The supergiant fast X-ray transients XTE J1739-302 and IGR J08408-4503 in quiescence with XMM-Newton
上下文超巨星快速X射线瞬变是高质量X射线双星的一个子类,它的中子星从它的OB超巨星伴星的风中吸积。它们的特点是X射线的变化非常明显和迅速,但仍然缺乏明确的解释。为了研究这些源的静态发射,并深入了解导致其X射线可变性的机制,已经进行了一些使用XMM-牛顿的深点观测。目标。我们继续这项研究,使用三个XMM牛顿观测两个超巨星快速X射线瞬态原型XTEJ 1739 -302和IGR J 08408 -4503在宁静。方法.对这些数据进行了深入的时间和频谱分析。结果我们发现,这些源的静态发射的特点是复杂的时间和光谱的变化,多个小耀斑零星发生后,较低的X射线发射周期。在XMM-牛顿谱中发现了能量低于2 keV的软组分,这与在两个超巨星快X射线瞬变星系AXJ 1845.0 -0433和IGRJ 16207 -5129以及许多其他高质量X射线双星中观察到的相似。结论:在解释超巨星快速X射线瞬变行为的不同理论模型的背景下,我们提出了一些可能的解释,解释了XTEJ 1739 - 302和IGR J 08408 -4503静态发射的时间和光谱特性。
2010-05-18 astro-ph.HE
Quiet, but not silent: Uncovering quiescent state properties of two transient High Mass X-ray binaries
本研究利用NuSTAR观测首次分析两颗暂现X射线脉冲星的宁静态特性,发现低水平吸积迹象,证实热辐射符合深地壳加热模型,且MAXI J1409-619存在强脉冲,扩充了宁静态脉冲系统样本。
2023-08-24 astro-ph.HE
Multi-wavelength observations of IGR J17544-2619 from quiescence to outburst
在本文中,我们报告了超巨星快X射线瞬变原型IGR J17544-2619的长期多波长观测活动。同时用XMM-牛顿和NuSTAR进行了150 ks长的观测,捕获了初始微弱X射线状态的源,然后经历了持续约7 ks的明亮X射线爆发。我们研究了爆发和平静期间的光谱变化,通过使用一个热和体康普顿化模型,通常采用描述的X射线光谱能量分布的年轻恒星的高质量X射线双星。虽然所收集的X射线数据的统计数据相对较高,但我们既不能确认在源的宽带谱(0.5-40 keV)中存在回旋加速器线,也不能检测到任何先前报告的源自旋周期的试探性检测。在XMM-牛顿和NuSTAR观测到的系统的同一轨道期间,用Swift/XRT进行的监测显示,该源在大部分时间内保持在低发射状态,与所有超巨星快速X射线瞬变的已知属性相一致,与其他超巨星X射线双星相比,显着次发光。在XMM-牛顿和NuSTAR探测到的源的静止状态期间,进行了总共几千秒的光学和红外观测。测得的光学和红外星等略低于文献中先前报道的数值,但与已知的超巨星微变相一致。与先前报道的值相比,用斯威夫特号上的UVOT望远镜获得的紫外线观测结果没有显示该能量域中源的大小发生重大变化。
2016-10-13 astro-ph.HE
The black hole X-ray binary MAXI J1348$-$630 in quiescence
静态黑洞低质量X射线双星(BH LMXB)中的盘喷耦合性质至今仍是未知的。在本文中,我们提出了第一个准同时无线电和X射线探测静止的BH LMXB MAXI J1348 $-$ 630,这是已知的显示混合磁盘/喷流连接,取决于吸积率。我们使用钱德拉X射线天文台和澳大利亚望远镜紧凑阵列进行了深X射线和射电观测。MAXI J1348 $-$ 630首次在静止时被探测到,其X射线光度为$L_{\rm X} = (7.5 \pm 2.9) \times 10^{30} (D/2.2 \ {\rm kpc})^2$ erg s $^{-1}$:静止BH LMXB中观测到的最低X射线光度之一,可能意味着该系统的轨道周期较短。在$L_{\rm R} = (4.3 \pm 0.9) \times 10^{26} (D/2.2 \ {\rm kpc})^2$ erg s $^{-1}$的无线电中也检测到MAXI J1348 $-$ 630。这些检测使我们能够约束位置的MAXI J1348 $-$ 630上的无线电/X射线图在静止,发现源属于标准(无线电大声)的轨道在这个阶段。这提供了一个强有力的确认,混合相关源遵循标准轨道在低光度和安静,从而提高我们的知识的磁盘/喷流连接BH LMXB。
2022-07-29 astro-ph.HE
Observations of the Disk/Jet Coupling of MAXI J1820+070 During its Descent to Quiescence
静态黑洞X射线双星(爱丁顿比通常为$\lesssim$ 10 $^{-5}$)显示较软的X射线光谱(光子指数$Γ\sim2$)相比,高亮度的黑洞X射线双星在硬态($Γ\sim1.7$)。然而,这种软化的原因,以及它对潜在的吸积流的影响,仍然是不确定的。在这里,我们在2018年爆发和随后的2019年重新耀斑的衰减期间,对黑洞X射线双星MAXI J1820 $+$ 070进行了准同步X射线和射电光谱监测,提供了一个监测黑洞X射线双星的机会,因为它积极地过渡到静止状态。我们探测1-10 keV的X射线光度低至$L_{\rm X}\sim4\times10^{32}$ erg s $^{-1}$,相当于$\sim4\times10^{-7}$的爱丁顿分数。在其向静止衰减的过程中,MAXI J1820 $+$ 070的X射线光谱从$Γ\sim1.7$软化为$Γ\sim2$,软化过程以$\sim30$ d进行,并在$L_{\rm X}\approx10^{34}$ erg s $^{-1}$($\approx10^{-5} L_{\rm Edd}$)处完成。虽然X射线光谱软化,但无线电频谱在整个衰变过程中通常保持平坦/倒置。我们还发现MAXI J1820 $+$ 070遵循$L_{\rm R} \propto L_{\rm X}^{0.52\pm0.07}$形式的无线电($L_{\rm R}$…
2020-12-07 astro-ph.HE
Galactic Binaries Can Explain the Fermi Galactic Center Excess and 511 keV Emission
费米-LAT银河系中心过剩和511 keV的正电子湮灭信号从内部星系裸露一个惊人的形态相似。我们建议,这两个可以解释通过一个方案,其中毫秒恒星产生银河系中心过剩和他们的祖先,低质量的X射线双星,511千电子伏的信号。作为一个证明的原则,我们研究了一个特定的人口合成的情况下,从文献中涉及所谓的超紧凑X射线双星。此外,我们第一次定量地表明,中子星,而不是黑洞,低质量的X射线双星可以负责大部分的正电子。在这种特殊的情况下,二进制毫秒双星既可以是费米-LAT $γ$射线过剩的来源,也可以是膨胀正电子的来源。未来的途径来测试这种情况进行了讨论。
2018-03-12 astro-ph.HE
On Pulsar-Driven Mass Ejection in Low-Mass X-ray Binaries
在低质量X射线双星(LMXB)中,由射电脉冲星活动驱动的质量喷射在X射线静止期的证据越来越多。本文通过比较毫秒脉冲星的辐射压力与内拉格朗日点或周围吸积盘的气压,讨论了物质抛射的条件。我们计算了脉冲星的临界自旋周期,在此周期之下,物质抛射是允许的。结合传质速率的演化,给出了系统轨道周期的约束条件。我们表明,质量喷射可能发生在宽和紧凑的LMXB。前者可能是由于吸积盘中的热不稳定性引起的瞬态吸积,后者可能是由于辐射驱动的质量转移循环。
2011-08-24 astro-ph.HE
Quiescent X-ray variability from the neutron star transient Aql X-1
许多研究揭示了中子星低质量X射线双星在静止期的变化。这种变异性尚未得到很好的表征或理解,但可能是由于缺乏多次观察而被遗漏的常见特性。已经观察到变异性的一个这样的来源是Aql X-1。在这里,我们分析了14钱德拉和XMM-牛顿观测Aql X-1的静止,涵盖了大约2年的时间。这两个时期之间有明显的变化,最显著的特征是通量增加了5倍。频谱拟合是不确定的,无论是幂律和/或热分量是可变的。我们认为,在平静的变化和耀斑般的行为是由于在低速率的吸积可能达到中子星表面。
2011-02-24 astro-ph.HE
Binary Natal Kicks in the Galactic Center: X-ray Binaries, Hypervelocity Stars, and Gravitational Waves
理论和观测研究表明,恒星双星存在于大量的星系核,如我们自己的银河系中心。中子星(NS),以及有争议的黑洞(BH)和白矮星(WD),在出生时都会受到出生时的刺激。在这项工作中,我们研究的影响,两个连续的出生踢人口的恒星双星轨道上的大规模黑洞(MBH)在我们的银河系中心。这些出生踢可以以各种方式显着改变双星轨道,以及MBH周围的双星轨道。我们发现了各种动态的结果,从这些踢,包括一个陡峭的尖点的单一NS相对于初始的二进制分布。此外,超高速恒星和候选双星,包括超高速X射线双星,是出生踢的常见结果。此外,我们表明,人口的X射线双星在银河系中心可以被用来作为一个诊断BH出生踢分布。最后,我们估计了出生踢,包括二进制合并和EMRI触发的引力波(GW)事件的速率。
2022-06-09 astro-ph.HE
Recent MAGIC results on Galactic binaries
X射线和伽马射线双星是由一个致密天体和一个非简并伴星组成的系统。这些辐射源中的大多数已被证明在很宽的频率范围内发射辐射,从无线电到X射线,有时甚至是伽马射线。我们报告最近的结果,在非常高的能量超过100 GeV的伽马射线MAGIC合作获得的银河X射线双星MAXI J1820+070和1A 0535+262,和伽马射线双星HESS J0632+057。在较低的能量多波长数据也提供了一个更好的contextualisation的来源。
2022-09-21 astro-ph.HE
The transient neutron star X-ray binary KS 1741-293 in outburst and quiescence
KS 1741-293是一颗短暂的中子星,低质量X射线双星,距离银河系中心约20'。我们绘制了自1989年发现以来源的历史活动,描述了Swift(2007年,2008年,2010年和2011年)观察到的最近X射线爆发,并使用钱德拉档案数据讨论了其静态X射线特性。KS 1741-293经常活动,爆发时的亮度通常达到2-10 keV,亮度为Lx~ 1 E36(D/6.2 kpc)^2 erg/s,持续数周至数月。不过,雨燕也捕捉到了一次非常短暂而微弱的吸积爆发,持续时间不到4天,强度也没有超过Lx~ 5E 34(D/6.2 kpc)^2 erg/s。钱德拉探测器探测到该源处于静止状态,亮度为2-10 keV,Lx~2.5E32(D/6.2 kpc)^2 erg/s。
2012-10-25 astro-ph.HE
INTEGRAL view on Cataclysmic Variables and Symbiotic Binaries
吸积白矮星(WD)构成了INTEGRAL天文台探测到的硬X射线源的重要组成部分。其中大部分是中极型和极型的磁激变变星,但类新星系统、光学薄边界层系统、矮新星(DN)和共生双星(SySs)在静止时的贡献也不可忽略。在这里,我们提出了一个简短的审查的结果,从观测的激变变量和共生双星的积分。亮点的结果包括显着增加已知的IP人口,WD质量的确定的显着部分的IP,建立的光度函数的磁性CV,和发现银河系脊X射线发射的起源,这似乎在很大程度上与硬发射从磁性CV。
2020-08-24 astro-ph.HE
Radio & X-ray detections of GX 339--4 in quiescence using MeerKAT and Swift
射电:X射线相关性表征了所有质量尺度的吸积黑洞--从双星系统中的恒星质量黑洞到为活动星系核提供动力的超大质量黑洞--是支持吸积过程与吸积系统中准直外流或喷流之间存在联系的最重要的观测证据之一。虽然最近的研究表明,相关性延伸到低光度,只有少数恒星质量的黑洞已被清楚地检测到,一般来说,只有上限(特别是在无线电波长)可以在平静期间获得。我们最近获得的黑洞X射线二进制GX 339--4在静止状态下使用的MeerKAT射电望远镜和斯威夫特X射线望远镜仪器尼尔Gehrels斯威夫特天文台,探测低端的无线电:X射线相关性。我们提出的吸积和连接一代的喷气机在研究不足的低吸积率制度,这个典型的黑洞XRB系统的属性。
2020-02-04 astro-ph.HE
Further X-ray observations of EXO 0748-676 in quiescence: evidence for a cooling neutron star crust
在2008年末,准持久性中子星X射线瞬变和食双星EXO 0748-676开始从爆发到平静的转变,在此之前它已经活跃地吸积了24年多。在以前的工作中,我们讨论了钱德拉和斯威夫特的意见,在第一个五个月后,这种转变。在这里,我们报告了EXO 0748-676的进一步X射线观测,将静态监测延长到1.6年。钱德拉和XMM-牛顿数据揭示了静态X射线光谱组成的软,热的组成部分,是很好地拟合的中子星大气模型。一个额外的硬幂律尾检测到随时间的变化非单调,占总未吸收的0.5-10千电子伏通量的4%和20%之间。钱德拉、XMM-牛顿和雨燕的组合数据显示,热辐射光度从~ 1 E34衰减到6 E33(D/7.4 kpc)^2 erg/s,而推断的中子星有效温度从~124 eV下降到109 eV。我们解释所观察到的衰变冷却的中子星地壳,并表明,分数静止温度变化的EXO 0748-676是明显小于观察到的其他三个中子星X射线双星经历了长时间的吸积爆发。
2010-10-01 astro-ph.HE
Simultaneous constraints on the mass and radius of Aql X-1 from quiescence and X-ray burst observations
中子星质量和半径的测量是区分各种稠密物质状态方程的最直接的方法之一。低质量X射线双星中吸积中子星的质量和半径可以通过几种方法来限制,包括I型X射线爆发和静止光谱的光球半径膨胀。在本文中,我们首次同时应用这两种方法来约束Aql X-1的质量和半径,作为一个可靠的距离估计,高信噪比的静态光谱从钱德拉和XMM-牛顿,和光球半径膨胀爆发从RXTE是可用的。这也被用于验证两种方法之间的一致性,并缩小中子星质量和半径的不确定性。根据光球半径膨胀爆发法和静态光谱法的重叠置信区,发现Aql X-1的距离应在$4.0-5.75$ kpc范围内。此外,我们还证明了Aql X-1致密星的质量和半径与奇异星状态方程和传统的中子星模型是一致的。
2017-06-29 astro-ph.HE
X-Ray Views of Galactic Accreting Pulsars in High-Mass X-Ray Binaries
本综述概述了高质量X射线双星中吸积X射线脉冲星的吸积与辐射过程,总结了时域现象、光谱特性、演化及X射线偏振等多波段观测进展,并简要讨论了伽马射线双星等相关系统。
2024-12-23 astro-ph.HE
Limits on the quiescent radio emission from the black hole binaries GRO J1655-40 and XTE J1550-564
本文介绍了用改进的澳大利亚望远镜紧凑阵对黑洞双星GRO J1655-40和XTE J1550-564在静止期的射电观测结果。两个系统均未检测到。测量了GRO J1655-40的无线电通量密度上限(3 σ)为26 μ Jy(在5.5 GHz)、47 μ Jy(在9 GHz),XTE J1550-564的无线电通量密度上限(3 σ)为1.4 μ Jy(在1.75 GHz)、27 μ Jy(在5.5 GHz)、47 μ Jy(在9 GHz)。结合准同步钱德拉X射线观测(在GRO J1655-40的情况下)和福克斯望远镜光学观测(XTE J1550-564),我们发现,这些系统提供了相对“无线电安静”的黑洞二进制在低光度的第一个证据,表明在硬态X射线散射观察:无线电相关性在较高的光度也可能向静止水平延伸。
2010-07-15 astro-ph.HE
Evolution of Transient Low-Mass X-ray Binaries to Redback Millisecond Pulsars
红背毫秒双星(以下简称红背)是密近双星中食毫秒双星的一个子群。这些系统的形成过程尚不清楚。这三颗恒星显示出旋转和吸积动力状态之间的转变,它们既属于红背星,也属于瞬态低质量X射线双星(LMXB),这表明它们之间可能存在进化联系。通过双星演化计算,我们发现几乎所有LMXB中的吸积盘在一定的演化阶段都具有热粘性不稳定性,并且盘不稳定性的参数空间覆盖了轨道周期-伴星质量平面上已知的红背的分布。因此,我们认为,突然减少的质量吸积率在静止的瞬态LMXB提供了一个合理的方式来打开脉冲星的活动,导致形成的红背,如果中子星已旋转到一个充满活力的毫秒脉冲星。我们研究了红背的演化,考虑到蒸发反馈,并讨论了它对黑寡妇毫秒彗星形成的可能影响。
2015-10-23 astro-ph.HE
Detection of the microquasar V404 Cygni at gamma-rays revisited: short flaring events in quiescence
微类星体V404 Cygni(也称为GS 2023+338)在2015年爆发期间,在亚日时间段内有微弱的GeV伽马射线发射。为了提供该黑洞双星系统在高能区的更详细的信息,我们对费米伽马射线空间望远镜(Fermi Gamma ray Space Telescope,LAT)上的大视场望远镜(Large Area Telescope,LAT)获得的数据进行了分析。使用的LAT数据库和源目录都是最新的。除了先前报道的在2015年爆发高峰期的检测之外,我们还发现在2015年8月17日至19日(2015年爆发结束时)的3天时间段内可能检测到源($\sim 4σ$),并在2016年8月23日至25日发现一个令人信服的检测($\simeq 7σ$)。后者的高显着性探测表明,该源的γ射线发射是软的,光子指数为$Γ\sim 2.9$。由于微类星体的γ射线辐射被认为与它们的喷流活动有关,我们通过与已经研究得很好的情况,即Cyg X-3和Cyg X-1的比较来讨论结果。这一发现有助于确认天鹅座V404是一颗微类星体,在其静止状态下可探测到伽马射线发射,并为微类星体群增加了有趣的特征,或者在更广泛的背景下为具有喷流的X射线双星增加了有趣的特征。
2021-09-14 astro-ph.HE
The Soft X-ray Spectrum of the High Mass X-Ray Binary V0332+53 in Quiescence
螺旋桨效应应该切断吸积在快速旋转的中子星高质量X射线双星(HMXB)在低质量转移率。然而,吸积继续在一些HMXB在$L_{x} < 10^{34}$ erg的$^{-1}$,作为证据,持续脉动。螺旋桨制度的系统中的光谱软化的迹象表明,一些HMXB正在经历根本性的变化,在其吸积制度。对瞬态HMXB V 0332 +53的39 ks \textit{XMM-Newton}观测发现它在非常低的X射线光度下($L_{x} \sim 4\times 10^{32}$ erg s PDMATHAMQ)。幂律谱拟合需要异常软的谱指数($4.4^{+0.9}_{-0.6}$),而磁化中子星大气模型,温度\lt \ 6.7 $\pm 0.2$ K和推断的发射半径$\sim0.2-0.3$ km,给出了一个很好的拟合。我们认为V0332+53的静态X射线辐射主要来自中子星表面的热点。由于计数率低,我们无法检测到V0332+53的脉动。由于高$N_H$,中子星其余部分的热辐射只能被微弱地限制在\lt \ $<$ 6.14 $^{+0.05}_{-6.14}$ K,或$<3\times10^{33}$ erg s ${^{-1}}$。
2016-04-26 astro-ph.HE
'Disc-jet' coupling in black hole X-ray binaries and active galactic nuclei
在这一章中,我将回顾我们对吸积黑洞系统中吸积和流出之间关系的唯象理解的现状。这种理解主要来自于观察X射线和较长波长(红外线、无线电)发射之间的关系。这种观点必然是有偏见的,从观测X射线双星系统开始,试图看看它们是否与活动星系核的一般观测性质相匹配。
2009-09-14 astro-ph.HE
Jets from Galactic binaries
我提出了一个简短的评论的属性,从X射线双星,突出磁盘喷气连接,其中有很强的相关性X射线和无线电功率的黑洞和中子星在低/硬光谱状态,并减少在软状态的排放。我将讨论一些新的“偏离”黑洞系统,遵循通常发现的中子星的关系可能适合这样的图片。最后,我强调了几个开放的问题,这可能是最好的软伽马射线观测解决。
2012-04-14 astro-ph.HE
PeV photon and neutrino flares from galactic gamma-ray binaries
从射电到TeV的γ射线探测到了短周期双星的高能辐射,其中包含一颗大质量恒星和一颗致密的相对论伴星。我们在这里表明,PeV制度质子可以有效地加速在这些系统中的相对论性流出的紧凑对象与恒星风的碰撞区域。蒙特卡罗模型中的加速质子谱在PeV区有一个向上的转折,可以提供恒星辐射场中光介子过程产生的亚PeV光子和中微子的硬谱。最近报道的一个可能的亚PeV伽玛射线耀斑与高能中微子的重合可以理解在这个模型的框架。伽马射线双星可能对探测到的高能中微子通量的银河系成分有很大贡献。
2021-10-21 astro-ph.HE
Galactic Electron-Positron Annihilation Emission from X-Ray Binaries with Transient and Persistent Jets
Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校)
本研究指出X射线双星无法单独贡献银河正负电子对湮灭通量,通过格林函数求解粒子输运方程得到相关辐射的形态与热点,为观测研究X射线双星对银河正电子的贡献提供了依据。
2026-08-25 astro-ph.HE
The Galactic distribution of X-ray binaries and its implications for compact object formation and natal kicks
本工作的目的是研究黑洞(BH)和中子星(NS)形成的不同模型对包含这些物体的X射线双星(XRB)的银河系分布的印记。我们发现,BH和NS-XRB的银河系平面以上的高度的均方根是一个强大的代理区分不同的形成方案,和BH/NS形成后的二进制演化不会显着影响银河系分布的二进制。我们发现,一个人口模型,其中至少有一些BH接收(相对)高的出生踢最适合观察到的BH-XRB。对于NS的情况下,我们发现,一个高NK分布,来自脉冲星自行的测量一致,是最可取的。我们还分析了简单的方法,我们以前使用的估计最小的特殊速度的个人BH-XRB在出生。我们发现,这种方法可能是不太可靠的,在银河系的隆起的某些模型的银河系的潜力,但我们的估计是最好的BH-XRB。
2017-01-05 astro-ph.HE
New Galactic High Mass X-ray Binaries discovered with INTEGRAL
我将回顾INTEGRAL卫星在17-100 keV硬能范围内发现的新的银河系高质量X射线双星的主要观测性质。在新发现的HMXB中,约有70%都有OB超巨星伴星,并且表现出与以往探测到的经典HMXB相比的特殊性质:其中一些表现出巨大的局部散射,超过1 E23 cm^-2(所谓的遮蔽源),而另一些则表现出快速瞬变X射线发射,这导致HMXB定义了一个新的子类,即所谓的超巨星快速X射线瞬变。它们的特殊行为仍然知之甚少,对理论提出了挑战。
2010-10-11 astro-ph.HE
Optical precursors to X-ray binary outbursts
盘不稳定性模型预测,对于静止的X射线双星,在X射线爆发之前应该有一个光通量的增亮。追踪静止期X射线双星的X射线变化通常是不可能的,因此光学监测提供了测量爆发之间质量吸积率变化的最佳手段,并确定新爆发的开始阶段。通过我们的福克斯望远镜/拉斯坎布雷斯天文台(LCO)的定期监测,我们在X射线全天监测器检测到新的X射线双星爆发之前,定期检测它们的光学上升。我们提出的例子,检测的光学上升之前,X射线二进制的X射线检测。我们还提出了新的黑洞瞬态MAXI J1820+070(ASASSN-18 ey)与福克斯,LCO望远镜和Al Sadeem天文台在阿布扎比,阿联酋的初步光学监测。最后,我们介绍了我们的新的实时数据分析管道,“X射线二元新预警系统(XB-NEWS)”,其目的是检测和宣布新的X射线二元爆发在一天内的第一次光学检测。这将使我们能够在爆发的早期阶段触发X射线和多波长活动,以限制爆发触发机制。
2019-03-11 astro-ph.HE
The first low-mass black hole X-ray binary identified in quiescence outside of a globular cluster
低光度吸积黑洞的X射线和射电性质之间的关系使得球状星团中多个候选黑洞X射线双星(BHXB)的识别成为可能。在这里,我们报告了最近在Kirsten等人2014年报告的射电源VLA J213002.08+120904(又名M15 S2)的识别,作为BHXB候选者。他们发现,这个平谱可变射电源的视差显示了2.2 $^{+0.5}_{-0.3}$ kpc的距离,这表明它位于球状星团M15的前景。我们确定了这个源的射电特征,并对$^{-1}$的$\sim4\times10^{29}$的X射线光度进行了深度限制。此外,我们在哈勃档案图像中通过天体测量确定了一颗暗淡的红色恒星对应物,其颜色与前景恒星一致;在2.2 kpc处,其推断质量为0.1-0.2 $M_{\odot}$。我们排除了该天体是脉冲星、中子星X射线双星、激变变星或行星状星云的可能性,得出结论:VLA J213002.08+120904是第一个在球状星团外静止期发现的吸积黑洞X射线双星候选天体。由于对射电源进行视差研究的区域相对较小,这一发现表明,在我们的银河系中,静态BHXB的数量要大得多,在$3σ$置信度下的$2.6\times10^4-1.7\times10^8$ BHXB,比以前通过人口合成估计的($\sim10^2-10^4$)要大得多。
2016-05-01 astro-ph.HE
Sample of optically unidentified X-ray binaries in the Galactic bulge. Constraints on the physical nature from infrared photometric surveys
我们使用UKIRT红外深空巡天(UKIDSS)、斯皮策银河遗产红外中面巡天(GLIMPSE)和宽视场红外巡天探测器(WISE)全天巡天的数据,对位于银河核球的7个持久性X射线源进行了近红外和中红外观测。我们能够成功识别或提供系统SAX J1747.0-2853、IGR J17464-2811、AX J1754.2-2754、IGR J17597-2201、IGR J18134-1636、IGR J18256-1035、Ser X-1的通量上限,并限制这些系统的性质。在IGR J17597-2201的情况下,我们提出的论点,源吸积物质从恒星风,而不是通过罗氏瓣溢出的次级。我们认为,在其X射线光度$10^{34-35}$ erg s $^{-1}$,我们正在探索鲜为人知的一类风馈低质量X射线双星(LMXB)。
2014-10-22 astro-ph.HE
Observations of GRO J1744-28 in quiescence with XMM-Newton
本文报道了利用XMM-Newton对GRO J1744-28的深空观测结果,目的是弄清它在静止时X射线辐射的起源。我们检测源的亮度水平的$\sim10^{34}$尔格的$^{-1}$与X射线光谱是一致的幂律,黑体,或吸积加热的中子星大气模型。改进的X射线源定位使我们能够确认先前确定的候选光学对应物是一颗相对大质量的G/K~III星,距离银河系中心8 kpc,这意味着该双星系统几乎是正面的。虽然我们只能找到一个不受限制的上限脉冲分数的$\sim20$ %,所观察到的硬X射线光谱和强烈的长期变化的X射线通量表明,源也仍然吸积时,没有爆发。因此,与离心吸积抑制的发生相对应的光度估计比以前报道的低至少两个数量级。我们讨论了这一发现的背景下,以前的研究,并认为,结果表明多极结构的磁场与第一偶极项的$\sim 10^{10}$ G,这是远远低于先前假设的。
2020-09-28 astro-ph.HE
Astro2020 Decadal Science White Paper: Gravitational Wave Survey of Galactic Ultra Compact Binaries
超紧凑双星(UCB)是包含轨道周期小于一小时的紧凑或简并恒星的系统。银河系中预计存在数千万个UCB,它们以兆赫的频率发射引力波(GW)。将GW搜索与盖亚和LSST等电磁(EM)调查相结合,将产生银河系中UCB的全面,多信使目录。联合EM和GW观测使质量,半径和轨道动力学的测量远远超出了独立EM或GW研究所能实现的。GW+EM对银河系中UCB的调查将产生对白矮星性质的独特见解,紧凑物体的形成,双星中的动力学相互作用,以及像Ia型超新星这样的充满活力的吸积驱动现象。
2019-03-13 astro-ph.HE
WISE Detection of the Galactic Low-Mass X-Ray Binaries
我们报告的结果,从我们的搜索宽视场红外巡天探测银河系低质量X射线双星。在Liu et al.(2007)的187个双星中,我们发现了13个对应双星和两个候选双星。在这13颗双星中,有两颗(4U~0614+091和GX~339 $-$ 4)已被证实存在喷流,另一颗(GRS~1915+105)已被证实存在环双星盘。在收集了文献中的宽波段光学和近红外数据并构造了另外10颗双星的通量密度谱后,我们确定了这3颗双星是由一颗双星的近红外光谱和一颗双星的近红外光谱组成的。(A0620 $-$ 00、XTE J1118+480和GX 1+4)是候选环双星磁盘系统,其中三个(天蝎座X-1、海尔X-1和雨燕J1753.5 $-$ 0127)是特殊的系统,其红外辐射的来源相当不确定。我们讨论的结果和WISE对应的亮度分布在已知的LMXB,并提出超过一半的LMXB将有一个喷流,环双星盘,或两者兼而有之。
2014-04-14 astro-ph.HE
Search for pulsations at high radio frequencies from accreting millisecond X-ray pulsars in quiescence
通常认为毫秒射电双星是在X射线活跃的质量转移阶段,通过低质量伴星的物质和角动量转移而旋转起来的。低质量X射线双星的一个子类是吸积毫秒X射线双星,这是一种短暂的系统,显示出X射线静止期,在此期间,无线电发射可以打开。这项工作的目的是寻找三个吸积毫秒X射线双星XTE J1751-305,XTE J1814-338和SAX J1808.4-3658的毫秒脉动。在高射频(5 - 8 GHz)下在其静态X射线阶段期间观察,以克服由于物质吞没系统而引起的自由-自由吸收的问题。一个肯定的结果将为循环模型提供明确的证据,提供祖先与其进化产物之间的直接联系。数据分析方法的选择是基于对X射线观测的轨道和自旋参数的精确了解。它被细分为三个步骤:我们校正的时间序列的影响(I)由于星际介质的色散和(II)的轨道运动,最后(III)折叠模的自旋周期,以增加信噪比。在我们的搜索中,没有发现具有与X射线源相匹配的自旋和轨道特征的无线电信号,直到非常低的通量密度上限。我们分析了几种可能阻止检测到信号的机制,得出的结论是,光源的低光度和几何因素是导致这种负面结果的最可能原因。
2010-06-22 astro-ph.HE
Quiescent X-Ray/Optical Counterparts of the Black Hole Transient H 1705-250
本文报道了对黑洞H 1705-250的静止态X射线瞬变的Chandra新观测结果。H 1705-250在新的50 ks钱德拉观测中几乎没有被发现。在0.5-10 keV波段,利用5个探测计数,我们估计源的静态光度为Lx~ 9.1e30erg/s(采用8.6kpc的距离)。这个数值与其他具有相似轨道周期的黑洞X射线双星的静态光度一致。通过使用Faulkes Telescope North拍摄的图像,我们得出了H 1705-250的精确位置。我们还提出了从2006年到2012年的光学对应物的长期光变曲线,并显示了静止变化的证据。
2012-10-08 astro-ph.HE
Evidence for changes in the radiative efficiency of transient black hole X-ray binaries
利用RXTE定点观测数据,研究了六个瞬态黑洞X射线双星从爆发到平静衰变过程中的长时X射线光变曲线。在大多数情况下,当源接近软到硬状态转变时,存在指数衰减周期,并且当源在硬状态中衰减时,在该转变之后存在另一个指数衰减周期。电子折叠时间在状态转换时发生变化,通常从软状态结束时的约12天到硬状态开始时的约7天。如果从软态中的辐射有效发射到硬态中的辐射无效发射发生变化,则预计衰变时间尺度中的这种因子~2的变化,覆盖质量吸积速率中的指数衰减。这增加了支持的想法,即X射线发射区域是由辐射效率低下的吸积(如对流为主或喷流为主的吸积流)在衰落的硬态。
2015-04-23 astro-ph.HE
Outbursts in ultracompact X-ray binaries
非常微弱的X射线双星在许多情况下似乎是瞬态的,峰值亮度比通常的软X射线瞬态要暗得多,但它们的性质仍然难以捉摸。我们调查的可能性,这种瞬态行为是由于相同的热/粘性的不稳定性,这是负责明亮的软X射线瞬变爆发,发生在ultracompact二进制足够低的质量传递速率。更一般地说,我们调查这种不稳定性的观测后果时,它发生在超紧双星。我们使用我们的代码建模的热粘性不稳定的吸积盘,假设这里是氢穷人。我们还考虑了圆盘X射线辐照的影响,并考虑了传质速率对爆发亮度的影响。我们发现,一个可以重现所观察到的非常微弱和明亮的短瞬变(峰值亮度,持续时间,重现时间)的属性,提供的粘度参数在平静是略小(通常是一个因素之间的2和4)比在明亮的软X射线瞬变和正常的矮新星爆发,爆发的粘度不变。这可能反映了化学成分对非理想MHD效应的影响,这种非理想MHD效应会影响电离差的圆盘中的磁驱动湍流。
2016-07-21 astro-ph.HE
Galactic Ultracompact X-ray Binaries: Empirical Luminosities
超紧凑X射线双星(UCXB)被认为有相对简单的双星演化后接触,导致其光度函数的明确预测。我们通过研究我们银河系中已知UCXB的长期行为来测试这些预测,主要使用来自MAXI全天巡天和银河隆起扫描的数据,以及RXTE的PCA仪器。强烈的亮度变化在持续的UCXBs中很常见(并且有充分的证据),这需要磁盘不稳定机制之外的解释。我们测量了银河系中已知的UCXB的光度函数,它扩展到比一些建议的UCXB理论光度函数更低的光度。在其他星系中,场和球状星团X射线光度函数之间的差异不能用球状星团中UCXB比例的增加来解释。相反,我们测量到的光度函数表明,在旧星群和球状星团中,UCXB只占X射线双星中的一小部分,它们的光度都在10^36尔格/秒的几倍以上。
2013-03-23 astro-ph.HE
Inclination effects on the X-ray emission of Galactic black-hole binaries
银河系黑洞X射线双星(BHB)在硬态和硬中间态时,会发射出致密的、光学厚的、温和相对论性的射电喷流。在这些状态下,BHB表现出硬光子相对于软光子的时间滞后与表征$\sim$ 10 keV以上的X射线光谱连续体的幂律分量的光子指数之间的相关性。然而,相关性显示出很大的分散性。我们的目标是调查的作用,系统的倾斜发挥的时间滞后和光子指数之间的相关性。我们发现,在低倾角系统中,时滞与光子指数之间的相关性较强,而在高倾角系统中,时滞与光子指数之间的相关性较弱。滞后的幅度在低和中间倾角处也比在高倾角处大。我们的喷流模型,再现了康普顿化过程中的扩展射流可以解释的意见非常好。
2019-04-05 astro-ph.HE
Black Hole Mergers in Galactic Nuclei Induced by the Eccentric Kozai-Lidov Effect
大质量黑洞周围的核星团预计将大量存在恒星质量黑洞和黑洞双星。这些双星形成了一个以大质量黑洞为中心的三重系统。来自大质量黑洞的引力扰动能引起高偏心率激发。在这个过程中,偏心率可能接近1,近心距离可能变得足够小,以至于引力波发射驱动双星合并。在本文中,我们考虑一个简单的概念证明,并探讨偏心Kozai-Lidov机制不等质量双星的效果。我们用蒙特卡罗模拟方法模拟了在四极和八极长期扰动、广义相对论进动和引力波辐射下星系核中的BH-BH双星。对于标称数量的稳态BH-BH二进制文件,我们的模型给出了一个总的合并率$\sim 1 - 3$ $Gpc^{-3} yr^{-1}$,这取决于假设的密度分布。因此,我们的模型可能与其他动力学机制,如在球状星团或致密的核集群没有一个大规模的黑洞的BH双星的动力学形成和合并的竞争。我们提供了这些LIGO源在星系核的分布预测。
2018-02-14 astro-ph.HE
Searching for Black Hole Candidates in Quiescence by Using Multi-band Observations in Globular Cluster M22 (NGC 6656)
Xiamen University(厦门大学);Shanghai Astronomical Observatory(上海天文台);Nanjing Normal University(南京师范大学)
通过多波段观测在球状星团M22中发现恒星级质量黑洞候选者VLA22,并验证其符合黑洞低质量X射线双星的辐射特征。
2026-09-15 astro-ph.HE
Very-high-energy gamma rays from cosmic rays escaping from Galactic black hole binaries
该研究通过求解黑洞双星周围宇宙射线扩散,提出统一模型解释五个微类星体的甚高能伽马射线,表明其逃逸宇宙射线谱相同,支持银河系PeV宇宙射线源于此类双星。
2025-07-16 astro-ph.HE
The effects of Galactic model uncertainties on LISA observations of double neutron stars
利用即将建立的空间引力波天文台LISA观测包含成对中子星的双星,有可能提高我们对中子星物理和双星演化的理解。在这项工作中,我们评估的影响,改变模型的银河系的运动学和恒星形成的历史上的人口预测的双中子星,将被检测到并解决LISA。我们的结论是,这些二进制的空间分布是不敏感的银河系模型的选择,相比,由小样本量引起的随机变化。特别是,对双星星系轨道的耗时计算是不必要的。偏心率和引力波频率的分布,但是,受恒星形成历史的选择。可以用激光干涉仪观测到的偏心率e>0.1的双星,大多数都小于1亿年。我们警告说,LISA观测的不同预测之间的比较需要使用一致的恒星形成历史,银河系的恒星形成历史应该考虑到观察本身的分析。缺乏对银河系模型的强烈依赖意味着LISA对双中子星联星的探测可能会为大质量联星演化提供相对清晰的探测。
2023-02-27 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
Upper Limits on Pulsed Radio Emission from Unseen Compact Objects in Six Galactic Stellar Binaries
Franklin and Marshall College(富兰克林与玛莎兰学院);University of Michigan(密歇根大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
研究对六颗银河恒星双星中不可见致密天体的脉冲无线电发射进行了搜索,发现未检测到信号,得出相关上限限制及可能的解释。
2026-02-27 astro-ph.HE
Sky location of Massive Black Hole Binaries in the foreground of Galactic white dwarf binaries
针对空间引力波探测中大质量黑洞双星受前景双白矮星噪声和年度调制影响的问题,提出小波变换与强振幅相关轨道位置搜索方法,显著提升了弱源的定位精度,促进多信使观测并约束宇宙学常数。
2024-09-26 astro-ph.HE
ChaMPlane Deep Galactic Bulge Survey. I. Faint accretion-driven binaries in the Limiting Window
[摘要]我们已经与钱德拉和HST一起对银河系凸起的低消光区域进行了深度X射线和光学调查。本文介绍了在距银心1.4度的极限窗区域内寻找低光度(L_X <~ 1 e34 ergs/s)吸积双星的结果。基于它们的蓝色光学颜色,多余的Halpha通量,和高X射线-光通量比,我们确定了三个可能的灾难性变量(CV)。据估计,这些星系的距离超过2千秒差距。基于他们的Halpha-excess通量和/或高X射线-光通量比,我们发现22个候选吸积双星,然而,一些属性也可以解释,如果他们是dMe星或活动星系。我们调查的CV数密度对凸起,并发现观察到的候选CV的数量是一致的或低于预期的数量为一个恒定的CV到星的比例是固定的本地值。两个可能的CV的X射线特性类似于银河系中心区域的微弱硬X射线源,这些X射线源(主要)由磁性CV解释。如果我们的候选者属于同一族群,他们将是第一批被光学识别的成员;由于更高的遮蔽度,光学或红外识别他们的银河系中心类似物是不可能的。我们推测,在我们的领域中,所有的银河系硬X射线源可以用磁CV来解释。
2009-05-26 astro-ph.HE
Pulsar-Black Hole Binaries in the Galactic Center
由脉冲星和黑洞(BH)组成的双星是天体物理学的圣杯,因为它们对恒星演化具有重要意义,并且可以作为强引力的探测器。尽管对银河系及其球状星团系统进行了广泛的调查,但迄今为止还没有发现脉冲星-黑洞(PSR-BH)双星。因此,非常需要了解这种系统可能存在于何处。我们表明,如果围绕Sgr A* 的中央秒差距窝藏一个集群的~25,000恒星BH(质量分离参数预测),如果它也是丰富的回收脉冲星双星(通过类比球状星团),那么三体交换相互作用应该产生PSR-BH在银河系中心。对这些双星的形成率和生存时间的简单估计表明,今天应该有一些PSR-BH存在于中央秒差距。该机制对PSR-BH的性质作出了独特的预测:1)该双星将驻留在Sgr A* 的约1 pc范围内; 2)脉冲星将被回收,周期约为1 ~几十毫秒,低磁场B<~10^10 G; 3)该双星将具有高偏心率,e~0.8,但散射大;(4)双星相对较宽,半长轴a_b~0.1 - >~ 3AU。因此,PSR-BH双星的潜在发现为深入高频无线电搜索银河系中心的回收彗星提供了强大的动力。
2011-03-30 astro-ph.HE
Discovery and identification of infrared counterpart candidates of four Galactic centre low mass X-ray binaries
低质量X射线双星(LMXB)的近红外(nIR)/光学对应物通常在观测上是暗淡的,并且位于高源密度场中,这使得它们的识别成为问题;然而,如果没有这样的对应物识别,我们就无法研究LMXB系统的许多特性。在这里,在一个更大的识别活动的背景下,我们研究了银河系中心附近的四个LMXB系统的领域,以确定以前检测到的X射线点源的近红外/光学对应物。我们获得的近红外/光学图像的领域与ESO -新技术望远镜和应用标准的光度和天体测量校准,这些数据是补充斯皮策-GLIMPSE目录数据。基于与角秒精确X射线位置的位置重合,我们确定了XTE J1637-498、IGR J17379-3747、IGR J17585-3057和GX 9+1的明确对应候选者。我们提出了四个LMXB的试探性NIR对应物,需要进一步调查以确认它们与X射线源的关联。
2011-07-11 astro-ph.HE
The flickering radio jet from the quiescent black hole X-ray binary A0620-00
弱吸积的黑洞X射线双星发射出紧凑的射电喷流,即使在静止的光谱状态下,在X射线光度<爱丁顿光度的1 e-5时也会持续存在。然而,无线电连续辐射已被检测到,只有少数这些静态系统,和鲜为人知的是,他们的无线电可变性。喷流的变化会导致静态吸积致密天体的错误分类,并影响下一代射电巡天中黑洞X射线双星的可探测性。在这里,我们提出了一个无线电监测活动的A0620-00,其中一个最好的研究和最不明亮的已知静态黑洞X射线二进制的结果。我们用Karl G. Jansky超大型阵列在2017年至2020年的31个时期中,探测到了大约75%的时间。我们看到在所有时间尺度采样的显着变化,所观察到的通量密度遵循对数正态分布,平均值为12.5 μ Jy和标准差为0.22 dex。A0620-00没有一个时期像2005年那样明亮(51 +/- 7 uJy),这意味着这个最初的探测是在异常明亮的耀斑期间获得的,或者该系统的射电随着时间的推移而衰落。我们提出了初步的证据,从A0620-00的静态无线电发射是较少的变化比V404天鹅座,唯一的其他黑洞二进制可比的数据。鉴于V404天鹅座的喷流射电光度比A0620-00高约20倍,这种比较可能表明,较低亮度的喷流在静止时变化较小。
2022-09-01 astro-ph.HE
VLT spectroscopy of the Black Hole Candidate Swift J1357.2-0933 in Quiescence
我们提出了时间分辨光谱的对应物的高倾角黑洞低质量X射线双星Swift J1357.2-0933在安静。没有探测到质量供体恒星的吸收特征。相反,光谱显示出突出的宽双峰Halpha发射和较弱的HeI发射线。从H α峰到峰的分离,我们将施主星的径向速度半振幅限制为> 789 km/s。通过径向速度和等效宽度测量的进一步分析表明,H α线是免费的变化,由于S波分量或盘食。从我们的数据和以前的观测在爆发,我们得出结论,长期的径向速度变化归因于一个旋进盘是低振幅或不存在。这意味着该线的质心位置应该接近地代表系统径向速度。利用导出的系统速度为-150 km/s和源距离的最佳可用限制,我们推断黑洞正在其当前的银河系轨道上向平面移动,除非自行是实质性的。最后,双峰剖面的中心吸收深度增加了对雨燕J1357.2-0933作为高倾角系统的支持。另一方面,我们认为,从X射线拟合推断出的低氢柱密度表明,该系统是没有看到的边缘。
2015-03-30 astro-ph.HE
Constraints on Relativistic Jets in Quiescent Black Hole X-ray Binaries from Broadband Spectral Modeling
黑洞喷流在最低可探测光度下的性质仍然是一个悬而未决的问题,主要是由于缺乏观测约束。本文给出了黑洞X射线双星(BHXB)XTE J1118+480在极低爱丁顿比(Lx ~ 1 e-8.5 LEdd)下的一个新的、近同时的宽带谱。我们新的光谱能量分布(SED)包括无线电,近红外,光学,紫外和X射线波段。XTE J1118现在是第二个BHXB在这样一个低爱丁顿比与良好的采样SED,提供了新的限制高度亚爱丁顿吸积流和射流,并打开了比较研究的大门。我们应用多区域射流模型的新的宽带SED,我们比较我们的结果与以前的适合相同的源使用相同的模型在4-5年的高光度。我们发现,BHXB过渡到所谓的静态光谱状态后,喷流基地变得更加紧凑(高达一个数量级)和稍微冷却(至少是两个因素)。我们的首选模型拟合表明,射流粒子加速较弱的过渡到静止后。也就是说,加速的非热粒子不再达到足够高的洛伦兹因子来贡献大量的同步加速器X射线发射。相反,X射线波段主要是同步辐射自康普顿发射从人口温和的相对论性电子与准热速度分布与射流基地。相应的(热)同步加速器组件主要发射红外线到紫外线波段。我们在XTE J1118上的结果与A0620-00和Sgr A* 的宽带建模一致。因此,上述的情形可以代表静态吸积黑洞的标准基线几何。最后,我们对未来的研究提出了建议,以进一步研究上述情况。
2014-11-11 astro-ph.HE
Astro2020 Science White Paper: A Summary of Multimessenger Science with Galactic Binaries
轨道周期小于$\approx$ 1 hr的星系双星是兆赫范围内的强引力波源,是激光干涉仪空间天线(LISA)的理想选择。事实上,理论预测,\emph{LISA}将单独解析数以万计的银河系双星,其中很大一部分亮度足以进行电磁观测。这打开了一个新的窗口,我们可以研究一个统计样本的紧凑的银河系双星在这两个,电磁以及引力波带。使用多信使观测,我们可以测量潮汐效应在分离的双WD系统,这强烈影响WD合并的结果。对于吸积的WD和NS双星,多信使观测给我们提供了研究质量转移引起的角动量输运的可能性。在本白皮书中,我们概述了使用多信使观测研究银河双星的机会,并总结了2020年时间框架的一些建议。
2019-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Galactic binaries with eLISA
我回顾了eLISA将从银河系双星中看到的东西--轨道周期小于几个小时的双星和白矮星(或中子星/黑洞)组成部分。我讨论了目前已知的二进制的保证(或验证)的来源,并解释为什么预期的总数eLISA银河系二进制是几千,即使有很大的不确定性,在我们的知识,这个人口,特别是相互作用的AM CVn系统。我非常简要地概述了一旦这数千个系统被探测到,就可以解决的天体物理学问题。最后,我简要介绍了在eLISA升空之前将上线的电磁设施,以及利用电磁和引力波数据制定分析计划的重要性。
2013-02-01 astro-ph.HE gr-qc
Impact of magnetism on gravitational waves emitted by compact galactic binaries in quasi-circular orbits
LISA(激光干涉仪空间天线)飞行任务将在0.1 mHz至1 Hz的低频带进行观测。在这种情况下,我们预计银河双星是占主导地位的(按数量)引力波信号源。考虑到星系双星是由宇宙中磁化最强的天体组成的(即,白矮星和中子星),LISA有望带来关于退化恒星内部磁性起源和性质的新信息。目前,数据处理假设银河系双星系统是非磁性的,在圆形轨道,这可能会导致潜在的偏差源的参数的确定,也是探测器的校准。在这项工作中,我们调查的影响,磁场对引力波发射的紧凑星系双星假设准圆形轨道。
2022-11-14 astro-ph.HE gr-qc