On the evolution of the inner disk radius with flux in the neutron star low-mass X-ray binary Serpens X-1
我们分析了2013年10月和2014年4月拍摄的明亮中子星低质量X射线双星巨蛇座X-1的最新\emph{Suzaku}观测结果。观察是使用突发模式进行的,只受到轻微的堆积效应。在X射线谱中清楚地检测到宽的铁谱线。我们测试了不同的模型,发现铁线是不对称的,最好用相对论反射来解释。相对论加宽的铁谱线一般被认为起源于吸积盘的最内部区域,在那里强引力引起一系列特殊和广义相对论效应。铁线轮廓表明$\sim8$ $R_{\rm G}$的内半径,这给出了中子星大小的上限。在以前的一些观测中已经观察到了不对称的铁线,这给出了不同通量状态下的几个内半径测量值。我们发现巨蛇座X-1的内半径在$L/L_{\rm Edd}\sim0.4-0.6$的范围内没有显著的变化,并且内半径的通量依赖性的缺乏意味着吸积盘可能被边界层而不是恒星磁场截断在最内层稳定的圆形轨道之外。
2016-08-17 astro-ph.HE
The inner disk radius in the propeller phase and accretion-propeller transition of neutron stars
研究了具有光学厚、几何薄吸积盘的磁化中子星产生稳定螺旋桨效应的临界条件。我们已经表明,通过简单的分析计算,一个稳定状态的螺旋桨机制不能维持在一个内部磁盘半径的粘性和磁应力平衡。通过使这些应力相等计算出的半径通常被发现接近于传统的球形吸积的阿尔芬半径r_A。我们的研究结果表明:(1)稳定的螺旋桨相位可以用最大内部盘半径建立,该最大内部盘半径至少比r_A小\sim 15倍,这取决于盘的质量流率、旋转周期和恒星的磁偶极子场的强度,(2)对应于吸积-螺旋桨转变的临界吸积速率比用r_A等于ω_A估计的速率低几个数量级。旋转半径我们的结果是一致的过渡毫秒脉冲星的性质之间的吸积供电的X射线脉冲星和旋转供电的射电脉冲星状态的转变。
2016-12-01 astro-ph.HE
Does the disk in the hard state of XTE J1752-223 extend to the innermost stable circular orbit?
利用RXTE对吸积黑洞双星XTEJ 1752 - 223在稳定硬态下进行了25 d的观测,得到了3- 140 keV的具有前所未有的统计质量的光谱。其公布的模型需要一个单一的康普顿化光谱,从最里面的稳定圆形轨道附近的圆盘反射。我们研究了该模型以及其他一些单康普顿化模型(产生类似的低内径),但发现它们违反了一些基本的物理约束,例如,它们的紧密度远高于对平衡所允许的最大值。我们还研究了来自Swift/XRT的同期0.55- 6 keV光谱,发现它很好地符合吸收幂律和最内层温度为0.1 keV的盘黑体。标准化的磁盘黑体对应于$\gtrsim$ 20重力半径的内半径和它的温度,由热的内部流的截断盘的照射。我们还开发了一个康普顿化/反射模型,包括磁盘照射和固有的耗散,但发现它没有产生任何令人满意的拟合。另一方面,我们发现,$\leq$ 10千电子伏波段从RXTE是更好地拟合从磁盘的反射与内半径$\gtrsim$ 100引力半径,该模型,然后低估了$>$ 10千电子伏的光谱$<$ 10%。我们认为,上述结果的最合理的解释是源的不均匀性,随着半径的减小,局部谱硬化。我们的结果支持在这个源中存在一个复杂的康普顿化区域和一个大的圆盘截断半径。
2021-01-12 astro-ph.HE
Disk instability model incorporating a variable inner disk radius in SS Cyg and U Gem
Advanced Research Center for Space Science and Technology, College of Science and Engineering, Kanazawa University(金泽大学理工学研究科宇宙科学先进技术研究中心);Department of Astronomy, School of Science, University of Tokyo(东京大学理学部天文学系)
研究通过纳入可变内盘半径的数值模型,探讨SS Cyg和U Gem中盘不稳定性,发现蒸发抑制内向外爆发,且在标准蒸发模型中,截断内盘可解释紫外延迟与光学爆发时间差。
2026-04-13 astro-ph.HE
AstroSat/UVIT observations of IC4329A: Constraining the accretion disc inner radius
我们提出了一个强大的Seyfert 1星系IC 4329 A中的吸积盘的远紫外和近紫外辐射的研究使用的观测与紫外成像望远镜(UVIT)板载AstroSat。这些数据提供了迄今为止获得的IC 4329 A在远紫外和近紫外波段的最高空间分辨率和最深图像。UVIT数据的优异空间分辨率使我们能够准确地分离来自宿主星系的扩展发射和活动星系核在远紫外和近紫外波段的发射。我们得到的银河系和内部红化校正后的活动星系核通量的内在,以及从宽和窄线区域的发射线的贡献。当黑洞的质量估计为1- 2 × 10^8 Msun时,与“标准”模型中的吸积盘相比,内禀紫外连续辐射显示出明显的不足。我们发现,内在的紫外线连续是完全符合标准的磁盘模型,但只有当磁盘发射的距离大于80-150引力半径。
2021-04-16 astro-ph.HE
Magnetic field and radius of innermost stable circular orbit near SMBH in AGNs
中心黑洞周围的吸积盘中的磁场可以改变最内层稳定圆轨道(ISCO)半径的位置,从而产生经典Novikov-Thorne半径的差异.根据对吸积盘辐射的偏振观测,我们估算了ISCO的磁场强度。该估计可以通过考虑在连续电子散射事件之间的光子自由程的长度处的偏振平面的法拉第旋转的影响来获得。在此基础上,我们提出了一种新的方法,用于实估计吸积盘中,即中心黑洞最近邻的ISCO半径。我们的估计证实了副总统弗罗洛夫,A. A。Shoom和C. Tzounis(2014)的结论是,磁场产生的效果是,最里面的稳定圆形轨道变得更接近黑洞的视界。
2015-04-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
The soft component and the iron line as signatures of the disc inner radius in Galactic black hole binaries
在低/硬状态下,围绕黑洞的吸积盘的内半径可以用两种方法之一来测量。首先,通过铁发射线的加宽程度,其次,从这种状态下看到的弱软成分的亮度和温度,假设它是圆盘。我们使用这两种方法对所有的低/硬态光谱的定时模式XMM-牛顿的EPIC-pn。我们发现这两种方法并不一致,而且这种差异并不总是在一个方向上。这两种方法既不独立于模型,也不独立于当前的校准问题。我们发现EPIC-pn定时模式响应中<3%水平的剩余小残差可以对反射光谱的拟合参数产生显著影响。在与RXTE的交叉校准中也存在不匹配,这使得难以使用同步数据来扩展光谱拟合的带通。尽管如此,从数据中可以清楚地看出,在较高的L/LEdd下,铁线明显更宽和更强,这与截短圆盘模型一致。我们还表明,它是可能的软组件的变化字符,从一个稳定的组件一致的截断盘在高L/LEdd,一个可变的一个小得多的半径在低L/LEdd。这增加了越来越多的证据表明,一个复杂的软成分在低/硬状态,可能是由于团块撕裂的边缘截断光盘。
2013-10-04 astro-ph.HE
Spectral analysis of the XMM-Newton data of GX 339-4 in the low/hard state: disc truncation and reflection
我们分析了GX 339- 4在硬谱态下的所有可用的XMM-牛顿观测。我们联合拟合光谱数据的康普顿化和目前最好的反射代码,relxill。我们详细考虑了一个标准的黑体吸积盘的贡献,测试它的内半径是否可以设置为等于反射器。然而,这导致了盘截断半径的非物理行为,这意味着软X射线分量不是标准的黑体盘。这似乎是由于硬X射线的照射,它强烈地主导了总发射。我们考虑了大量的模型,测试,例如,所选择的能量范围的效果,添加不模糊的反射,并假设灯柱的几何形状。我们发现相对论性加宽的影响在所有情况下是相对较弱的。在日冕模型中,我们发现内半径很大。在灯柱模型中,内半径是不受约束的,但当固定到最里面的稳定轨道时,源的高度很大,这也意味着弱的相对论加宽。在前一种模型中,内半径与X射线硬度比相关,这与在软状态下截短盘变成完整盘的存在一致。我们还发现,光盘电离的程度与硬度反相关,导致强烈的光谱展宽,由于在最软的研究状态的反射器中的反射光子的散射。
2016-02-19 astro-ph.HE
Spectral Energy Distribution of the inner accretion flow around Sgr A* -- Clue for a weak outflow in the innermost region
Sgr A* 是一个独特的实验室,用于详细研究低光度超大质量黑洞(SMBH)周围的吸积过程。最近的X射线观测允许空间分辨建模的排放从吸积流周围的SMBH,放置严格的约束的流量和光谱形状的吸积从内部区域与$r<10^3~r_g$,其中$r_g$是引力半径的黑洞。我们在这里提出的第一个建模的多波段光谱能量分布(SED)的内部区域,以更好地约束最里面的吸积流的物理条件。我们的建模使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法来拟合SED,占的限制在外部半径的$10^3~r_g$从早期的作品和吸积流的主导$30~r_g$的亚毫米凸块的吸积率。研究发现,不同的拟合方法对流出指数的拟合结果有很大的差异。如果只考虑SED中最亮的部分,即亚毫米级凸起,则外流指数约为0,而如果还包括低频无线电数据和X射线数据,则外流指数可能为0.37甚至更高。拟合结果差异较大,说明外流指数沿半径方向应是变化的,即在最外侧区域外流较强,而在最内侧区域外流较弱。这种弱的外流与数值模拟结果一致,并有可能更好地解释多频带SED。
2018-11-06 astro-ph.HE
Effect of Inner Crust EoS on Neutron star properties
在相对论平均场(RMF)模型的框架下研究了中子星的最大质量和半径。研究了在不同的对称性能量斜率参数下,不同的内壳状态方程(EoS)下正则质量处半径$R_{1.4}$的变化。结果表明,虽然NS最大质量和相应的半径随地壳EoS的不同而变化不大,但半径和1.4 $M_{\odot}$处的潮汐变形能力随地壳EoS的不同而变化,在典型质量处的半径变化约为1-2 km。对于非统一的EOS,具有低对称性能量斜率参数的地壳在正则质量处产生低NS半径。最大旋转中子星的性质也进行了研究。在正则质量为1.4 $M_{\odot}$的情况下,旋转恒星的半径也随斜率参数的变化而变化。与静态中子星类似,旋转中子星在1.4 $M_{\odot}$处的半径也受内壳斜率参数的影响。其他重要的量,如转动惯量,频率,旋转动能,重力能量比也计算。这些量的变化与地壳坡度参数被发现是更成比例的质量和半径的NS。
2021-03-18 astro-ph.HE nucl-th
On the determination of the spin and disc truncation of accreting black holes using X-ray reflection
本文讨论了简单的相对论模糊X射线反射模型在吸积黑洞盘的自旋和内径的确定中的应用。观测上,日冕的性质是不确定的先验,但一个强大的确定的内部磁盘半径时,磁盘的发射率指数是严格限制。当内部圆盘被很好地照亮时,黑洞的自旋也可以被确定。使用来自射线追踪的反射建模,我们表明,强大的确定盘截断需要的位置的冠状源是准静态的,并在高度和半径小于盘的截断半径。稳健的自旋测量要求日冕的至少一部分位于黑洞上方小于约10个引力半径的地方,以便最里面的区域,包括最里面的稳定圆形轨道,得到很好的照明。模糊核的宽度(例如,铁线)对日冕高度有很强的依赖性。这些限制可能特别适用于低爱丁顿分数(例如低/硬状态和低光度AGN),其中日冕的高度可能相对较大,或流出,并与喷流产生有关。
2014-01-08 astro-ph.HE
Theoretical constraints on properties of low-mass neutron stars from EOS of inner crust matters
利用四种典型的内壳物质状态方程,从理论上研究了低质量中子星性质的约束。根据致密星质量-半径序列中中子星与白矮星之间存在较大差距这一事实,明确指出了致密星的中心密度与恒星半径的禁区,即在$10^{12}~kg/m^3$ ~ $10^{17}~kg/m^3$范围内,自然界中不存在中心密度的致密星。也没有半径在400公里到2000公里之间的致密星。结果表明,对于中心密度为亚核密度的低质量中子星,恒星质量主要取决于高密度区状态方程的软度($ > 10^{16}~\textrm{kg.m}^{-3}$),而恒星半径则取决于低密度区状态方程的软度($ < 10^{16}~\textrm{kg.m}^{-3}$).对于质量接近最小质量的稳定中子星,开普勒周期为几百毫秒,转动惯量为$10^{37} kg\cdot m^{2}$数量级,表面引力红移为$10^{-4}$数量级。
2017-07-01 astro-ph.HE
Simultaneous independent measurements of a truncated inner accretion disc in the low/hard state of GX 399$-$4
我们目前的结果,从最近的三个XMM牛顿观测GX 339 $-$ 4在低/硬状态,在一个明亮的(峰值$\sim 0.05$ L $_{\rm Edd}$)失败的爆发衰变。独特的是,这是第一次使用成像模式对该源进行XMM-牛顿EPIC-pn观测,这显着提高了手头数据的质量。特别是,由于更大的可用带通,这允许对热吸积盘组件和光电吸收水平进行前所未有的约束。利用加宽的Fe K $α$谱线和吸积盘分量同时测量了吸积盘的内径。这两种方法一致,并且在三个时期内测量的半径显示出良好的一致性。我们发现,内半径是在20-30 $r_{\rm g}$,增加了越来越多的直接证据截断的内部吸积盘在低/硬状态。
2014-11-26 astro-ph.HE
Exploring the inner-disk region of the atoll source 4U 1705-44 using AstroSat's SXT and LAXPC observations
首次利用AstroSat软X射线望远镜和大面积X射线正比计数器数据(0.8-70千电子伏)对环礁源4U 1705-44同时进行了宽带光谱和定时研究。基于HID,在这些观测期间,源处于软香蕉状态。使用全反射框架进行光谱建模,获得了14 Rg的内盘半径。一个硬幂律尾注意到在软状态和热分量通量和不同的幂律指数指向一个不同的电晕/子开普勒流。根据谱拟合结果,边界层半径和磁层半径分别限定为$\sim$ 14-18 km和$\sim$ 9-19 km。对0.8-3 keV软SXT光变曲线和10-20 keV硬LAXPC光变曲线进行了互相关联函数研究,发现了相关滞后,并将日冕高度限制在0.6-20 km(\b{eta} =0.1)。由于在观测过程中吸积盘内半径没有变化,我们认为观测到的滞后可能是由吸积盘内区日冕/边界层结构的变化引起的。根据观测结果,提出了一个几何模型来解释在环礁源4U 1705-44中检测到的滞后。
2021-06-29 astro-ph.HE
Evolution of the truncated disc and inner hot-flow of GX 339-4
目标。我们通过分析在一次爆发的最后时刻所获得的六个XMM-牛顿观测数据的功率谱密度(PSD),研究了GX 339-4的截断盘几何形状和内部热流的变化。方法.建立了GX 339-4在0.3-0.7 keV(热混响为主)和0.7-1.5 keV(圆盘连续谱为主)能带的PSD理论模型。该模型假设标准吸积盘被截断在一个特定的半径,其中是两个不同的热流区:一个光谱软,另一个光谱硬。考虑了圆盘起伏和热混响的影响。结果该模型成功地产生了传统的颠簸PSD轮廓,并提供了良好的拟合GX 339-4数据。截断半径从$r_{\rm trc}$ $\sim$ 10增加到55 $r_{\rm g}$作为源的光度降低,强烈证实了截断半径可以表征为光度的函数。考虑到截断半径在以前的测量中存在很大的不确定性,我们的值大于从光谱分析中获得的值,但小于混响滞后分析所暗示的值。此外,随着通量的减小,光谱硬的和光谱软的两个内部热流区的尺寸也分别从$\sim$ 5增大到27 $r_{\rm g}$和从$\sim$ 3增大到26 $r_{\rm g}$。我们发现内部硬区的径向范围总是大于软热流区的径向范围,但相差$\sim$ 1.1-2.2倍
2020-11-09 astro-ph.HE
Exploring the radial disc ionization profile of the black hole X-ray binary GRS 1915+105
吸积黑洞在其X射线光谱中显示出特征性的“反射”特征,包括铁K $α$荧光线,这是由在吸积盘大气中再处理的致密中心日冕辐射的X射线引起的。观察到的线轮廓是扭曲的相对论效应,提供了一个诊断盘的几何形状。以往的X射线反射谱研究,在计算剩余框架反射谱时,几乎都作了圆盘电离态与半径无关的简化假设。然而,这在现实中是不可能的,因为辐射通量应该随着半径急剧下降。在这里,我们分析了一个核光谱望远镜ARray观测GRS 1915+105,表现出强反射功能。我们发现,使用自洽计算的径向电离配置文件返回一个更好的拟合比假设恒定电离。我们的研究结果是一致的内盘辐射压力占主导地位,预计从高推断吸积率为本次观察。我们还发现,假设的电离分布的最佳拟合盘内半径的影响。这意味着,黑洞自旋值先前推断的活动星系核和X射线双星等同的光盘内半径与最内部的稳定的圆形轨道可能会改变显着列入一个自洽的电离配置文件。
2019-12-17 astro-ph.HE
Two major constraints on the inner radii of accretion disks
Stefan-Boltzmann定律对黑洞X射线双星中的内吸积盘的几何形状产生了基本的约束。它遵循从考虑照射通量和盘的内部部分的有效温度,这意味着一个强的准热分量的平均能量高于在有效温度下的黑体必须存在每当观察到相对论Fe K荧光和反射功能。在高亮度硬态中,这种色温为$\sim$ 1 keV的准热分量明显不存在,这与靠近最内侧稳定圆形轨道的强烈辐照盘不相容。相反,圆盘应该在相对较大的半径处被截断,或者在较大的高度处被日冕照射,这将降低有效温度并使其与数据一致。我们还研究了盘/日冕模型的约束条件,比较了文献中使用变密度反射码拟合的盘密度与我们从电离参数,光度和盘内半径计算的盘密度。我们发现,拟合密度高/低得多的硬/软状态的二进制文件,这意味着使用的假设和方法的重大问题。
2020-06-18 astro-ph.HE
Combined Spectral and Timing Analysis of the Black Hole Candidate MAXI J1659-152 Discovered by MAXI and Swift
我们报告了新的黑洞候选者(BHC)MAXI J1659-152的X射线光谱和定时结果,其轨道周期为2.41小时(BHC中最短的),在2010年的爆发中,来自65个Rossi X射线定时探测器(RXTE)观测和8个同时的Swift和RXTE观测。根据Remillard & McClintock(2006)对光谱态的定义,大多数观测都被归为中间态。所有的X射线宽带谱都可以用多色圆盘加指数截止的幂律函数或多色圆盘加康普顿化分量来模拟。在爆发的初始阶段,在30-40 keV处可见高能截止。从爆发开始,盘的最内侧半径逐渐减小,减小了3倍以上,并达到35 d_10 cos i^-1/2 km的恒定值,其中d_10是以10 kpc为单位的距离,$i$是倾角。C类准周期振荡(QPO)频率随最内半径的变化而变化,变化范围为1.6 ~ 7.3Hz,而B类QPO的最内半径在1.6- 4.1Hz范围内保持不变。因此,我们认为B型QPO的起源不同于C型QPO,后者可能起源于盘截断半径。假设爆发后期最内侧半径不变为最内侧稳定圆轨道,则MAXI J1659-152中的黑洞质量在距离5.3-8.6 kpc,倾角60-75度时为3.6-8.0 M_solar。
2011-10-29 astro-ph.HE
Insight-HXMT Study of the Inner Accretion Disk in the Black Hole Candidate EXO 1846--031
我们研究了黑洞候选EXO 1846 $-$ 031在2019年爆发期间的光谱演化,在1- 150 keV波段,使用{ \it {硬X射线调制望远镜}}。连续光谱是很好的模拟与吸收盘黑体加上截止幂律,在硬,中间和软状态。此外,我们检测到一个$\approx$ 6.6 keV的铁在硬中间态的发射线。在整个软中间和软状态,拟合的内盘半径几乎保持不变,我们建议,它已经解决了在最里面的稳定圆轨道(ISCO)。然而,在硬态和硬中间态,表观内半径是不符合物理的小(小于ISCO),即使在考虑了拟合中日冕对一些盘光子的康普顿散射之后。我们认为,这是一个高的硬化因子,$f_{\rm col}\approx2.0-2.7$,在爆发演化的早期阶段,远高于规范值1.7适合于一个稳定的磁盘的结果。我们认为,在低/硬状态下,内盘半径已经接近ISCO。此外,我们建议,这种高值的硬化因子在相对较硬的状态可能是由额外的照明的日冕照射到磁盘上。此外,我们估计自旋参数的连续拟合方法,在一个合理的黑洞的质量和距离的范围内。我们将我们的结果与用反射拟合方法测量的自旋进行比较,发现两个结果的不一致部分是由于$f_{\rm col}$的不同选择造成的。
2022-05-10 astro-ph.HE
Broad relativistic iron emission line observed in SAX J1808.4-3658
在2008年9月至10月的毫秒脉冲星SAXJ1808.4 -3658爆发期间,朱雀号和XMM-牛顿号都观测到了该源,观测间隔约为1天。光谱分析揭示了一个广泛的相对论Fe K-α发射线,这是目前在这两个数据集,最近已报告的其他中子星低质量的X射线双星。在每次观测中观测到的Fe K线的性质非常相似。通过模拟Fe线,我们确定内吸积盘半径为13.2 +/- 2.5 GM/c^2。从Fe K线测量的内盘半径表明,吸积盘是不是很后退的岛屿状态。如果内盘(通过Fe线测量)在磁层半径处被截断,这意味着磁极处的磁场强度约为3E 8 G,与其他独立估计一致。
2009-02-04 astro-ph.HE
Broadband aperiodic variability in X-ray pulsars: accretion rate fluctuations propagating under the influence of viscous diffusion
研究了吸积强磁化中子星-X射线星(XRP)中的非周期性X射线通量变化。的X射线的可变性在很大程度上是由在NS表面,复制吸积盘的内半径处的吸积率波动的质量吸积率波动。内半径处的变化是由于在粘性扩散的影响下在整个盘上产生并向内传播的波动。内半径随平均质量吸积率而变化,可以从已知的磁场强度和吸积光度的XRP估计。瞬态XRP的观测涵盖了几个数量级的亮度提供了一个独特的机会,研究由于光盘的内部半径的变化所产生的影响。我们研究了XRP吸积盘中的粘性扩散过程,并构造了适用于从内部和外部截断的薄吸积盘的扩散方程的新的解析解。我们的解是在牛顿力学近似下得到的最一般的解。我们认为,在高频率下观察到的XRP的功率密度谱的断裂对应于发电机过程的最小时间尺度,这是负责初始波动。通过比较明亮的X射线瞬变A0535 +26的数据和我们的模型,我们得出结论:吸积盘中初始变率的时间尺度比局部开普勒时间尺度长几倍。
2019-04-01 astro-ph.HE
A relativistically smeared spectrum in the neutron star X-ray Binary 4U 1705-44: Looking at the inner accretion disc with X-ray spectroscopy
铁发射线在6.4-6.97 keV,确定与荧光Ka跃迁,是在X射线带中的最强的离散功能。因此,这是推断致密物体周围吸积盘最内部等离子体性质的最强大的探测器之一。在本文中,我们提出了一个最近的XMM观测的X射线爆发4U 1705-44,我们清楚地检测到相对论模糊的铁线在约6.7千电子伏,证明与高的统计意义,线的轮廓是扭曲的高速运动的吸积盘。正如预期的光盘反射模型,我们也发现了一个显着的吸收边约8.3千电子伏,这一功能似乎是模糊的,是兼容的生产在同一地区的铁线。由谱线轮廓,我们得到了高精度的内吸积盘的物理参数。这条谱线被认为是高电离铁Fe XXV的K α跃迁,内盘半径为Rin =(14 \pm 2)R_g(其中R_g是引力半径,GM/c^2),辐射率与盘半径的关系为r^{-2.27 \pm 0.08},相对于视线的倾角为i =(39 \pm 1)度。最后,XMM光谱显示了其他低能发射线的证据,这些发射线再次显得很宽,并且它们的轮廓与在产生铁线的同一区域产生的一致。
2009-07-09 astro-ph.HE
Phase-resolved spectroscopy of a quasi-periodic oscillation in the black hole X-ray binary GRS 1915+105 with NICER and NuSTAR
吸积恒星质量黑洞的X射线通量中经常出现准周期振荡。如果它们是由于相对论性的(Lense-Thirring)进动的内吸积流是不对准的光盘,铁的发射线所造成的照射光盘的内流将摇摆系统的红色和蓝色之间移动在每个QPO周期。在这里,我们进行相位分辨光谱的$\sim2.2$赫兹C型QPO从BH X射线二进制GRS 1915+105,同时观察与NICER和NuSTAR。我们应用断层模型,以约束光盘的QPO相位相关的照明配置文件。我们检测预测的QPO相位相关的铁线质心能量的变化,与我们的最佳拟合具有不对称的照明配置文件($>2σ$置信度)。观测到的线能量的变化也可以解释的螺旋密度波的吸积-喷射不稳定性模型。然而,我们还测量了反射分数的显著($>3σ$)调制,强烈支持几何QPO起源。我们推断,光盘是错位与先前观察到的射流喷射,这是一致的截断盘与内部旋进热流的模型。然而,我们推断的椎间盘内径很小($r_\text{in}{\sim} 1.4 GM/c^2$)。对于这个圆盘内半径,Lense-Thirring进动不能再现所观察到的QPO频率。事实上,这个圆盘内半径与文献中所有研究充分的QPO模型的预测不一致。
2022-01-05 astro-ph.HE
Broad iron emission line and kilohertz quasi-periodic oscillations in the neutron star system 4U 1636-53
中子星低质量X射线双星(LMXB)中的宽铁(Fe)谱线和千赫兹准周期振荡(KHz QPO)频率都可以提供吸积盘内径的独立测量。我们使用XMM-牛顿和同步罗西X射线定时探测器观测LMXB 4U 1636-53来检验这一假设。我们研究了Fe-K发射线作为源的光谱状态和kHz QPO的频率的函数的性质。我们发现,吸积盘的内半径推导出的频率上kHz QPO的变化作为一个函数的源的位置在颜色-颜色图,根据以前的工作和吸积盘几何形状的标准方案。相反,从Fe线的轮廓推导出的内盘半径与源的光谱状态不相关。在四次观测中,从kHz QPO和Fe线推断的内半径值并不导致中子星质量的一致值,无论用于拟合Fe线的模型如何。我们的研究结果表明,无论是kHz QPO或标准的相对论Fe线解释不适用于这个系统。此外,kHz QPO和宽Fe线的同时检测难以与Fe线的加宽是由于外流风中光子的再处理的模型相协调。
2014-03-31 astro-ph.HE
Evolution of finite viscous disks with time-independent viscosity
我们发现格林函数的吸积盘具有固定的外径和时间无关的粘度。用格林函数可以描述任意初始条件下圆盘的粘性演化。考虑了两类内边界条件:零应力张量和零吸积率。也可以包括外半径处的可变质量流入。众所周知的吸积速率的指数下降是具有内部零应力张量的解的一部分。中心吸积率为零的解适用于磁层边界超过共转半径的恒星周围的盘。利用该解,可以研究某些二元系统中圆盘的粘性演化。我们将零内应力张量的解应用于短周期X射线瞬态在峰值附近的时间内的爆发。发现对于Kramers不透明度和初始表面密度与半径成正比的情况,到达峰值的上升时间为t_rise ~ 0.15 r_out^2/nu_out,衰减的e折叠时间为t_exp ~ 0.45 r_out^2/nu_out。与非平稳α-磁盘的比较表明,这两种模型具有相同的粘度值在外径产生类似的行为上的粘性时间尺度。对于六个X射线新星爆发,这表现出快速上升指数衰减(FRED)和模型拟合,我们找到了一种方法来限制湍流参数α。
2015-05-08 astro-ph.HE
Measuring accretion disc properties in the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 using XMM-Newton, NuSTAR, NICER and Chandra
Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海得拉巴分校);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Indian Institute of Science Education and Research, Pune(印度科学教育与研究学院浦那分校)
针对过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038,结合多台X射线望远镜数据分离高模式数据并光谱分析,约束其内盘半径为16.8±3.8千米(3σ显著性),首次检测到Fe发射线,证实高模式下吸积盘延伸至共转半径内,支持连续引力波发射及标准模型。
2025-11-05 astro-ph.HE
The neutron star inner crust: an empirical essay
在这项工作中,我们研究如何的小贡献的内壳的总状态方程(EoS)的中子星影响其质量半径关系,集中在1.4 $M_\odot$的正则质量。我们建立经验EoS的类型- $p = Kε^γ + b$ -在0.003 fm $^{-3}~<~n~<~$ 0.08 fm $^{-3}$的范围内,并计算在这个区域的声速。我们看到,声速的不同行为可以影响典型恒星的半径超过1.1公里。这个结果可以帮助我们理解GW 170817的极端结果,其中一些研究表明典型恒星的半径不能超过11.9 km。
2021-08-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Ways to constrain neutron star equation of state models using relativistic disc lines
利用中子星低质量X射线双星吸积盘的相对论谱线可以模拟出吸积盘的内缘半径。这个半径的一个小的值暂时意味着盘终止于中子星的硬表面,或者终止于最内层的稳定圆轨道(ISCO)。因此,一个推断的光盘内边缘半径提供恒星半径,或可以直接约束恒星状态方程(EoS)模型使用理论计算的ISCO半径的快速旋转的中子星的时空。然而,这一过程需要数值计算的恒星和ISCO半径的各种EoS模型和中子星配置使用适当的快速旋转的恒星时空。我们用广义相对论方法计算了大约16000个稳定的中子星结构,以探索和建立上述过程,并指出Kerr时空不足以达到这一目的。我们的工作系统地研究了用相对论盘线约束EoS模型的方法,并将激励未来的X射线天文仪器。
2011-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of the accretion disk-corona during bright hard-to-soft state transition: A reflection spectroscopic study with GX 339-4
本文分析了黑洞双星GX 339- 4在两次不同爆发(2002年和2004年)中明亮中间态的几个观测结果。我们采用relxill族的相对论反射模型来探测吸积盘的演化性质,包括内盘半径($R_{\rm in}$),电离参数($ξ$),内盘温度($T_{\rm in}$),日冕($kT_{\rm e}$),和它的光学厚度($τ$),它的反射谱进行了一致的研究。我们的分析表明,在亮硬态的早期开始,磁盘的内边缘接近最内稳定的圆形轨道(ISCO),并在整个从硬到软态的过渡盘的截断半径保持低($\lesssim 14 R_{\rm g}$)。这表明,在状态转换期间观察到的吸积盘性质的变化是由吸积速率的变化驱动的,而不一定是由于内盘半径的变化。我们比较了上述磁盘属性在两个不同的爆发,状态转换发生在不同的光度,并找到相同的演化趋势的磁盘属性,与差异只看到在电晕的$kT_{\rm e}$和$τ$。我们还进行了分析,采用自洽康普顿吸积盘模型占磁盘光子的散射的日冕,并测量低内部盘截断半径跨越明亮的中间状态,使用温度依赖的值的光谱硬化因子,从而独立地确认我们的结果从反射光谱分析。
2020-12-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ex