Relativistic Broadening of Iron Emission Lines in a Sample of AGN
我们提出了一个统一的X射线光谱分析的8个1型活动星系核(AGN),以前已经观察到相对论增宽铁发射线。利用XMM-牛顿欧洲光子成像相机(EPIC-pn)的数据,我们仔细模拟光谱连续,考虑复杂的固有吸收和发射。然后,我们着手模拟两个不同的吸积盘发射线代码,以及一个自洽的,电离的吸积盘光谱卷积从内盘的相对论涂抹在每个源的广泛的Fe K功能。比较结果,我们表明,相对论模糊的磁盘发射需要解释在大多数来源的光谱,即使当一个模型的光电离磁盘的全反射光谱。
2009-07-22 astro-ph.HE
The broad iron Kalpha line of Cygnus X-1 as seen by XMM-Newton in the EPIC-pn modified timing mode
本文分析了天鹅座黑洞X-1的同步XMM-牛顿和RXTE数据中的加宽的、含氟的铁K α线。XMM-牛顿数据是在EPIC-pn相机的定时模式的修改版本中拍摄的。在这种模式下,仪器的较低能量阈值增加到2.8 keV,以避免由于源的亮度引起的遥测丢失,同时保持Fe Ka波段的信噪比。我们发现,最适合的频谱由指数截止的幂律和相对论涂抹,电离反射的总和。Fe K α特征的形状是由于强康普顿加宽与相对论加宽相结合。假设有一个标准的、薄的吸积盘,那么黑洞的旋转速度接近极限。
2011-08-04 astro-ph.HE
Variability of the X-ray Broad Iron Spectral Features in Active Galactic Nuclei and Black-hole Binaries
在活动星系核(AGN)和黑洞双星(BHB)的X射线谱中,经常可以看到“宽铁谱特征”。这些特徴可以用“相对论性圆盘反射”或“部分覆盖”来解释:很难从时间平均光谱分析来决定哪一个模型是有效的。因此,X射线光谱可变性已被研究,以约束光谱模型。为此,在短时间尺度下详细研究BHB的铁结构至关重要,这是第一次通过朱雀星上XIS探测器的P-sum计时(P-sum)模式实现。该观测模式的时间分辨率为7.8ms,CCD的能量分辨率为1.0ms。我们已经进行了系统的校准的P-总和模式,并调查光谱的变化BHB GRS 1915+105。因此,我们发现GRS 1915+105的光谱变化在亚秒级没有显示出铁的特征。这与1H 0707 - 495等活动星系核的变化完全不同,后者在铁K能带处变化幅度明显下降。这种差异可以在“部分覆盖”假设的框架内自然得到解释。
2015-10-28 astro-ph.HE
Broad iron L-line and X-ray reverberation in 1H0707-495
本文详细分析了窄线塞弗特1星系1H 0707 -495的XMM-Newton长观测资料,包括光谱拟合、光谱变率和计时研究。光谱中的两个主要特征是在~ 7 keV处的下降和低于1 keV的复合过量。这可以用两条宽的铁线K和L来很好地描述。基于吸收的替代模型,虽然它们可能适合高能量下降,但不能解释1 keV的复杂性和整个光谱。光谱变异性表明,光谱是由至少两个组件,这被解释为一个幂律占主导地位的1-4千电子伏之间,和反射组件以外的这个范围。在铁L能量下的高计数率使我们能够在0.3-1和1-4 keV之间测量到约30 s的显著软滞后,这意味着直接硬发射导致反射发射。我们解释滞后作为一个混响信号起源于几个引力半径的黑洞。
2009-10-02 astro-ph.HE
Pulsed Iron line Emission from the First Galactic Ultraluminous X-ray Pulsar Swift J0243.6+6124
本研究利用Insight-HXMT观测首个河内PULX Swift J0243.6+6124的爆发峰值数据,首次探测到其宽铁线的脉冲特征及相位偏移,提出吸积柱对内盘的不均匀照射是铁线调制的成因。
2024-01-29 astro-ph.HE
The width-flux relation of the broad iron line during the state transition of the black hole X-ray binaries
本研究针对黑洞X射线双星态转变中的宽铁线变化问题,通过分析三种模型的宽度-流量关系并结合MAXI J1631-479的观测数据,证实云模型能更好地解释铁线的轮廓与变化。
2023-04-26 astro-ph.HE
Broad emission lines for negatively spinning black holes
本文提出了一个计算旋转黑洞周围吸积盘发射谱线轮廓的扩展方案。该方案包括具有相对于黑洞的角动量平行和反平行的角动量的盘,因为两种配置都被假设为稳定的(King等人,2005年)。我们讨论了线的形状,这样的光盘,并提出了一个代码的模拟观测数据与此计划的X射线数据分析程序。基于格林函数的方法,可以很容易地考虑到一个任意的半径依赖的光盘发射率和任意的临边暗化法律,而预先计算的数据量显着减少相对于其他可用的模型。
2010-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Broad iron emission lines in Seyfert Galaxies - re-condensation of gas onto an inner disk below the ADAF
最近用Chandra、XMM-Newton和Suzaku对Seyfert 1活动星系核进行的观测显示出宽的铁K_α发射线,有些相对论性地模糊了。对于银河系黑洞的X射线双星XMM-牛顿光谱在硬态也揭示了相对论铁发射线和热分量的存在下,解释为一个弱的内部冷吸积盘热日冕下的指示。这些热成分被发现后,从软到硬的光谱状态的过渡,可以理解为持续的气体从对流为主的流(ADAF)到磁盘上的再冷凝。鉴于恒星质量和超大质量黑洞周围吸积流的相似性,我们讨论了Seyfert 1活动星系核中的宽铁发射线是否可以理解为来自类似的吸积流几何。在Miller(2007)和Nandra et al.(2007)的样本中,我们推导了具有强线的Seyfert星系的Eddington标度吸积率。在评估中,我们使用了观测到的X射线光度,热辐射校正和文献中的黑洞质量,大多数值来自Fabian和Vasudevan(2009)。超过一半的来源得出的速率小于爱丁顿速率的0.1。对于塞弗特1活动星系核中10^7到10^8个太阳质量的黑洞来说,这个极限相当于每年0.01到0.2个太阳质量。我们的研究表明,对于相当多的Seyfert活动星系核在硬谱态铁的发射线可以产生于一个内部弱盘周围的ADAF的再凝聚模型预测。一些具有较高吸积率的剩余源可能处于与LMXB的“非常高”状态相当的光谱状态。(节略)
2011-01-25 astro-ph.HE
Relativistic iron K alpha line detection in the Suzaku spectra of IC 4329A
我们提出了一个分析的五个朱雀观测明亮的塞弗特1星系IC 4329A。宽的能带和高的信噪比的数据给出了新的限制铁K α线的轮廓和它的关系,在更高的能量康普顿驼峰。铁钾带通是由一个狭窄的核心(EW=57 eV)在6.4 keV一致的中性材料。使用物理动机的模型,我们的分析还揭示了存在一个广泛的铁K α线(EW=124 eV),最有可能产生在内部的吸积盘和模糊的广义相对论效应。该分量在单个光谱中并不明显,但在所有五个观测值的叠加残差中明显存在,并且具有很高的统计显著性。这突出了在活动星系核中识别宽铁谱线的困难,即使是在具有非常高的信噪比的数据中,因为它们很难从连续体中分离出来。这些数据与跟踪康普顿驼峰的窄铁线和宽铁线组件一致,但没有提供明确的证据证明情况确实如此。还可以看到6.94 keV处的额外窄FeXXVI发射线,这表明存在离中心区域相对较远的电离材料。也有一个变化的暗示,所以这条线的确切起源仍然不清楚。
2014-04-28 astro-ph.HE
Origin of the X-ray Broad Iron Spectral Feature in GRS 1915+105
已知GRS 1915+105的X射线光谱在光谱硬态下具有“宽铁光谱特征”。在活动星系核(AGN)和其他黑洞双星(BHB)中经常观测到类似的光谱特征,并提出了几种解释这一现象的模型,时间变化是区分光谱模型的一个重要依据。在活动星系核中,变化幅度已被发现显着下降,在铁K-能带的时间尺度为10千秒。如果黑洞的光谱变化被它们的质量归一化,那么BHB在亚秒尺度上的光谱变化应该表现出与活动星系核相似的特征。在本文中,我们研究了GRS 1915+105在时间尺度低至~10 ms的光谱变化。这是第一次使用朱雀XIS光谱和时钟(P-sum)模式,该模式具有CCD能量分辨率以及7.8 ms的时间分辨率。因此,我们发现GRS 1915+105的变化幅度在0.06秒到63000秒的任何时间尺度上在铁K能带处都没有下降,并且整个X射线通量和铁特征在小时的时间尺度上是独立变化的。在"部分覆盖“模型的框架内自然可以理解这些,在该模型中,连续通量和部分吸收体的变化时间尺度是独立的。活动星系核和BHB之间振幅变化的能量依赖性的差异可能是由于外流风的机制不同,部分吸收器是由于UV线驱动风(AGN)或热驱动风(BHB)。
2015-11-24 astro-ph.HE
Broad Iron Line as a Relativistic Reflection from Warm Corona in AGN
Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文中心);ESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité(巴黎天文台,PSL研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎第六大学,巴黎第七大学,索邦巴黎城);Research Center for Computational Physics and Data Processing, Institute of Physics, Silesian University in Opava(奥帕瓦西里西亚大学物理研究所计算物理与数据处理研究中心)
研究通过模拟高分辨率光谱数据,揭示了活动星系核中温暖日冕对X射线铁线谱形的影响,提出利用相对论效应和光谱分析探测日冕性质的新方法。
2025-11-05 astro-ph.HE
A strong and broad iron line in the XMM-Newton spectrum of the new X-ray transient and black-hole candidate XTE J1652-453
我们用XMM-Newton和Rossi X射线定时探测器(RXTE)同时观测了新的X射线瞬变和黑洞候选者XTE J1652-453。观测是在2009年爆发的衰变期间进行的,当时XTE J1652-453处于硬中间状态。光谱显示出强而宽的铁发射线,其等效宽度为~ 450 eV。这条曲线与吸积盘反射产生的线一致,该线因靠近黑洞的相对论效应而变宽。吸积盘的最佳内径为~ 4个引力半径。假设吸积盘在最内层稳定圆轨道半径处被截断,XTE J1652-453中的黑洞的自旋参数约为0.5。RXTE观测的功率谱在50 Hz以上有一个额外的可变性分量,这对于硬中间态是典型的。在功率谱中没有明显的低频相干准周期振荡,这可能意味着我们在一个相当低的倾角下观察系统。
2010-09-08 astro-ph.HE
A rapidly spinning supermassive black hole at the centre of NGC 1365
在活动星系中观察到的中性和部分电离铁的宽X射线发射线被解释为吸积盘内缘反射硬X射线产生的荧光。在这个模型中,谱线的展宽和扭曲是由黑洞附近的快速旋转和相对论效应引起的,谱线的形状对它的自旋很敏感。其他的模型,其中的扭曲是由中间结构的吸收造成的,提供了同样好的数据描述,并没有普遍的协议是正确的。最近的说法是,星系NGC 1365中心的黑洞(2 E6太阳质量)正在以接近其最大可能速度旋转,这是基于相对论反射的假设。在这里,我们报告的NGC 1365的X射线观测,揭示了相对论盘的功能,通过扩大Fe线发射和相关的康普顿散射超过10-30千电子伏。使用时间和光谱分析,我们解开连续变化,由于时变吸收反射,我们发现产生于一个区域内的2.5引力半径的快速旋转的黑洞。不包括相对论盘反射的吸收主导模型可以在统计和物理基础上被排除。
2013-02-27 astro-ph.HE
A Suzaku sample of unabsorbed narrow-line and broad-line Seyfert 1 galaxies: II. Iron emission and absorption
利用朱雀号卫星观测的22个窄线Seyfert 1(NLS 1)和47个宽线Seyfert 1(BLS 1)星系的样本,研究了每组星系的Fe K带性质。三种不同的模型被用来检查的存在下:窄中性Fe Ka线在6.4千电子伏和电离的Fe xxv和Fe xxvi发射线(模型A);一个广泛的发射功能在约6 - 7千电子伏(模型B);和吸收边在7.1千电子伏(模型C)。在所有三个模型中,中性Fe Ka线在NLS 1中比在BLS 1中更弱(较低的光度和等效宽度)。模型(B)还发现NLS 1中的宽分量(更大的等效宽度)比BLS 1中的宽分量更显著。该特征似乎不是NLS 1 s中较陡光谱的伪影,而是这些源的固有属性。根据模型(C),吸收边的光学深度在两个样品之间看起来相当。当将吸收与发射线特性进行比较时,NLS 1 s似乎表现出比BLS 1 s更低的铁的发射-吸收比,并且比基于荧光产率的预期更低。观察到的差异可能来自于不同的环面几何形状(例如NLS 1 s中的较大开度角),和/或NLS 1 s中除了纯荧光之外的Fe K发射和吸收的额外来源(例如起源于圆盘和宽线区域)。
2021-12-15 astro-ph.HE
On the reality of broad iron L lines from the narrow line Seyfert 1 galaxies 1H0707-495 and IRAS 13224-3809
我们使用长时间XMM-牛顿观测对1H 0707 -495和IRAS 13224-3809进行了时间分辨光谱分析。这些都是强变窄线塞弗特1星系,并显示广泛的功能约1千电子伏,已被解释为相对论广泛的铁L $α$线。这些特征在其他活动星系核中没有被清楚地观察到,尽管有时具有最佳拟合的模糊反射模型所要求的高铁丰度。鉴于这些线的重要性,我们探讨的可能性,如果快速变化的光谱参数可能会引入广泛的颠簸/骤降人工的时间平均光谱,这可能会被误认为是加宽线。我们通过使用长(> 100 ks)XMM-牛顿观测进行时间分辨光谱并将其划分为具有几ks典型曝光的段来测试该假设。我们从每个这样的片段提取光谱,并使用由幂律表示硬组分和黑体表示软发射组成的双组分唯象模型进行建模。正如预期的那样,这两个源显示出光谱参数的变化。利用这些变化趋势,我们模拟了每个片段的模型光谱,然后共同添加以获得组合的模拟光谱。在模拟的光谱中,我们发现没有广泛的功能低于1千电子伏,特别是没有偏差0.9千电子伏附近看到的真正的平均光谱。这意味着广泛的铁L?在这些源的光谱中看到的线不是光谱分量变化的伪像,因此提供了该线确实是真实的证据。
2016-07-09 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
Relativistically broadened iron line in the SUZAKU observation of the neutron star X-ray binary 4U 1705-44
吸积致密天体的X射线谱常表现出与吸积盘中荧光发射有关的离散发射特征,其中最强的是6.4- 6.97keV的Fe K α荧光线。这些反射特征是研究致密物体周围吸积流内部区域的最佳工具之一。在这里,我们报告了三个朱雀观测的中子星X射线二进制4U 1705 -44,一个广泛的,倾斜的Fe K α发射线是清晰可见的以上的连续。利用相对论模糊反射模型,我们发现4U 1705 -44的内盘半径向下延伸到rin=10.5^{+1.0}_{-1.7} GM/c^2,与视线成29.8^{+1.1}_{-1.0}度角。此外,我们发现,电离水平的表面层的吸积盘的变化由两个数量级之间的三个观测,但从线轮廓获得的内半径保持稳定。
2009-04-17 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
Disk Emission from Magneto-hydrodynamic Simulations of Spinning Black Holes
我们提出了一系列新的全球3D相对论磁流体动力学(MHD)模拟旋转黑洞周围的薄吸积盘的结果。盘具有$H/R\sim 0.05$的纵横比和自旋参数$a/M=0, 0.5, 0.9$和$0.99$。使用射线跟踪代码Pandurata,我们产生宽带热谱和极化签名的MHD模拟。我们发现,模拟的光谱可以很好地拟合一个简单的,通用的发射率配置文件,更好地再现从内部磁盘的发射行为,相比传统的分析进行使用诺维科夫-索恩薄盘模型。最后,我们展示了如何光谱偏振观测可以用来令人信服地打破众所周知的连续拟合方法测量黑洞自旋的自旋倾斜简并。
2015-12-02 astro-ph.HE
A broadband radio study of PSR J0250+5854: the slowest-spinning radio pulsar known
我们呈现了已知旋转最慢的射电脉冲星PSR J 0250 +5854的射电观测结果。它的周期为23.5 s,接近甚至超过了$P$ - $\dot{P}$图中被认为是活跃恒星占据的区域。与FAST、Chilbolton和Effelsberg LOFAR国际站以及NenuFAR同时进行的观测表明,该物体的光谱覆盖范围增加了五倍,在1250 MHz(FAST)和57 MHz(NenuFAR)的探测分别是迄今公布的最高和最低频率。我们在1250 MHz处测量$4\pm2$ $μ$ Jy的通量密度和$-3.5^{+0.2}_{-1.5}$的异常陡峭的光谱指数,营业额低于$\sim$ 95 MHz。结合GBT和LOFAR核心的脉冲星的观测,我们发现,固有的轮廓宽度急剧增加,向更高的频率,与传统的半径到频率映射的预测相反。我们检查了FAST和LOFAR Core的偏振数据,并得出结论,其极冠无线电发射是在1.5 GHz附近数百公里的绝对高度产生的,类似于人口中的其他旋转动力卫星。它的波束在较低的频率下显著地填充不足,或者由于锥形外乘者的消失而变窄。最后,PSR J 0250 +5854和其他慢旋转的旋转动力行星的结果与无线电探测到的磁星进行了对比。我们的结论是,磁星有本质上更广泛的无线电波束比缓慢旋转供电的恒星,因此后者的较低的光束部分是什么使对象,如PSR J 0250 +5854如此稀缺。
2021-09-01 astro-ph.HE
Discovery of a broad iron line in the black-hole candidate Swift J1753.5-0127, and the disk emission in the low/hard state revisited
我们分析了X射线双星和黑洞候选者斯威夫特J1753.5-0127的同时存档XMM-牛顿和RXTE观测。在以前对同一数据的分析中,在X射线光谱中发现了一个软热成分,并提出存在一个吸积盘,延伸到最里面的稳定圆形轨道附近。这与标准图相反,在标准图中,吸积盘在低/硬状态下在大半径处被截断。我们测试了一些光谱模型,我们发现,其中几个适合所观察到的光谱,而不需要一个软盘样组件。这一结果意味着,在低/硬态截断吸积盘的经典范例不能排除这些数据。我们进一步发现,在这些数据中的6和7千电子伏之间的宽铁发射线。从线轮廓的拟合中,我们发现了一个在~6-16个引力半径之间的内盘半径,实际上可以更大,高达~250个引力半径,这取决于用于拟合连续体和线的模型。我们讨论的背景下,完全或部分截断的吸积盘这些结果的影响。
2009-01-15 astro-ph.HE
Relativistic Disc lines
宽发射线,特别是宽铁-K线,现在在活动星系核和银河系黑洞双星的X射线光谱中很常见。在3-78 keV的能量范围内的灵敏NuSTAR光谱和高频混响光谱现在证实,这些是相对论盘线产生的快速旋转的黑洞周围的最里面的吸积流的日冕照射。广义相对论效应在解释观测结果中是必不可少的。最近的结果简要回顾这里。
2014-05-16 astro-ph.HE
The detection of Broad Iron K and L line emission in the Narrow-Line Seyfert 1 Galaxy 1H0707-495 using XMM-Newton
自从1995年在塞弗特星系MCG-6 - 30 -15中发现了第一条宽的铁-K线以来,在其他几个塞弗特星系中也发现了宽的铁-K线,它们来自吸积恒星质量的黑洞,甚至来自吸积中子星。铁-K线是突出的硬X射线连续辐射致密吸积物质产生的反射光谱。这条线的相对论性扭曲使它对黑洞的强引力和自旋很敏感。当铁丰度高时,伴随的铁-L线发射应该是可检测的。在这里,我们报告的第一个发现铁K和L的排放,使用XMM牛顿观测的窄线塞弗特1星系1H 0707 -495。明亮的Fe-L发射使我们能够第一次检测到直接X射线连续谱与落入孔中的物质反射之间的30秒混响滞后。观测到的混响时间尺度与超大质量黑洞周围最内层半径的光穿越时间相当。1H 0707 -495的光谱和时间数据的结合提供了强有力的证据,证明我们正在目睹来自引力半径内的物质的发射,或者一个光分的一小部分,来自快速旋转的大质量黑洞的事件视界。
2009-05-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
A comparison of broad iron emission lines in archival data of neutron star low-mass X-ray binaries
相对论X射线盘线在多个中子星低质量X射线双星中被发现,在质量尺度上与黑洞非常相似。这些谱线具有巨大的诊断能力,并已被用来限制恒星半径和磁场,经常发现与独立计时技术一致的值。在这里,我们比较了基于CCD的数据从朱雀与铁K线档案数据与基于气体的光谱仪。总的来说,我们发现EXOSAT、BeppoSAX和RXTE的气基谱线轮廓与朱雀的CCD数据之间具有很好的一致性,表明所看到的宽谱线是谱线固有的,而不是由于仪器问题而宽。然而,我们确实发现,当用高斯线轮廓拟合时,高斯线的宽度可以取决于低光谱分辨率仪器中的连续模型,尽管当不同模型拟合得同样好时,线宽通常一致。我们还表明,三个BeppoSAX观测显示不对称线的证据,相对论盘线模型提供了一个显着更好的拟合比高斯。我们使用后验预测p值方法和光谱的自举来测试这一点,以表明这种偏离高斯分布的情况不太可能偶然观察到。
2012-06-18 astro-ph.HE
The effect of frame dragging on the iron K alpha line in X-ray binaries
在许多黑洞和中子星双星中,低频准周期振荡(QPO)所呈现的清晰的特征时间尺度,有可能为吸积流内部区域提供一个非常有力的诊断。然而,如果没有QPO的定量模型,这种潜力就无法实现。我们最近已经表明,相同的截断盘/热内流的几何形状,这是用来解释光谱转换也可以直接产生QPO从透镜-Thirring(垂直)进动的热内流。这正确地预测了QPO的频率和频谱,以及这些属性与源的总频谱的紧密相关性,通过改变圆盘和热流之间的截断半径。这个模型预测了一个独特的铁线签名作为一个垂直倾斜的流动照亮不同方位的光盘,因为它的旋进。当流动照射旋转盘的接近区域时,由该旋转照射产生的铁线蓝移,而当流动照射旋转盘的后退区域时,铁线红移。这引起了QPO频率上的铁线的特征摇摆,这是对Lense-Thirring起源的必要(并且可能是足够的)测试。这也是一个独立的测试光盘截断模型的低/硬状态,垂直进动不会发生,如果有一个光盘中平面。我们表明,它可能是可以观察到这种效果使用档案数据从罗西X射线定时探测器(RXTE)或XMM牛顿。然而,一个干净的测试需要适度的分辨率和良好的统计数据相结合,例如可以从长期的XMM-牛顿观测或从拟议的欧空局任务LOFT的数据。
2012-08-03 astro-ph.HE
Broad K$α$ iron line from accretion disks around traversable wormholes
有人提出,星系中心的超大质量黑洞候选者可能是在早期宇宙中形成的虫洞,并将我们的宇宙与其他姐妹宇宙连接起来。相对论性K $α$铁线的剖面分析是目前探测这些天体周围时空几何的唯一可用方法。本文计算了某些虫洞时空中的K $α$铁线,并将计算结果与Kerr黑洞周围的铁线进行了比较。在非旋转或旋转非常慢的虫洞周围的吸积盘中产生的线与在具有中等或高自旋参数值的Kerr黑洞周围预期的线相对相似,并且当前的观测仍然与星系核中的超大质量黑洞候选者是这些物体的可能性勉强兼容。对于自旋参数为$a_* \gtrsim 0.02$的虫洞,相关的K $α$铁线与克尔黑洞周围产生的铁线完全不同,它们的存在可能已经被排除。
2013-04-08 astro-ph.HE gr-qc
The Effects of Complex Accretion Disk Geometry on Broadened Iron K$α$ Lines
University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Stanford University(斯坦福大学);Kavli Institute for Particle Astrophysics & Cosmology (KIPAC), Stanford University(斯坦福大学卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所);The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
通过广义相对论射线追踪模拟,研究吸积盘几何(如厚度、翘曲)对铁Kα线的影响,发现使用薄盘模型会低估黑洞自旋、日冕高度和倾角。
2026-06-08 astro-ph.HE
Narrow Atomic Features from Rapidly Spinning Neutron Stars
中子星以中等速率(~300- 600 Hz)旋转时,其形状会变成扁圆形,并获得非零的四极矩。在本文中,我们使用Hartle-Thorne近似下的光线追迹算法计算了这类中子星的原子特征轮廓。我们发现,线轮廓获得的核心是窄得多的宽度比纯多普勒效应的观察者倾斜的大范围内预期。因此,在利用旋转展宽谱线测量中子星半径时,需要同时考虑中子星扁率和四极矩的影响。此外,这些狭窄核心的存在大大增加了从快速旋转的中子星中探测到原子线的可能性。
2013-02-13 astro-ph.HE gr-qc
Modelling the high mass accretion rate spectra of GX 339-4: Black hole spin from reflection?
我们提取了GX 339-4的所有XMM-牛顿EPIC pn突发模式光谱,以及同时/同期的RXTE数据。这些包括三个光盘为主和两个软中间光谱,宽带通/中等光谱分辨率的组合给出了一些最好的数据,这些明亮的软态在黑洞二进制文件。光盘占主导地位的光谱跨越一个因素三的光度,都表明,光盘发射是更广泛的比最简单的多色光盘模型。这与最新光盘模型中原子特征产生的预期相对论拖尾和色温变化校正一致。然而,这些模型在5%的水平上与数据不匹配,因为预测的原子特征在数据中不存在,这也许表明即使在高能尾部很弱的情况下,辐照也很重要。不管是什么原因,这意味着数据比最好的物理光盘模型具有更小的误差,迫使使用更多的现象学模型来进行光盘发射。我们使用这些软中间状态的数据,其中以前的分析使用一个简单的光盘连续发现了一个非常广泛的残留,确定为红色翅膀的铁线反射周围的一个高度旋转的黑洞。然而,铁线能量接近圆盘和尾部具有相等通量的地方,因此使用更宽的圆盘连续体显著改变了剩余的“铁线”轮廓。在一个更宽的圆盘连续模型中,推断出的线形成在30 ${\rm{R_g}}$之外,因此不能约束黑洞的旋转。我们要注意的是,一个强大的决心黑洞自旋的铁线轮廓是非常困难的磁盘作出重大贡献的铁线能量,即在最明亮的黑洞状态。
2011-08-25 astro-ph.HE
Testing the space-time geometry around black hole candidates with the analysis of the broad K$α$ iron line
天体物理学上的黑洞候选者被认为是由广义相对论预言的克尔黑洞,但还没有明确的证据表明这些物体周围的时空几何真的是由克尔度规描述的。为了证实克尔黑洞假说,我们必须观察到强引力特征,并检查它们是否与广义相对论预测的一致。在本文中,我研究了广泛的K $α$铁线,这是经常看到的恒星质量和超大质量黑洞候选者的X射线谱,其形状被认为是强烈的时空几何形状的影响。正如在文献中先前的研究中发现的那样,自旋参数和形变参数之间有很强的相关性;也就是说,在具有一定自旋的克尔黑洞周围发射的线可以非常类似于来自具有完全不同自旋的非克尔物体周围的时空的线。尽管如此,对宽K $α$铁谱线的分析可能比连续拟合方法更强大,因为它可以独立于自旋参数的值,并且无需额外的测量,对可能偏离克尔几何的情况给出一个有趣的界限。
2013-01-19 astro-ph.HE gr-qc
Doppler-Broadened Iron X-ray Lines from Tycho's Supernova Remnant
我们利用\suzaku观测数据测量了\tycho超新星遗迹中Fe K $α$谱线随半径的空间变化。Fe线宽显示出从中心处的210 eV的FWHM值到边缘处的130 eV的显著减小。在相同的径向范围内,线中心能量几乎保持不变。这些意见是一致的情况下,在\tycho的铁发射喷出物的外壳是在2800- 3350公里的速度$^{-1}$扩大。我们测量的最小线宽仍然比单组分等离子体发射模型的预期大两倍。如果热多普勒增宽是增宽的主要附加源,我们推断离子温度为$(1--3) \times 10^{10}$ K。
2009-02-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Iron Line Variability of Discoseismic Corrugation Modes
使用快速半解析射线追踪代码,我们研究了相对论加宽的铁线的变化,由于discoseismic振荡集中在最内区域的吸积盘周围的黑洞。由于其固有频率与低自旋低频准周期振荡(LQPO)的约0.1- 15 Hz范围很好地对应,因此特别感兴趣的是LQPO模式。振荡相位相关的可变性和QPO相位叠加的铁线观测的比较将允许这样的discoseismic模型被确认或排除作为一个源的特定LIPPO。如果用足够的时间和光谱分辨率观测,由于电磁模式引起的铁谱线的变化的光谱范围和频率也可以潜在地用于约束黑洞的自旋。
2013-07-18 astro-ph.HE
A relativistic iron emission line from the neutron star low-mass X-ray binary GX 3+1
利用XMM-Newton星载EPIC-PN对持久中子星环礁低质量X射线双星和I型X射线爆发GX 3+1的Fe Kα发射进行了光谱研究。该源在几年内表现出通量调制,我们在它的较暗阶段观测到它,这对应于X射线光度Lx~10^37尔格/秒。当用双组分模型拟合时,X射线谱在\sim 6-7 keV处显示出宽残差,可归因于铁Kα荧光线。此外,在\sim 3.3 keV,\sim 3.9 keV处观察到较低的能量特征,可能源自Ar XVIII和Ca XIX。宽铁谱线的特征与相对论模糊轮廓很好地吻合。这一结果是强大的对可能的系统所造成的仪器堆积效应。假设这条线是由内吸积盘的反射产生的,我们推断内吸积盘的半径为\sim 25 Rg,盘倾角为35° < i < 44°。
2012-05-15 astro-ph.HE
Studying the Reflection Spectra of the New Black Hole X-ray Binary Candidate MAXI J1631-479 Observed by NuSTAR: A Variable Broad Iron Line Profile
我们介绍了核光谱望远镜阵列(NuSTAR)对新的黑洞X射线二进制候选者MAXI J1631-479在其2018-2019爆发期间的两个时期的观测结果,该爆发使源处于盘主导状态和幂律主导状态。强烈的相对论盘反射功能清楚地检测到,显示显着的变化,在两个国家之间的宽铁发射线的形状和强度。反射光谱的光谱模拟表明,光学厚吸积盘的内径从$<1.9$ $r_{\rm g}$到$12\pm1$ $r_{\rm g}$(统计误差在90%的置信水平),从磁盘占主导地位的幂律占主导地位的状态。假设在前一种情况下,内盘半径是一致的,在ISCO,我们估计黑洞自旋$a^*>0.94$。考虑到两种状态下的测热光度相似,我们的结果表明,在幂律主导状态下在MAXI J1631-479中观察到的盘截断不太可能由吸积率的全局变化驱动。我们建议,它可能会出现在高吸积率的吸积盘的内边缘的局部不稳定性。此外,我们发现在光谱中的吸收功能中心在$7.33\pm0.03$千电子伏期间的磁盘占主导地位的状态,这是一个罕见的情况下,极快速的磁盘风($v_{\rm out}=0.067^{+0.001}_{-0.004}~c$)的证据观察到的低倾角黑洞的二元,与$29\pm1^{\circ}$的视角确定的反射建模。
2020-03-06 astro-ph.HE
Broad Iron Emission from Gravitationally Lensed Quasars Observed by Chandra
最近的工作已经证明了引力透镜类星体的潜力,以扩大测量黑洞自旋到高红移与当前一代的X射线天文台。在这里,我们提出了一个大样本的27个透镜类星体的红移范围内1.0<z<4.5的钱德拉观测,利用超过1.6毫秒的总观测时间,重点是从这些来源的静止框架铁K的排放。虽然目前可用的X射线信噪比(S/N)不允许在我们的样本中的个别情况下,从内部吸积盘的铁发射的检测,我们发现在堆叠的残差显着的结构。除了狭窄的核心,看到几乎无处不在的地方活动星系核,我们发现的证据,一个额外的潜在的广泛的组成部分,从内部吸积盘,与一个明确的红色翅膀的发射轮廓。基于模拟,我们发现这个更广泛的组件的检测是显着的大于3西格玛水平。这意味着来自内盘的铁发射在透镜类星体的种群中相对常见,反过来进一步表明,通过额外的观测,这个种群代表了一个机会,可以显着扩展AGN自旋测量的样本到高红移。
2015-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Revealing the broad iron Kalpha line in Cygnus X-1 through simultaneous XMM-Newton, RXTE, and INTEGRAL observations
我们报告的分析广泛的Fe Ka线功能的天鹅座X-1的光谱中的四个同时硬中间态观测与X射线多镜任务(XMM-牛顿),罗西X射线定时探测器(RXTE),和国际伽马射线天体物理实验室(INTEGRAL)。在EPIC-pn相机的修改定时模式下拍摄的XMM-牛顿数据的高质量为研究6.4 keV处加宽的Fe Ka反射线提供了绝佳的机会,具有非常高的信噪比。4- 500 keV的能量范围被用来限制基础的连续谱和更高能量下的反射。我们首先调查的数据,通过应用一个唯象模型,包括指数截止幂律和相对论模糊反射的总和。此外,我们应用一个更物理的方法和模型的照射的吸积盘直接从灯柱几何。所有四个观测结果都显示了自旋为$a\sim 0.9$的黑洞参数的一致值,与最近的反射和盘连续拟合测量结果一致。发现倾斜度为$i\sim30^\circ$,与轨道倾斜度一致,并且不同于在软状态期间进行的倾斜度测量,其显示出更高的倾斜度。我们推测,倾角测量之间的差异是由于在吸积盘的内部区域的变化。
2016-02-28 astro-ph.HE
A quasi-periodic modulation of the iron line centroid energy in the black hole binary H 1743-322
吸积恒星质量的黑洞在其X射线通量中经常表现出“C型”准周期振荡(QPO),在其X射线谱中表现出铁发射线。这条铁线是由连续光子从吸积盘反射而产生的,它的形状被轨道等离子体的相对论运动和黑洞的引力所扭曲。QPO的物理起源长期以来一直存在争议,但通常归因于Lense-Thirring进动,这是一种广义相对论效应,当旋转的黑洞扭曲周围的时空时,导致内部流动进动。这预示着当圆盘的后退侧和接近侧分别被照亮时,红色和蓝移之间的铁谱线的特征摇摆。在这里,我们报告的XMM-牛顿和NuSTAR观测的黑洞二进制H 1743-322中的线能量变化系统的~4秒QPO周期(3.70西格玛的意义),作为预测。这提供了强有力的证据,证明QPO是由Lense-Thirring进动产生的,这是在强引力区域首次发现这种效应。然而,我们的结果中有一些元素很难解释,其中一部分数据的表现与所有其他数据不同。我们的研究结果使未来的应用层析成像技术映射的内部区域的黑洞吸积盘。
2016-07-11 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic iron K X-ray Reverberation in NGC 4151
最近的X射线观测首次使活动星系核中混响延迟的研究成为可能。到目前为止,所有的检测都是在一个强大的软过剩源,和测量的延迟是硬(1-3 keV)直接连续和软过剩(0.5-1 keV),解释为相对论效应的反射连续涂抹之间。然而,在识别和研究软过剩中的线条细节时存在固有的模糊性。在这里,我们报告的第一次检测混响在铁K波段的任何活动星系核。使用XMM-牛顿观测NGC 4151,我们发现在5-6 keV波段和2-3和7-8 keV波段之间的10 e5秒的时间尺度上的2000秒的延迟,具有类似于相对论加宽的铁线的宽滞后轮廓。滞后谱的峰值在较高的频率下向较低的能量移动,这与在较小半径处发射的谱线的红翼一致,正如从内部吸积盘反射所预期的那样。这是第一次使用定时研究检测到宽铁线。
2012-05-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Similarity of Broad Iron Lines in X-ray Binaries and Active Galactic Nuclei
我们比较了恒星质量的黑洞双星XTE J1650-500和活动星系MGC-6-30-15的2001年XMM-牛顿光谱,着重于两个源在~4--7 keV处显示的宽的过量发射特征。这种特征在低质量X射线双星和活动星系核中都经常被观测到。对于前一种情况,人们普遍接受的过量产生由于铁的排放,但有一些争议,其宽度是否部分增强仪器的过程中,因此也在内在的增宽机制。同时,在后一种情况下,这一特征的起源仍然是有争议的;物理动机的反射和吸收解释都能够再现所观察到的光谱。在这项工作中,我们利用同期的BeppoSAX数据来证明,在XTE J1650-500中观察到的过量宽度是天体物理学的,而不是仪器的,并继续强调该源和MGC-6-30-15中存在的过量的相似性。光学厚的吸积盘和光学薄的日冕,当吸积盘延伸到黑洞附近时,它们结合在一起自然会产生相对论性增宽的铁线,这两类物体都经常被观察到。最简单的解决方案是,目前广泛的发射功能产生于一个共同的过程,我们认为必须从一个快速旋转的黑洞周围的吸积盘的内部区域的反射;对于XTE J1650-500,我们发现自旋约束为0.84 < a* < 0.98在90%的置信水平。对活动星系核提出的其他解释可能会给强引力下的吸积理论框架增加不必要的复杂性。
2012-02-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing the disk-corona interplay in radiatively-efficient broad-line AGN
在辐射效率高的活动星系核(AGN)中观测到的单色X射线和紫外光光度之间的相关性尽管被用于许多应用,但缺乏明确的理论解释。这种相关性,其小的内在散射和它的斜率是小于1的日志空间,代表了令人信服的证据,调节之间的能量相互作用的吸积盘和X射线日冕的机制必须到位。这确保了从较暗到较亮的源,日冕发射的增加小于盘发射。我们在这里讨论的自洽耦合盘冠模型,可以确定这种调节机制的修改后的粘度处方的吸积盘。该模型预测了较低的分数吸积功率耗散在日冕较高的吸积状态。然后,我们提出了一个定量的观测测试的模型,使用宽线活动星系核的参考样本和模拟的磁盘电晕发射的$L_X-L_{UV}$平面中的每个源。我们使用斜率、归一化和观测关系的离散度来约束理论模型的参数。对于非自旋黑洞和静态日冕,我们发现,吸积处方相匹配的观测到的斜率的$L_X-L_{UV}$关系产生的X射线是太弱,相对于观测到的关系的归一化。相反,考虑适度流出康普顿化日冕和/或更现实的高速旋转黑洞人口显着放松观测和建模的X射线发射的强度之间的紧张关系,同时还预测$L_X-L_{UV}$关系中的非常低的内在散射。特别是,这后一种情况下跟踪已知的选择效应的通量有限的样品,优先选择高自旋,因此更明亮的源。
2019-07-23 astro-ph.HE
Inspiral of a Spinning Black Hole--Magnetized Neutron Star Binary: Increasing Charge and Electromagnetic Emission
黑洞-中子星双星的并合一直是天体物理学研究的热点之一,因为这类事件可能产生包括引力波和宽带电磁波在内的多信使信号。在本文中,我们研究了自旋BH和磁化NS组成的双星螺旋的电磁辐射。在观测上,BH通常比$\sim7M_\odot$质量更大,NS的质量为$\simeq 1.4M_\odot$。在这样一个双星的螺旋过程中,BH将根据Wald的充电情况积累越来越多的电荷,尽管BH最终将不可避免地吞下NS。通过磁偶极辐射、电偶极辐射和磁重联三种能量耗散机制计算了辐射的亮度和能量。我们发现,磁偶极子辐射由于自旋的越来越多的充电BH和磁重联之间的BH和NS可能是最显着的最后inspiral阶段。我们发现,如果BH快速旋转,NS被强烈磁化,这些机制将导致可检测的EM信号(例如,短持续时间的X射线瞬变)。
2019-03-08 astro-ph.HE
The final verdict by XMM-Newton: the X-ray obscured Seyfert galaxy NGC5506 has a broad Fe K-alpha line
我们提出了第一个明确的证据,广泛(高斯宽度~330 eV)的铁K-α荧光发射线的组成部分,在X射线模糊窄线塞弗特1星系NGC 5506。这是2001年2月至2009年1月期间XMM-牛顿天文台对该源进行光谱监测活动的主要结果。宽线没有极端的向红偏度。如果用相对论分量建模,线的轮廓与平坦的辐射率径向依赖性(α ~1.9)一致。盘的倾角(~40度)名义上比在未被遮蔽的活动星系核中观察到的要大,这与大多数塞弗特2星系中加宽的铁线测量结果一致。数据的质量使我们能够分解完整的铁发射线复合体,并研究其长期(数周至数年的时间尺度)的变化模式。中性和窄铁K-α核心的强度在监测活动期间保持不变。这表明,在NGC 5506中,负责初级活动星系核连续区的非相对论性后处理的光学厚气体可能位于环面中,而不是在光学宽线区。
2010-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Iron line profiles in Suzaku spectra of bare Seyfert galaxies
我们有条不紊地模拟宽带朱雀光谱的一个小样本的六个'裸'塞弗特星系:方舟120,费尔奥9,MCG-02-14-009,Mrk 335,NGC 7469和SWIFT J2127.4+5654。由于任何固有的暖吸收量较弱,对裸塞弗茨的分析可以对活动星系核进行一致的物理建模,消除了暖吸收引起的光谱弯曲与Fe K区域红翼之间的简并性。通过有效的宽带光谱建模和调查存在的窄中性或电离发射线和反射从遥远的材料,我们获得了准确和详细的描述的Fe K线区域使用模型,如laor,kerrdisk和kerrconv。结果表明,电离发射线在6.7 keV和6.97 keV(特别是Fe XXVI)是比较常见的,这些线的列入可以大大影响与相对论模型,即自旋,发射率,发射和倾斜的内半径获得的参数。在所有的天体中都可以找到中等宽的成分,但通常的辐射来源于几十个Rg,而不是黑洞的<6 Rg。与Kerrdisk线配置文件得到的结果表明,平均发射率q~2.3在中间自旋值与所有对象排除了最大旋转黑洞的存在在90%的置信水平。对Mrk 335和NGC 7469,我们还提出了新的自旋约束,其中间值分别为a=0.70(+0.12,-0.01)和a=0.69(+0.09,-0.09)。
2010-10-11 astro-ph.HE
A Broad Iron Line in LMC X-1
我们目前的结果,从深朱雀观测的黑洞在LMC X-1,补充符合监测与RXTE。我们确定了广泛的相对论反射功能,在一个软光盘为主的光谱。一个强大的和可变的幂律分量的排放是我们用来证明,增强康普顿加强光盘反射。我们通过模拟LMC X-1的宽反射特征来约束黑洞的自旋参数。对于我们的主要和最全面的光谱模型,我们获得了高自旋值:a* = 0.97(+0.01,-0.13)(68%的置信度)。然而,通过额外考虑两个替代模型作为我们的系统不确定性的度量,我们获得了更广泛的约束:a* = 0.97(+0.02,-0.25)。这两个自旋值都与以前用连续拟合方法得到的自旋估计值完全一致。在99%的置信度下,反射特征要求 * > 0.2。除了对相对论加宽反射进行建模外,我们还模拟了一个尖锐而突出的反射分量,该分量为大质量伴星风中的大量再处理提供了强有力的证据。我们推断,这风维持电离锥周围的二元系统,这一假设自然产生适当的和一致的质量,时间和长度尺度的锥结构。
2012-09-14 astro-ph.HE gr-qc
An evolving broad iron line from the first Galactic ultraluminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124
我们利用中子星内部成分探测器(NICER)在2017- 2018年的巨爆发期间对超铝质Be/X射线瞬态脉冲星Swift J0243.6+6124进行了光谱研究。1.2- 10 ~keV能谱可用吸收截止幂律模型近似。我们在6- 7千电子伏的能量范围内检测到强的、依赖于亮度的发射线。一个狭窄的6.42千电子伏的线,观察到的子爱丁顿政权,被认为是演变成一个广泛的铁线轮廓在超爱丁顿政权。其他功能被发现在6.67和6.97千电子伏的铁线复杂。一个不对称的宽线轮廓,峰值在6.67 keV,可能是由于多普勒效应和引力红移。NuSTAR和NICER观测到的1.2- 79 keV宽谱在爆发峰处由吸收截止幂律加上多条高斯线和黑体分量很好地描述。物理反射模型也进行了测试,以探测宽铁线功能。根据质量吸积率,我们发现的排放网站,从约5000公里的范围更接近表面的中子星。我们的研究结果进行了讨论的框架内的吸积盘和它的含义上的磁场,在磁层中存在的光学厚吸积幕,喷流发射,并预计在超爱丁顿吸积率的大规模,超快流出。在NICER或NuSTAR数据中,我们没有检测到任何回旋吸收线的特征。
2019-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational waves from spinning neutron stars as not-quite-standard sirens
众所周知,对合并双星的引力波探测是标准的警报器,允许仅通过引力波手段测量源距离。在本文中,我们探讨了这种能力的模拟连续引力波发射从个别旋转的中子星,其自旋下降是纯粹由引力波发射。我们表明,在这种情况下,距离测量总是退化与另一个参数,这可以被认为是恒星的转动惯量。我们量化的准确性,这种退化的测量可以。我们还讨论了这种方法的实际应用的情况下,一个或其他的距离或转动惯量的约束,打破这种退化,并允许测量剩余的参数。我们考虑了广泛的可能的,未知的参数,以及我们目前的ALIGO和爱因斯坦望远镜的灵敏度的结果。我们的研究结果将有助于最终探测到通过这种引力波发射而自旋下降的中子星。
2021-12-14 astro-ph.HE gr-qc
Weakly broadened iron line in the X-ray spectrum of the Ultra Luminous X-ray source M82 X-1
本文介绍了迄今为止M82 X-1的最高质量的XMM-Newton和Suzaku数据。我们用自洽的方法分析了这个非凡的超亮X射线源的光谱。我们已经从宿主星系中分离出了软X射线发射(E<2.5 keV),这是由多相态热等离子体的双温热发射加上6.7 keV的窄Fe线发射成功描述的。这使我们能够正确地研究M82 X-1的固有连续辐射。朱雀光谱的连续谱是弯曲的,朱雀光谱的高质量数据使我们能够显着检测到弱增宽的Fe K-α发射线。等效宽度在30-80 eV的范围内,并且它不依赖于应用于连续体的模型。假设这条线来自ULX通过盘荧光,数据表明在6-20个引力半径的半径处的盘截断。这个值与非自旋(史瓦西)黑洞的最内层稳定圆轨道相当,甚至更大。未来更长时间的观察可能会测试这种情况。
2011-08-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Iron K Line Profile of IRAS 18325-5926
IRAS 18325-5926是一个X射线明亮、康普顿薄的2型塞弗特星系,也是第一个声称存在宽Fe K α发射线的塞弗特2星系。然而,尽管铁谱线的结构看起来很宽,但有初步证据表明它可能包含多条谱线。然而,以前的分析只包括拟合独立的广泛的组成部分,铁K带。在这里,我们已经分析了所有可用的X射线CCD数据从朱雀,XMM-牛顿和ASCA充分调查的性质的排放复杂的测试宽带物理模型和替代假设。我们发现,这两个模型组成的广泛的,模糊的反射从电离吸积盘和一个模型组成的冷,中性的反射加上狭窄的发射线从高度电离的光电离气体(log λ = 3.5)提供统计上可比的数据拟合,虽然真实的现实的Fe线目前不能确定与现有的数据。然而,人们希望更好的质量数据和改进的光子统计在铁K波段将允许一个更强大的模型之间的区别。
2014-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing the No-Hair Theorem with Observations in the Electromagnetic Spectrum. IV. Relativistically Broadened Iron Lines
根据无毛定理,天体物理学上的黑洞完全由它们的质量和自旋来表征,并由克尔度规来描述。这个定理可以通过测量黑洞时空的(至少)三个不同的多极矩来检验。在本文中,我们计算的荧光铁线发射的吸积流周围的黑洞候选人的框架内,使我们能够执行的计算作为其质量和自旋的函数,以及一个自由参数,测量潜在的偏离克尔度规。我们发现,这种偏差导致线轮廓显着改变,并可能表现出修改后的流量比的两个峰值在其特征双峰形状。我们还表明,磁盘倾斜可以独立的自旋和偏差参数测量在低到中等的倾斜角的情况下,克尔黑洞。我们估计的精度,不久的将来的X射线任务,如Astro-H和ATHENA+需要实现,以解决偏离克尔度规的铁线配置文件,并表明,这种偏差的约束将是最强的快速旋转的黑洞。更一般地说,我们表明,在30或60度的磁盘倾角的测量精度为~5%的线的轮廓约束的偏差参数,以统一的值的自旋a> 0.5 M。
2013-06-12 astro-ph.HE gr-qc
A Broadband X-ray Investigation of Fast-Spinning Intermediate Polar CTCV J2056-3014
本文通过 XMM-Newton、NuSTAR 和 NICER 观测研究了快速自转激变变星 CTCV J2056-3014,发现其自转周期、X 射线通量变化及光谱特征,并利用多种光谱模型推导出高于离心解体极限的白矮星质量。
2024-09-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
CTCV J2056-3014: An X-ray-faint Intermediate Polar Harboring An Extremely Fast-spinning White Dwarf
我们报告的XMM-牛顿X射线观测显示CTCV J2056-3014是一个不寻常的吸积动力,中间极性(IP)系统。它属于X射线-微弱IP类,其空间密度保持不受约束,但可能非常高,L $_{x,0.3-12 keV}$为1.8 $\times$ 10 $^{31}$ erg s $^{-1}$。我们在X射线中发现了一个相干的29.6s脉动,这也是我们对已发表的光学数据进行重新分析时发现的,表明该系统拥有迄今为止旋转最快,安全已知的白矮星(WD)。系统中没有实质性的X射线吸收。在WD上方的一个高激波中,吸积以适度的速率发生($\sim$ 6 $\times$ 10 $^{-12}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$),而恒星似乎处于平衡旋转状态,磁场较低。对CTCV J2056-3014的进一步研究可能会对WD中磁场的起源,磁性激变变量的人口和演化以及快速旋转磁性WD周围物质的物理学产生广泛的影响。
2020-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints on the absorption-dominated model for the X-ray spectrum of MCG-6-30-15
在附近的塞弗特1.2星系MCG-6-30-15的X射线光谱中的复杂性通常被解释为一条宽的铁线和相关的康普顿反射峰,这些铁线和康普顿反射峰来自快速旋转的黑洞周围的吸积盘的最里面的相对论区域。然而,最近提出了一种替代模型,其中这些光谱特征完全由复杂的(电离和部分覆盖)吸收引起。通过考虑必须伴随光电吸收的荧光发射,我们表明,吸收占主导地位的模型过度预测的6.4千电子伏的铁线通量,除非边缘康普顿厚的吸收体负责硬X射线驼峰满足非常严格的几何约束。在没有一个具体的模型,既遵守这些几何约束,是物理上合理的,相对论反射模型是有利的。
2009-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Transient Relativistic Iron Emission Line from an X-ray Flaring Supermassive Black Hole
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Clemson University(克莱姆森大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Università di Bologna(博洛尼亚大学);INAF, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
发现首个暂态相对论性铁发射线,揭示X射线耀斑对吸积盘的影响,为探测黑洞和盘物理提供新方法。
2026-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-Messenger Tests for Fast-Spinning Newborn Pulsars Embedded in Stripped-Envelope Supernovae
快速旋转的强磁化新生中子星,包括新生磁星,通常被用作发光恒星爆炸的发动机。在这里,我们考虑的情况下,他们的权力各种剥离信封超新星,不仅是超亮超新星Ic,但也宽线超新星Ibc和可能的一些普通超新星Ibc。这种情况也是由银河系磁星主要来自快速旋转的中子星作为剥离包层超新星的残留物的假设激发的。通过一致地模拟磁化风和Ni衰变的能量注入,我们发现,在普通超新星Ibc中可以存在自转>~ 10 ms、B_dip >~ 5 x 10^14 G的原中子星。另一方面,毫秒级原中子星只有在极向磁场B_dip >~ 5 x 10^14 G时才能为宽线超新星Ibc提供能量,而B_dip >~ 10^13 G的超亮超新星Ic则只能提供能量。然后,我们研究了如何多信使发射可以用来区分脉冲星驱动的超新星模型从其他竞争的情况。首先,胚胎脉冲星风星云的高能x射线和伽马射线辐射是潜在的新生脉冲星风的一个有希望的吸烟枪。强烈鼓励在爆炸后约50-100天使用NuSTAR对剥离包层超新星进行后续观测,以寻找附近的物体。我们还讨论了引力波对原中子星自旋下降的可能影响。如果B_dip <~几× 10^13 G的毫秒级原中子星发射引力波,由于B_t >~ 10 ^16 G的内环场使超新星非轴对称旋转变形,因此可以用Advanced LIGO、Advanced Virgo和KAGRA从室女星系团的普通超新星Ibc中探测到引力波信号…
2016-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR