Accretion Disc Outbursts and Stability Analysis
本文综述吸积盘爆发与稳定性分析,强调利用时间依赖吸积流模型并区分动力学、黏性和热时间尺度,以解释爆发机制及观测意义。
2024-09-18 astro-ph.HE
X-ray spectral-timing variability of 1A 0535+262 during the 2020 giant outburst
Be/X射线双星1A 0535+262在2020年11月经历了一次巨大的X射线爆发,峰值为$\sim1\times 10^{38}$ erg s $^{-1}$(1- 100 keV,1.8 kpc),这是迄今为止该源记录的最亮爆发。我们的目标是寻找相关的光谱和时间行为的模式,可以用来描述吸积态的硬X射线瞬态谱。我们已经研究了光谱连续辐射的演变,使用硬度强度图和非周期性的变化源。硬度强度图显示了三个不同的分支,可以确定不同的吸积制度。噪声分量的特征频率与亮度相关。我们的观测覆盖了这种相关性的最高端,在以前没有采样的光度。我们已经发现了在这些高光度下相关性变平的证据,这可能表明吸积盘在爆发的高峰期达到了离中子星表面最近的距离。我们还发现的光谱和定时参数的滞后的证据:在相同的光度水平,光谱更难和特征噪声频率更大的上升过程中比在爆发的衰减。
2021-12-24 astro-ph.HE
Post-outburst X-ray flux and timing evolution of Swift J1822.3-1606
雨燕J1822.3-1606是在2011年7月14日由雨燕爆发警报望远镜发现的。该源的周期为8.4377 s,被确定为磁星。在这里,我们提出了一个相位连接的时间分析和使用RXTE,斯威夫特和钱德拉观测的通量和光谱特性的演变。我们测量的自旋频率为0.1185154343(8)s $^{-1}$和频率导数为MJD 55761.0的$-4.3\pm0.3\times10^{-15}$,在时序分析中,包括我们归因于时序噪声的显著非零二阶和三阶频率导数。这对应于$B\sim5\times10^{13}$ G的估计的自旋向下推断的偶极磁场,与先前的估计一致,但仍可能受到未建模噪声的影响。我们发现,爆发后1- 10 keV的通量演化可以用双指数衰减的时间尺度为$15.5\pm0.5$和$177\pm14$天。我们还拟合了光变曲线与地壳冷却模型,这表明冷却的结果从热注入到外壳。我们发现,在磁星爆发中观察到的硬度-通量相关性也是Swift J1822.3-1606爆发的特征。我们比较了雨燕J1822.3-1606与其他磁星及其爆发的性质。
2012-10-26 astro-ph.HE
The 2004 Outburst of BHC H1743-322: Analysis of spectral and timing properties using the TCAF Solution
黑洞瞬变H1743-322自1977年被发现以来,表现出几次具有时间和光谱变化的爆发。自2003年3月重新发现以来,这些爆发发生在大约$0.5-2$年的准定期复发期。利用RXTE/PCA数据,研究了低质量X射线双星H1743-322在2004年爆发时的吸积流动力学。我们使用二分量平流(TCAF)的解决方案来分析光谱数据。从与TCAF解的拟合中,我们得到了开普勒和次开普勒分量的物理吸积速率、康普顿云的大小和其它性质的逐日变化。分析的光谱特性的2004年爆发保持拟合归一化在一个狭窄的范围内,其定时属性的存在和不存在的QPO,使我们能够约束的质量范围内的黑洞的$10.31 M_{\odot} - 14.07 M_{\odot}$这是一致的文献中报道的其他估计。
2019-01-03 astro-ph.HE
On the connection between radiative outbursts and timing irregularities in magnetars
磁星是强磁化的类星体,它们偶尔会出现剧烈的辐射爆发。它们还经常表现出自旋频率突然变化的毛刺。人们发现,一些小故障与爆发有关,但它们之间的联系仍不清楚。我们提出了一个系统的研究,以确定它们之间可能的相关性。我们发现磁星的毛刺大小可能呈双峰分布,与类似Vela的周期性毛刺的分布不同,但与正常脉冲星的高端一致。故障可能是爆发的必要条件,但不是充分条件,因为只有30%的故障与爆发有关。在爆发的情况下,毛刺往往会引起更大的频率变化相比,那些不相关的。我们认为,一个更大的故障是更有可能触发的爆发机制,无论是通过重新配置的磁层或变形的地壳。对磁星进行更频繁和更深入的监测是进一步调查其联系所必需的。
2019-03-23 astro-ph.HE
SWIFT J1756.9-2508: spectral and timing properties of its 2018 outburst
讨论了XMM-Newton、NICER和NuSTAR在2018年4月发生的X射线爆发期间观测到的吸积毫秒X射线脉冲星SWIFT J1756.9-2508的光谱和时间特性。源的光谱特性是一致的硬态占主导地位的高能量的非热幂律分量与截止在~70千电子伏。根据脉冲轮廓的相干定时分析,我们得到了一组更新的轨道星历。结合近11年来该源观测到的三次爆发的参数,我们研究了该爆发的自旋频率和轨道周期的长期演化。我们估计了中子磁场为3.1E+8 G <Bpc < 4.5E+8 G,测量了轨道周期导数为-4.1E-12s/s <Pdotorb < 7.1E-12 s/s。我们还研究了脉冲轮廓的能量依赖性的脉冲分数振幅在能量范围0.3-80千电子伏的特性的行为。这些结果进行了比较,从以前的爆发SWIFT J1756.9-2508和其他以前已知的吸积毫秒X射线天体。
2018-08-22 astro-ph.HE
RXTE-PCA observations of 1A 1118--61: timing and spectral studies during an outburst
我们报告了2009年1月瞬态X射线脉冲星1A 1118- 61爆发期间观测到的RXTE-PCA数据的详细时序和光谱分析。脉冲轮廓在爆发过程中表现出显着的演变,也显着的能量依赖性-双峰轮廓高达10千电子伏和一个单峰在更高的能量。在0.07- 0.09Hz范围内,我们还探测到了准周期振荡(QPO)。QPO的均方根值为5.2%,它显示出显着的能量依赖性,在9 keV的最高均方根值为7%。QPO频率在10天内从0.09 Hz变为0.07 Hz。利用QPO频率和X射线光度计算的磁场强度与从该源中检测到的回旋吸收特征的能量测量的磁场强度一致。2009年1A 1118- 61爆发的3-30 keV能谱可以很好地拟合具有高能截止和铁荧光线发射的部分覆盖幂律模型。脉冲相位分辨谱分析表明,部分覆盖和高能截止模型参数随脉冲相位有明显的变化。
2011-01-26 astro-ph.HE
Timing and spectral studies of the transient X-ray pulsar GX 304-1 during an outburst
我们提出的瞬态X射线脉冲星GX 304-1的时间和光谱特性,在其最近的爆发在2010年8月,使用的观测进行的正比计数器阵列(PCA)仪器上的罗西X射线定时探测器(RXTE)卫星。我们检测到强烈的强度和能量依赖的脉冲轮廓的变化在爆发。脉冲轮廓显示出显着的演变超过爆发。在突出初期,表现为主峰两侧台阶状的复杂构造。在某些日子里,可以看到一个急剧下降的特征,在爆发结束时消失;当剖面演变成正弦曲线形状时。在低能量下,脉冲轮廓显得复杂,包括多个峰值和一个狭窄的最小值。在低能量下的第二最亮峰的幅度随着能量而减小,并且在12 keV以上,脉冲轮廓的形状改变为具有类似凹陷特征的单个宽峰。的下降有能量依赖性,无论是在相位和宽度。我们检测到0.125 Hz的谐波准周期振荡(QPO)。QPO功能具有2.9%的低均方根值,并且在高达40 keV的情况下表现出正能量依赖性,在40 keV时均方根值增加到9%。QPO频率在12天内从0.128 Hz降至0.108 Hz。在大部分的爆发期间,GX 304-1的3-30 keV能谱都能很好地用部分覆盖幂律模型拟合,该模型具有较高的能量截止和铁荧光线发射。在爆发衰减过程中进行的几次观测中,发现部分覆盖吸收分量变为单分量吸收。我们还发现,部分覆盖和高能量截止参数随脉冲相位的变化显着。
2011-06-16 astro-ph.HE
A cooling neutron star crust after recurrent outbursts: Modelling the accretion outburst history of Aql X-1
利用我们的中子星地壳冷却代码{ \tt NSCool},我们跟踪了Aql X-1中中子星从1996年到2015年的完整吸积爆发历史的热演化。这是第一次,我们对许多爆发(检测到23次爆发)进行了集体和详细的建模。这使我们能够调查以前的爆发对内部温度演化的影响,并测试不同的中子星地壳冷却方案。Aql X-1是一个理想的测试源,因为它显示出频繁的,短暂的爆发和热主导的静止光谱。这个源头大约每年爆发一次,持续几个月。假设Aql X-1的静态{ \it Swift}/XRT观测可以在地壳冷却情景中得到解释(Waterhouse et al. 2016),我们发现三个主要结论。首先,我们的模型很好地再现了数据,如果包层成分和浅层加热参数允许在爆发之间改变。这是不是这种情况下,如果两个浅加热参数(强度和深度)是绑在整个吸积事件,支持早期的结果,浅层加热机制的属性是不恒定的爆发之间。其次,从我们的模型浅层加热不能连接到一个特定的光谱状态在爆发。第三,也是最重要的,我们发现Aql X-1中的中子星在爆发之间没有足够的时间冷却到壳核平衡,并且一次爆发期间的加热会影响下一次爆发的冷却曲线。
2018-04-06 astro-ph.HE
A Double Outburst from IGR J00291+5934: Implications for Accretion Disk Instability Theory
2008年,由吸积提供能量的毫秒脉冲星IGR J 00291 +5934经历了两次约10 d的爆发,两次爆发之间相隔30 d。爆发之间如此短的静止期以前从未在中子星的X射线瞬变中看到过。在两次爆发中都检测到了自旋频率为599 Hz的X射线脉动。我们首次推导出一个连接两个爆发的脉冲相位模型,为自旋频率测量提供了一个长基线。与2004年爆发时测得的频率相比,该源在静止期的自旋下降为-4(1)x10^-15 Hz/s,大约比在401 Hz吸积动力脉冲星SAX J1808.4-3658中观测到的长期自旋下降大一个数量级。如果这种自旋下降是由于磁偶极辐射引起的,那么它需要2 × 10^8 G的场强,并且它的高自旋下降光度可以用费米大面积望远镜探测到。或者,这种大的自旋下降可能是由Q/I = 1 × 10 ^{-9}的分数质量四极矩发射的引力波产生的。爆发的快速连续性也为低质量X射线双星的吸积模型提供了独特的测试。盘不稳定性模型通常预测,爆发将使吸积盘过于耗尽,以至于在如此短暂的静止之后无法为第二次爆发提供燃料。我们建议一个修改,其中的爆发是关闭的螺旋桨效应的发病之前,磁盘耗尽。这个模型可以解释2008年第二次爆发的短暂平静和异常缓慢的光变曲线上升。
2010-11-16 astro-ph.HE
Spectral and timing properties of IGR J00291+5934 during its 2015 outburst
我们报告了XMM-Newton和NuSTAR在2015年爆发期间观测到的吸积毫秒X射线脉冲星IGR J 00291 +5934的光谱和时间特性。该源处于硬态,在高能量下由具有kT $_e\sim30$ keV的电子布居的软光子($\sim0.9$ keV)的康普顿化主导,并且在较低能量下由具有kT $\sim0.5$ keV的黑体分量主导。还发现了一条中等宽的中性Fe发射线和四条窄的吸收线。通过研究脉冲相位演化,我们得到了2015年爆发的最佳拟合轨道解。将更新后的星历表与之前爆发的星历表进行比较,我们在轨道周期导数上设置了$3σ$置信水平区间$-6.6\times 10^{-13}$ s/s $< \dot{P}_{orb} < 6.5 \times 10^{-13}$ s/s。此外,我们研究了脉冲轮廓依赖于能量,发现脉冲分数振幅和滞后作为能量的函数的一个特殊行为。我们进行了相位分辨光谱显示,黑体组件跟踪非常好的脉冲轮廓,这表明该组件驻留在中子星表面(热点)。
2016-12-12 astro-ph.HE
A timing study of MAXI J1820+070 based on Swift/XRT and NICER monitoring in 2018/19
基于Swift/XRT窗口定时模式观测、相应的UVOT数据和NICER观测,我们对明亮的黑洞双星MAXI J1820+070(ASASSN-18 ey)在2018年3月至2019年10月期间的首次探测到的爆发进行了详细的定时分析。光变曲线清楚地显示了四次爆发,在第一次爆发期间,源保持在硬态,而第二次爆发的上升对应于向软态的转变。在2004年观测到了GX 339 -4的一次类似的双重爆发。在这里,它后面跟着两个硬状态仅爆发。在许多观测中,功率密度谱显示出特征频率低于1 Hz的C型准周期振荡,这表明该源在其爆发的大部分时间内处于低有效吸积状态。缺乏其他类型的准周期振荡阻碍了状态转变的精确确定,但通过结合NICER和Swift/XRT数据,我们发现MAXI J1820+070在不到一天的时间内从硬中间态转变为软态。从NICER数据得出的协方差比显示出向较低能量的增加,这表明源应该过渡到软态。这一转变最终发生,在MAXI J1820+070以相当恒定的光度在硬态停留了大约116天之后。的协方差比的增加的陡峭度是不相关的均方根变异量,它不显示沿爆发单调的演变。
2019-12-16 astro-ph.HE
Accretion flow dynamics during the evolution of timing and spectral properties of GX 339-4 during its 2010-11 outburst
银河系黑洞候选者GX 339-4在Rossi X射线定时探测器(RXTE)时代以\sim 2-3年的规律间隔展示了几次爆发。在保持几乎静止状态3年后,它在2010年1月再次成为X射线活跃,并在接下来的\sim 14个月内继续如此。我们研究的时间和光谱特性的黑洞候选人(BHC)在其最近的爆发使用RXTE PCA数据,从2010年1月12日至2011年3月6日。我们的研究提供了一个全面的理解质量吸积过程和黑洞候选者的吸积盘的性质。2.5-25 keV的PCA谱主要与两个分量的组合拟合,即盘状黑体和幂律。RXTE观测到的整个爆发分为4个光谱状态,即硬,硬中间,软中间和软。准周期振荡(QPO)被发现在3的4个状态,即硬,硬中间,和软中间。在爆发的上升阶段,QPO频率从0.102 Hz单调增加到5.692 Hz,而在下降阶段,QPO频率从6.420单调下降到1.149 Hz。GX 339-4最近的爆发使我们有机会了解从爆发阶段开始到结束的双组分吸积率的演变。我们发现,QPO频率的变化可以解释的传播振荡冲击模型(POS)和硬度与强度的变化可以重现,如果我们假设,较高的粘度导致转换的低角动量盘组件到开普勒组件在爆发阶段。由于粘度降低,下降阶段开始。
2012-04-23 astro-ph.HE
Broad-band X-ray spectra and timing of the accretion-powered millisecond pulsar Swift J1756.9$-$2508 during its 2018 and 2019 outbursts
吸积毫秒X射线脉冲星Swift J1756.9 $-$ 2508在2018年4月和2019年6月爆发,比上一个活动期晚了8.7年。我们使用NICER,XMM-Newton,NuSTAR,INTEGRAL,Swift和Insight-HXMT的数据研究了这两次爆发的时间,时间和光谱特性。这两次爆发具有相似的宽带谱和X射线脉冲轮廓。我们首次报告了Insight-HXMT在2018年爆发期间观测到的高达$\sim100$ keV的脉冲发射。我们还发现了NICER和NuSTAR在2019年爆发期间观测到的高达$\sim60$ keV的脉动。我们进行了一个相干的时序分析结合数据从两个爆发。该双星系统是很好地描述了一个恒定的轨道周期超过一个时间跨度的$\sim12$年。在电子温度$kT_{\rm e}=40$ ~ 50 keV,汤姆逊光学深度$τ\sim 1.3$,黑体种子光子温度$kT_{\rm bb,seed}\sim $为0.7-0.8 keV,氢柱密度为$N_{\rm H}\sim 4.2\times10^{22}$ cm $^{-2}$的平板几何条件下,用吸收热康普顿化模型对时间平均宽带谱进行了很好的拟合.我们搜索了I型(热核)X射线爆发的可用数据,但没有发现,考虑到估计的低峰值吸积率(爱丁顿速率的$\approx0.05$)和贫氢燃料通常较低的预期爆发率,这并不奇怪。根据迄今为止四…
2021-03-06 astro-ph.HE
Evolution of timing and spectral characteristics of 4U 1901+03 during its 2019 outburst using the Swift and NuSTAR observatories
我们报告了瞬态X射线天体4U 1901+03在2019年爆发期间的详细时间和光谱研究结果。我们在1-70千电子伏的能量带进行宽带光谱使用四个观察与斯威夫特和NuSTAR在不同的强度水平。我们的计时结果揭示了存在高度可变的脉冲轮廓依赖于光度和能量。我们的光谱结果表明,在30 keV的回旋共振散射功能(CRSF)的存在下。在30 keV的这个功能是高度光度和脉冲相位依赖。在最后两次观测中,接近爆发的下降阶段的相位平均光谱显示了在30千电子伏左右存在这一特征。CRSF在30千电子伏的存在,在这些观测得到了很好的支持,发现接近这个能量的脉冲轮廓的形状的突然变化。我们还发现,30 keV的功能显着检测在相对较高的光度下的观测脉冲相位分辨光谱。此外,所有光谱拟合参数表现出强烈的脉冲相位依赖性。与之前的研究结果一致,在所有观测的相位平均X射线谱中显著观察到约10 keV的吸收特征,并且还显示出强烈的脉冲相位依赖性。
2020-10-26 astro-ph.HE
Timing and spectral analysis of the 2025 outburst of 4U 1630$-$47 with \textit{NICER}
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所);Department of Physics, College of Science, Southern University of Science and Technology(南方科技大学理学院物理系);Department of Astronomy, School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院天文学系)
通过分析NICER对黑洞X射线双星4U 1630−47在2025年爆发的观测,研究其瞬态低频准周期振荡和毫赫兹级准规则调制的光谱-定时特性,揭示不同阶段相关特性及关系。
2026-07-02 astro-ph.HE
Timing of the accreting millisecond pulsar SAX J1748.9-2021 during its 2015 outburst
我们报告了2015年3月4日由X射线卫星XMM-牛顿观测到的间歇吸积毫秒X射线脉冲星SAX J1748.9-2021爆发的时间分析。通过对观测到的脉冲到达时间进行相位连接,我们得出了2015年爆发的最佳拟合轨道解。我们研究了能量脉冲轮廓依赖性,发现脉冲分数振幅随能量增加而增加,而没有检测到显著的时间滞后。此外,我们调查了该源以前的爆发,在2010年爆发期间的某些时间间隔内发现了以前未检测到的脉动。将更新的轨道参数,特别是从升交点通过的时间值,与以前爆发报告的轨道解进行比较,我们首次估计了与$\dot{P}_{orb}=(1.1\pm0.3)\times 10^{-10}$ s/s对应的轨道周期导数。我们注意到,该值在3.5 sigma置信水平下是显著的,因为抛物线趋势存在显著波动,需要更多的观察来证实这一发现。假设结果的可靠性,我们认为,轨道周期导数的大值可以解释为一个高度非保守的质量传输驱动的引力波的发射,这意味着喷射的物质从一个区域接近内拉格朗日点的结果。我们还讨论了可能的替代解释。
2016-03-29 astro-ph.HE
Spectral and Timing Properties of IGR J17091-3624 in the Rising Hard State During its 2016 Outburst
我们对NuSTAR和Swift观测到的黑洞候选者IGR J17091-3624在2016年爆发期间处于硬态的光谱和时间研究。在三个时期拍摄的每个NuSTAR光谱中检测到磁盘反射。与相对论反射模型拟合表明,吸积盘被截断在所有时代与$R_{\rm in}>10~r_{\rm g}$,数据有利于低磁盘倾角$\sim 30^{\circ}-40^{\circ}$。连续谱的陡化伴随着高能量截止的降低:电子温度$kT_{\rm e}$从$\sim 64$ keV下降到$\sim 26$ keV,随源通量系统地变化。我们在功率谱中检测到频率在0.131 Hz和0.327 Hz之间变化的C型QPO。此外,在所有三个历元期间,在以约2.3倍QPO频率为中心的功率谱中发现了第二峰。这种次级频率的性质是不确定的,但非谐波起源是有利的。我们调查的时间和光谱特性的演化过程中的爆发的上升阶段,并讨论其物理意义。
2017-11-13 astro-ph.HE
Swift observations of two outbursts from the magnetar 4U 0142+61
4U 0142+61是少数持续明亮的磁星之一。在这里,我们报告了从2011年7月26日至2016年6月12日使用Swift X射线望远镜进行的4U 0142+61监测活动,继续与Rossi X射线定时探测器进行了16年的定时活动。我们发现,4U 0142+61有两个辐射响亮的定时事件,在2011年7月29日和2015年2月28日,都有短的软伽马射线暴,和一个长寿命的通量衰减与每个案件。我们发现,2015年的计时事件导致脉冲星的净自旋下降,这是由于故障的过度恢复。我们比较这个定时事件,以前这样的事件在其他高磁场恒星,并讨论净自旋下降故障,现在看到几个年轻的,高B恒星。
2016-11-29 astro-ph.HE
Neutron star crust cooling in KS 1731-260: the influence of accretion outburst variability on the crustal temperature evolution
利用一个理论模型,我们跟踪了一个冷却的中子星地壳的热演化后的吸积诱导加热期的目标约束地壳参数。我们提出了第一次地壳冷却模型$-\text{ } NSCool\text{ } -$,考虑到详细的变化,在充分爆发的基础上观察到的光变曲线。我们将我们的模型应用于KS 1731 - 260。该源爆发了$\sim$ 12年,在此期间,它被观察到经历长(年)和短(天-周)的时间尺度的变化。我们的研究结果表明,KS 1731 - 260没有达到一个稳定的状态,由于在推导的吸积率的波动爆发。此外,长时间尺度的爆发变化温和地影响完整的地壳冷却阶段,而在爆发的最后几个月的变化强烈影响的第一个$\sim$ 40天的计算冷却曲线。我们讨论的后果估计的中子星地壳参数,并认为,详细的建模的最后阶段的爆发是关键,以限制起源的浅层热源。
2016-07-01 astro-ph.HE
What causes long outbursts of neutron star low-mass X-ray binaries?
本文通过系统比较短轨道周期中子星低质量X射线双星的长、短爆发性质,发现长爆发源在吸积率、盘质量等参数空间中与短爆发源明显分离,表明热-粘滞不稳定性无法解释长期爆发,对理解暂现吸积过程具有重要意义。
2025-04-10 astro-ph.HE
Timing Analysis of V404 Cyg during Its Brightest Outburst with INTEGRAL/SPI
2015年夏天,天鹅座V404的爆发在X射线和软伽马射线能量上达到了无与伦比的强度,通量\( > 50\) Crab在\(20-50\) keV能带。迄今为止,在硬X射线/软伽马射线能量域的研究主要集中在能谱。本文利用\textit{INTEGRAL} /SPI数据对天鹅座V404(6月26日)最亮耀斑对应的\textit{INTEGRAL}公转1557周的\(20-300\) keV能量范围进行了时序分析。功率谱与破幂律和多洛伦兹模型拟合,并与1989年和2015年V404 Cyg耀斑活动的先前报告结果进行了比较。此外,我们利用70 keV以上获得的良好的信噪比来量化作为能量函数的源的定时/快速可变性特性。然后,我们指出V404 Cyg与黑洞瞬态V4641 Sgr的相似之处。像V4641 Sgr一样,我们发现V404 Cyg在高通量期间的功率谱不具有通常在硬光谱状态中看到的预期平顶特征。在波动传播模型的框架内提出了解释,以解释所观察到的属性。
2017-09-05 astro-ph.HE
Consistent accretion-induced heating of the neutron-star crust in MXB 1659-29 during two different outbursts
监测在吸积爆发期间被加热的中子星壳的冷却,使我们能够推断出壳中存在的致密物质的物理性质。我们研究了低质量X射线双星MXB 1659-29在其2015年爆发(以下称为爆发II)结束后约505天的地壳冷却演化,并将其与我们在1999年爆发(以下称为爆发I)后观察到的情况进行了比较,使用从斯威夫特,XMM-牛顿和钱德拉天文台获得的数据。观测到的MXB 1659-29中中子星的有效表面温度从爆发II结束后的约12天下降到约505天,从约92 eV降至约56 eV。第二次爆发后最近进行的观测表明,地壳接近于恢复与地核的热平衡。我们对两次爆发的地壳加热和冷却进行了建模,以了解每次爆发可能改变的参数的影响(例如,平均吸积率、爆发长度、爆发结束时中子星的包络组成)和可以假设在这两次爆发期间保持相同的那些(例如,即中子星的质量、半径)。我们的模型表明,所有参数是一致的两次爆发之间没有任何显着的变化。特别是,强度和深度的浅层加热机制在工作中(在地壳中)被推断为是相同的,在两次爆发,相反,已被发现时,模拟冷却曲线后,多次爆发的另一个来源,MAXI J 0556 -332。源行为的这种差异尚不清楚。我们讨论了我们的结果在我们目前的背景下,冷却的吸积加热的中子星地壳的理解,特别是在无法解释的浅层加热机制。
2018-10-12 astro-ph.HE
Vertical Convection in Turbulent Accretion Disks and Light Curves of the A0620-00 1975 Outburst
本文提出了一个非定常的$α$ -盘模型,考虑了氢部分电离的外吸积盘中的辐射和垂直对流。我们在吸积盘的混合长度对流方程中考虑了粘性能的产生。用这个模型研究了X射线新星A0620-00的光学和X射线光变曲线。估计了吸积盘的湍流粘性参数$α= 0.5 ÷0.6$,这对于解释1975年A0620-00爆发X射线光变曲线下降支上的光度衰减率是必要的。光变曲线上的次级光度极大值可以通过假设光学伴星向吸积盘中注入了额外的物质来解释。
2015-11-07 astro-ph.HE
Study of Accretion Flow Dynamics of V404 Cygni during its 2015 Outburst
2015年天鹅座V404的爆发是一次不寻常的爆发,有几个X射线和无线电耀斑,以及光谱和时间特性的快速变化。这次爆发发生在黑洞静止$26$数年之后。利用$0.5-150$ keV能量范围内的{ \it Swift}/XRT和{ \it Swift}/BAT数据,研究了爆发初始阶段的吸积流性质。我们已经用双组分平流(TCAF)模型拟合文件进行了谱分析。几个流动参数,如两种类型的吸积率(开普勒盘和亚开普勒晕),激波参数(位置和压缩比)提取了解吸积流动力学。我们计算了爆发的均分磁场$B$,发现最高的$B \sim 900$ ~高斯。功率密度谱(PDS)没有出现断裂,这表明开普勒盘分量没有或只有很小的贡献,这也从谱分析的结果中看出。在PDS中没有观察到显著的准周期振荡(QPO)。这是由于冷却时间尺度和冲击后物质的下落时间尺度不匹配造成的。
2020-06-05 astro-ph.HE
Accretion Scenario of MAXI J1820+070 during 2018 Outbursts with Multi-mission Observations
我们使用Swift/XRT,NICER,NuSTAR和AstroSat观测对2018年爆发期间的黑洞X射线瞬态MAXI J1820+070进行了全面的光谱和时间研究。Swift/XRT和NICER光谱研究表明,在第一次爆发期间,光变曲线中出现光谱软化(硬度从$\sim$ $2.5$变为$2$)的平台,随后逐渐下降,但没有光谱软化。此外,光谱模型表明,第一次爆发是在低/硬状态,整个截断盘,而热盘排放占主导地位,在第二次爆发。在整个爆发过程中,强烈的反射签名(反射分数$\sim$ $0.38 - 3.8$之间的变化),同时观察到宽带(NICER-NuSTAR,XRT-NuSTAR,AstroSat)数据,由于存在一个动态演变的日冕。NICER定时分析显示了准周期振荡(QPO)特征,并且在第一次爆发期间,特征频率在平台(下降)阶段随时间增加(减少)。我们理解,由于光谱软化和共振振荡与本地动力学时标的日冕中的电子冷却时标的减少可以解释爆发期间的源的上述行为。此外,我们提出了一个可能的情况下爆发触发和相关的吸积几何的来源。
2022-04-28 astro-ph.HE
Properties of the propagating oscillatory shock wave in the accretion flows around few transient black hole candidates during their outbursts
在我们对几个银河系黑洞候选者的计时性质的研究中,观测到了低频和中频准周期振荡(LIFQPO)的演化。2005年,Chakrabarti和他的学生为了解释2005年GRO J1655-40爆发上升段QPO频率的演化,提出了一个新的模型,即传播振荡激波(POS)模型。在这里,我们提出的结果,从同一POS模型拟合QPO演化期间的爆发2005 GRO J165540,2010-11 GX 339-4,和2010年和2011年H 1743-322的上升和下降阶段。
2013-09-13 astro-ph.HE
Spectral and timing evolution of MAXI J1631-479 during the 2018-19 outburst with NICER
X射线瞬变MAXI J1631-479于2018年12月21日爆发,并保持活跃约7个月。由于各种限制,国家电离层探测和分析中心只在爆发的衰变阶段对它进行了大约四个月的监测。NICER观测结果主要是在软态下,短暂地偏移到硬中间态。软态光谱主要由热盘辐射贡献,而硬中间态光谱主要由热康普顿辐射贡献。几乎所有的中间态功率谱都具有C型低频准周期振荡(4 - 10 Hz),通常伴有谐波分量。这些振荡的频率增加,分数均方根值下降与磁盘内的温度,这表明一个几何起源。在硬中间态期间的爆发中间的一个观察有两个非谐波相关的峰。虽然其中一个肯定是C型QPO,但另一个的身份尚不确定。在中间态的均方根光谱有一个硬的形状从1千电子伏以上。低于1 keV的形状在大多数情况下不能被约束,而只有少数观察显示振幅上升。
2021-05-18 astro-ph.HE
Missing hard states and regular outbursts: the puzzling case of the black hole candidate 4U 1630-472
4U 1630-472是一个周期性的X射线瞬变,根据其光谱和时间特性被归类为黑洞候选者。这个源的特点之一是存在定期爆发,复发周期在600和730天之间,自1969年发现该源以来一直观察到。我们报告的光谱和时序行为的比较研究发生在2006年,2008年和2010年的三个连续爆发。我们分析了国际伽马射线天体物理实验室(INTEGRAL)和罗西X射线计时探测器(RXTE)在这三年的活动中收集的所有数据。我们发现,尽管有一个类似的光谱和定时行为的能量范围在3和30千电子伏之间,这三个爆发显示出明显的差异超过30千电子伏。事实上,2010年爆发在高能量下延伸,直到150-200 keV没有任何可检测的截止,而2006年和2008年发生的前两次爆发在30 keV以上根本没有检测到。因此,尽管一个非常相似的吸积盘的演变,这三个爆发表现出完全不同的康普顿电子日冕的特性,显示出软化的演变很少观察到之前在低质量的X射线二进制主机的黑洞。我们认为,未知的扰动,导致的爆发是等距的时间可能是这种特殊行为的起源。最后,我们描述了几种可能的情况,可以解释爆发的规律性,确定最合理的,如第三个机构围绕双星系统的轨道。
2015-05-15 astro-ph.HE
X-Ray Timing Properties of the Black Hole Candidate IGR J17091-3624 During the 2022 Outburst Onset with AstroSat
Tezpur University(特普尔大学)
该研究利用AstroSat观测黑洞候选体IGR J17091-3624在2022年爆发初期情况,通过大面积X射线正比计数器研究C型QPO演化等,为内吸积流几何结构演化提供重要见解。
2026-07-17 astro-ph.HE
Long-term temperature evolution of neutron stars undergoing episodic accretion outbursts
瞬态中子星(NS)LMXB经历吸积的插曲,与静止期交替。在吸积爆发期间,由于地壳中发生的吸积引起的放热过程,NS变热。除了长期以来已知的核起源的地壳深部加热之外,一种可能的非核热源,被称为“浅层加热”,存在于较低的密度。大部分由吸积引起的热量会在数年的时间尺度内缓慢地扩散到核心。在许多爆发周期中,当核心温度足够高,加热和冷却(光子和中微子发射)过程达到平衡时,就会达到平衡状态。我们研究了恒星的特性和爆发性质如何影响瞬态吸积NS的长期温度演化。首次考虑了地壳性质的影响,特别是浅层加热的影响。使用我们的代码NSCool,我们跟踪了一个NS经历爆发超过一段时间的$10^5$年的热演化。爆发序列是基于从Aql X-1观测到的规则爆发。对于每个模型,我们计算了达到平衡的时间尺度,并将这些时间尺度与平衡态的温度和光度参数一起呈现。我们发现,浅层加热显着有助于平衡态。增加其强度会提高平衡核心温度。我们发现,如果深部地壳加热被浅层加热所取代,核心仍然会加热,达到仅低2%的平衡核心温度。因此,深部地壳加热对地核的加热可能并不重要。此外,浅层加热可以增加静态光度值高于以前的预期。
2019-08-28 astro-ph.HE
Accretion Flow Properties of XTE J1118+480 During Its 2005 Outburst
利用RXTE PCA和HEXTE仪器在组合能量范围为$3-100$ keV的档案数据,研究了银河系短轨道周期瞬态黑洞XTE J1118+480在2005年爆发期间的光谱和时间特性.谱分析与物理的两个组成部分的平流(TCAF)模型,使我们能够了解吸积流的源特性。我们发现XTE J1118+480的这次爆发是一次非常规的爆发,因为震源仅处于硬态(HS)。我们的光谱分析表明,在整个爆发,源是高度占主导地位的低角动量次开普勒晕率。由于源是活跃的无线电在整个爆发,我们作出努力,估计X射线的贡献,总观测到的X射线发射的光谱分析与TCAF模型的射流。总的X射线强度显示出与射电和喷流X射线通量相似的演化性质。这使我们能够将这种“爆发”也定义为喷流主导的“爆发”。当喷流活动消失时,总的X射线通量也会减弱。我们详细的光谱分析还表明,虽然在爆发期间源只在HS中,但在后期下降阶段,由于开普勒盘速率的缓慢上升,光谱变得稍微柔和。
2020-04-06 astro-ph.HE
Study of the long-term evolution of the accretion dynamics of GX 339-4
我们使用RXTE、Swift(XRT)、XMM-Newton(PN)档案数据研究了2002-2011年爆发期间银河系黑洞源GX 339-4的动力学行为。我们提出的频谱演化的源使用四个爆发数据,并讨论它们的相似性/差异爆发。我们推断,在2002/03年和2004/05年爆发的第二个高峰可能是由于第二个瞬间触发的不稳定性的吸积盘由于辐射从中央X射线源后,峰I。这在粘性时间范围内传播,在峰I后约80-90天产生峰II。这统一了所有四次爆发,其上升时间约为90天。用两分量吸积盘模型模拟了单个观测光谱,研究了吸积参数的动力学演化。其中,软光子由Keplerian吸积盘产生,硬光子则由热的次Keplerian中心日冕产生。提出了一个通用的数学模型来理解像GX 339-4这样具有较长上升时间的源的吸积参数的演化。此外,还讨论了上升时间较短的突出物理情景可能存在的差异。
2019-05-11 astro-ph.HE
Crust cooling of the neutron star in Aql X-1: Different depth and magnitude of shallow heating during similar accretion outbursts
中子星壳的结构和组成对中子星的热演化和磁演化起着重要作用,从而决定了中子星的观测性质。研究地壳性质的一种方法是测量它在低质量X射线双星(LMXB)的吸积爆发期间被加热后如何冷却。这些研究表明,有一个诱人的热源,目前来源不明,位于地壳外层,其强度因不同来源和不同爆发而异。为了理解这种“浅层加热”背后的机制,我们介绍了钱德拉和斯威夫特对中子星LMXB Aql X-1的观测,这是在其明亮的2016年爆发后获得的。我们发现,中子星的温度最初要低得多,并且在2013年爆发后开始下降,尽管这两次爆发的性质非常相似。将我们的数据与热演化模拟进行比较,我们推断2016年爆发期间浅层加热的深度和幅度必须比2013年大得多。这意味着,基本的中子星参数,不改变爆发之间,不发挥强大的作用,在浅层加热。此外,它表明,具有类似吸积形态的爆发可以引起非常不同的浅层加热。我们还讨论了2016年爆发后静态演化差异的其他解释。
2019-07-16 astro-ph.HE
A Machine Learning approach for classification of accretion states of Black hole binaries
本文首次将机器学习算法应用于多任务观测中,对爆发黑洞X射线双星的吸积状态进行分类。利用来自RXTE、Swift、MAXI和AstroSat天文台的存档数据,生成了XTE J1859+226爆发源的硬度强度图(HID(1999年爆发),GX 339-4(2002年,2004年,2007年和2010年爆发),IGR J17091-3624(2016年爆发)和MAXI J1535-571(2017年爆发)。基于X射线通量的变化,硬度比,存在的各种类型的准周期振荡(QPOs),光子指数和磁盘温度,我们应用聚类算法,如K-Means聚类和层次聚类分类吸积状态(集群)的每个爆发。由于多个参数参与的分类过程中,我们表明,聚类算法俱乐部在一起的观察类似的特点更有效地比“标准”的分类方法。我们还推断K-Means聚类比分层聚类提供更可靠的结果。我们证明了基于机器学习的分类的重要性,通过将其与“标准”分类的结果进行比较。
2021-01-15 astro-ph.HE
Accretion geometry and spectral evolution in 1A 1118-61: a comparison of the 2009 and 2026 outbursts
Raman Research Institute(拉曼研究所);Indian Insitiute of Astrophysics(印度天体物理研究所);School of Physics and Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文学院);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天体物理中心)
研究通过Swift和NuSTAR观测分析1A 1118-61在2026年最亮爆发中的光谱-时间特性,并将其与2009年爆发进行比较,发现发射几何结构的变化及高能辐射的硬化特征。
2026-05-17 astro-ph.HE
Different accretion heating of the neutron star crust during multiple outbursts in MAXI J0556-332
瞬态中子星(NS)低质量X射线双星MAXI J 0556 $-$ 332提供了一个难得的机会,研究NS地壳加热和随后的冷却多次爆发的同一来源。我们研究了在不同持续时间和亮度的三次吸积爆发期间和之后获得的MAXI J 0556 $-$ 332的{ \it MAXI}、{\it Swift}、{ \it Chandra}和{ \it XMM-Newton}数据。我们报告后获得的新数据爆发III。在第一次爆发结束后的$\sim$ 1800 d内追踪到了震源。第一次爆发强烈地加热了地壳,但在第二次爆发期间没有观察到明显的再加热。在第一个$\sim$ 1200 d期间观察到从$\sim$ 333 eV冷却到$\sim$ 146 eV。爆发III将地壳重新加热至$\sim$ 167 eV,之后地壳在$\sim$ 350天内再次冷却至$\sim$ 131 eV。我们模拟了地壳的热演化,发现这三次爆发都需要不同强度和深度的浅层加热。爆发I期间释放的浅层加热是$\sim$ 17 MeV核子$^{-1}$,爆发III需要$\sim$ 0.3 MeV核子$^{-1}$。如果没有浅层加热,这些冷却观测结果就无法解释。爆发II的浅层加热没有得到很好的限制,可以从$\sim$ 0- 2.2 MeV核子$^{-1}$变化,即,这种爆发原则上可以在不引起浅层加热的情况下得到解释。我们讨论了浅层加热的性质,以及为什…
2017-11-29 astro-ph.HE
Inference on accretion flow dynamics using TCAF solution from the analysis of spectral evolution of H 1743-322 during 2010 outburst
我们研究了银河系瞬态黑洞候选者(BHC)H 1743-322在其2010年爆发期间的吸积流动力学,通过分析光谱数据,使用两个组件(开普勒和次开普勒)对流(TCAF)解决方案后,其包含在XSPEC作为本地模型。我们比较我们的TCAF解决方案拟合的结果与组合磁盘黑体和幂律模型拟合的结果,并发现一个类似的平滑变化的热(开普勒或磁盘黑体)和非热(幂律或次开普勒)通量/速率在两种类型的模型拟合。对于光谱分析,使用来自RXTE PCA仪器的2.5-25 keV光谱数据。从TCAF解的拟合中提取了吸积流参数,如Keplerian速率、亚Keplerian速率、离心压力支持激波的位置和激波的强度等,从而加深了对BHC H 1743-322 X射线爆发期间吸积过程和吸积盘性质的认识。根据晕盘吸积率比(ARR)、激波性质、吸积率和准周期振荡(QPO,如果观测到的话)的性质,将整个爆发分为硬、硬中间、软中间和软四种不同的谱态。从内禀流动参数随时间的变化来看,它们在下降阶段的演化并不沿上升阶段的路径进行。由于我们目前的模型不包括磁场,光谱营业额超过500-600千电子伏的能量无法解释。
2014-03-07 astro-ph.HE
Magnetic accretion flow explains the hysteresis q-diagram seen in outbursts of black hole low-mass X-ray binaries
本文提出磁化吸积盘模型可解释黑洞低质量X射线双星爆发中的滞回q图,通过截断半径对吸积率变化的热平衡响应产生滞回,进而导致光谱硬度在HID中呈现q形轨迹。
2025-05-07 astro-ph.HE
Study of timing and spectral properties of the X-ray pulsar 1A 0535+262 during the giant outburst in 2020 November-December
我们详细研究了X射线脉冲星1A 0535+262在2020年11月和12月的巨爆发期间的时间和光谱特性。脉冲星的通量达到了Swift/BAT观测到的$\sim$ 12.5 Crab的记录值(15- 50 keV),相应的质量吸积率在爆发峰值附近为$\sim6.67\times10^{17}$ g s $^{-1}$。有一个过渡,从亚临界到超临界吸积制度,允许探索不同的属性,在超临界制度的来源。在爆发期间的硬度-强度图中检测到类似q的特征。我们观察到高变异性和强烈的能量依赖性的脉冲轮廓在爆发。在亚临界区域的NuSTAR能谱中,在$\sim44$ keV处检测到回旋共振散射特征(CRSF),相应的磁场为$B\simeq4.9\times10^{12}$ G。在超临界状态下,CRSF的能量向低能方向移动。研究了CRSF的光度依赖性,在超临界状态下,观察到线能量和光度之间的负相关性。临界光度为$\sim6\times10^{37}$ erg s $^{-1}$,在此之上发生状态跃迁。在临界光度附近,观察到光子指数和光度之间的反向相关。的NuSTAR光谱可以描述的复合模型与两个连续分量,黑体发射,截止功率定律,和一个离散的组件占铁发射线在6.4千电子伏。在模型中包括了一个额外的回旋吸收功能。
2022-02-03 astro-ph.HE
Swift XRT Timing Observations of the Black-Hole Binary SWIFTJ1753.5-0127: Disk-Diluted Fluctuations in the Outburst Peak
在仔细分析了仪器对泊松噪声的影响以证明使用Swift X射线望远镜(XRT)进行详细随机变化研究的可行性之后,我们分析了2005-2010年期间所有XRT观测中黑洞X射线双星SWIFT J1753.5-0127的变化。我们提出的功率谱分量的演变沿爆发在两个能带:软(0.5-2千电子伏)和硬(2-10千电子伏),并在硬带找到与罗西X射线定时探测器(RXTE)的结果一致。XRT的优点是我们还可以探索RXTE未覆盖的软频段。该源先前被认为是一个吸积盘,向下延伸到接近低硬态的黑洞,并在该盘固有的软带中显示低频变化。我们的研究结果与此一致,在低强度较强的低频变化在软比在硬带。从我们的分析中,我们能够提出的软带的变化在爆发的峰值的第一次测量,并发现它是可变的比硬带,特别是在高频率,相反,在低强度看到的。这两个结果都可以在一个简单的双发射区模型的框架内得到解释,其中热流在爆发峰值时变化更大,而盘在低强度时变化更大。
2013-02-11 astro-ph.HE
Accretion Flow Properties of EXO 1846-031 During its Multi-Peaked Outburst After Long Quiescence
本研究利用多卫星数据结合TCAF模型分析黑洞候选体EXO 1846-031长期宁静后多峰爆发,揭示了多峰通量源于堆积半径处物质供应变化,并测得黑洞质量与粘滞时间尺度。
2024-06-06 astro-ph.HE
Non-Steady State Accretion Disks in X-Ray Novae: Outburst Models for Nova Monocerotis 1975 and Nova Muscae 1991
我们用随时间变化的吸积盘模型拟合了两颗X射线新星(Nova Monocerotis 1975 = A0620 - 00和Nova Muscae GS 1991 = 1124 - 683)的爆发。该模型是基于一个新的解决方案的扩散型方程的非稳态吸积,并描述了一个粘性的α-磁盘在一个二进制系统的爆发后的峰值,当在磁盘中的物质完全电离的演变。吸积率在磁盘上按照幂律下降。我们推导出吸积率和有效温度的磁盘公式。该模型有三个自由输入参数:中心物体M的质量、湍流参数α和归一化参数Δ t。模拟结果与观测到的X射线和光学B和V光变曲线进行了比较。由此得出的湍流参数$α$的估计值是相似的:A 0620 - 00为0.2 - 0.4,GS 1124 - 683为0.45 - 0.65,这表明这些源中致密天体周围的吸积盘中的粘性具有相似的性质。我们还推导出这些系统的距离作为其紧凑的对象的质量的函数。
2009-05-15 astro-ph.HE
Accretion Flow Properties of GRS 1716-249 during its 2016-17 'failed' Outburst
在$2016-17$中,银河系瞬变黑洞候选者GRS 1716-249在经过近23年的长时间静止后表现出爆发事件。震源在爆发阶段持续了$\sim 9$个月。我们研究的光谱和时间特性的源在这次爆发使用档案数据从四个天文卫星,即MAXI,雨燕,NuSTAR和AstroSat。初始光谱分析是使用组合磁盘黑体和幂律模型。为了更好地理解吸积流的性质,我们用物理双组分平流(TCAF)模型研究了吸积流的谱。吸积流参数直接从与TCAF模型的谱拟合中提取。在Swift/XRT和AstroSat/LAXPC数据中也观察到低频准周期振荡。从光谱和时间特性的变化性质来看,在整个爆发过程中,震源始终处于硬态。它从来没有过渡到其他状态,这使得这一事件是一个“失败的”爆发。没有较软的光谱状态与源所属的短轨道周期物体的类别一致。根据光谱拟合,我们还估计GRS~1716-249的可能质量在$4.50-5.93 M_\odot$或$5.02^{+0.91}_{-0.52} M_\odot$范围内。
2021-02-04 astro-ph.HE
Spectro-temporal evolution during the onset-phase of the 2011 outburst of IGR J17091-3624. Implications on accretion disk dynamics
我们重新分析了RXTE / INTEGRAL / Swift卫星在2011年X射线源IGR J17091-3624爆发开始阶段的档案数据。在此阶段,源的光谱和时间性质的演化明显地表现出从硬态(HS)到硬中间态(HIMS)到软中间态(SIMS)再到软态(SS)的状态转变,然后进入变率阶段(VP)(即开普勒流和次开普勒流)。
2013-09-10 astro-ph.HE
Discovery and evolution of the new black hole candidate Swift J1539.2-6227 during its 2008 outburst
我们报告的发现由雨燕伽马射线暴探测器的黑洞候选人雨燕J1539.2-6227和随后的过程中爆发开始于2008年11月,持续至少7个月。该源是在2008年11月25日由雨燕爆发警报望远镜(BAT)进行正常观测时发现的。Rossi X射线定时探测器(RXTE)和Swift的扩展观测活动提供了超过176天的几乎每天的覆盖范围,为我们提供了一个很好的机会来跟踪光谱和定时参数的演变,通过一系列光谱状态具有良好的时间分辨率。该源首先在硬状态下被检测到,在此期间检测到强低频准周期振荡(QPO)。QPO持续约35天,并且在定时数据中看到从硬中间状态到软中间状态的转变的签名。该源在爆发开始后约40天进入短暂的热状态。有变化的光谱硬度作为源通量下降,并返回到一个硬状态的爆发结束。光谱状态的进展和时间特征的性质提供了强有力的证据,表明斯威夫特J1539.2-6227是一个低质量X射线双星系统中的候选黑洞。
2011-04-25 astro-ph.HE
Accretion Flow Evolution of a New Black Hole Candidate MAXI J1348-630 During the 2019 Outburst
银河系黑洞候选者MAXI~J1348-630最近由{ \it MAXI}和{ \it Swift}/BAT卫星在2019年1月的第一次爆发期间发现,持续了$\sim4$个月。我们详细研究了源的光谱和定时特性。用双组分平流(TCAF)解研究了组合的$1-150$ keV { \it Swift}/XRT、{ \it Swift}/BAT和{ \it MAXI}/GSC谱。根据谱拟合结果,估算了TCAF的物理流动参数,如Keplerian盘吸积率、亚Keplerian晕吸积率、激波位置和激波压缩比。根据软、硬X射线范围内的通量变化、硬度比、TCAF模型拟合的吸积率和吸积率比(ARR),我们给出了源在上升态和下降态中经历硬、硬-中间、软-中间和软四种谱态的演化过程。低频准周期振荡(QPO)观察到的两个观测期间的爆发的上升阶段。根据光谱分析,我们估计该黑洞的质量为$9.1^{+1.6}_{-1.2}$ $M_{\odot}$。我们还发现,在这次爆发的粘性时标是$\sim 3.5$天。源的距离也估计为距状态转变亮度的$5-10$ kpc。
2020-05-22 astro-ph.HE
Accretion Flow Properties of MAXI J1910-057/Swift J1910.2-0546 During Its 2012-13 Outburst
银河系黑洞候选者MAXI J1910-057/Swift J1910.2-0546是由MAXI/GSC和Swift/BAT卫星在2012年首次爆发时同时发现的。我们研究了详细的光谱和时间特性的源在一个广泛的能量范围内使用档案数据从斯威夫特/XRT,MAXI/GSC和斯威夫特/BAT卫星/仪器。在爆发期间观察到低频准周期振荡。结合1-50 keV的频谱分析使用跨音速流解决方案的基础上的双组分平流(TCAF)模型。根据软、硬X射线通量、硬度比以及谱模型拟合参数的变化,我们发现该源经历了6个谱态的演化。我们解释这种光谱状态的演变是两个连接的爆发的结果,从一个主爆发的剩余物质被释放的堆积半径,由于突然上升的粘度造成的duplex/二次爆发。我们展示了一个可能的配置的吸积流的演化过程中爆发。根据TCAF模型的光谱分析,我们估计黑洞的质量为$9.97^{+3.51}_{-3.24}$ $M_\odot$,从跃迁光度考虑,我们估计黑洞的源距离为$3.4-9.6$ ~kpc.
2022-09-06 astro-ph.HE
Coherent timing of the accreting millisecond pulsar NGC 6440 X-2
我们研究的205.9赫兹脉冲的吸积毫秒X射线脉冲星NGC 6440 X-2在所有爆发观察到的罗西X射线定时探测器在一个为期800天。我们发现脉动是高度正弦的,基波振幅为5%-15%rms,二次谐波仅偶尔检测到振幅<2%rms。通过连接多个爆发的轨道相位,我们得到了一个准确的轨道星历,这个源和限制其57分钟的轨道周期亚毫秒精度。我们没有检测到轨道周期导数的上限为$ | \dot{P} | \leq 8 \times 10^{-11}$ s/s。我们调查的可能性连贯连接的脉冲相位在所有观察到的爆发,但发现,由于约束不良的系统不确定性引入的磁通量依赖的偏差在脉冲相位,多个统计上可接受的相位连接的定时解决方案存在。
2015-10-21 astro-ph.HE
Accretion Flow Properties of MAXI J1834-021 during Its Multi-peaked Outburst in 2023
Institute of Astronomy, National Tsing Hua University(国立清华大学天文研究所);Institute of Astronomy Space and Earth Science, P 177, CIT Road, Scheme 7m, Kolkata 700054, India(加尔各答印度理工大学天体物理与地球科学研究所);Department of Physics, National Tsing Hua University(国立清华大学物理系);Institute of Space Engineering, National Tsing Hua University(国立清华大学太空工程研究所);Center for Theory-Computation-Data Science Research (CTCD), National Tsing Hua University(国立清华大学理论-计算-数据科学研究中心)
2023年MAXI J1834-021的双次爆发期间,通过NICER数据研究其吸积流性质,发现其光谱状态持续较硬,非热辐射占主导,质量估计为12.3±0.2个太阳质量。
2026-10-28 astro-ph.HE
Accretion Flow Dynamics of MAXI J1659-152 from the Spectral Evolution Study of its 2010 Outburst using the TCAF Solution
瞬态黑洞候选者是有趣的对象,在X射线的研究,因为这些来源显示在其光谱和时间属性的快速演变。本文利用RXTE正比计数器列阵的观测资料,研究了银河系瞬变X射线双星MAXI~J1659-152在发现后首次爆发时的光谱特性。利用XSPEC中的加性表模型Chakrabarti-Titarchuk双分量平流(TCAF)模型,通过谱分析,详细研究了2010年爆发期间吸积流动力学的演化。吸积流参数(开普勒盘和次开普勒晕率,冲击位置和冲击强度)提取我们的频谱与TCAF拟合。我们研究了这些拟合参数的变化,在整个爆发,因为它通过三个光谱类:硬,硬中间,软中间。我们比较了我们的TCAF拟合结果与标准的组合盘黑体(DBB)和幂律(PL)模型拟合结果,发现盘率与DBB通量和晕率与PL通量的变化在本质上是大致相似的。与其他类似来源不同,似乎没有软状态。
2016-04-14 astro-ph.HE
Investigation of X-ray timing and spectral properties of ESO 243-49 HLX-1 with long-term Swift Monitoring
对ESO 243-49 HLX-1的长期Swift监测提供了一个机会,可以研究这种超亮X射线源的详细时间和光谱行为。自2009年8月中旬以来,雨燕已经探测到7次爆发。使用不同的动态定时算法,我们确认的爆发之间的时间间隔,这是表现在最近的爆发之间的延迟增加的趋势。HLX-1静止态的X射线谱可用单一的幂律模型描述,而爆发态的X射线发射主要是热成分。只有少量的证据表明光子指数(或光谱硬度)在静态之间的变化约为1σ偏差。随着更新的时间和光谱特征,我们重新审视不同的情况下,解释的起源HLX-1的准周期调制。一个显着增加的趋势,没有明显的随机波动的时间尺度上检测到的准周期可能不完全支持的轨道周期的起源,可能是由于质量转移事件从一个捐助者的恒星在近星点的一个极其偏心的轨道。爆发的配置文件似乎是一致的吸积盘或振荡风的情况下,在内部磁盘的潮汐引起的进动的效果。基于这些模型,我们推测,真正的轨道周期比检测到的准周期性短得多。
2019-11-29 astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton observations of the 2015 outburst decay of GX 339-4
在恒星质量低/硬态的黑洞X射线双星中,吸积盘的范围仍然是一个悬而未决的问题。有一些证据表明,内部的吸积盘被截断,并被热流取代,而相对论性加宽的铁发射线的检测似乎需要一个吸积盘完全延伸到最里面的稳定圆轨道。我们对2015年秋季在爆发衰变期间拍摄的GX 339-4的六个核光谱望远镜阵列(NuSTAR)和XMM-牛顿观测进行了全面的光谱和时序分析。使用的光谱模型组成的热吸积盘,康普顿化的排放,和相对论反射组件,我们得到一个减少的光子指数,一致的X射线双星在爆发衰变。虽然,我们观察到的吸积盘和反射器,这可以解决在每个模型中的不同的基本假设的内半径的差异,两个模型组件表明截断吸积盘,随着光度降低relies。傅立叶功率谱中的特征频率的演变和它们缺失的能量依赖性支持在硬态中截断和演变盘的解释。XMM-Newton数据集使我们能够第一次研究协方差谱和比值在爆发衰减过程中的演变。协方差比的增加和陡峭的爆发衰减过程中,增加磁盘不稳定性一致。
2017-06-27 astro-ph.HE
Accretion Flow Properties of Swift J1753.5-0127 during its 2005 outburst
2005年6月30日,Swift/BAT仪器发现了银河系X射线双星黑洞候选者Swift~J1753.5-0127。本文利用RXTE/PCA档案数据,对2005年爆发的光谱和时间特性进行了详细的分析。我们研究了Chakrabarti-Titarchuk两组分平流(TCAF)解的加性表模型{ \it fits}文件的谱分析的源的谱特性的演变。从谱拟合中提取了Keplerian盘吸积率、次Keplerian晕率、激波位置和激波压缩比等物理流参数,并研究了低频准周期振荡(QPOs)观测、X射线强度变化等时间特性的演化。从QPO的变化的性质,吸积率比(ARRs=比的晕盘率),我们将整个2005年爆发分为两个硬(硬中间和硬)光谱状态。没有看到较软(软-中间和软)光谱状态的特征。这可能是因为在整个爆发过程中有显著的晕率。这种行为类似于其他一类短轨道周期源,如MAXI~J1836-194,MAXI~J1659-152和XTE~J1118+480。在这里,我们还估计源的可能质量范围,根据我们的光谱分析,在$4.75 M_\odot$到$5.90 M_\odot$之间。
2017-03-16 astro-ph.HE