X-ray Variations at the Orbital Period from Cygnus X-1 in the High/Soft State
利用Rossi X射线定时探测器的全天监视器提供的光变曲线，在软/高X射线状态下，发现了黑洞候选者天鹅座X-1的X射线硬度的轨道变化。我们能够对硬态和软态之间的质量损失率和X射线亮度的变化设定广泛的限制。折叠光变曲线显示软X射线带在相位0（定义为X射线源的上结合的时间）处的通量减小。当吸收气体集中在中性团块中时，轨道可变性模型提供了稍微优越的拟合，并更好地解释了硬度的强烈变化。结合先前建立的硬态/低态下降，我们的观测给出了软态质量损失率的下限（Mdot<2 × 10 ^{-6} Msun/yr），而不是硬态的极限（Mdot<4 × 10 ^{-6} Msun/yr）。在X射线状态之间的风结构没有变化的情况下，在低/硬状态期间的更大的质量损失率将与在高软状态期间看到的增加的燃烧不一致。
2009-12-30 astro-ph.HE
MAXI observations of long-term variations of Cygnus X-1 in the low/hard and the high/soft states
利用2009年至2014年五年的MAXI数据研究了黑洞双星天鹅座X-1的长期X射线变化，其中包括高/软状态以及低/硬状态的大量时期。在每个状态下，在2-4 keV、4-10 keV和10-20 keV的三个能带中计算归一化功率谱密度（NPSD）。在1 e-7 Hz ~ 1 e-4 Hz频率范围内的NPSD均可用指数为-1.35 ~-1.29的幂律函数近似。发现在上述频率范围内计算的分数RMS变化（$η$）显示出以下三个特性：（1）$η$在低/硬态中随能量略微降低;（2）$η$在高/软态中向更高能量增加;以及（3）在10-20 keV带中，$η$在高/软态中比在低/硬态中高3倍。这些属性被证实，通过研究强度相关的变化的MAXI光谱。在这三个发现中，第一个与在LHS期间的短期变化中看到的一致。后两种情况可以理解为在上述极低频率范围内的高/软状态下所见的硬尾分量的高度可变性的结果，尽管可变性的起源仍然不确定。
2016-01-12 astro-ph.HE
The Soft State of Cygnus X-1 Observed with NuSTAR: A Variable Corona and a Stable Inner Disk
我们提出了一个多历元的硬X射线分析天鹅座X-1在其软状态的基础上与NuSTAR的四个观测。尽管观测到的光谱基本相似，但在不同时期之间存在明显的光谱变化。为了研究这种变化，我们构建了一个模型，将标准的盘冠连续和相对论反射的吸积盘，根据以前的NuSTAR工作天鹅座X-1，并将此模型独立地应用到每个时代。我们发现极好的一致性的黑洞旋转，和铁丰度的吸积盘，预计将保持不变的观测时间尺度。特别是，我们确认天鹅座X-1主机的快速旋转的黑洞，0.93<a*<0.96，在广泛的协议与大多数以前的研究相对论磁盘的反射和限制的自旋通过研究的热吸积盘连续。我们的工作还证实了先前报道的双星系统的内盘和轨道平面之间的明显错位，发现这种翘曲的幅度为~10- 15度。这种水平的错位不会显著改变（甚至可能改善）我们的反射结果和热连续谱结果之间关于黑洞自旋的一致性。NuSTAR观测到的光谱变异性主要由主连续谱决定，这意味着散射电子等离子体温度的变异性。最后，我们一致地观察到吸收离子铁在~6.7千电子伏，这在强度上的变化作为轨道相位的函数的方式一致的吸收材料是一个电离阶段的聚焦恒星风从超巨星伴星。
2016-05-12 astro-ph.HE
Fast Timing Analysis of Cygnus X-1 using SPI on board INTEGRAL
我们首次报道了使用SPI板载INTEGRAL对Cyg X-1进行高频分析直至硬X射线。在分析了本底可能的贡献后，利用INTEGRAL存档的2005年3月至2008年5月的数据，获得了130 keV的功率密度谱（PDS）。首先，我们证明了它们的整体形状与在较低能量下观察到的非常相似，因为它们可以很好地用洛伦兹方程描述。这种快速变化的强度（高达40 Hz）在高能量下不会下降，因为我们表明即使在最高能量带中，它也保持在~25% rms。其次，天鹅座X-1的硬X射线变化模式是状态依赖的：光谱越软（或硬度比越低），总的分数变化越低，观察到的典型频率越高。总变异的能量和状态的函数的强度进行了研究。通过与同步和已发表的RXTE/PCA数据的比较，我们表明，在硬态下，它在2-130 keV的能量范围内保持相当恒定。在我们较软的状态下，它也是平坦的，直到50 keV，并可能在更高的能量下增加。然后讨论了这种行为对模型的影响。
2011-07-06 astro-ph.HE
Polarized X-rays Correlated with Short--Timescale Variability of Cygnus X-1
本文利用IXPE数据研究天鹅座X-1低/硬态下秒级时标的偏振X射线变率，发现流量峰附近偏振度下降、偏振角偏移，表明吸积盘随光度增加而收缩并降低偏振。
2024-08-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
The X-ray spectro-timing properties of a major radio flare episode in Cygnus X-3
利用RXTE、INTEGRAL和Swift卫星对2006年5 - 7月的一次耀斑喷发事件中的微类星体天鹅座X-3的X射线谱进行了主成分分析。分析表明，有两个主要的变异性成分在起作用，即两个主成分解释了X射线光变曲线中几乎所有的变异性。根据这些成分的光谱形状和原始数据的光谱拟合，对应于主成分的最可能的发射成分是逆康普顿散射和韧致辐射。我们发现，这些组件形成一个双峰的轮廓时，相位折叠的峰值发生在相反的相位。这可能是由于与致密物体相互作用的伴星周围的不对称风。
2013-04-29 astro-ph.HE
Detection of gamma rays of likely jet origin in Cygnus X-1
目的：探测天鹅座X-1黑洞X射线双星系统的高能（$>$ 60 MeV）辐射，并研究其起源。方法：我们分析了7.5年的数据费米/LAT与最新的PASS 8软件版本。结果如下：我们报告检测到的信号在$\sim$ 8 $σ$统计意义空间上符合天鹅座X-1和亮度高于60兆电子伏的5.5 $\times$ 10 $^{33}$尔格s $^{-1}$。该信号与硬X射线通量相关：只有在硬X射线光谱状态下，当已知该源显示持久的相对论性无线电发射喷流时，才能在高能量下观察到该源。的能谱，延伸到$\sim$ 20 GeV没有任何迹象的频谱中断，很好地拟合的幂律函数的光子指数为2.3 $\pm$ 0.2。有一个轨道通量变化的暗示，高能量的发射主要来自上合。结论：我们探测到天鹅座X-1的GeV辐射，并推测该辐射很可能与相对论喷流有关。通量轨道变化的证据表明，恒星光子上的各向异性逆康普顿是起作用的机制，因此将发射区域限制在距离黑洞$10^{11}-10^{13}$ cm的范围内。
2016-09-19 astro-ph.HE
State-Dependent X-ray Variability in Cygnus X-1: A 12-Year NuSTAR Timing Study of Accretion Flow Geometry
Boston University（波士顿大学）；Raman Research Institute（拉曼研究所）；Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育与研究学院博帕尔分校）；Florida International University（佛罗里达国际大学）；Miami Dade College（迈阿密戴德学院）；Osmania University（奥斯曼尼亚大学）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；UN Center for Space Science and Technology Education in Asia and Pacific (CSSTEAP)（联合国亚洲及太平洋空间技术和外空活动教育训练中心）；Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology, Surat（萨达尔·瓦拉巴伊国立技术学院苏拉特分校）；Pondicherry University（本地治里大学）；School of Sciences, JAIN (Deemed-to-be University), Bengaluru（JAIN（视为大学）班加罗尔理学院）；Janusz Gil Institute of Astronomy, University of Zielona Góra（绿山大学扬努什·吉尔天文学研究所）
本文通过12年NuSTAR观测研究Cygnus X-1的X射线变异性，揭示了吸积流几何变化与状态转换的物理机制，发现硬X射线在状态分类中更优，且发现状态转换过程中吸积盘向内演化的观测证据。
2026-03-20 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
The constraining power of X-ray polarimetry: detailed structure of the intrabinary bow shock in Cygnus X-3
University of Turku（图尔库大学）；Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（诺迪塔，皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）
通过X射线偏振分析，研究Cygnus X-3中双星弓形激波的精细结构，揭示其光学厚和稀薄极限下的散射特性。
2025-07-29 astro-ph.HE
Very fast X-ray spectral variability in Cygnus X-1: Origin of the hard and soft-state emission components
X射线光子指数Γ作为计数率的函数变化的方式是对吸积致密物体周围的发射过程和发射几何的强诊断。在这里，我们提出了一项研究的结果，使用一种新的，简单的方法，旨在提高灵敏度的测量非常短的时间尺度上的变化。我们测量了高质量X射线双星天鹅座X-1的~ 200万个光谱中的Γ，这些光谱是从具有各种不同吸积速率和光谱状态的观测中提取的，时间尺度短至16 ms，并将这些测量与源计数率进行了交叉相关。在软态交叉关联函数（CCF）中，我们发现在零滞后处有一个正的峰值，在较软的观测值中更强更窄。假设X射线是由日冕中高能电子对软种子光子的康普顿散射产生的，这些结果与来自吸积盘内边缘的种子光子对日冕的康普顿冷却是一致的，吸积盘的截断半径随着硬度的增加而增加。比率。然而，从硬态观测产生的CCF显示出反相关性，这是最容易解释的电晕中的电子的能量的变化，而不是在种子光子通量的变化。硬态的CCF可以被分解成一个狭窄的反相关零滞后，我们暂时关联的自康普顿化的循环同步加速器种子光子的影响，无论是热的，光学薄吸积流或基地的喷气，和第二个，不对称的组件，我们建议产生的结果之间的滞后的软和硬X射线发射。滞后可能是由Comptonising电子中的径向温度/能量梯度与吸积率扰动的向内传播相结合引起的。
2013-06-11 astro-ph.HE
Distinct accretion modes of Cygnus X-1 revealed from hard X-rays
由于对天鹅座黑洞双星X-1进行了15年的反复观测，INTEGRAL卫星收集了该源硬X射线波段的最大数据集。我们分析了这些数据，并辅以其他X射线卫星收集的数据和15 GHz的无线电通量。为了表征系统的光谱和变化特性，我们已经研究了硬X射线通量，光子指数和分数变化等参数。我们的主要结果是，22-100 keV波段确定的光子指数和通量的二维分布形成六个集群。这一结果，解释在康普顿化方案的主要过程负责的硬X射线发射，导致的结论是，在天鹅座X-1的热等离子体的形式，六个特定的几何形状。这些等离子体状态中的每一种的独特特征都被它们不同的X射线和射电变化模式所强化。特别是，最硬和最软的等离子体状态没有显示出其他四个状态典型的短期通量-光子指数相关性，这意味着等离子体和吸积盘之间缺乏相互作用。系统在这两个极端状态之间演化，光谱斜率由盘光子对等离子体的可变冷却来调节。
2020-06-03 astro-ph.HE
2006 May-July Major Radio Flare episodes in Cygnus X-3: spectro-timing analysis of the X-ray data
详细分析了2006年多个观测站观测到的天鹅座X-3的X射线数据。该分析包括两个部分：探测快速（~ 1分钟）X射线光谱演变与主成分分析，随后光谱拟合的时间平均光谱（~ 3 ks）。分析的基础上，我们发现，在主要耀斑发作的整体X射线的变化可以归因于两个主要组成部分，其演变的基础上的光谱拟合是最好的再现混合康普顿化组件和韧致辐射或饱和热康普顿化组件。热分量的可变性被发现与X射线/射电光谱状态的变化有关。此外，我们发现康普顿化的种子光子来源于两个种子光子种群，其中包括额外的热发射和来自吸积盘的发射。来自热分量的光子的康普顿化占主导地位，至少在主要的无线电耀斑事件的问题，和光盘光子的康普顿化是间歇性的，可以归因于相位间隔0.2-0.4。康普顿化最有可能的位置是喷流中的激波。
2012-11-14 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
Long term variability of Cygnus X-1 V. State definitions with all sky monitors
我们提出了一个计划，以确定规范的黑洞天鹅座X-1的光谱状态，使用以前和当前的X射线全天监测器（RXTE-ASM，Swift-BAT，MAXI和费米GBM）的数据。硬/中间和软状态的状态确定在不同监视器之间同意好于10%，从而促进可能在不同个体监视器的寿命期间确定用于源的任何观测的状态及其上下文。硬态和中间态在光谱形状和短期定时行为上有很大差异，只有在软X射线（<5 keV）的监测数据可用时才有可能分离。状态的统计分析确认了源的不同活动模式（例如，几个月到几年长的硬状态时期或阶段，在此期间发生许多转变）。它还表明硬态和软态是稳定的，Cyg X-1在给定状态下保持至少一周的概率大于85%（硬态）和大于75%（软态）。中间状态是短暂的，源在三天内离开中间状态的概率为50%。这些潜在的短寿命事件的可靠检测只有在时间分辨率优于1 d的监测数据下才有可能。
2013-03-05 astro-ph.HE
Stellar wind variability in Cygnus X-1 from high-resolution excess variance spectroscopy with Chandra
本研究利用钱德拉卫星高分辨率光谱，通过超额方差技术分析天鹅座X-1的星风变异性，验证了团块星风模型的预测，为约束星风结构提供了新方法。
2023-09-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Long term variability of Cygnus X-1: VII. Orbital variability of the focussed wind in Cyg X-1 / HDE 226868 system
具有吸积致密天体的双星系统是一个独特的机会，可以通过使用致密天体的X射线来探测风结构，来研究早期型超巨星的强，clusively，线驱动风。我们分析了HDE 226868的双分量风，O9.7Iab巨型伴星的黑洞天鹅座X-1使用4.77毫秒的RXTE观测系统的过程中采取了16年。在5.6 d双星轨道上，吸收变化很大，但在给定的轨道相位上，特别是在上合点处，吸收也有很大的散射。当黑洞处于硬X射线状态时，轨道变化最为显著。我们的数据是较差的中间和软状态，但在中间状态的吸收柱的轨道变化的迹象。我们定量比较的数据在硬状态下的玩具模型的一个集中的Castor-Abbott-Klein风：因为它不包括成簇，该模型没有很好地描述的意见。一个定性的比较，一个简化的模拟cloudies风与球形团块显示良好的协议，在分布的等效氢柱密度的模型与孔隙度长度的恒星半径的顺序在下连接;我们推测，数据和模型之间的偏差在上级连接可能是由于缺乏一个集中的风分量的模型或一个更复杂的团块结构。
2015-02-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectro-timing analysis of Cygnus X-1 during a fast state transition
我们提出了两个长期的，准不间断的RXTE观测天鹅座X-1，跨越几天内的10天的时间间隔的分析。这次观测的光谱特征覆盖了以前观测表明震源最活跃的区域。尽管如此，在小时和天的时间尺度上的源行为是非常相似的，在年的时间尺度。这包括以前只在天鹅座X-1的长期演化中观察到的各种光谱/时间相关性。此外，我们观察到一个完整的过渡，从一个硬到一个软的光谱状态，发生在不到2.5小时-短于以前报道的任何其他类似的Cyg X-1过渡。我们描述的光谱与一个唯象模型占主导地位的破幂律，我们适合的X射线变异功率谱的截止功率法和洛伦兹组件的组合。的光谱和时间属性是相关的：功率谱洛伦兹分量有一个能量依赖的振幅，其峰值频率增加与光子光谱指数。平均超过3.2-10 Hz，在4.5-5.7 keV和9.5-15 keV频带的可变性之间的时间滞后随着硬度的降低而增加，当可变性在硬态期间由洛伦兹分量主导时。在过渡到软状态后不久，当存在大的幂律噪声贡献时，滞后是小的。有趣的是，软态不仅表现出最短的滞后，而且在频谱最软和最暗时也表现出最长的滞后。我们讨论了我们的结果在黑洞双星的发射模型。
2011-07-25 astro-ph.HE
X-ray reverberation black hole mass and distance estimates of Cygnus X-1
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
利用X射线回波方法对Cygnus X-1的黑洞质量与距离进行估计，结合改进的统计处理和模型，得到质量15±4太阳质量和距离3.4±1.6kpc的测量结果。
2025-12-15 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
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
The spectral-timing analysis of Cygnus X-1 with Insight-HXMT
天鹅座X-1作为第一个发现的黑洞双星，是理解极端重力场中状态转换机制和吸积现象的关键来源。我们提出了一个频谱定时分析的观察与洞察HXMT任务，专注于光谱状态依赖的定时属性在广泛的能量范围内的1- 150 keV，从而扩展以前的RXTE为基础的研究，以更低和更高的能量。我们的主要结果是：a）我们成功地用一个简单的经验模型拟合了所有的谱，证实了软态的反射分量比硬态强：b）总分数均方根（rms）的演化依赖于所选的能带和谱形状，这是功率谱密度（PSD）演化的直接结果; c）在硬/中间态中，我们看到明显的短期可变性特征以及可变性分量的中心频率与软光子指数$Γ_1$之间的正相关性，也是在15 keV以上的能量处。在软态下，功率谱主要由红噪声控制。这些行为可以追溯到至少90 keV; d）相干性和相位滞后谱显示出取决于不同谱形状的不同行为。
2022-09-13 astro-ph.HE
The Hardness-Intensity Diagram of Cygnus X-3: Revisiting the Radio/X-Ray States
天鹅座X-3是银河系中最明亮的X射线和射电源之一，并且以其在X射线和射电中的不稳定行为而闻名，偶尔会产生与相对论喷射有关的大型射电耀斑。然而，即使经过多年的观测，天鹅座X-3在不同的波段仍然没有清晰的物理理解。同时研究微类星体中的不同发射带已被证明是理解这些系统的一种富有成效的方法，特别是通过阐明吸积盘/喷流的联系。我们继续这一遗产，通过构建一个硬度强度图（HID）档案罗西X射线定时探测器的数据和链接同时无线电observations. We发现，令人惊讶的天鹅座X-3草图类似的形状在HID中看到的其他瞬态黑洞X射线双星爆发期间，但有明显的差异。结合本文的分析结果和以前对天鹅座X-3的研究，我们得出结论，X射线态可以被分配到六个不同的状态。这种分类在很大程度上依赖于同时的无线电观测，我们确定了一个新的X射线状态，超软状态，类似于超软状态，这是与淬灭的无线电状态，在此期间没有或非常微弱的无线电发射。最近在天鹅座X-3（Tavani等人，2009; Fermi LAT Collaboration等人，2009）中观测到的GeV通量在一次主要射电耀斑开始时的软X射线和/或射电猝灭状态下暗示，在这段时间内，一个非常高能的过程正在起作用，这也是观察到超软X射线状态的时候。此外，Cyg X-3显示出具有广泛硬度的扩口。
2010-03-23 astro-ph.HE
Correlated Spectral and Recurrence Variations of Cygnus X-1
本研究利用联合观测数据对黑洞X射线双星Cygnus X-1进行递归分析，发现仅基于时域递归特性即可用k-Nearest Neighbors和Random Forest模型以超过95%的准确率预测其光谱态，硬态的确定性、Shannon熵和平均线长系统性高于软态。
2023-11-27 astro-ph.HE
The emission of Cygnus X-1: observations with INTEGRAL SPI from 20 keV to 2 MeV
我们报告的天鹅座X-1的观测由SPI望远镜船上的INTEGRAL任务和分布超过6年。我们调查的强度和光谱形状的这种奇特的源在硬X射线域的变化，更特别的是到兆电子伏区域。我们首先研究总的平均频谱，它提供了最好的信噪比（4 M的数据）。然后，我们完善我们的结果，建立平均光谱的周期和收集那些类似的硬度。几个光谱形状观察到的曲率在20和200千电子伏之间的重要变化，即使在相同的光度水平。在所有情况下，发射在高于700 keV时急剧下降，通量值高于1 MeV（或上限），远低于最近报道的极化通量（Laurent等人，2011年），同时与CGRO/COMPTEL几年前检测到的MeV发射兼容（McConnell等人，2002年）。最后，我们利用该仪器的光谱能力，寻求在500千电子伏区域的光谱特征，任何显着的湮灭发射2千和天的时间尺度上的负面结果，以及在总的数据集。
2011-09-09 astro-ph.HE
An X-ray reverberation mass measurement of Cygnus X-1
我们首次对恒星质量黑洞的X射线混响质量进行了测量。吸积的恒星质量和超大质量黑洞显示出由吸积盘对硬X射线再处理而产生的特征光谱，如Fe K $α$线和康普顿峰。这种发射探测器的吸积盘的最里面的区域通过广义相对论扭曲的线轮廓。然而，这些光谱失真对黑洞质量不敏感，因为它们依赖于以引力半径为单位的圆盘几何形状。测量由直接和反射辐射之间的路径长度差异引起的混响滞后，可以校准引力半径的绝对长度。我们使用一个相对论模型，能够再现的行为的滞后作为一个功能的能量变化的时间尺度范围很广，解决混响滞后的短时间尺度和内在的硬滞后较长的时间尺度。我们共同拟合的时间平均频谱和实部和虚部的交叉频谱作为一个功能的能量范围内的傅立叶频率的罗西X射线定时曝光器数据从X射线二进制天鹅座X-1。我们还表明，引入一个自洽计算的径向电离分布在光盘中提高了拟合，但需要我们施加一个上限的电离分布峰值，以允许一个合理的值的吸积盘密度。这个限制导致质量值与现有的动态测量更一致。
2019-06-19 astro-ph.HE
Long term variability of Cygnus X-1. VIII. A spectral-timing look at low energies with NICER
本研究利用NICER数据分析了Cyg X-1在低能段的频谱-时域行为，发现硬态功率谱可分解为与盘和康普顿化等离子体相关的两个洛伦兹分量，并在过渡处揭示了黑洞双星普遍存在的低能时域滞后与相干性下降现象。
2024-05-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
NuSTAR view of the Z-type neutron star low-mass X-ray binary Cygnus~X--2
我们报告了2015年1月7日进行的Z型中子星低质量X射线双星天鹅座X-2的\nustar{}观测。在此观察期间，源显示出计数率的突然下降（下降）和$3-79\kev$ X射线光曲线的更强变异性。硬度-强度图表明，尽管在下降期间观察到扩展的\quotes{flaring branch}，但源仍保持在Z轨道的所谓\quotes{normal branch}中。光源处于软光谱状态，$3-45\kev$光度为$L\simeq(0.5-1.1)\times 10^{38}$ erg s $^{-1}$，假设距离为8 kpc。非倾角和倾角X射线光谱都很好地代表了模型，其中软带主要由来自盘的发射，而硬X射线带主要由来自边界层/日冕的康普顿化发射及其从盘的反射发射。的X射线光谱还揭示了一个广泛的Fe K $α$发射线，这是几乎对称的，在较高的流量和不对称的流量减少时，由$\sim 2$的一个因素。相对论反射模型预测的吸积盘的内径为$R_{in}\simeq2.5-6.0\:R_{ISCO}\:(\simeq30-73$ Km）的非倾角状态和$R_{in}\simeq2.0-2.6\:R_{ISCO}\:(\simeq24-32$ Km）的倾角状态。如果内盘由于磁场产生的压力而被截断，这意味着磁极处的磁场强度$\leq7.6\times10^{9}$ G的上限与其他估计一致。
2017-11-10 astro-ph.HE
Secrets behind the RXTE/ASM light curve of Cyg X-3
本文提出启发式反馈模型，将天鹅座 X-3 中 EUV 辐照对 Wolf-Rayet 伴星星风的抑制与 X 射线源耦合，解释其 RXTE/ASM 不规则光变可由小幅吸积变化经正/负反馈放大形成。
2023-05-13 astro-ph.HE
Multi-timescale X-ray reverberation mapping of accreting black holes
吸积中的黑洞在其X射线光谱中显示出特有的反射特征，包括铁K $α$线，这是由硬X射线连续光子照射吸积盘而产生的。由直接辐射和反射辐射之间的路径长度差所产生的混响滞后为探测恒星质量和超大质量黑洞周围的最内部区域提供了一个强有力的工具。在这里，我们提出了第一次混响映射形式主义，使建模的能量依赖的时间滞后和变化幅度的变化范围很广的时间尺度，考虑到完整的信息的交叉频谱。我们使用一个旋转的幂律模型占主导地位的混响滞后较长的时间尺度的变化的连续谱的光谱变化。我们使用的解析近似自洽帐户的非线性效应所造成的连续谱的变化，这已被忽略了所有以前的混响研究。我们发现，忽略这些非线性效应可以偏置混响滞后的测量，特别是在低频。由于我们的模型是解析的，我们能够同时适合广泛的傅立叶频率，而无需高昂的计算费用。我们还介绍了一种形式主义的拟合我们的互谱统计的实部和虚部，这自然避免了一些错误/不准确以前常见的文献。我们进行了符合罗西X射线定时探测器数据的天鹅座X-1的原理证明。
2018-01-09 astro-ph.HE
Unveiling the temporal properties of MAXI J1820+070 through AstroSat observations
在这里，我们提出的第一个宽带同时光谱和时间的研究结果，新发现的黑洞二进制MAXI J1820+070所看到的SXT和LAXPC板AstroSat。所观察到的组合光谱在0.7-80千电子伏的能量范围内进行了很好的模拟使用磁盘黑体发射，热康普顿化和反射组件。光谱分析表明，源是在其硬光谱状态（伽马=1.61）与冷盘（kTin=0.22千电子伏）。我们报告的能量依赖的时间滞后和均方根（rms）的变化，在不同的频率在能量范围3-80 keV使用LAXPC数据。我们还模拟了通量的变化，使用一个单一的区域随机传播模型来量化所观察到的能量依赖的时间滞后和分数均方根变化，然后比较结果与天鹅座X-1。此外，我们确认检测的准周期振荡的质心频率在47.7兆赫。
2020-01-08 astro-ph.HE
Physics of 1 keV line in X-ray binaries
University of Arkansas（阿肯色大学）；University of Kentucky（肯塔基大学）；Institute of Astronomy（天文研究所）；Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究研究所）；Department of Physics and Astronomy, Wayne State University（韦恩州立大学物理与天文学系）；Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre（罗马第三大学数学与物理系）
本文通过Cloudy谱合成代码研究X射线双星中1 keV特征的起源与变化，揭示其多样性源于谱能量分布、电离参数、温度、柱密度和盘反射特性差异。
2026-03-19 astro-ph.HE
The Ubiquity of the rms-flux relation in Black Hole X-ray Binaries
本文研究了9个黑洞X射线双星的1，961个观测数据的均方根变率与通量之间的短期线性关系。1-10 Hz范围内的均方根-通量关系在任何观测中都普遍存在，具有良好的信噪比变化性（> 3% 1-10 Hz分数均方根）。这与先前对天鹅座X-1的研究结果一致（Gleissner et. 2004），并且将RMS-通量关系的检测扩展到更宽范围的状态。我们发现一个很强的依赖性的均方根通量关系的通量截距源状态，作为源从硬态过渡到硬中间态的截距成为强阳性。我们发现很少的证据通量依赖的宽带噪声内的PSD形状，除了一个小的子集的观察从一个对象在一个异常的软状态。我们推测，普遍存在的线性均方根通量关系的宽带噪声的样品，代表了一系列不同的状态和对象，表明其形成机制是一个基本属性的发光吸积流周围的黑洞。
2012-02-27 astro-ph.HE
Searching for Black Holes in Space - the key role of X-ray observations
虽然广义相对论提供了黑洞的物理基础，但它们存在的证据必须等到太空时代，当时X射线观测首次将天文学家的注意力引向不寻常的双星天鹅座X-1和A0620-00。随后，一些主要位于银河系高纬度的微弱的Ariel 5和Uhuru源被发现靠近明亮的Seyfert星系，这表明活动星系核的核活动也可能是由黑洞的强引力吸积驱动的。后来用EXOSAT探测到快速X射线变化，证实活动星系核中的吸积物体几乎肯定是一个超大质量黑洞。
2013-07-23 astro-ph.HE
Random walks around black holes and low-frequency X-ray variability
Eberhard Karls University of Tübingen（蒂宾根大学）
研究黑洞周围颗粒随机动力学，用曲率加权随机游走建模吸积变异性。通过求解福克 - 普朗克方程及模拟轨迹发现相关特性，其谱与观测大致匹配，表明几何漂移对描述随机吸积过程有重要意义。
2026-07-17 astro-ph.HE gr-qc
A year-long AGILE observation of Cygnus X-1 in hard spectral state
本文介绍了在AGILE科学验证阶段和硬X射线观测周期1期间对天鹅座X-1硬谱态的观测（使用SuperAGILE）和伽马射线我们研究了Cyg X-1在硬X射线中不同时间尺度的变化，从$\sim 6$ s到一天，我们应用不同的时间分析工具，如自相关函数，一阶结构函数和Lomb-Scargle周期图，我们的数据（来自SuperAGILE）和软X射线的同步数据（来自RXTE/ASM）。我们结束我们的调查与搜索的发射能量范围在100兆电子伏以上的极大似然技术。在硬X射线波段，天鹅座X-1的通量在所有时间尺度上都表现出典型的不稳定波动，其变化约为2倍，不会显著影响能谱的形状。从一级结构函数中我们发现Cyg X-1的X射线发射是由\textit{antipersistence}表征的，这表明在工作中存在负反馈机制。在整个观测期间（160天），在天鹅座X-1的γ射线数据中没有发现统计上显著的点状源，通量的上限为$\mathrm{5 \times 10^{-8} \; ph \; cm^{-2} \; s^{-1}}$。最后，我们比较我们的上限在伽马射线与预期的各种模型的天鹅X-1发射，强子和轻子的起源，在GeV - TeV波段。图中显示了天鹅座X-1在硬X射线波段超过13个月（不连续）的时间历程。不同的分析工具不提供系统中的特征时间尺度的完全收敛的结果，这表明在结构函数中发现的时间尺度不是源的物理…
2010-04-27 astro-ph.HE
Variability as a new discovery channel for Intermediate-Mass Black Holes in the Time Domain Era
Yale University（耶鲁大学）；Harvard University（哈佛大学）
通过时间域变异性研究主动星系核和潮汐破坏事件，探索中间质量黑洞的发现新途径，填补黑洞形成和成长机制的理解空白。
2026-01-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Spectral variability studies in Active Galactic Nuclei: Exploring continuum and emission line regions in the age of LSST and JWST
本研究探讨了在LSST和JWST时代活动星系核（AGN）光谱变率研究的最新进展，重点分析了类星体作为标准烛光的校准及宽线区尺寸与光度的关系，展示了光谱分析与光致电离建模等突破。
2023-11-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray Probes of Black Hole Accretion Disks for Testing the No-Hair Theorem
基于对热连续辐射和X射线谱中相对论加宽的铁谱线的探测，我们测量了一些超大质量和恒星质量黑洞的自旋。同样，在几个来源中也观察到了准周期变化。这样的测量通常假设黑洞是由克尔度规描述的，根据无毛定理，克尔度规用质量和自旋唯一地表征了黑洞。黑洞的这一基本性质可以通过测量由参数变形的类克尔时空引入的克尔度规的潜在偏差来观测检验。热谱、铁谱线和可变性已经在几个这样的度量中得到了广泛的研究，这些度量通常只依赖于一种特定类型的偏差，或者包含致密物体之外的非物理区域。在本文中，我研究这些X射线探针的背景下，一个新的克尔度量依赖于四个独立的偏差函数，是免费的病理区域以外的事件视界。我表明，所观察到的信号主要依赖于两种类型的偏差和自旋和偏差参数之间的强相关性，以前发现在其他克尔度量快速旋转的黑洞部分被打破。这表明，高自旋的来源是最好的候选人的测试无毛定理与X射线，我获得了第一个约束，这种偏差从恒星质量的黑洞天鹅座X-1。
2015-01-12 astro-ph.HE gr-qc
Discovery of a 7 mHz X-Ray Quasi-periodic Oscillation from the most Massive Stellar-mass Black Hole IC 10 X-1
本文报道了用XMM-牛顿方法从食、高倾角黑洞双星IC 10 X-1中发现的约7 mHz X射线（0.3-10.0 keV）准周期振荡（QPO）。QPO在> 4.33 sigma置信水平下是显著的，并且具有分别约为11和4的分数振幅（% rms）和品质因数Q。在0.0001 - 0.1 Hz的频率范围内的整个X射线（0.3-10.0 keV）功率谱可以用指数为-2的幂律和7 mHz的QPO来描述。在> 0.02 Hz的频率下，没有证据表明存在显著的变异性。QPO的分数振幅（rms）在0.3-1.5 keV的能量范围内大致与能量无关。高于1.5 keV，数据的低信噪比不允许我们检测QPO。通过将这些性质与目前已知的来自吸积黑洞和中子星的广泛QPO进行直接比较，我们认为IC 10 X-1的7 mHz QPO可能与以下三类QPO之一有关：（1）黑洞源GRS 1915+105和IGR J17091-3624的“心跳”mHz QPO，或（2）高倾角中子星系统的0.6-2.4 Hz“勺状QPO”，或（3）天鹅座X-3的mHz QPO。
2013-08-07 astro-ph.HE
The evolution of the X-ray phase lags during the outbursts of the black hole candidate GX 339-4
由于其爆发的频率和可重复性，黑洞候选者GX 339 - 4已成为其他黑洞候选者爆发的标准。本文首次系统研究了GX 339 - 4中宽带变率分量（0.008 - 5 Hz）的X射线滞后随源在硬度-强度图中位置的变化。硬光子总是滞后于软光子，这与以前的结果一致。在低硬态中，滞后与X射线强度相关，并且随着源开始过渡到中间/软态，滞后首先增加得更快，然后似乎达到最大值，尽管确切的演变取决于爆发和用于计算滞后的能带。滞后最大值的时间似乎与光学/NIR通量的突然下降、功率谱中宽带分量的分数RMS幅度以及X射线谱中热分量的出现相一致，这强烈表明滞后对于理解GX 339 - 4在爆发期间经历的物理变化非常有用。我们发现强有力的证据之间的连接的硬组分的截止能量的演化的能谱和相位滞后，这表明滞后的平均幅度与电晕/射流的属性，而不是那些光盘。最后，我们发现GX 339 - 4的滞后以类似于黑洞候选者天鹅座X-1的方式演化，这表明在其他黑洞系统中也可以观察到类似的现象。
2015-03-15 astro-ph.HE
