The intrinsic collective X-ray spectrum of luminous high-mass X-ray binaries
使用200个发光的样本(L_unabs>10^38 erg/s,其中L_unabs是0.25-8 keV的未吸收光度)的高质量X射线双星(HMXB)候选者,我们构造了本地宇宙中HMXB的集体X射线谱,校正了与HMXB光谱和星际介质中X射线吸收的内在多样性相关的观测偏差。该光谱与光子指数γ =2.1+/-0.1的幂律很好地拟合,并且由L_unabs>10^39 erg/s的超铝X射线源主导。硬源(0.25-2 keV与0.25-8 keV通量比<0.6的源)在~2 keV以上占主导地位,而软源和超软源(通量比分别为0.6-0.95和>0.95)在较低能量下占主导地位。导出的光谱可能代表了本机宇宙中近和超临界吸积恒星质量黑洞和中子星的角积分X射线发射。它为超临界吸积模型提供了一个重要的约束条件,并可用作计算第一代X射线双星对宇宙的X射线预热的参考谱。
2017-03-09 astro-ph.HE
Supergiant fast X-ray transients as an under-luminous class of supergiant X-ray binaries
利用宽视场硬X射线成像仪的长期观测数据,建立了累积光度分布,并用于研究超巨星快X射线瞬变(SFXT)和经典超巨星高质量X射线双星(SgXB)的平均高能(>17 keV)辐射。在这里,我们利用Swift/XRT现有的长期监测,首次构建了软X射线域中一些SFXT和经典SgXB IGR J18027-2016的累积光度分布,并使用高灵敏度聚焦X射线望远镜(0.3-10 keV)。通过补充先前在硬X射线中获得的结果,我们发现经典SgXB的特征在于在$\sim$ 10 $^{36}$-10 $^{37}$ erg/s附近具有单膝的累积分布,而SFXT被发现是系统性的亚发光的,并且它们的分布在显著较低的光度下($\sim$ 10-100的因子)发生偏移。由于这些光源大部分时间所处的光度状态通常低于大视场硬X射线成像仪的灵敏度极限,因此我们得出结论,用高灵敏度望远镜进行的软X射线监测对于重建SFXT累积光度分布的完整轮廓是特别重要的。经典的SgXB和SFXTs的累积光度分布之间的差异被解释在吸积从结构风在前者的来源和存在的磁性/离心门或准球形沉降吸积制度在后者。
2014-11-17 astro-ph.HE
Jet production in black-hole X-ray binaries and active galactic nuclei: mass feeding and advection of magnetic fields
相对论喷流只在X射线双星(XRB)的低/硬和中间状态下被观察到,并在热状态下被关闭,但它们似乎存在于低光度和发光的活动星系核(AGN)中。人们普遍认为,强大的大规模磁场是产生喷流的关键因素;只有通过有效的外圆盘平流才能获得这种磁场。我们认为,几何薄吸积盘与磁流出存在于发光的射电大声AGN,这可能是因为星际介质提供了质量和足够的磁通量的外盘。这种盘的大部分角动量被流出物移除,并且盘的径向速度与粘性漂移速度相比显著增加。这有利于有效的磁场平流通过光盘,以产生一个强大的领域附近的黑洞在发光活动星系核,这有助于发射相对论喷流。在XRB中,来自伴星的气体的磁场太弱,无法驱动外部圆盘的外流。因此,由于盘中低效的磁场平流,在热状态下关闭射流。
2019-02-25 astro-ph.HE
Optical Light Curves of Luminous Eclipsing Black Hole X-ray Binaries
我们研究了光食黑洞X射线双星的光学V波段光变曲线,使用超临界吸积/流出模型,这是更现实的比以前使用的。为了计算双星系统的理论光变曲线,我们不仅采用了盘的整体解析解,而且考虑了光学厚外流的影响。我们发现,当考虑外流的影响时,盘对伴星的蚀食深度变化很大。由于出流效应,我们可以再现SS 433中典型二元参数的光学光变曲线。在外流速度v~3000 km/s的情况下,我们的模型可以拟合SS 433的V波段平均光变曲线的整体形状,但我们发现了一个可能的参数范围,例如\dot{M} ~5000-10000 L_E/c^2(L_E为爱丁顿光度,$c$为光速),T_C为10000 -14000 K。此外,我们简要地讨论了观测的影响,超铝X射线源。
2010-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Quark-Novae in Neutron Star-White-Dwarf Binaries: A model for luminous (spin-down powered) sub-Chandrasekhar-mass Type Ia Supernovae ?
我们表明,呼吁夸克新星(QN)在一个紧密的双星系统包含一个大质量的中子星和CO白矮星(WD),Ia型爆炸可能发生。QN喷出物与WD碰撞,驱动冲击,触发简并条件下的碳燃烧(QN-Ia)。在我们的模型中,压缩的低质量WD(M_WD < 0.9M_sun)中的条件模拟了一个Ekrasekhar质量WD的条件。来自QN致密残骸(夸克星)的下旋光度提供了额外的能量,使得QN-Ia的光变曲线比具有类似56 Ni产额的标准SN-Ia更亮更宽。在QNe-Ia中,光度测量和光谱测量并不一定有联系,因为喷出物的动能有来自自旋下降功率和核衰变的贡献。虽然QNe-Ia可能不服从菲利普斯关系,但它们的亮度和相对“正常”的光变曲线意味着它们可以被包括在宇宙学样本中。光变曲线拟合者会被光谱学峰值和光度学之间的差异所迷惑,并通过有效地调亮或调暗QNe-Ia的视星等来校正它。因此,高估或低估了这些自旋下降供电的SNe-Ia的真实大小。如果QNe-Ia在高红移处的数量足够多,那么用于宇宙学分析的SNe-Ia样本中的QNe-Ia污染可能会系统地使宇宙学参数的测量产生偏差。下旋风引起的强烈混合,加上QNe-Ia的56 Ni产额较低,意味着它们在i波段缺乏次极大值,尽管它们具有发光的性质。我们讨论可能的QNe-Ia祖先。
2012-11-14 astro-ph.HE
A State Transition of the Luminous X-ray Binary in the Low-Metallicity Blue Compact Dwarf Galaxy I Zw 18
本文测量了蓝矮星系I Zw 18中明亮的X射线双星的X射线谱。I Zw 18是已知金属丰度最低的致密蓝矮星系。我们发现最高的通量尚未观察到的,对应于一个接近1 E40 erg/s的固有光度建立它作为一个超铝X射线源(ULX)。能谱主要由盘发射与弱或不存在的康普顿分量,并没有显着的定时噪声,都是指示恒星质量的黑洞X射线双星的热状态和不一致的康普顿为主的状态典型的ULX光谱。先前对X射线光谱的测量显示了一个更硬的光谱,它可以很好地用幂律来描述。因此,二进制似乎表现出类似于从恒星质量的黑洞二进制观察到的光谱状态。如果硬态出现在恒星质量的黑洞双星中的亮度范围内,那么黑洞的质量必须至少是85个太阳质量。光谱拟合的热状态表明,薄盘模型预计是有效的磁盘光度只产生相对较高的磁盘倾角,>= 60度,快速黑洞自旋。当盘面倾角为60 °时,a_* > 0.98,M > 154太阳质量.更大的倾角产生更大的质量和更低的自旋。
2013-04-29 astro-ph.HE
Periodic Fast Radio Bursts from Luminous X-ray Binaries
快速射电暴(FRB)到达时间周期性的发现,对磁星研究提出了挑战。然而,假设FRB是由磁化冲击或相对论外流中的磁重联引起的模型并不特定于磁星发动机;相反,它们只需要将相对论能量脉冲注入到致密的磁化介质中。因此,出于这样的动机,我们概述了一个新的场景,其中FRB是由来自吸积黑洞或中子星的短暂相对论流出("耀斑“)提供动力,这些流出传播到预先存在的("静止”)喷流的空腔中。为了重现FRB的光度和速率,我们被迫考虑进行超爱丁顿质量转移的恒星质量紧凑型天体的二进制文件,类似于超铝X射线(ULX)源。事实上,FRB的宿主星系,以及它们在宿主星系内的空间偏移,与ULX表现出广泛的相似性。几天到几年的时间尺度上的周期性可以归因于岁差(例如,透镜Thirring)的极地吸积漏斗,沿其FRB发射的几何和相对论光束,扫过观察者的视线。通过吸积功率来解释最明亮的FRB可能需要一群经历不稳定(动态时间尺度)质量转移的双星系。这将导致一些重复的FRB的性质在数月至数年的时间尺度上发生长期演化,随后是类似于发光的红新星的瞬态光学/IR对应物,或者更明亮的吸积动力光学/X射线瞬态。我们鼓励对已知ULX源进行有针对性的FRB搜索。
2021-07-01 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Nature of donors in ultra-luminous X-ray binaries powered by neutron stars
在这项研究中,我们研究了最近发现的三个由旋转中子星驱动的超亮X射线源(ULX)的施主星的性质。为此,我们建立了一个适用于有中子星的超高速X射线的X射线光度($L_{\rm{X}}$)和轨道周期($P_{\rm{orb}}$)之间的理论关系。通过使用这个新的$L_{\rm{X}} - P_{\rm{orb}}$关系,我们试图确定目前未知的性质,施主星在ULX与中子星。特别是将观测到的性质与恒星演化轨迹相比较,我们认为NGC 5907 ULX-1系统中的施主星是一颗中等质量的恒星,具有$6 - 12 \rm{M}_{\odot}$,刚刚脱离主序星相。我们对另外两个ULX系统(M82 X-2和NGC 7793 P-13)的模型结果与以前的研究结果一致。虽然只有几个样品,但观察到的具有中子星的ULX系统似乎涉及相对大质量的供体。
2018-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Widespread steep X-ray spectra of luminous $z=5.85-7.64$ quasars and their implications for future X-ray surveys
INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所-博洛尼亚天体物理与空间科学天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所-罗马天文台);University of Bristol(布里斯托大学);INAF — Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所-阿尔切特里天体物理天文台);Università di Pisa(比萨大学);INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所-的里雅斯特天文台);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(基础物理宇宙研究所)
研究利用28个明亮高红移类星体样本,发现其X射线谱普遍陡峭,与黑洞增长效率无显著相关,且可能降低未来巡天对早期AGN的探测能力。
2026-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Reprocessing of X-rays emission in Ultra-Luminous X-ray sources
Raman Research Institute(拉曼研究所);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)(天文学与天体物理学大学间中心)
本研究通过三种诊断方法(Fe Kα线搜索、硬度比演化、食内外通量比)约束超亮X射线源的再处理辐射,发现其效率高于银河系X射线双星,并推测周围环境可能金属贫乏或高度电离。
2026-11-02 astro-ph.HE
Ultra-Luminous X-ray Sources in Haro 11 and the Role of X-ray Binaries in Feedback in Lyman-alpha Emitting Galaxies
Lyman Break Analogs(LBA)是高红移Lyman Break Galeries(LBG)的局域替代物。对附近恒星爆发的研究表明,莱曼连续谱和线辐射被尘埃吸收,莱曼α辐射被中性氢共振散射。需要反馈源来防止散射并允许莱曼α发射逃逸。有两个X射线点源嵌入在Lyman Break Analog(LBA)星系Haro 11中。哈罗11 X-1是一个非常明亮的(L $_{X} \sim 10^{41}$ ergs s $^{-1}$),空间紧凑的源,具有硬X射线光谱。Haro 11 X-1类似于极端黑洞联星(BHB)M82 X-1。硬X射线谱表明Haro 11 X-1可能是一个低吸积态的黑洞双星。非常高的X射线亮度表明,一个中等质量的黑洞可能是形成超大质量黑洞的种子。源Haro 11 X-2具有X射线光度L $_{X} \sim 5\times10^{40}$ ergs s $^{-1}$和软X射线光谱。这有力地表明,Haro 11 X-2是一颗超亮态的X射线双星。Haro 11 X-2与莱曼α辐射源的恒星形成结重合,这增加了一种可能性,即来自X射线双星的强风在向星际介质注入机械能方面发挥了重要作用,从而吹走了星暴区域的中性物质,使莱曼α逃逸。我们认为,反馈X射线双星可能发挥了重要作用,使莱曼α发射逃逸星系在早期宇宙。
2015-07-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Nuclear timescale mass transfer in models of supergiant and ultra-luminous X-ray binaries
我们调查如何接近超巨星捐助星的爱丁顿极限,和他们的先进的演化阶段,可能会影响大规模和超亮X射线双星与超巨星捐助星(SGXB和ULXs)的演变。我们构建了具有不同内部氢/氦梯度和不同富氢包层质量的大质量恒星模型,并将其暴露于缓慢的质量损失中以探测恒星半径的响应。此外,我们计算了相应的罗氏瓣溢出的质量传输的演化与我们详细的二进制恒星演化代码,近似的紧凑的对象作为点质量。我们发现,氢/氦梯度在表面下的层,因为它可能是存在于观察SGBX的良好研究的捐助者的恒星,可以使核时间尺度的质量转移在SGXB与BH或NS吸积,即使质量比超过20。在我们的双星演化模型中,施主星迅速减小它们的热平衡半径,因此可以应付高质量比所带来的不可避免的强烈轨道收缩。我们的研究结果为理解大量的银河SGXB以及它们在SMC中几乎完全不存在开辟了一个新的视角。它们也可能提供一种方法来获得更多的ULX系统,甚至在中子星吸积器的ULX系统中找到核时标质量转移,并揭示这些中子星中强B场的起源。
2019-03-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
The MAVERIC Survey: Variable Jet-Accretion Coupling in Luminous Accreting Neutron Stars in Galactic Globular Clusters
在低质量的X射线双星中,吸积的中子星显示出外流--有时是喷流--以吸积黑洞的一般方式。然而,对于中子星,吸积流(由X射线追踪)和流出流和/或喷流(由射电辐射追踪)之间的定量联系,除了一般观察到中子星在给定的X射线光度下的射电较暗之外,人们对它们的了解要少得多。我们利用银河系球状星团深MAVERIC射电连续巡天的数据,对我们巡天中的六颗发光(LX> 10^34 erg/s)持久中子星X射线双星以及另外两个也被我们的数据捕获的瞬变系统进行了系统的射电和X射线研究。我们发现这些中子星X射线双星的射电光度范围比以前观测到的还要大。特别是,在L_X ~ 3 × 10^34 erg/s的静止期,已确认的Terzan 6中的中子星双星GRS 1747- 312位于黑洞射电/X射线相关的上包络附近,而持续吸积的中子星系统AC 211(在M15中)和X 1850 - 087(在NGC 6712中)显示出不寻常的射电变率和明亮的射电发射。我们将AC 211解释为一个模糊的“Z源”,在接近爱丁顿极限时吸积,而X1850- 087的性质很难解释,并激发了未来协调的无线电和X射线观测。总的来说,我们的研究结果表明,中子星不遵循流入和流出之间的单一关系,并确认其吸积动力学比黑洞更复杂。
2021-10-01 astro-ph.HE
Outflows in steep density gradients: diversity of behavior and implications for tidal disruption events and luminous fast blue optical transients
Syracuse University(雪城大学);Cornell University(康奈尔大学);Clemson University(克莱姆森大学)
本研究通过解析标度和流体模拟,揭示不同密度比外流在陡密度环境中的演化规律,探讨其在潮汐瓦解事件和发光快速蓝色光学瞬变中的应用。
2026-08-21 astro-ph.HE
A resonance model with magnetic connection for 3:2 HFQPO pairs in black hole binaries
我们将周转共振应用于相对论性吸积盘与黑洞的磁连接,解释了在三个黑洞X射线双星中观测到的3:2对高频准周期振荡.结果表明,3:2的HFQPO对与陡峭的幂律态有关,在MC过程中,通过将能量和角动量从自旋BH转移到内盘,可以克服严重的阻尼.
2009-12-24 astro-ph.HE
A New Candidate Transitional Millisecond Pulsar in the Sub-luminous Disk State: 4FGL J0407.7--5702
我们报告在先前未关联的费米大天区望远镜$γ$射线源4FGL J 0407.7--5702的误差椭圆内发现了一个可变的光学和X射线源。来自XMM-牛顿/EPIC的22 ksec观测显示了具有快速变化和闪耀的X射线光变曲线。X射线光谱与$Γ= 1.7$的硬幂律拟合良好。在几个时期采取的光学测光是由中等幅度的非周期性变化为主。与SOAR和双子座的光谱揭示了一个蓝色的连续与广泛的双峰H和He的排放,预期的吸积盘周围的一个紧凑的二元。总的来说,4FGL J0407.7--5702的光学、X射线和$γ$射线特性与亚亮盘状态下过渡毫秒脉冲星的分类一致。我们还提出的证据表明,这个源是更遥远的比其他确认或候选过渡毫秒脉冲星双星,X射线的比例$γ$ -射线通量是一个很有前途的工具,以帮助识别这样的双星,表明这些罕见的系统正在成为可能的一个更完整的普查。
2020-09-18 astro-ph.HE
PSR J1306--40: An X-ray Luminous Redback with an Evolved Companion
PSR J1306- 40是一颗毫秒脉冲星双星,它有一颗非简并伴星,在一个异常长的$\sim$ 1.097天轨道上运行。我们提出了新的光学光度学和光谱学的这个系统,并对这些数据进行建模,以约束二进制的基本属性,如组件的质量和距离。光学数据表明,中子星的最小质量为$1.75\pm0.09\,M_{\odot}$(1-sigma),倾角很高,接近边缘。光变曲线表明伴星上有一个大的热点,这表明一部分脉冲星风被次级恒星的磁场引导到恒星表面,并通过双星内的激波传播。的H $α$线配置文件迅速切换从发射到吸收附近的同伴下结合,符合日食的紧凑的发射区在这些阶段。在我们光学推断的$4.7\pm0.5$ kpc距离处,X射线光度为$\sim$ 10 $^{33}$ erg s $^{\textrm{-1}}$,比几乎所有已知的脉冲星状态下的红背星都要亮。长周期,subgiant-like二次和发光的X射线发射表明,该系统可能是扩展类毫秒脉冲双星的一部分,是典型的场脉冲星-白矮星双星的祖先。
2019-03-21 astro-ph.HE
Modelling the `outliers' track of the radio--X-ray correlation in X-ray binaries based on disc-corona model
本文对一个低硬态的黑洞X射线双星(BHB)样品发现了普适的射电-X射线关联(F_R \propto F_X^{b},b~0.5-0.7),它可以用喷流和辐射无效平流主导吸积流的耦合模型来粗略地解释。然而,在过去几年中发现了越来越多的“异常值”,这些异常值明显偏离了普遍的射电-X射线相关性,通常显示出更陡峭的相关性,指数约为1.4。基于简单的物理假设,辐射有效吸积流被推测存在于这些“离群点”。在这项工作中,我们测试这个问题的基础上建立模型的辐射效率盘电晕模型和混合射流模型的“离群值”的轨道。我们发现,我们的模型预测一个陡峭的无线电-X射线相关的斜率>~1.2的典型粘度参数α~0.05-0.2。特别是在α = 0.1的情况下,斜率为1.4,与H1743-322的观测结果吻合得很好。我们的研究结果表明,“离群值”的轨道可能是由光盘电晕模型。
2014-02-24 astro-ph.HE
A Luminous Gamma-ray Binary in the Large Magellanic Cloud
伽马射线双星由一颗中子星或一个黑洞与一颗正常恒星相互作用而产生的伽马射线辐射组成,这些伽马射线辐射主导了系统的辐射输出。以前只发现了少数这样的系统,都在我们的银河系中。在这里,我们报告的发现与费米大面积望远镜(LAT)的发光伽马射线双星在大麦云云从搜索周期调制的所有来源在第三费米LAT目录。这是在银河系之外发现的第一个这样的系统。该系统的轨道周期为10.3天,与位于超新星遗迹DEM L241中的一颗大质量O 5 III型恒星有关,该恒星先前被确定为候选的高质量X射线双星(HMXB)CXEJ053600.0 -673507。X射线和射电辐射也在10.3天周期上受到调制,但与γ射线调制反相。光学径向速度测量表明,该系统包含一个中子星。这个源在射电、光学、X射线和伽马射线波长上比银河系中的类似源要明亮得多。这个河外系统的探测,但没有新的银河系提出了一种可能性,即我们银河系中预测的伽马射线双星的数量被高估了,并且HMXB可能包含相对缓慢旋转的中子星。
2016-08-23 astro-ph.HE
Detection of an Extremely Luminous Radio Counterpart to the Be/X-ray Binary A0538-66
University of Oxford(牛津大学);University of Cape Town(开普敦大学);SKA Observatory(平方公里阵列射电望远镜天文台);Anton Pannekoek Institute for Astronomy, Universiteit van Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内克天文研究所);Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)(意大利国家天体物理研究所);South African Astronomical Observatory(南非天文台)
研究发现贝/X射线双星A0538-66是目前已知最亮的中子星X射线双星之一,其无线电发射表现出轨道调制特性。
2026-01-30 astro-ph.HE
On the displacement of X-ray binaries from star clusters in star-burst galaxies
我们用Hurley等人(2000,2002)开发的演化总体合成程序模拟了星暴星系中亮X射线双星从星团中的位移。与Kaaret et al.(2004)一致,我们发现X射线源与其母星系团之间存在显著的空间偏移,并且可以粗略地重建表观X射线亮度与位移的相关性。相关性对簇的基本属性不敏感(例如,初始质量函数的双星)和踢速度赋予新生的紧凑型恒星,除了共同的信封参数。本文给出了当前X射线双星主要参数的分布,这些分布可用于约束未来光学观测中X射线双星形成和演化的模型。
2010-03-12 astro-ph.HE
An X-ray Survey of Colliding Wind Binaries
我们编制了一份由Chandra、XMM-Newton和ROSAT卫星探测到的银河系和麦哲伦星云中的36个O+O和89个Wolf-Rayet双星候选者的名单,以探讨它们的X射线性质与它们的系统特征之间的联系。在已公布参数的WR二进制中,除了两个之外,所有二进制的kT都大于0.9 keV。最明亮的X射线WR双星是典型的长周期系统。WR双星在X射线光度上显示出近四个数量级的分布,即使在具有非常相似WR原色的系统之间也是如此。在O+O双星中,短周期系统通常具有软X射线谱,而长周期系统则具有硬X射线谱,在LX/Lbol中也有很大的扩展。
2012-05-25 astro-ph.HE
Quasi-Periodic Oscillations and energy spectra from the two brightest Ultra-Luminous X-ray sources in M82
超亮X射线源被认为是吸积的黑洞,它可能是中等质量黑洞(IMBH)的宿主,理论研究认为它存在,尽管(作为一个类别)仍然缺少可靠的检测。M82中最亮的ULX(M82 X-1)可能是IMBH的最佳候选者之一。在这项工作中,我们分析了最近发布的观测数据,从M82 X-1采取的XMM-牛顿。我们进行了一项研究的时间和光谱特性的来源。本文报道在两个观测的功率密度谱中探测到(46 ± 2)mHz准周期振荡(QPO)。将这些高频QPO的频率与先前检测结果进行比较,支持其他研究中提出的1:2:3频率分布。我们讨论了在M82 X-1中观测到的(46+-2)mHz QPO是否是基谐波的意义,并与在黑洞双星中观测到的高频QPO进行了类比。对于其中一个观测,我们首次检测到8 mHz的QPO(尽管意义很小),这与光谱的硬化相一致。我们认为,QPO是一个毫米赫兹QPO起源于附近的瞬态ULX M82 X-2,与类似的低频QPO观察到的黑洞双星。
2013-09-24 astro-ph.HE
A luminous hot accretion flow in the low-luminosity active galactic nucleus NGC 7213
活动星系核(AGN)NGC 7213在单色射电光度$L_R$和2- 10 keV X射线光度$L_X$之间表现出复杂的相关性,即当$L_X$低于临界光度时,与$p\sim 0$(形式为$L_R\propto L_X^p$)的相关性异常弱,而当$L_X$高于该光度时,与$p>1$的相关性急剧上升。在个别活动星系核中,这种混合相关性是出乎意料的,因为它偏离了活动星系核活动的基本面。有趣的是,在黑洞X射线双星H1743- 322中也观察到了类似的相关模式,在那里它是通过在不同的吸积模式之间切换来模拟的。我们认为NGC 7213的平坦的$L_R$- $L_X$关联是由于存在一个发光的热吸积流,这是一个吸积模型,其辐射效率对吸积速率敏感。给定源的低光度,爱丁顿光度的$L_X\sim 10^{-4}$,粘性参数被确定为小的,$α\approx 0.01$。我们还模拟了从无线电到PDMATHAMT射线的宽带光谱,无线电和X射线光变曲线之间的时滞,以及无线电喷流的隐含大小和洛伦兹因子。我们预测当$L_X > 1.5 \times 10^{42}\, {\rm erg\,s^{-1}}$ .当这种情况发生时,我们预测随着通量的增加和陡峭的无线电/X射线相关性,X射线光谱会软化。
2016-09-13 astro-ph.HE
Stability of mass transfer from massive giants: double black-hole binary formation and ultra-luminous X-ray sources
具有大质量施主和致密伴星的双星系统中施主在主序后快速演化时的质量转移是形成并合双星质量黑洞双星的主要途径之一。这种质量转移以前被假定为不稳定的,并预计将导致一个共同的信封事件。然后,共同的包络事件将以双黑洞的形成或两颗恒星的合并而结束。我们重新访问的质量转移的稳定性,并发现,对于一个大范围的二元轨道分离的质量转移是稳定的。这一新发现的稳定性使我们能够调和人口合成研究预测的双黑洞二元合并的理论速率和LIGO获得的经验速率。然而,质量传递的稳定性导致超发光X射线源的形成。理论上预测的恒星质量BH驱动的超亮X射线源的形成速率以及产生的X射线亮度范围可以解释观测到的明亮的超亮X射线源。
2016-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
State Transitions in Bright Galactic X-ray Binaries: Luminosities Span by Two Orders of Magnitude
利用RXTE上的ASM和Swift上的BAT的X射线监测观测,我们能够研究大约20个明亮的持久和瞬态黑洞和中子星双星的光谱态跃迁。我们证实了硬态到软态跃迁对应的X射线亮度与随后软态的X射线亮度之间存在相关性。这种相关性在两个数量级的光度范围内保持不变,没有通量饱和或截止的迹象。我们还发现,在爆发或耀斑的上升阶段,跃迁光度与X射线光度的增加率相关,这意味着跃迁光度变化的起源与瞬态源和持久源的非定常吸积有关。软到硬的过渡和前面的软态的峰值亮度的结束对应的亮度之间的相关性被发现是微不足道的。结果表明,当质量吸积率增大时,谱态跃迁的滞后效应主要是由非定常吸积驱动的.我们的研究结果还表明,银河系X射线双星可以达到更明亮的硬态爆发期间,更高的光度和类似的上升时间尺度的观察。根据这些关联,我们推测下个世纪在银河系双星中将观测到超过爱丁顿光度的明亮硬态。我们还认为,在附近星系中的一些超亮X射线源,在明亮的短耀斑期间停留在硬态,窝藏恒星质量的致密星。
2009-07-20 astro-ph.HE
Multi-wavelength study of High Mass X-ray Binaries
INTEGRAL卫星揭示了我们银河系中的一个主要的超巨星大质量X射线双星,彻底改变了我们对双星系统及其演化的理解。这一群体由一个围绕一颗巨大而明亮的超巨星运行的紧凑物体组成,表现出不寻常的性质,要么被极度吸收,要么显示出非常短暂和强烈的耀斑。一组密集的多波长观测使我们揭示了它们的本质,并表明这些系统是风吸积物,与大质量恒星形成区密切相关。在本文中,我描述了这些来源的特点,表明这一新发现的人口是密切相关的活动和大质量的OB星与一个紧凑的同伴的演变。最后一节着重讨论了这种拥有超巨星的大质量X射线双星的形成和演化。
2010-08-16 astro-ph.HE
Hypersoft X-ray Sources as a Low-Energy Class of Luminous Cosmic Emitters
University of Alabama(阿拉巴马大学);Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心)
发现了一种新的超软X射线源,可能由多种天体系统构成,其在EUV范围的高能辐射未被先前检测到,可能对银河系中的气体电离起关键作用。
2026-07-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Landscape of Unstable Mass Transfer in Interacting Binaries and Its Imprint on the Population of Luminous Red Novae
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所、尼尔斯·玻尔国际学院);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);Institute for Theory and Computation, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森理论计算研究所)
本研究通过双星人口合成与恒星演化计算,分析了不稳定质子转移对明亮红色新星种群的影响,发现双峰分布并提出长持续时间事件可能源于非脉冲式包层抛射。
2026-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The radio/X-ray correlation in X-ray binaries - Insights from a hard X-ray perspective
射电/X射线相关性是致密天体吸积过程中圆盘-喷流联系的最重要的观测证据之一。然而,越来越多的X射线双星似乎偏离了普遍的无线电/X射线相关性,这些异常值的起源仍然存在很大争议。在以前的研究中,无线电/X射线相关中使用的X射线辐射热光度是使用窄的软X射线波段来估计的。本文研究了利用X射线双星的宽带观测值估算X射线辐射热光度对射电/X射线相关的影响。我们发现,在硬X射线态中,宽带(3-200 keV)和窄带(3-9 keV)亮度的比值在5-10之间变化。总体而言,由此产生的无线电/X射线相关斜率和归一化没有呈现非常显著的变化,这表明它们不会受到观测偏差的很大影响,而是由真实的物理效应引起的。我们发现,所有的源,达到足够高的光度改变其相关斜率从普遍的斜率到一个陡峭得多。此外,在较陡的无线电/X射线轨道中的源在数十keV的高能X射线谱中显示出明显的截止。这些结果表明,吸积流在一定的临界光度期间的爆发上升,从辐射效率低下的辐射效率的流动,这反过来是更有效地冷却热吸积流产生硬X射线发射的形态变化。这种变化也可能影响这些系统中的喷气发射性能。
2018-11-21 astro-ph.HE
Feedback from High-Mass X-Ray Binaries on the High Redshift Intergalactic Medium : Model Spectra
红移z > 6的大质量恒星被预测在宇宙学再电离中扮演了关键角色,作为紫外线(UV)光子的发光源。然而,这些大质量恒星的残骸可能与X射线发光(L_X 1 e38 erg/s)的高质量X射线双星(HMXB)同样重要。由于中性氢的吸收截面随着光子能量的增加而急剧减小(与立方反比),X射线可以比紫外光子更自由地从它们产生的恒星形成区域逃逸,使得HMXB在再电离期间对电离X射线背景做出潜在的重要贡献。本文利用Monte Carlo模型研究了红移z > 6的高亮度X射线暴的电离本领,计算了同时期的主序星和高亮度X射线暴的恒星星族。以原型银河系HMXB天鹅座X-1为模板,我们提出了一个由黑体和幂律分量组成的复合HMXB光谱能量分布,其贡献取决于系统的吸积状态。我们确定了随时间变化的电离功率的组合人口的紫外线发光的恒星和X射线发光的HMXB,并推导出拟合公式的人口的电离功率所产生的HMXB的提升,这些适合允许简单的实施HMXB反馈的数值模拟。基于这一分析,我们估计高红移HMXB的贡献,当今的软X射线背景,我们表明,这是一个因素的100-1000小于观测极限。最后,我们讨论了我们的研究结果的影响,在再电离和高红移星系形成的HMXB的作用。
2012-11-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detectablity of Black Hole Binaries with Gaia: Dependence on Binary Evolution Models
预计天体测量卫星盖亚将观测到与发光伴星(LC)无相互作用的黑洞(BH)双星(以下简称BH-LC双星),这是与以前发现的BH X射线双星不同的一种。BH-LC双星与盖亚的可探测性可能取决于二进制的演化模型。利用双星总体合成技术研究了Gaia对孤立双星演化形成的BH-LC双星的可探测性,并考察了它对超新星模型、共同包层(CE)抛射效率$α$和BH出生踢模型等单星和双星模型的依赖性。我们估计在五年的观测时间内可以探测到$1.1$- $46$ BH-LC双星,发现$α$对可探测数的影响最大。在每一个模型中,可观测的和内在的BH-LC二进制具有相似的分布。因此,我们发现了三个重要的意义:(1)如果较低的BH质量间隙不是本征的(即$3$ - $5 M_\odot$ BH存在),盖亚将观察到$\leq 5 M_\odot$ BH,(2)如果CE效率显着高,我们可能会观察到短轨道周期的双星与轻LC,(3)我们可能能够识别出生踢的存在从偏心率分布。
2022-02-08 astro-ph.HE
Soft Extragalactic X-Ray Binaries at the Eddington Threshold
对于定义超亮X射线源(ULX)的10^39 erg/s截止值及其以下的光度范围,人们很少探索。尽管如此,它还是拥有大量的X射线源,并且对于提高我们对~爱丁顿吸积率源的理解具有巨大的潜力。我们选择了一个样本的四个源在这个爱丁顿阈值制度与良好的数据进行进一步的研究,这些对象具有各种软的光谱形状。我们执行X射线光谱和时间分析的XMM牛顿和钱德拉数据,这些对象,以深入了解其吸积机制,并检查其光学同行使用HST图像。NGC 300 X-1是典型的陡峭幂律吸积态的一个非常明亮和著名的例子。M51 ULS呈现出冷的类黑体光谱,并且与超亮超软源(ULS)相一致,可能是通过光学厚的外流风在高倾角下观察到的超爱丁顿吸积物体。NGC 4395 ULX-1和NGC 6946 ULX-1具有异常陡峭的幂律尾,为此我们讨论了各种可能的物理机制和与银河系微类星体中类似特征的联系,并得出结论,这些来源可能是ULX和经典ULS之间的软超亮状态的中间物体。
2017-02-01 astro-ph.HE
High Energy Phenomena in Supergiant X-ray Binaries
INTEGRAL卫星揭示了我们银河系中的一个主要的超巨星大质量X射线双星,彻底改变了我们对双星系统及其演化的理解。这一群体由一个围绕一颗巨大而明亮的超巨星运行的紧凑物体组成,表现出不寻常的性质,要么被极度吸收,要么显示出非常短暂和强烈的耀斑。一组密集的多波长观测使我们揭示了它们的本质,并表明这些系统是风吸积物,与大质量恒星形成区密切相关。在本文中,我描述了这些来源的特点,表明这一新发现的人口与一个紧凑的同伴的伽马射线发射大质量恒星的演变。
2010-05-12 astro-ph.HE
Bright end of the luminosity function of high-mass X-ray binaries: contributions of hard, soft and supersoft sources
通过对27个邻近星系的Chandra X射线源的光谱分析,结合这些星系的恒星形成率(SFR)和ISM面密度图,考虑吸收效应和高质量X射线双星(HMXB)光谱的多样性,构造了HMXB的内禀X射线光度函数(XLF).单位SFR的XLF可以用幂律dN/d log L=2.0(L/10^39 erg/s)^(-0.6)(M_Sun/yr)^(-1)来描述,其中L是0.25-8 keV处的未吸收光度。每单位SFR的发光HMXB的固有数量是之前报道的观测数量的约2.3倍。本征XLF由硬源、软源和超软源(这里定义为0.25- 2keV与0.25-8 keV通量比分别为<0.6、0.6-0.95和>0.95的源)以~2:1:1的比例组成。我们还在软X射线波段(0.25-2 keV)构建了本征HMXB XLF。在这里,硬源、软源和超软源的数量几乎相等。亮度在10^38和10^40.5 erg/s之间的HMXB的0.25-2 keV累积发射率约为5 10^39 erg/s(M_Sun/yr)^(-1),这可能与研究早期宇宙的X射线预热有关。
2016-12-05 astro-ph.HE
A Sample of Neutron Star and Black Hole Binaries Detected through Gaia DR3 Astrometry
凭借其精湛的天体测量精度,最新发布的盖亚数据包括$\sim$ $10^5$天体测量双星,其中每个都测量了轨道周期,偏心率和Thiele-Innes轨道参数。使用这些和估计的发光恒星的质量,我们得到的伴星的质量,从中我们确定了一个样本的24个联星在长周期轨道($P_{\rm orb}\sim{\rm yrs}$)与托管一个大规模的($>$ 1.4 $M_{\odot}$),黑暗的同伴:中子星(NS)或黑洞(BH)的可能性很高。这些双星中的发光恒星往往是F-、G-和K-矮星,只有一颗热的亚矮星例外。对其中八颗恒星的后续光谱分析显示,没有证据表明它们受到白矮星或其他发光恒星的污染。这些双星中的暗伴星的质量范围为1.35-2.7 $M_{\odot}$,因此可能包括NS和BH,而没有明显的质量差距。此外,这些天体中有几个的质量是$\simeq$ 1.7 $M_{\odot}$,类似于GW 190425中至少一个合并致密天体的质量。考虑到这些轨道太宽,不可能发生显著的质量吸积,这个样本意味着一些NS生来就很重($\gtrsim$ 1.5 $M_{\odot}$)。此外,这些双星的低轨道速度($\lesssim$ 20 km s $^{-1}$)要求至少有一些重的NS接收低的出生踢,否则它们会在核心坍塌期间被破坏。虽然没有一个系统会在哈勃时间内成为引力波源,但这些系统对于测试双星演化理论将非常…
2022-07-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Supersoft, luminous X-ray sources in galactic nuclei
潮汐破裂事件(TDE)通常通过其瞬态性质在X射线或光学波长处被发现。X射线探测到的TDEs的一个典型光谱特征是“超软”X射线发射,除了少数快速变化的超亮X射线源(HLX)或超软活动星系核(AGN)外,在任何其他河外源中都没有观测到。我们工作的目标是找到与银河系中心有关的河外超软源。我们预计这一类别将包括被忽视的TDE,超软AGN和核HLX。找到这样的来源将允许在不同的黑洞质量尺度上研究极端状态的吸积。我们通过互相关光学和X射线目录来寻找超软X射线源(SSS),以选择河外近核源,然后过滤非常陡峭的光谱(光子指数$Γ>3$)和高X射线光度($L_X>10^{41}$ ~erg~s $^{-1}$)。通过我们的盲搜索,我们检索到了大约60个源,包括15个以前已知的超软活动星系核或TDE,从而证明了我们的选择的效率。在剩下的样本中,有36个源,虽然显示出比平常更陡的光谱,但在光学上被归类为活动星系核。剩下的9个,以前未知的来源显示出与极端软过剩为主的活动星系核(5个来源)或TDE(4个来源)的发射光谱特性一致。对其中一个来源的{ \it XMM-Newton}随访观察证实了其可能的TDE性质。我们的工作是第一次尝试发现TDE的光谱特征,而不是他们的变化,并已成功地检索已知的TDE以及发现新的极端超软源,包括四个新的TDE候选人,其中一个是通过后续观测确认。
2022-12-15 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
High-ionization Fe K emission from luminous infrared galaxies
大天文台全天LIRG巡天(GOALS)的钱德拉部分目前包含44个明亮和超亮红外星系,log(Lir/Lsun)= 11.73-12.57。除了15个明显的活动星系核外,其他星系在给定的远红外光度下,在2-10 keV波段的平均亮度不足0.7 dex,与附近恒星形成率较低的恒星形成星系相比。这些硬X射线安静星系的综合光谱显示出强烈的高电离Fe K发射(Fe XXV在6.7 keV),这是不兼容的X射线双星作为其起源。X射线的宁静和Fe K特征可以用星暴中产生的热气体来解释,前提是伴随而来的大量来自高质量X射线双星的辐射被某种程度的抑制。或者,这些星系可能包含深深嵌入的超大质量黑洞,这些黑洞为其大部分的红外光度提供动力,并且只有微弱的光电离气体可见,就像在一些具有康普顿厚度AGN的ULIRG中看到的那样。
2009-03-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra-luminous X-ray sources and neutron-star-black-hole mergers from very massive close binaries at low metallicity
双星黑洞(BH)合并GW 150914产生的引力波可能会启发我们对超亮X射线源(ULX)的理解,因为大于30 Msun的BH可以在不超过爱丁顿极限的情况下达到大于4 × 10^39 erg·s^-1的光度。因此,重要的是研究合并黑洞的进化通道的变化,这可能会形成吸积黑洞并成为ULX。最近的研究表明,质量比接近于1和紧密轨道的大质量双星可以进行有效的旋转混合,并在化学上均匀地演化,从而形成紧凑的BH双星。我们研究了类似的系统,通过计算~120000详细的二进制模型与MESA代码涵盖了广泛的初始参数。当初始质量比M_2/M_1为0.1 ~ 0.4时,> 40 Msun的初生体可以化学均匀地演化,保持致密,形成BH,而不发生Roche瓣溢出。然后次级膨胀并将质量转移到BH,启动ULX阶段。我们预测,每10^4颗大质量恒星中,约有1颗是这样演化的,并且在局部宇宙中,每Msun/yr^-1的恒星形成速率中,可以观测到0.13个ULX,并且强烈倾向于低金属丰度。当金属丰度log Z>-3时,由于成对不稳定性超新星的出现没有留下任何残余,导致X射线光度截止,ULX中的BH质量被限制在60 Msun。在较低的金属丰度下,超大质量的恒星可以避免爆发成对不稳定的超新星,而是形成质量超过130 Msun的黑洞,在ULX光度分布中产生一个缺口。在ULX阶段之后,中子星-BH双星的形成速率小于0.2 Gpc…
2017-05-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Quasi periodic oscillations in black hole binaries
快时变是吸积系统最显著的特征,从激变变星到活动星系核,从黑洞、中子星X射线双星到神秘的超亮X射线源,所有吸积系统都存在准周期振荡。在本文中,我将简要地回顾目前的知识QPO在黑洞X射线双星,主要集中在其观察到的属性,但也提到了最重要的模型,已提出来解释QPO的起源在过去的几十年。
2016-03-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Different X-ray spectral evolution for black hole X-ray binaries in dual tracks of radio-X-ray correlation
最近发现了射电-X射线相关性的“异常值”轨迹,它比以前的普遍相关性陡得多,在以前的普遍相关性中,双轨迹被推测是由不同的吸积过程触发的。在这项工作中,我们测试这个问题,探索硬X射线光谱演化在四个黑洞X射线双星(XRB)与多个,准同时无线电和X射线观测。首先,我们发现当X射线通量$F_{\rm 3-9keV}$低于和高于一个临界通量$F_{\rm X,crit}$时,硬X射线光子指数$Γ$与X射线通量成反相关和正相关,这分别与平流主导吸积流(ADAF)和盘冠模型的预测相一致。其次,我们发现当X射线通量高于和低于由X射线谱演化定义的临界通量时,射电-X射线关联也明显不同。具有$F_{\rm 3-9keV}\gtrsim F_{\rm X,crit}$的数据点具有更陡的放射性X射线相关性($F_{\rm X}\propto F_{\rm R}^{b}$和$b\sim 1.1-1.4$),其大致形成“异常值”轨迹。然而,具有$Γ-F_{\rm 3-9keV}$的反相关性的数据点或者停留在具有$b\sim0.61$的通用轨迹中,或者停留在过渡轨迹中(从通用轨迹到“离群值”轨迹,反之亦然)。因此,我们的研究结果支持射电-X射线关联的普适和“离群”轨道分别受辐射低效和辐射高效吸积模型的调节。
2014-04-21 astro-ph.HE
What do gravitational-wave observations tell us about Luminous Red Novae?
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿亚巴塔观测科学研究所);Department of Applied Physics, Mahatma Jyotibha Phule Rohilkhand University(马哈特玛·乔蒂巴·普勒罗希尔坎德大学应用物理系);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文学与天体物理学中心);Institute for Gravitational Wave Astronomy and School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学引力波天文台及物理与天文学学院);Bareilly College, Mahatma Jyotibha Phule Rohilkhand University(马哈特玛·乔蒂巴·普勒罗希尔坎德大学巴雷利学院);Chennai Mathematical Institute(金奈数学研究所)
探讨引力波观测对亮红新星的启示,利用ZTF的LRNe体积率和LVK的致密双星合并率,并结合相关模型计算合并率,得出仅约\(10^{-3}\)的LRNe对应引力波观测到的特定合并,多数LRNe不会导致致密天体合并。
2026-07-27 astro-ph.HE gr-qc
A model for 3:2 HFQPO pairs in black hole binaries based on cosmic battery
利用旋转黑洞与相对论吸积盘之间的磁联系(MC)的周转共振,提出了一个在4个黑洞X射线双星(BHXB)中观测到的3:2高频准周期振荡(HFQPO)模型.结果表明,由于Poynting-Robertson宇宙电池(PRCB),MC可以计算,并与陡峭的幂律态相关的3:2 HFQPO对可以在这个模型中拟合。此外,周转共振模型中的严重阻尼问题可以通过MC过程将能量从BH转移到内盘来克服,以发射具有足够振幅和相干性的X射线来产生HFQPO。此外,我们还讨论了磁场在BHXB态跃迁中的重要作用。
2016-01-26 astro-ph.HE
Low-Mass X-ray Binaries in Globular Clusters: Puzzles and Solutions
在稠密的恒星系统中,天体之间的动力学相互作用导致频繁形成奇异的恒星天体、不寻常的双星和更高多重性的系统。它们对于低质量X射线双星(LMXB)的形成尤其重要,LMXB的形成效率不仅比野外高100倍,而且对金属丰度有着令人困惑的依赖性。在这篇文章中,我们回顾了致密天体的形成和保留,动力学形成的机制和球状星团中的质量转移双星与中子星和黑洞的演化的细节-这两种致密天体有不同的有利路径,成为发光的X射线。我们描述了恒星演化如何影响表面上纯粹的动力学形成,产生所观察到的金属丰度依赖LMXB。我们还讨论了在我们的旅程中要解决的下一个难题,以了解LMXB和毫秒星系形成之间的联系。
2013-01-10 astro-ph.HE
Effects of Dissipation Physics on High-frequency Quasi-periodic Oscillations in Black Hole X-ray Binaries
本文通过结合辐射转移与盘垂直结构的自洽数值模型,研究黑洞自旋和局部耗散分布对黑洞X射线双星中高频准周期振荡的影响,发现功率谱对耗散分布敏感而品质因子对自旋更敏感,并探讨了其与陡幂律谱的观测关联。
2025-08-19 astro-ph.HE
Ultraviolet spectroscopy reveals a hot and luminous companion to the Be star+black hole candidate MWC 656
Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Fakultät für Physik und Astronomie, Universität Heidelberg(海德堡大学物理与天文学院);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechen-Institut(海德堡大学天文学中心,天文计算研究所);Department of Astronomy, California Institute of Technology(加州理工学院天文学系);Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen, Universität Heidelberg(海德堡大学跨学科科学计算中心);Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内科克天文学研究所);Center for High Angular Resolution Astronomy and Department of Physics and Astronomy, Georgia State University(佐治亚州立大学高分辨率天文学中心及物理与天文学系);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所);European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere(欧洲南方天文台)
通过Hubble空间望远镜的多时期紫外光谱和高分辨率光学光谱重新评估MWC 656伴星性质,发现其具有高温高光度特征,排除黑洞并支持中间质量剥离星的假设。
2026-03-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
The origin of pulsating ultra-luminous X-ray sources: Low- and intermediate-mass X-ray binaries containing neutron star accretors
超亮X射线源(ULX)是指那些远离宿主星系中心的X射线源,其亮度超过恒星质量黑洞($L_X>10^{39}\;{\rm erg\,s}^{-1}$)的爱丁顿极限。在其中一些天体(如M82~X-2)中发现的X射线脉动表明,ULX星群中的某一部分可能有一个中子星吸积体。我们提出了系统的低质量和中等质量的X射线二进制文件(LMXB和IMXB,施主星质量范围$0.92$ - $8.0$ ~M $_{\odot}$和中子星吸积物)的建模,以解释ULX的这个子群的形成。使用MESA,我们探讨了允许的初始参数空间的二元系统组成的一个中子星和一个低或中等质量的施主星,可以解释所观察到的ULXs的属性。我们的模拟考虑到光束效应,恒星旋转,一般的角动量损失,并详细和自洽的计算质量传递速率。我们研究的条件,导致这些系统的动力学稳定性,这强烈依赖于响应的施主星的质量损失。采用两种初始中子星质量($1.3$ ~M $_{\odot}$和$2.0$ ~M $_{\odot}$),给出了两套质量传递计算网格。我们发现,LMXB/IMXB可以产生NS-ULX与典型的时间平均各向同性等效X射线光度的$10^{39}$-$10^{41}\;{\rm erg\,s}^{-1}$的时间尺度上的$\sim\!1.0\;{\rm Myr}$的较低的光度。我们还估计了它们被探测到的可能性,捐助者留下的白矮星残余物的类型,以及中…
2020-08-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Study of Low-Mass X-Ray Binaries in the Low-Luminosity Regime
最近对小样本X射线双星(XRB)的研究表明,在光度范围10 $^{34}$ - 10 $^{37}$ erg/s内,中子星(NS)双星的光谱比黑洞(BH)双星的光谱明显软化。这种软化被量化为光谱指数和0.5 - 10 keV X射线光度之间的关系。我们将研究扩展到显着较低的光度(即,$\sim$(几个$\times$ $10^{30}$ erg/s)用于更大的XRB样本。我们发现一组NS双星的光谱指数和光度之间的显着关系的证据,在光度范围为10 $^{32}$至10 $^{33}$ erg/s。我们的分析表明相关性的斜率很陡,即,-2.12 $\pm$ 0.63。相比之下,BH二进制文件不会表现出相同的行为。我们研究可能的两分法NS和BH二进制的康普顿化模型,假设之间的反馈机制的光学薄热日冕和光学厚冷源软光子。我们衡量NS-BH二分法通过比较提取的电晕温度,康普顿-y参数和康普顿放大因子:NS组的平均温度被发现是显着低于BH组的等效温度。所提取的康普顿-y参数和放大因子与光谱指数的关系符合理论预测。
2018-01-22 astro-ph.HE
Absorption effects in the blazar's gamma-ray spectra due to luminous stars crossing the jet
活动星系中的伽马射线辐射可能产生于内部喷流中,或者产生于亚秒差距距离的超大质量黑洞(SMBH)附近。伽马射线必须穿过周围的大质量星团,而明亮的恒星可能会意外地出现在观察者的视线附近。在这种情况下,大质量恒星的软辐射可以产生足够的目标,用于瞬时吸收多GeV到TeV能量范围内的伽马射线。我们认为这样的恒星相遇的伽玛射线光谱内产生的大规模星团周围的中央SMBH的效果。我们预测的特性,随时间变化的伽马射线光谱的影响,由于遇到的单个发光的恒星,也恒星双星系统。我们的结论是,在遭遇,伽马射线光谱的活动星系应该陡峭在几十个GeV和硬化的范围内的数百个GeV。作为一个例子,我们考虑这样的影响,从一个典型的耀变体,1ES\ 1959+650(在一个活跃的状态),也在一个无线电星系M87(在一个低的状态)的情况下观察到的光谱。结果表明,观测到的伽玛射线光谱,从耀变体和射电星系,这种瞬态特性的功能,奠定了未来的切伦科夫望远镜阵列的灵敏度。
2021-03-05 astro-ph.HE
Herschel views on ultra-luminous X-ray sources
超亮X射线源(ULX)是一种非核的河外X射线源,其亮度超过恒星质量黑洞的爱丁顿光度,其性质仍然是未知的。它们可能是处于超爱丁顿吸积状态的黑洞X射线双星,可能具有显著的辐射,或者它们可能拥有中等质量(10^2到10^5太阳质量)的黑洞。由于辐射的能量巨大,ULX可能与其环境发生强相互作用,特别是如果发射不是光束,并且如果它们拥有一个巨大的黑洞。我们提出了一个项目的早期结果,该项目使用档案赫歇尔红外观测的星系托管明亮的ULXs,以约束周围的ULXs和可能的相互作用的环境的性质。我们已经观察到ULX和冷物质密集云之间的空间相关性,这将在后续工作中量化。这些观测将使我们能够测试与银河系高质量X射线双星环境的相似性。该项目还将揭示宿主星系的性质,以及可能有利于星系中ULX存在的可能因素。
2013-02-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
An upper limit on Galactic OB+black hole binaries from SDSS-V
Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Fakultät für Physik und Astronomie, Universität Heidelberg(海德堡大学物理与天文学院);INAF–OAA, Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto(多伦多大学加拿大理论天体物理研究所);The Observatories of the Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构观测站);Centro de investigación en Astronomía, Facultad de Ingeniería, Ciencia y Tecnología, Universidad Bernardo O’Higgins(贝尔纳多·奥希金斯大学工程、科学与技术学院天文学研究中心)
本研究利用SDSS-V数据,结合正向建模方法,得出银河系大质量OB星拥有密近BH伴星的占比上限约为3%,为该类系统的演化研究提供了关键经验约束。
2026-10-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectra of Puffy Accretion Discs: the kynbb Fit
本文通过将 XSPEC 中的 kerrbb 和 kynbb 模型拟合 Puffy 吸积盘的合成光谱,发现现有模型无法准确恢复黑洞自旋和质量吸积率,指出需基于数值模拟开发新的光谱模型。
2023-01-02 astro-ph.HE
A Chandra X-ray census of the interacting binaries in old open clusters - Collinder 261
我们提出的第一个X射线研究的Collinder 261(Cr 261),在7 Gyr的年龄是已知的银河系中最古老的疏散星团之一。我们用Chandra X射线天文台观测了Cr261中的近距离相互作用双星,其极限X射线光度为Lx ~ 4 e29 erg/s(0.3-7 keV)。我们在星团半质量半径rh内探测到107个源,估计在Lx >~ 1 e30 erg/s的源中,~26个与星团有关。我们在颜色-星等图中识别出了活动联星和候选活动联星、候选灾变变星以及从Cr261主轨迹“偏离”的恒星的混合体。根据该区域的深源星表,我们估计Cr261的质量约为6500 M_sun,与旧的疏散星团NGC 6791大致相同。Cr 261的X射线发射率与其他老的疏散星团相似,这支持了这样一种趋势,即它们的每单位质量的X射线比老的高密度(球状星团)和低密度(局部邻域)的星团更亮。这意味着双星在致密环境中的动力学破坏并不是观测到的X射线发射率差异的唯一原因。
2017-01-31 astro-ph.HE