Modeling the upper kHz QPOs of 4U 1728-34 with X-ray reverberation
虽然千赫兹准周期振荡(kHz QPO)自最初发现以来已经被研究了几十年,但这些信号的原因仍然未知,因为没有模型能够准确预测它们的所有频谱和定时特性。另外,X射线混响滞后已经在活动星系核和恒星质量黑洞双星中检测到,混响也可能发生在中子星系统中,产生与kHz QPO测量的滞后相同幅度的滞后。此外,在许多中子星系统的时间平均光谱中检测到相对论反射的Fe K线,为测试混响提供了额外的动机。虽然已经表明较低kHz QPO的滞后能量特性不太可能由X射线混响产生,但是尚没有探索较高kHz QPO。因此,我们使用相对论射线追踪函数的上kHz QPO滞后能谱模型,并将其应用于4U 1728-34上kHz QPO已被检测到的存档RXTE数据。通过建模的时间平均频谱中,上kHz QPO已被显着检测到,我们确定的反射通量分数在所有的能量,并产生一个模型的滞后能量谱从X射线混响。我们探讨了几种不同类型的反射模型的建模滞后特性的依赖关系,但无法成功地再现测量滞后的4U 1728-34。我们的结论是,混响本身并不能解释测得的时间滞后检测到上kHz QPO。
2020-01-22 astro-ph.HE
A Possible Origin of kHZ QPOs in Low-Mass X-ray Binaries
提出了低质量X射线双星中kHz QPO的可能起源。最近对磁共振湍流磁场作用下吸积盘的MHD数值模拟明确地表明了准稳态吸积盘中双臂螺旋结构的存在。在这样的变形盘中,两臂($m=2$)c模式($n=1$)振荡由波-波共振不稳定性激发。在这些激发的振荡中,径向上的基波($n_r=0$)将是双QPO的较高kHz QPO,并且径向上的第一泛音($n_r=1$)将是双QPO的较低kHz QPO。本文还讨论了BH X射线双星中双高频QPO(HFQPO)的可能成因。
2020-02-25 astro-ph.HE
Investigation of the emission radii of kHz QPOs for the accreting millisecond X-Ray pulsars, Atoll and Z sources
基于Alfven波振荡模型(AWOM),推导了中子星低质量X射线双星(NS-LMXB)中双千赫准周期振荡(KHz QPO)的发射位置.对于大多数源,kHz QPO的发射半径聚集在16-19 km的区域周围,假设NS半径为15 km。Cir X-1的发射半径比其它源大23-38 km,这可能与其大的磁层-盘半径或强的NS表面磁场有关。SAXJ1808.4 -3658也是一个特殊的源,具有20 - 23 km的kHz QPO相对较大的发射半径,这可能是由于其18 - 19 km的大NS半径。所有源的KHz量子点的发射半径都大于NS半径,并给出了可能的解释。发现低/高光度Atoll/Z源的KHz类星体(16-19 km)的发射半径相似,这表明两个源具有相似的磁层盘半径。
2015-08-29 astro-ph.HE
The emission positions of kHz QPOs and Kerr spacetime influence
基于Alfven波振荡模型(AWOM)和相对论性进动模型(RPM),我们估计了除了CirX-1在r = 30 - 5 km(R/15 km)外,大多数被探测到的KHz类星体的发射位置在r=18+-3 km(R/15 km)。在KHz QPO的上限Keplerian频率下,讨论了Kerr时空中的自旋效应,当自旋频率为1000(400)Hz时,自旋效应比Schwarzchild情形的自旋效应有5%(2%)的修正,并应用于四个典型的QPO源Cir X-1,Sco X-1,SAX J1808.4-3658和XTE 1807-294,提到。
2009-12-04 astro-ph.HE
An Attempt to Describe Frequency Correlations among kHz QPOs and HBOs by Two-Armed Nearly Vertical Oscillations
我们研究是否双臂($m=2$)的垂直p模式振荡被困在最里面的区域的磁化吸积盘与有限的磁盘厚度可以描述kHz的QPO和HBO在LMXB。首先,我们推导出两个基本振荡的频率-频率相关性(在垂直方向上都是基模,但在径向上一个是基模,另一个是第一泛音),并将其与观察到的双kHz QPO的频率相关性进行比较。结果表明,在合理的参数取值下,计算的频率相关性能很好地描述观测相关性。其次,我们研究是否可以通过将HBO视为垂直方向上的第一泛音振荡(以及径向方向上的基波)来描述kHz QPO与HBO之间的频率相关性。结果表明,i)水平分支上的磁盘的最里面的部分强烈减少其垂直厚度(大概是由热日冕)和ii)分支大致是一个序列的变化的磁场或磁盘温度。
2012-02-01 astro-ph.HE
On the distribution of frequency ratios of kHz QPOs
吸积中子星准周期振荡(QPO)的宽度(W)和均方根振幅(Rs)随频率变化。类似地,QPO频率随着源计数率(S)而变化。因此,QPO的重要性,缩放为S x Rs^2/W^(1/2)也将取决于频率。此外,显著性还随着傅立叶功率密度谱(T)的积分时间的平方根而增加。因此,根据数据的考虑方式,kHz QPO可能仅在其频率跨度的有限范围内被检测到,或者主要在某些频率处被检测到,从而潜在地导致所观察到的频率或频率比的分布中的偏差。尽管存在很多争议,但在Sco X-1中观察到的QPO频率比约为3/2的聚类,也在其他来源中看到,以前已被用作支持中子星QPO共振模型的论据。本文测量了三个原型中子星kHz QPO源4U 1636 -536、4U 0614 +091和Sco X-1的两个kHz QPO的统计显著性随频率的变化。由于QPO检测的意义取决于频率,我们表明,在灵敏度有限的观测(如在RXTE/PCA的情况下),同时检测的较低和较高的kHz QPO只能在有限的频率范围内实现。结果,即使QPO频率的均匀分布也将导致频率比的直方图中的峰值(特别是约3/2)。这意味着,所观察到的集群的比率并没有提供任何证据的固有的首选频率比,从而削弱了共振机制的情况下,在起源的中子星kHz QPO。
2009-09-16 astro-ph.HE
The Magneto Hydro Dynamical Model of KHz Quasi Periodic Oscillations in Neutron Star Low Mass X-ray Binaries (II)
利用一个新的磁流体力学模型研究了中子星低质量X射线双星中的千赫兹准周期振荡。重新检验了先前的MHD模型(Shi \& Li 2009),得到了KHz准周期振荡频率与LMXB吸积率之间的关系.我们的结果与六个源(4U 0614+09,4U 1636- 53,4U 1608- 52,4U 1915- 15,4U 1728- 34,XTE 1807- 294)的观测结果一致。在这个模型中,kHz准周期振荡起源于压缩磁层中的MHD波。单KHz准周期振荡和双KHz准周期振荡产生于吸积盘的两个不同区域,边界靠近共转半径。由于最内层稳定圆轨道的限制,在低吸积率时,频率-吸积率图中较低的QPO频率被截断,而在高吸积率时,双KHz QPO遇到一个顶限.
2014-06-26 astro-ph.HE
The Moving Hotspots model for kHz QPOs in accreting neutron stars
近几年来对中子星吸积的三维MHD模拟表明,吸积流的足迹(热点)随时间而变化。两种不同的吸积,即漏斗流和赤道吸积产生的不稳定性在内部磁盘,产生不同的运动的热点。漏斗流产生的热点围绕磁极移动,而不稳定性产生的其他热点随机出现,并沿着赤道或略高于赤道移动。两个热点的角速度不同,赤道热点的角速度较高,而在内部区域都接近开普勒速度。用蒙特卡罗模拟对这些热点的光变曲线进行建模,结果表明,如果观察到这些热点,它们在功率谱中产生的特征是QPO加上低频分量。如果我们假设漏斗流热点是较低kHz QPO的起源,而不稳定性是较高kHz QPO的起源,那么它们的频率、一般行为和特征正确地描述了kHz QPO的大部分性质。
2010-10-31 astro-ph.HE
Correlations between the frequencies of twin kHz QPOs and spins of neutron stars in LMXBs
我们研究了双千赫兹准周期振荡频率之间的相关性(kHz QPO)和中子星(NS)自旋的低质量X射线双星(LMXB),基于12个源的数据集,同时检测到双kHz QPO和NS自旋,发现双kHz QPO频率差之比的直方图(Δν = ν2 - ν1)和NS自旋νs显示出非均匀分布,间隙为Δν/νs ~ 0.65。根据这个间隙,我们将这12个源分为两类:(1)<νs> ~ 311 Hz的慢旋子,XTE J1807.4-294,4U 1915-05,IGR J17191-2821,4U 1702-43,4U 1728-34和4U 0614+09,它们的Δν/νs > 0.65;(Ⅱ)~ 546 Hz的快旋子,SAXJ1808.4 -3658,KS 1731-260,AqlX-1,4U 1636-53,SAXJ1750.8 -2900和4U 1608-52满足Δν/νs < 0.65的关系。然而,组(I)和组(II)的Δν对νs关系的线性拟合不能令人满意地确保任何确定的相关性。我们认为这一现象可能是由于大多数测量的KHz QPO和自旋满足1.1 νs < ν2 <1300 Hz和Δν随ν2减小的条件。显然,Δν/νs的多样化分布反驳了简单的拍频模型,并且双kHz QPO和NS自旋之间的统计相关性可能来自磁层-盘边界环境,例如,共旋半径和NS半径,其调制X射线信号的出现。此外,我们还发现,ν2与ν1…
2017-10-25 astro-ph.HE
The highest-frequency kHz QPOs in neutron star low mass X-ray binaries
我们研究了先前用RXTE在六个中子星(NS)低质量X射线双星中探测到的最高频率kHz QPO。我们发现,在4U 0614+09中检测到的最高频率kHz QPO在其质心频率上具有1267 Hz 3 $σ$置信下限。这是迄今为止报道的最高极限,并且具有直接的物理意义,因为它可以用于约束QPO模型和超核密度状态方程(EoS)。我们比较我们的测量频率预测的最大轨道频率在全GR旋转中子星与一些不同的现代EoS模型,并表明,这些可以容纳所观察到的QPO频率。因此,NS和ISCO半径约束的轨道运动是这些QPO的可行解释。在4U 0614+09最严格的情况下,我们发现NS质量必须是M $<$ 2.1 M $_{\odot}$。从我们测得的QPO频率,我们可以限制NS半径为五个源,我们研究了窄范围($\pm$ 0.1-0.7公里)不同的每个源和每个EoS。
2018-05-29 astro-ph.HE
Correlated Frequency-Changes of Trapped Vertical p-mode Oscillations and kHz QPOs
我们研究了在具有环形磁场的垂直等温圆盘中,俘获双臂($m=2$)近垂直振荡(垂直p模)的频率。磁场是分层的,因此阿尔文速度$c_{\rm A}$在垂直方向上是恒定的。我们特别关注当比率$c_{\rm A}^2/c_{\rm s}^2$改变时,径向方向上的基模($n_{\rm r}=0$)和第一泛音($n_{\rm r}=1$)的频率如何随相关性而改变,其中$c_{\rm s}$是等温声速。结果表明,在垂直方向上振荡为基模($n=1$)的情况下,上述振荡的相关频率变化似乎很好地描述了中心源质量和自旋的标准值,中子星X射线双星中观测到的kHz QPO的频率相关性。
2011-04-27 astro-ph.HE
Studying Frequency Relations of kHz QPOs for 4U 1636-53 and Sco X-1: Observations Confront Theories
通过拟合两个原型中子星准周期振荡源(4U~1636-536和Sco X-1)中同时出现的低kHz和高kHz准周期振荡(QPO)的频率,检验了目前提出的所有QPO模型的预测能力。模型预测两个频率之间的线性、幂律或任何其他关系。我们发现,对于看似合理的中子星参数(质量和角动量),没有模型可以令人满意地再现数据,导致我们的拟合卡方值非常大。对于4U~1636-53和Sco X-1,这在很大程度上是由于数据与线性关系显著不同。一些模型表现相对较好,但仍然有自己的问题。对数据与模型进行这种详细的比较,将有助于确定进一步改进这些模型的途径。
2010-10-29 astro-ph.HE
KHz QPOs in LMXBs, relations between different frequencies and compactness of stars
我们认为,可以根据观测到的四颗致密星SAXJ1808.4 $-$ 3658、KS 1731 $-$ 260、SAXJ1750.8 $-$ 2900和IGRJ 17191 $-$ 2821的千赫兹准周期振荡(KHz QPO-s)的差异来确定它们的质量。恒星半径非常接近爱因斯坦的广义相对论所预测的边缘稳定轨道$R_{ms}$。值得注意的是,这些恒星中的第一颗是Li \emph{et al.}(1999)在十多年前根据独特的毫秒X射线脉动提出的一颗奇怪的恒星,并精确确定了它的自转周期。八年前,它显示了kHz QPO-s,到目前为止,它是唯一被观察到的一组。这是我们第一次估计的质量的恒星和其他三个紧凑的恒星在低质量的X射线双星使用他们观察到的kHz QPO-s。
2011-02-10 astro-ph.HE
Radiation mechanism of twin kilohertz quasi-periodic oscillations in neutron star low mass X-ray binaries
本文通过建立与双MHD波相关的辐射机制模型,结合4U 1636--53的28个双kHz QPOs样本进行MCMC计算,揭示了双kHz QPOs源于吸积盘最内半径处双MHD波扰动并经康普顿上散射产生。
2024-11-20 astro-ph.HE
The amplitude of the kilohertz quasi-periodic oscillations in 4U 1636$-$53 in the frequency-energy space
我们提出的中子星低质量X射线双星4U 1636 $-$ 53,并为第一次为任何源的千赫准周期振荡(kHz QPO),在QPO频率和光子能量定义的参数空间的kHz QPO的分数均方根振幅的二维行为。我们发现,较低kHz QPO的均方根幅度随着能量的增加而增加,直至$\sim12$ keV,然后在较高能量下下降,而较高kHz QPO的均方根幅度要么继续增加,要么在高能量下趋于平稳。较低kHz QPO的均方根幅度随频率增加然后减小,峰值在$\sim 760$ Hz处,而较高kHz QPO的幅度随频率减小,局部最大值在$\sim 770$ Hz附近,并且在所有能带中与在相同QPO频率$\sim1400$ Hz处变为零一致,从而将中子星质量限制在$M_{NS} \leq 1.6 M_{\odot}$,假设QPO反映了吸积盘内缘的开普勒频率。我们表明,均方根能量谱的斜率连接到kHz QPO在不同的能量带,因为它的频率变化的变化特性。最后,我们讨论了一个可能的机制负责的kHz QPO的辐射特性,并基于一个模型,其中QPO产生的振荡在Comptonising云的热电子,我们表明,kHz QPO的属性可以约束的热力学性质的内部吸积流。
2019-08-22 astro-ph.HE
Relation between the properties of the kilohertz quasi-periodic oscillations and spectral parameters in 4U 1636$-$53
研究了低质量X射线双星4U 1636 $-$ 53的能谱参数与千赫兹准周期振荡(KHz QPO)的频率和振幅之间的关系。我们适合的$3-180$ -千电子伏光谱的这个来源与模型,其中包括一个热Comptonisation组件。我们发现,这两个kHz QPO的频率遵循相同的关系作为该频谱分量的参数的函数,除了系统的频移,而每个QPO的均方根分数振幅遵循不同的关系相对于这些相同的参数。这意味着,虽然设定QPO频率的动力学机制对于两个kHz QPO可以是相同的,但设定较低和较高kHz QPO振幅的辐射机制可能是不同的。我们讨论的影响,这些结果的kHz QPO的建模和可能性,较低的kHz QPO反映Comptonising介质和吸积盘和/或中子星表面的光子之间的共振。
2017-07-11 astro-ph.HE
An Attempt to Describe Frequency-Correlations among kHz QPOs and HBOs by Two-Armed Vertical p-mode Oscillations: Case of No Magnetic Field
本文研究了相对论圆盘中两臂($m=2$)垂直p模振荡的俘获。圆盘被假定为在垂直方向上是等温的,但是由于日冕的存在而在一定高度处被截断。同样的问题已经在以前的论文中研究过(Kato 2012 a)。然而,与前一篇文章不同,本文没有使用近似的振荡是几乎垂直的,而是限制在一个更简单的情况下,没有磁场。与前一篇论文一样,结果表明,两个基本振荡模式[在垂直方向上都是基频($n=1$),但在水平方向上一个是基频($n_{\rm r}=0$),另一个是第一泛音($n_{\rm r}=1$)]对应于双kHz QPO。第二,作为垂直方向上的第一泛音$(n=2)$和水平方向上的基波($n_{\rm r}=0$)的振荡模式将对应于Z源的水平分支振荡(HBO)。后者表明,Z源的水平分支是一个序列的温度变化的磁盘,其垂直厚度是强烈终止。温度从正常枝和水平枝之间的顶点开始依次升高。
2012-06-22 astro-ph.HE
Discovery of twin kHz quasi periodic oscillations in the low mass X-ray binary XTE J1701-407
本文报道了低质量X射线双星(LMXB)XTE J1701-407的三个Rossi X射线定时探测器观测中发现的kHz准周期振荡(QPO)。在其中一个观测中,我们检测到一个特征频率为1153 +/- 5 Hz的kHz QPO,而在另外两个观测中,我们检测到特征频率为740 +/- 5 Hz,1112 +/- 17 Hz和740 +/- 11 Hz,1098 +/- 5 Hz的双QPO。所有检测都发生在XTE J1701-407处于其高强度软状态时,其单次试验显著性在3.1-7.5 sigma范围内。双kHz QPO的质心频率(385 +/- 13 Hz)的频率差是迄今为止所看到的最大的频率差之一。上kHz QPO的3-30 keV分数均方根幅度在~ 18%和~ 30%之间变化。XTE J1701-407的持续光度接近爱丁顿极限的1%,是一小群低光度kHz QPO源之一,并且在任何源中检测到的kHz QPO上限的均方根值最高。该源的X射线光谱和变率特征表明其环礁源性质。
2013-06-02 astro-ph.HE
Statistical properties of twin kHz QPO in neutron star LMXBs
本文收集了2012年以前发表的26个中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)的双kHz准周期振荡(kHz QPO)数据,分析了Atoll源和Z源的双kHz QPO(低频ν_1和高频ν_2)的质心频率(ν)分布。对于不加平移的数据,我们发现Atoll源和Z源的ν_1、ν_2和ν_2/ν_1的分布不同,但Δν(孪生KHz准周期振荡的差值)的分布相同,这表明孪生KHz准周期振荡可能具有LXMB的共同性质,并且具有相同的物理起源。Δν的分布与常值分布有很大的不同,与常比值分布的ν_2/ν_1也有很大的不同。Atoll源的ν_1和ν_2的加权平均值和最大值略高于Z源。我们还发现,移位相加技术可以重建ν_1和Δν的分布。在有移位加的情况下,Atoll和Z源间的ν_1和Δν的K-S检验结果与无移位加的情况下有很大的不同,我们认为这可能是由于样本的选择偏差造成的。利用这两种观测方法的数据,我们还研究了4U 0614+09的品质因数(Q)和均方根(rms)振幅的性质,但误差太大,无法得出可靠的结论。28个NS-LMXB的NS自旋频率(ν_s)分布的平均值(约408 Hz)比射电双星毫秒双星(MSP)的平均值(约281 Hz)大,这可能是由于缺乏来自Z源(系统地低于281 Hz)的自旋探测。此外,在KHz量子点与NS自旋频率ν s的关系上,我们发现Δν的平均值分别与NS自旋及其半自旋近似相关。
2013-10-21 astro-ph.HE
Spectral and timing analysis of the mHz QPOs in the neutron-star low-mass X-ray binary 4U 1636-53
利用XMM-Newton和Rossi X射线定时探测器(RXTE)观测数据,研究了中子星低质量X射线双星4U 1636-53的毫赫兹准周期振荡(mHz QPO)的光谱和定时特性.在XMM-Newton/RXTE观测中,mHz QPO表现出显著的频率变化,并在I型X射线爆发前消失。我们发现兆赫QPO频率和中子星表面温度之间没有显著的相关性,这与理论预测不同。我们第一次观察到了持续19 ks的mHz QPO的完整寿命。此外,我们还测量到一个约为15 k s的频率漂移时间尺度,我们推测这是一个比燃烧深度更深的层的冷却时间尺度,可能是由前一次爆发加热的。此外,对该源中所有X射线爆发的分析表明,与mHz QPO相关的所有I型X射线爆发都是短的、明亮的和充满活力的,这表明mHz QPO与富He X射线爆发之间存在潜在的联系。
2015-08-25 astro-ph.HE
The kilohertz quasi-periodic oscillations during the Z and atoll phases of the unique transient XTE J1701--462
我们分析了中子星低质量X射线双星XTE J1701-462在2006-2007年爆发期间的866次观测。XTE J1701-462是迄今为止唯一一个在爆发期间毫无疑问地显示Z型和环礁型光谱和时间特征的源。我们发现,在环礁阶段较低的kHz QPO有一个显着更高的相干性和分数均方根幅度比任何的kHz QPO在Z阶段,并在相同的频率范围内,环礁较低的kHz QPO显示的相干性和分数均方根幅度,分别比Z kHz QPO大2倍和3倍。在Z阶段的707个观测中,没有一个观测的kHz QPO具有与XTE J1701-462处于环礁阶段时相似的相干性或均方根振幅,尽管Z阶段的总曝光时间比环礁阶段长约5倍。由于它是在同一个源中观测到的,所以QPO相干性和Z相位与环礁相位之间的均方根振幅的差异不可能是由于中子星质量、磁场、自旋、吸积盘的倾斜度等。如果QPO频率是产生它的吸积盘半径的函数,我们的结果表明,在XTEJ 1701 -462中,相干性和均方根幅度与该半径并不唯一相关。在这里,我们认为,这种差异是由于在中子星周围的吸积流的性质的变化。无论精确的机制,我们的结果表明,其他的效果比中子星周围的时空几何有很强的影响的相干性和均方根振幅的kHz QPO,因此的相干性和均方根振幅的kHz QPO不能简单地用来推断存在的最内部的稳定的圆形轨道围绕一个中子星。
2010-05-18 astro-ph.HE
QPO signatures of disk restoration after type-I X-ray bursts from 4U~1636$-$536
本研究利用 AstroSat 数据发现 4U 1636-536 的 I 型 X 射线暴后 kHz QPO 消失约 200 秒,与黏滞时间尺度吻合,表明内盘被辐射暂时破坏后恢复。
2025-07-31 astro-ph.HE
kHz QPOs from the 2000 and 2010 X-ray transients located in the globular cluster Terzan 5: EXO1745-248 and IGR J17480-2446
EXO 1745 - 248是一颗位于球状星团泰山5(Terzan 5)的瞬变中子星。它在2000年爆发,并在一次罗西X射线定时探测器的观测中显示出频率在670和715 Hz之间的高度相干准周期振荡(QPO)。应用最大似然法拟合X射线功率密度谱,我们表明,QPO可以检测到的片段短T = 48秒。我们发现,它的宽度是一致的是恒定的,而以前的分析的基础上更长的段持续时间(200秒)发现它的变量。如果EXO 1745 - 248中的QPO频率变化遵循随机游走(即漂移对测量宽度的贡献像T的平方根一样增加),则我们得出约2.3 Hz的固有宽度。这对应于在691 Hz下约297 +/-50的固有品质因数。我们还表明,Q是一致的恒定在2.5和25千电子伏之间。IGR J17480 - 2446是位于Terzan 5中的另一个X射线瞬态。这是一个非常有趣的对象,显示吸积动力脉动和爆发振荡在11赫兹。我们报告10月18日和10月23日之间检测到的kHz QPO的属性,在源从所谓的环礁移动到Z状态后不久。它的QPO是典型的持续Z源;在这个意义上,它们具有低Q因子(约30)和低RMS幅度(约5%)。最高频率(870 Hz),如果是轨道频率,则盘内半径的下限约为18.5 km,磁场的偶极矩上限为5 x 10^26 G cm ^3。
2012-05-02 astro-ph.HE
The drop of the coherence of the lower kHz QPOs is also observed in XTE J1701-462
我们调查的品质因数和RMS振幅较低的kHz QPO从XTE J1701-462,一个独特的X射线源,这是观察到在所谓的Z和环礁状态。校正的QPO的频率漂移,我们表明,在所有的来源,这样的校正可以应用,品质因数和RMS幅度急剧下降以上的临界频率。对于XTE J1701-462,该频率估计为~800 Hz,其中品质因数达到最大值~200(例如,与从更经典的系统(如4U~1636-536)中观察到的值一致)。这种下降被解释为最内层稳定圆形轨道的特征,这种解释与我们在这里报告的观测结果一致。Z状态下的kHz QPO比环礁状态下的相干性低得多,振幅也低得多。我们认为,两个源态之间QPO性质的变化与吸积盘的尺度高度的变化有关,这是barret等人(2007)提出的玩具模型的预测。作为我们分析的副产品,我们还将在环礁相中检测到的上kHz QPO的显著性提高到4.8 sigma(单次试验显著性),并表明频率分离(266.5+/-13.1 Hz)与从Z相的同时双QPO测量的频率分离相当。
2010-11-20 astro-ph.HE gr-qc
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
Type I X-ray bursts, burst oscillations and kHz quasi-periodic oscillations in the neutron star system IGR J17191-2821
本文详细研究了中子星瞬态IGR J17191-2821的X射线能量和功率谱特性。我们发现了四对同时千赫兹准周期振荡(kHz QPO)的实例。这些kHz QPO之间的频率差在315 Hz和362 Hz之间。我们还报告了五个热核I型X射线爆发的检测和发现的爆发振荡在~294赫兹在其中三个。最后,我们报告了一个微弱而短暂的爆发前兆,它发生在主爆发前两个月左右。我们的宽带光谱和变化特性的结果,使我们能够牢固地建立环礁源IGR J17191-2821的性质。
2009-08-27 astro-ph.HE
The kHz QPOs as a probe of the X-ray color-color diagram and accretion-disk structure for the atoll source 4U 1728-34
以KHz QPO为工具,在假设KHz QPO的上半部分为开普勒轨道运动,中子星磁层由偶极磁场定义的基础上,研究了环礁源4U 1728-34的X射线色图(CCD)径迹与磁层-盘位置之间的相关性.我们发现,从岛态到香蕉态,内吸积盘逐渐靠近NS面,半径从r ~ 33.0 km减小到~15.9 km,对应的磁场从B(r)~4.8*10^6 G减小到~4.3*10^7 G.另外,我们还注意到磁层-圆盘-r的一些特殊半径的特征:首先,CCD的整个环状形状连接着圆盘半径~15.9 - 33.0 km的范围,而圆盘半径正好位于4U 1728-34 -r_co的共转半径(~34.4 km)之内,这意味着CCD的形状参与了NS上旋态。其次,CCD的岛状和香蕉状对应于两个特殊的边界:(I)-在r ~27.2 - 33.0km的共转半径附近,源处于岛状;(II)-在r ~15.9 - 22.3km的NS面附近,源处于岛状和香蕉状。第三,在r ~ 16.4km处,CCD图像中环礁形状的顶点位于NS表面附近,在那里发生了从硬光子到软光子的辐射跃迁。上述结果表明,磁场和吸积环境都与环礁径迹的CCD结构有关,其中,共转半径和NS硬表面对环礁源的辐射分布起着重要作用。
2018-09-02 astro-ph.HE
Constraining the size of the Comptonizing medium by modeling the energy dependent time-lags of kHz QPOs of Neutron star system
在早期的工作中,我们已经表明,所观察到的软滞后和r.m.s与能量的低kHz QPO的中子星双星可以解释的框架下的热康普顿化模型。它还表明,这样的解释可以提供的康普顿介质的大小和几何形状的估计。在这里,我们研究的依赖性,这些估计的时间平均谱模型假设和QPO的频率。利用1996年3月3日RXTE对4U 1608-52的高质量时间滞后和均方根值,以及其它在不同QPO频率下的观测结果,其中两个宽能带之间存在单一时间滞后。我们比较了当假设时间平均光谱由光谱退化的“热”和“冷”种子光子光谱模型表示时所得到的结果。我们发现,对于“热”种子光子模型,介质的尺寸在0.3-2.0公里的范围内,随着QPO频率的增加,尺寸减小。另一方面,对于“冷”种子光子模型,尺寸的范围大得多,为0.5-20 km,因此可能不显示出随QPO频率的变化。我们的研究结果强调需要宽带光谱信息结合高频定时,以解除这种简并。我们进一步表明,作为能量的函数的上kHz QPO的均方根值是类似的较低的一个,我们确实发现,该QPO的驱动程序应该是相同的较低kHz QPO的日冕的温度变化。然而,对于上kHz QPO报告的时间滞后是困难的,如果证实,将挑战这里提出的简单康普顿化模型。这可能意味着混响滞后也很重要,和/或主导频谱分量不是单一温度介质,而是多温度复杂介质。
2016-02-29 astro-ph.HE
Geometrical constraints on the origin of timing signals from black holes
本文系统地研究了轨道倾角对黑洞瞬态快时变特性的影响。我们已经考虑了所有被Rossi XTE卫星密集监测的黑洞双星。我们发现低频准周期振荡(QPO)的振幅依赖于轨道倾角。C型QPO在接近边缘的系统(高倾角)中更强,而B型QPO在吸积盘更接近正面(低倾角)时更强。我们的研究结果还表明,与C型QPO相关的噪声是一致的,是更强的低倾角源,而与B型QPO相关的噪声似乎倾斜无关。这些结果是一致的几何起源的C型QPO-例如所产生的相对论性旋进的内部流在一个截断盘-而噪音将对应于内在的亮度变化的质量吸积率波动的吸积流。B型QPO的相反行为-在低倾角源中更强-支持B型QPO与射流相关的假设,其功率是最明显的可测量参数,预计在近正面源中更强。
2014-12-04 astro-ph.HE
Possible twin kHz Quasi Periodic Oscillations in the accreting millisecond X-ray Pulsar IGR J17511-3057
利用Rossi X射线定时探测器正比计数器阵列自2009年9月12日发现吸积毫秒X射线脉冲星(AMXP)IGR J17511-3057以来的所有定点观测资料,对该脉冲星的非周期性X射线定时和颜色行为进行了研究.根据颜色和时间特征,可将该源归类为环礁源。在整个爆发过程中,它一直处于坚硬状态。在爆发的开始和结束时,源表现出似乎是双kHz准周期振荡(QPO)。双QPO之间的间隔Δ V为~ 120 Hz。与慢旋转器的预期相反,它不是接近244.8 Hz的旋转频率,而是接近旋转频率的一半。然而,QPO的识别是不确定的,因为源不完全适合在中子星低质量X射线双星(NS LMXB)中看到的非周期性变化频率的相关性的现有方案,也不能一个单一的移位因子,使其适合已报告的其他AMXP。这些结果表明,IGR J17511-3057是一个不同于其他AMXP的独特来源,并且可能在促进我们对AMXP和NS LMXB的理解方面发挥关键作用。
2011-01-13 astro-ph.HE
Spectral-timing analysis of the kilohertz quasi-periodic oscillations and constraints on the mass of the neutron star in 4U 1636-536 using AstroSat observations
本文基于 AstroSat 对 4U 1636-536 的光谱与计时观测,分析态转变、kHz QPOs 及日冕性质,并利用相对论进动模型测得中子星质量为 2.37±0.02 M⊙。
2025-09-30 astro-ph.HE
Application of the relativistic precession model to the accreting millisecond X-ray pulsar IGR J17511-3057
在中子星或黑洞的功率密度谱中观测到一对同时存在的KHz孪生QPO,使得它们的质量-角动量关系受到约束。同时观察到的对多于一个的情况允许kHz QPO的不同模型被证伪。来自不同对的估计值之间的差异将使所使用的模型受到质疑。本文将相对论性岁差模型应用于吸积毫秒X射线脉冲星IGR J 17511 -3057的三组观测光变曲线中出现的双KHz类星体。结果发现,其中一组的预测实际上与其他两组相冲突。另一个有趣的结果是,kHz QPO诞生的区域相当广泛,并且从ISCO延伸得相当远。
2015-11-12 astro-ph.HE gr-qc
A model for upper kHz QPO coherence of accreting neutron star
{We从理论上研究了低质量X射线双星(LMXB)中双千赫兹准周期振荡(kHz QPO)的相干性。上kHz QPO的配置文件,解释为开普勒频率,归因于kHz QPO发射区域的径向范围,与过渡层在磁层-磁盘边界,这对应于上kHz QPO的相干性。将理论模型应用于五个环礁和五个Z源的观测资料,得到了一致性。
2011-01-29 astro-ph.HE
QPOs are more than timing features: Applying the Accretion-Ejection Instability in Super massive black-holes
本研究将吸积-喷射不稳定性(AEI)模型应用于超大质量黑洞,通过数值计算和2XMM J123103.2的观测验证了QPO在能谱上的可探测印记。
2023-01-19 astro-ph.HE
Time lags of the kilohertz quasi-periodic oscillations in the low-mass X-ray binaries 4U 1608--52 and 4U 1636--53
我们利用RXTE数据研究了NS LMXB 4U 1608-52和4U 1636-53中kHz QPO的傅里叶时间滞后和固有相干性的能量和频率依赖性。在这两个源中,我们证实了较低kHz QPO的10-100 μs的能量依赖性软滞后。我们还发现,上kHz QPO的时间滞后与能量无关,并且与下kHz QPO的软滞后不一致。较低kHz QPO的固有相干性从5到12 keV保持恒定在0.6,然后下降到零,而对于较高kHz QPO,固有相干性在整个能量范围内与零一致。上kHz QPO的固有相干性在QPO的整个频率范围内与零一致,除了在4U 1636-53中在~780 Hz处增加到0.13。在4U 1636-53中,对于较低kHz的QPO,在500-850 Hz的QPO频率范围内,4-12 keV的光子滞后于12-20 keV的光子25 μs,在较高频率下,滞后减小到15 μs。在4U 1608-52中,较低kHz QPO的软滞后保持恒定在40 μs。在4U 1636-53中,对于较高kHz的QPO,12-20 keV的光子滞后于4-12 keV的光子11 +/- 3 μs,与QPO频率无关;我们在4U 1608-52中发现了较高kHz QPO的时间滞后的一致结果。在4U 1636-53和4U 1608-52中,较低kHz QPO的固有相干性分别从600 Hz处的~0-0.4增加到800 Hz处…
2013-02-26 astro-ph.HE
Low frequency oscillations in black holes: a spectral-timing approach to the case of GX 339-4
我们分析了瞬态黑洞双星GX 339-4的RXTE/PCA和HEXTE数据,这些数据是在8年的时间跨度内收集的。我们研究了低频准周期振荡(QPOs)的性质和行为的综合宽带可变性和光谱参数在四个爆发(2002年,2004年,2007年,2010年)的函数。大多数QPO可以按照之前提出的ABC分类进行分类。我们的研究结果表明,ABC分类可以扩展到包括光谱依赖性和三个QPO类型确实有本质上不同的属性。就QPO频率与幂律通量之间的关系而言,A型和C型QPO可能遵循相同的关系,而B型QPO则遵循非常不同的关系。B型QPO频率与幂律通量明显相关,并与计数率的局部增加有关。在2002年、2007年和2010年爆发的上升阶段观测到的所有QPO的频率与盘通量相关。我们的结果可以解释最近提出的QPO模型的框架内,涉及Lense-Thirring进动。我们认为,C型和A型QPO可能是相连的,可以解释为是在爆发演化的不同阶段观察到的相同现象的结果,而不同的物理过程产生B型QPO。
2011-08-02 astro-ph.HE
We study the energy-dependent time lags and rms fractional amplitude of the kilohertz quasi-periodic oscillations (kHz QPOs) of a group of neutron-star low mass X-ray binaries (LMXBs). We find that for the lower kHz QPO the slope of the best-fitting linear model to the time-lag spectrum and the total rms amplitude integrated over the 2 to 25 keV energy band both decrease exponentially with the luminosity of the source. For the upper kHz QPO the slope of the time-lag spectrum is consistent with zero, while the total rms amplitude decreases exponentially with the luminosity of the source. We sho…
2021-06-30 astro-ph.HE
Binary systems with a neutron-star primary accreting from a companion star display variability in the X-ray band on time scales ranging from years to milliseconds. With frequencies of up to ~1300 Hz, the kilohertz quasi-periodic oscillations (kHz QPOs) represent the fastest variability observed from any astronomical object. The sub-millisecond time scale of this variability implies that the kHz QPOs are produced in the accretion flow very close to the surface of the neutron star, providing a unique view of the dynamics of matter under the influence of some of the strongest gravitational fields…
2020-10-16 astro-ph.HE
High-Frequency QPOs as a Product of Inner Disk Dynamics around Neutron Stars
在中子星低质量X射线双星中观测到的kHz准周期振荡可能产生于中子星周围的吸积盘的最内层区域。内盘的旋转动力学的特征在于,根据中子自旋相对于内盘半径处的开普勒频率的相对快度,存在亚开普勒或超开普勒吸积流。在磁层-盘相互作用模型中,如果中子星是慢旋转体,则在给定源中观察到的两个kHz QPO之间的频率差可以估计为略高于或接近中子星的自旋频率,如果中子星是快旋转体,则小于恒星的自旋频率。
2012-02-08 astro-ph.HE physics.flu-dyn
The Comptonising medium of the neutron star in 4U 1636-53 through its lower kilohertz Quasi-Periodic Oscillations
逆康普顿散射在中子星低质量X射线双星光谱的高能部分占主导地位。有人提出,逆康普顿散射也驱动千赫兹准周期振荡(kHz QPO)的辐射特性。在这项工作中,我们构建了一个模型,预测的kHz QPO的均方根幅度和时间滞后的能量依赖性。利用这个模型,我们拟合了NS LMXB 4U 1636-53中低kHz QPO在11个QPO频率间隔上的均方根振幅和时滞能谱,并报告了三个重要发现:(1)需要在NS表面上方延伸1-8 km的介质来拟合数据;这种介质可以通过重力和辐射压力之间的平衡来维持,而不需要强制任何平衡条件。(ii)我们预测的振荡NS温度之间的时间延迟,由于反馈,和振荡电子温度的介质,与相位分辨光谱的帮助下,可以用作探针的几何形状和反馈机制。(iii)我们发现,所观察到的变化作为QPO频率的函数,主要是由介质的振荡电子温度驱动。这提供了强有力的证据,表明LMXBs中的康普顿介质即使不是完全驱动,也会显着影响较低kHz QPO的辐射特性,无论产生QPO频率的动力学机制的性质如何。
2019-12-14 astro-ph.HE
Timing Analysis of a New Black Hole Candidate MAXI J1803-298 with Insight-HXMT and NICER
本文利用Insight-HXMT和NICER数据分析了黑洞候选体MAXI J1803-298在2021年爆发期间的时变特征,揭示了其状态转变、QPO频率演化及相位滞后特性,并用Lense-Thirring进动和双冕模型解释了观测现象。
2023-06-24 astro-ph.HE
On the Nature of the mHz X-Ray Quasi-periodic Oscillations from Ultraluminous X-Ray Source M82 X-1: Search for Timing-Spectral Correlations
使用所有档案XMM牛顿X射线(3-10 keV)的超铝X射线源(ULX)M82 X-1的观察,我们寻找它的可变mHz准周期振荡(QPO)频率和它的硬度比(5-10 keV/3-5 keV),能谱幂律指数的指标之间的相关性。当恒星质量黑洞(StMBH)表现出C型低频QPO(~ 0.2-15 Hz)时,已知QPO的质心频率与能谱指数相关。这种相关性的检测将加强M82 X-1的mHz QPO作为C型的识别,并通过将其QPO频率缩放到已知质量的StMBH中的C型QPO频率来实现更可靠的质量估计。我们通过表面亮度建模解决了M82 X-1和附近明亮ULX(源5/X42.3+59)的计数率和硬度比。我们在36-210 mHz的频率范围内检测到QPO,在此期间,M82 X-1的硬度比从0.42-0.47变化。我们的主要结果是:(1)我们没有发现mHz QPO频率与硬度比(能谱幂律指数的替代)之间的任何相关性;(2)与某些吸积X射线双星类似,我们发现M82 X-1的mHz QPO频率随其X射线计数率的增加而增加(Pearson相关系数= +0.97)。QPO质心频率和硬度比之间明显缺乏相关性,这对先前的说法提出了挑战,即M82 X-1的mHz QPO是StMBH的C型低频QPO的类似物。另一方面,观察到的硬度比和QPO频率之间的关系可能代表StMBH的C型QPO中所见的相关性的饱和部分-在这种情况下…
2013-08-07 astro-ph.HE
We analysed 14 observations with kilohertz quasi-periodic oscillations (kHz QPOs) of the neutron star X-ray binary XTE J1701$-$462, the first source to show a clear transition between atoll and Z-like behaviour during a single outburst. We calculated the average cross-spectrum of both atoll and Z-phase observations of XTE J1701$-$462 between a reference/hard band (6.1 - 25.7 keV) and a subject/soft band (2.1 - 5.7 keV) to obtain, using a novel technique, the average time lags of the lower and upper kHz QPOs. During the atoll phase, we found that at the frequency of the lower kHz QPO the soft p…
2022-04-13 astro-ph.HE
Testing the relativistic precession model using low frequency and kHz quasi-periodic oscillations in neutron star low mass X-ray binaries with known spin
我们分析了所有可用的RXTE数据的样本13个低质量的X射线双星与已知的中子星自旋,不是持久的中子星。我们仔细测量的准周期振荡(QPO)的质心频率之间的相关性。我们比较这些相关性的相对论性进动模型(RPM)的预测,由于帧拖动,QPO将发生在Lense-Thirring进动频率$ν_{LT}$的测试粒子轨道,其轨道频率是上kHz QPO频率$ν_u$。相反,最突出的以前的研究,我们发现两个不同的振荡范围内预测的$ν_{LT}$,同时存在于广泛的$ν_u$。另外,当$ν_u$超过600 Hz时,低频噪声分量之一演变成$ν_{LT}$范围内的(第三)QPO。这些QPO的频率都与$ν_u$相关,遵循幂律,指数在0.4 $-$ 3.3之间,在80例$\%$病例中(3至>20 $σ$)显著超过预测值2.0。此外,没有证据表明中子星的自旋频率会影响这三个QPO频率中的任何一个,就像预期的框架拖曳一样。最后,观察到的QPO频率往往高于$ν_{LT}$预测的合理的中子星特定的转动惯量。鉴于最近在黑洞中的进动模型的成功,我们简要地讨论了这样的进动可以发生在中子星的频率不同的测试粒子值和与观察到的一致的方式。进动环面几何形状和其他扭矩比帧拖动可能允许进动产生观察到的频率相关性,但只能解释$ν_{LT}$范围内的三个QPO之一。
2016-11-17 astro-ph.HE
The connection of type-B QPOs to the hot flow in the inner accretion disk region is vaguely understood in black hole X-ray binaries. We performed spectral and timing studies of twenty-three observations where type-C and type-B QPOs with similar centroid frequencies (~ 6 Hz) occurred. Their spectral differences were used to understand the production mechanism of type-B QPOs, along with the quasi-simultaneous radio observations. Based on the spectral results, we did not notice many variations in the Comptonization parameters and the inner disk radius during type-C and type-B QPOs. We found that …
2022-09-30 astro-ph.HE
kHz Quasi-Periodic Oscillations in the low-mass X-ray binary 4U 0614+09
利用Rossi X射线定时探测器(RXTE)对中子星低质量X射线双星4U 0614 +09进行了千赫兹(300 Hz以上)准周期振荡(kHz QPO)的综合分析。使用比以前分析的数据集(1996年2月至2007年10月的所有存档数据)大得多的数据集,我们首先调查了van Straaten等人(2000)报告的1330 Hz QPO的真实性。该QPO将特别令人感兴趣,因为它具有任何源的最高报告频率。对同一观察结果的彻底分析无法证实这一发现。另一方面,在我们的扩展数据集上,我们测量的上kHz QPO的最高QPO频率约为1224 Hz;该值与在类似系统中观察到的最大值完全一致。其次,我们证明了较低和较高kHz QPO的品质因数和振幅的频率依赖性遵循在类似系统中看到的系统趋势(Barret等人,2006年)。特别地,4U 0614 +09示出了高于700 Hz的较低kHz QPO的品质因数的下降。如果这是由于接近最内侧的稳定圆形轨道,它意味着中子星的质量约为1.9个太阳质量。最后,当分析固定持续时间的数据时,我们发现上QPO的频率分布中存在一个间隙,与其振幅的局部最小值相关。在较低QPO频率的分布中不存在类似的间隙,这表明在仅基于较低QPO的发生来解释频率比分布时需要注意。
2009-07-18 astro-ph.HE
Spectral-Timing Analysis of the Lower kHz QPO in the Low-Mass X-ray Binary Aquila X-1
在低质量X射线双星(LMXB)系统中,千赫准周期振荡(kHz QPO)的光谱定时产物,包括能量和频率相关的滞后,已经在4U 1608-52,4U 1636-53和4U 1728-34中进行了分析。本文首次研究了中子星LMXB天鹰座X-1低kHz QPO的光谱时序特性。我们计算宽带能量滞后,以及依赖于能量的滞后和协方差谱使用的数据从罗西X射线定时探测器(RXTE)。我们发现非常相似的特性,其他先前研究的系统,包括软滞后的$\sim$ 30 $μ$ s之间的3.0 - 8.0 keV和8.0 - 20.0 keV的能量带在平均QPO频率。我们还发现,滞后显示出几乎单调的趋势与能量,最高能量的光子到达第一。较低kHz QPO的协方差谱与热康普顿化模型很好地拟合,尽管我们发现与平均谱相比种子光子温度更高,这也见于Peille等人,(2015),并指出了复合边界层发射区的可能性。最后,我们看到在一组观测中,在2.4- $σ$置信度的协方差谱中的Fe K分量,这可能会引起关于混响在滞后产生中的作用的问题。
2016-11-08 astro-ph.HE
Estimating the black hole mass of NGC1313 X-1 based on the spectral and timing properties
在超亮X射线源NGC 1313 X-1中发现的3:2准周期振荡(QPO)表明它存在一个中等质量黑洞(IMBH)。我们测试这一数值模拟的3:2 QPO和相关的X射线光谱的基础上的周转共振模型和磁盘电晕模型与大规模的磁场产生的宇宙电池机制。结合QPO频率和光谱拟合表明,BH的质量范围从2524 M_sun到6811 M_sun,证实了它的IMBH性质,BH的自旋可能高于~0.3。
2019-01-06 astro-ph.HE
Discovery of Quasi-Periodic Oscillations in the Recurrent Burst Emission from SGR 1806-20
我们目前的准周期振荡(QPO)的软伽马中继站SGR 1806-20使用美国宇航局的罗西X射线定时探测器(RXTE)的观测经常爆发排放的证据。通过在2004年12月27日巨大耀斑中发现的QPO频率的30个爆发样本中搜索来自源的定时信号,我们在三个不同的爆发中发现了84,103和648 Hz的三个QPO。前两个QPO位于从巨大耀斑中检测到的92 Hz QPO的$\sim$ 1 $\: σ$范围内。第三个QPO位于距离625 Hz QPO的$\sim$ 9 $\: σ$以内,也在同一耀斑中检测到。在不同的持续时间,形态和亮度的爆发中发现检测到的QPO,并通过蒙特卡罗模拟,它设置了一个下限置信区间$\geq 4.3 σ$证明。我们还发现在其他突发具有较低的统计意义的候选QPO在较高的频率的证据。事实上,我们可以在频率相对接近于巨型耀斑中发现的频率的周期性爆发中找到QPO的证据,这是有趣的,可以提供有关振荡起源的见解。我们面对我们的发现对现有的理论模型,并讨论我们报告的QPO和那些在巨大的耀斑中检测到的连接。最后讨论了这对中子星性质的影响。
2010-08-26 astro-ph.HE
Correlations Between kHz QPOs and Spectral Parameters from Time-Resolved Spectro-Temporal Analysis of 4U 1728-34
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Inter-University Center for Astronomy & Astrophysics(大学间天文学与天体物理学中心);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
研究通过时变光谱-时间分析,探讨4U 1728-34中kHz QPO与谱参数的关系,发现不同吸积状态下的QPO频率与谱参数存在显著相关性。
2026-04-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
A broadband spectral-timing study of QPOs in the bright black hole X-ray binary Swift J1727.8-1613
本文利用NICER和Insight-HXMT的宽带X射线数据,通过双谱和交叉谱分析研究Swift J1727.8-1613中QPO波形及相位滞后的能量依赖性,发现约15-20 keV处存在旋转能量,并揭示QPO与宽带噪声在相同频率下贡献不同的变异性成分。
2025-05-08 astro-ph.HE
Controversy of the GRO J1655-40 black hole mass and spin estimates and its possible solutions
微类星体GRO J1655-40的黑洞质量$M$和无量纲自旋$a$的估计是有争议的,如果由独立的光学测量,$M_{\rm opt}=(5.4\pm0.3) M_{\odot}$,相关的动力学确定的质量限制,由强引力效应相关的时间和光谱测量。双高频(HF)准周期振荡(QPO)与频率比$3:2$和同时观察到的低频(LF)QPO的定时测量意味着在范围$a\in(0.27-0.29)$的自旋,如果使用基于测地周转运动的频率的模型来拟合定时测量,并假设双HF QPO和LF QPO在一个共同的半径相关创建。另一方面,光谱连续法意味着$a\in(0.65-0.75)$,Fe线轮廓法意味着$a\in(0.94-0.98)$。如果我们放弃双HF QPO和同时观测到的LF QPO发生在同一半径的假设,这个争论是可以解决的。我们证明了双HF QPO的周转共振模型是能够预测的自旋与Fe-配置文件的方法,但没有模型的基础上测地周转频率可以与光谱连续方法一致。我们还表明,非测地线弦环振荡模型的双HF QPO预测自旋$a>0.3$下的黑洞质量的光学测量极限,在协议的光谱连续和Fe-剖面方法。
2016-08-04 astro-ph.HE
Probing X-ray burst -- accretion disk interaction in low mass X-ray binaries through kilohertz quasiperiodic oscillations
I型X射线爆发的强辐射通量与中子星周围的吸积流相互作用。高频准周期振荡(kHz QPO),在几十个引力半径的轨道频率匹配的频率观察,提供了一个独特的探测盘最里面的区域。在本文中,我们跟踪低kHz QPO,响应于I型X射线爆发,在两个原型QPO源,即4U 1636-536和4U 1608-522,所观察到的罗西X射线定时探测器的正比计数器阵列。我们已经选择了一个样本的15个突发的kHz QPO频率可以跟踪的时间尺度与突发的持续时间(几十秒)。我们发现的证据表明,QPO的影响超过200秒,在一个非常长的爆发和100秒,在其他两个(虽然在一个不太重要的水平),而爆发的排放已经衰减到一个水平,将使预爆发QPO被检测到。另一方面,对于大多数我们的突发kHz QPO样本,我们表明,一旦检测到的QPO的统计允许,在最好的情况下,我们能够设置一个上限为20秒的恢复时间的QPO。这种行为的多样性与爆发峰值亮度的差异无关。我们讨论了这些结果的框架内,最近的发现,吸积到中子星可能会加强在I型X射线爆发。随后的磁盘耗尽可以解释QPO的消失约100秒,可能在两个事件中观察到。然而,必须援引其他设想来解释从大多数突发中推断出的恢复时间短的原因。显然,I型X射线爆发的快速计时和光谱信息的组合在中子星周围的内部吸积流动力学的研究中具有巨大的潜力。
2014-08-20 astro-ph.HE
A Multi-epoch Timing and Spectral Study of the Ultraluminous X-Ray Source NGC 5408 X-1 with XMM-Newton
我们提出了新的XMM牛顿观测的超铝X射线源(ULX)NGC 5408 X-1,少数几个ULX之一,以显示准周期振荡(QPO)的结果。我们在四个新的点(~ 100千分之一)检测QPO,扩大观察到的频率范围从10 - 40兆赫。我们将我们的结果与恒星质量黑洞系统中的时间和光谱相关性进行了比较,发现NGC 5408 X-1的时间和光谱行为的定性性质与陡峭幂律状态下表现出C型QPO的系统相似。然而,为了使这个类比定量地成立,我们必须只看到QPO频率-光子指数(或盘通量)关系的所谓饱和部分。假设是这样的话,我们将NGC 5408 X-1的质量下限定为> 800太阳质量。或者,QPO频率在很大程度上与光谱参数无关,在这种情况下,与恒星系统中的C型QPO的密切类比是有问题的。需要在更宽的能谱指数范围内测量源的定时特性,以明确地解决这种模糊性。我们搜索了所有可用的数据,以获得宽Fe发射线以及高频QPO类似物(0.1 - 1 Hz),但均未检测到。我们放置在6 - 7 keV频带中的任何Fe发射特征的等效宽度上的上限,以及约10 eV和约4%的高频QPO模拟的振幅(rms)的上限。
2013-08-07 astro-ph.HE