当代的吸积X射线双星的发射模型来解释,并推测了所观察到的铁光谱特征的起源。
2021-06-27 astro-ph.HE
Thermonuclear X-ray bursts from the 401 Hertz accreting pulsar IGR J17498-2921: indication of burning in confined regions
利用2011年Rossi X射线定时探测器(RXTE)获得的401 Hz吸积脉冲星和爆发源IGR J17498-2921的正比计数器阵列(PCA)数据,对12个热核X射线爆发进行了定时分析和时间分辨光谱研究。我们证实了以前报道的爆发振荡从这个源具有更高的显着性(8.8σ)。我们注意到,爆发可以分为三组:大光球半径膨胀(PRE)爆发的亮度约为中等爆发的10倍,而后者的亮度约为小爆发的10倍。这些观测的PCA视场包含几个已知的爆发,因此一些观测到的爆发可能不是来自IGR J17498-2921。在已知脉冲星频率的大爆发期间的振荡表明,这些爆发肯定来自IGR J17498-2921。我们发现,至少有几个其他爆发也可能起源于IGR J17498-2921。光谱分析表明,各种爆发之间的光度差异主要是由于归一化的差异,而不是温度,即使我们考虑颜色因素的影响。这显示了那些来自IGR J17498-2921的中小爆发在恒星表面的一小部分上燃烧。这些爆发的爆发振荡幅度上限的低值表明自旋轴和磁轴之间的角度很小。我们发现了中等爆发的PRE性质的迹象,这可能源于IGR J17498-2921。如果为真,则据我们所知,这是第一次从同一源检测到峰值计数率比高达{ \approx } 12的两个PRE突发。
2012-02-21 astro-ph.HE
Cross-spectral Analysis of the Type-C Quasi-periodic Oscillation Shoulder Component in GX 339-4
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)(武汉大学物理科学与技术学院天文学系);Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(南安普顿大学物理与天文学院);Department of Astronomy, School of Physics and Technology, Wuhan University(高能物理研究所粒子天体物理重点实验室);School of Physics and Astronomy, University of Southampton;Key Laboratory for Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics
通过分析RXTE对GX 339-4的观测数据,采用联合PDS-CS分解方法,发现C型QPO的肩成分,其特性与B型QPO相似,或与B型QPO的早期宽变异性阶段相关。
2026-08-14 astro-ph.HE
Deep Chandra Survey of the Small Magellanic Cloud. II. Timing Analysis of X-ray Pulsars
本文报道了最近钱德拉深巡天小麦哲伦云(SMC)的X射线谱的时间分析结果。我们已经分析了总曝光量为1.4毫秒从31个观测超过1.2度$^2$区域在SMC下的钱德拉X射线有远见的计划。利用Lomb-Scargle和历元折叠技术,我们探测到了20颗双星和一颗新候选脉冲星的周期调制。调查还包括其他11个没有明显周期调制迹象的卫星。在60千秒差距时,这些恒星的0.5-8 keV X射线光度($L_X$)在$10^{34}$到$10^{37}$尔格s $^{-1}$之间。所有具有$L_X$、$\gtrsim 4 \times 10^{35}$和$^{-1}$的钱德拉源都表现出X射线脉动。SMC双星(和高质量X射线双星)的X射线谱一般比SMC场粒子数的谱硬。除SXP~8.02外,所有样品都可以用光子指数为$Γ$ 1.5的吸收幂律模型拟合。已知磁星SXP~8.02的X射线谱与双温黑体模型拟合较好。新测得的SXP~51.0、SXP~214和SXP~701的脉动周期与以前的XMM-牛顿和RXTE测量结果有显著差异。这一调查提供了丰富的数据集的能量依赖的脉冲轮廓建模。六颗双星在脉冲轮廓上显示出几乎像日食一样的下降。相位分辨光谱分析揭示了脉动周期期间的不同光谱变化:例如,对于吸收的幂律模型,一些表现出吸收和X射线通量之间的(反)相关,而另一些表现出更多的固有光谱变化。
2017-05-26 astro-ph.HE
Chandra X-ray spectroscopy of a clear dip in GX 13+1
源GX 13+1是一个持久的,明亮的银河系X射线双星托管吸积中子星。它显示出高度电离的吸收功能,与蓝移的$\sim$ 400公里秒$^{-1}$和流出的质量率类似的吸积率。许多其他X射线源都表现出暖吸收特性,并且它们都同时表现出周期性的倾斜行为。最近,浸渍周期也已确定为GX 13+1使用长期的X射线折叠光变曲线,导致一个清晰的识别这样的周期性倾角在档案钱德拉观察。我们给出了GX 13+1周期性倾角的第一个光谱特征,这些周期性倾角是在2010年进行的钱德拉观测中发现的。我们使用Chandra/HETGS数据(1.0-10 keV波段)和同期的RXTE/PCA数据(3.5-25 keV)来分析宽带X射线谱。我们采用不同的光谱模型来描述连续辐射,并使用XSTAR衍生的暖吸收体成分来约束高度电离的吸收特征。1.0-25千电子伏的连续发射是一致的软吸积盘发射和光学厚,硬康普顿组件的模型。浸渍事件,持续$\sim$ 450 s,光谱解析的中性吸收体的柱密度的增加,而我们没有发现显着的变化,在柱密度和电离参数的温暖的吸收体相对于浸渍光谱。我们认为,非常低的浸渍占空比相对于其他来源的同类可以归因于其长的轨道周期和大多数中性的凸起,这是相对较小的外盘半径的尺寸相比。
2014-03-11 astro-ph.HE
The high-energy cyclotron line in 2S 1417-624 discovered with Insight-HXMT during the 2018 outburst
本研究利用Insight-HXMT数据分析X射线脉冲星2S 1417-624的2018年爆发,首次发现约100 keV的高能回旋共振散射特征,验证了脉冲轮廓与流量的关联,为该脉冲星研究提供新观测证据。
2024-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Comprehensive Analysis of the Transient X-ray Pulsar MAXI J1409-619
通过对2010年MAXI J1409 $-$ 619爆发的\textit{RXTE}和\textit{Swift}的跟踪观测,研究了该爆发的瞬态X射线脉冲星的性质。我们能够在爆发期间相位连接25天事件的脉冲到达时间。我们认为,轨道模型(与$P_{\rm{orb}} \simeq 14.7(4)$天)或噪声过程由于随机扭矩波动(与$S_r \approx 1.3 \times 10^{-18}$ Hz $^2$ s $^{-2}$ Hz $^{-1}$)是合理的,以描述残差的定时解决方案。的频率导数表明一个积极的扭矩光度的相关性,这意味着一个临时吸积盘的形成过程中爆发。我们还发现了几个准周期振荡(QPO)公司与他们的谐波,其中心频率降低源通量衰减。在$6\times 10^{37}$ erg s $^{-1}$到$1.2\times 10^{38}$ erg s $^{-1}$的临界光度范围内,源的脉冲分数和谱幂律指数随X射线通量的变化被解释为临界吸积区向亚临界吸积区转变的标志。使用脉冲相位分辨光谱,我们表明,具有较高的通量的阶段往往有较低的光子指数,表明极性区域产生光谱硬发射。
2020-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR