Constraining the Braking Index and Energy Partition of Magnetar spindown with {\em Swift}/XRT data
长伽玛射线暴(GRB)中的长时间X射线平台发射显示了持续能量注入的观测证据,这可能是由于磁偶极子(MD)或引力波(GW)辐射释放的能量导致的磁星自旋下降。本文通过系统分析2018年7月之前探测到的{ \em Swift}/XRT光变曲线,发现45条光变曲线的测量红移均按光滑破缺幂律单调衰减。通过假设这些GRB的中心引擎是新诞生的磁星,我们测量了由于MD和GW辐射而产生的假定毫秒磁星的制动指数$n$。推断的制动指数不接近3或5,而是在它们之间的范围内具有正态分布($n_{\rm c}=4.02\pm 0.11$)。我们定义了一个无量纲参数$\Re$,这是MD和GW组件之间的比率,并发现通过磁星自旋下降释放的能量在我们的样品中的大多数伽玛暴是占主导地位的GW辐射的$P_0=3$ ms和$ε=0.005$和0.01。另一方面,我们发现,$\Re$和制动指数$n$似乎是在一个大的系统误差在$t=0$,但依赖于参数$P_0$和$ε$的值是不相关的。这些结果表明,GW辐射的贡献不能被忽略,并且如果磁星确实在一些长GRB中运行,则较大的制动指数导致GW主导磁星自旋下降期间释放的能量。
2019-01-12 astro-ph.HE
Gazing at the ultra-slow magnetar in RCW 103 with NuSTAR and Swift
我们报告了一个新的NuSTAR观测和正在进行的Swift XRT监测活动,该活动位于超新星遗迹RCW 103的中心,该超新星遗迹正在从2016年6月的最后一次爆发中恢复。NuSTAR观测时期的X射线光谱可以用两个吸收黑体($kT_{BB_1}$ ~ 0.5 keV,$kT_{BB_2}$ ~ 1.2 keV)或一个吸收黑体加幂律($kT_{BB_1}$ ~ 0.6 keV,$Γ$ ~ 3.9)来描述。观测到的通量为~ 9 $\times$ 10 $^{-12}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$,比爆发开始时观测到的通量低~ 3倍,但比历史静止水平高约一个数量级。在已知的6.67小时周期下检测到周期性调制。沿着爆发衰变的光谱分解和演化与1 E 161348-5055是一颗磁星一致,这是有史以来探测到的最慢的磁星。
2018-05-01 astro-ph.HE
NuSTAR rules out a cyclotron line in the accreting magnetar candidate 4U2206+54
基于我们新的NuSTAR X射线望远镜数据,我们排除了高质量X射线双星4U 2206 +54光谱中高达60 keV的任何回旋线。特别是,我们没有找到任何证据,以前声称的线约30千电子伏,独立的源通量,沿自旋脉冲。自上次观测以来,自旋周期显著增加,达到$5750\pm10$ s,证实了快速自旋下降速率$\dot ν=-1.8\times 10^{-14}$ ~Hz s $^{-1}$。这种现象可以用一颗强磁化中子星($B_{\rm s}>$是$10^{13}$ G的几倍)的存在来解释,该中子星是从它的主序O9.5伴星的慢风中吸积而来的。
2018-06-19 astro-ph.HE
Spectral and Timing Analysis of NuSTAR and Swift/XRT Observations of the X-Ray Transient MAXI J0637-430
我们目前的结果,第一次观察到的爆发从瞬态X射线二元源MAXI J 0637 -430。这项研究基于核光谱望远镜阵列(NuSTAR)的8次观测和尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台X射线望远镜(Swift/XRT)的6次观测,这些观测是在2019年11月19日至2020年4月26日收集的,当时3-79 keV的源通量从8.2e-10下降到1.4e-12 erg/cm^2/s。我们看到源从具有强磁盘黑体分量的软状态转变为由幂律或热康普顿化分量主导的硬状态。NuSTAR提供了超过10 keV的MAXI J 0637 -430的首次报道覆盖范围,这些宽带光谱表明,双组分模型不能提供对软态光谱的充分描述。因此,我们测试是否从暴跌区域的黑体发射可以解释过量的排放。作为替代方案,我们测试反射模型,包括物理康普顿化连续。最后,我们还测试了一个光谱分量的基础上反射的黑体照明光谱,这可以被解释为一个简单的近似反射所产生的返回盘辐射由于弯曲的光的强引力的黑洞。我们讨论了每个场景的物理含义,并证明了约束源距离的价值。
2021-09-30 astro-ph.HE
NuSTAR Observations of Magnetar 1E 1048.1-5937
我们报告同步NuSTAR和XMM-牛顿观测磁星1 E 1048.1 $-$ 5937在2013年7月获得,随着罗西X射线定时探测器(RXTE)的数据从2002年12月到2012年3月获得相同的来源。NuSTAR的数据提供了一个清晰的检测这个磁星的持续发射高达20千电子伏。我们在7-10 keV波段的平均脉冲轮廓中检测到一个以前未报道的小的次峰,它增长到与10- 20 keV波段的主峰相当的幅度。我们使用RXTE数据表明,这个次峰可能是短暂的。我们发现,脉冲分数增加的能量从一个值的$\sim$ 0.55在$\sim$ 2千电子伏附近的一个值的$\sim$ 0.75,但显示出在更高的能量减少的证据。在观测过程中过滤掉多个明亮的X射线爆发后,我们发现,相平均光谱从组合NuSTAR和XMM数据是很好地描述了吸收双黑体加幂律模型,没有证据的光谱转近$\sim$ 10千电子伏已在其他一些磁星。我们的数据使我们能够排除一个光谱turn-up类似于在磁星4U 0142+61和1 E 2259+586的$ΔΓ>= 2$,其中$ΔΓ$是软带和硬带光子指数之间的差异。没有一个显着的光谱turn-up是一致的,从一个特别活跃的子集的磁星具有高自旋推断的磁场,并与先前报道的趋势表明,光谱turn-up的程度与自旋下降率和/或自旋推断的磁场强度。
2016-08-31 astro-ph.HE
NuSTAR results and future plans for magnetar and rotation-powered pulsar observations
核光谱望远镜阵列(NuSTAR)是第一个在轨道上聚焦硬X射线的任务,在3-79 keV范围内运行。NuSTAR的灵敏度比以前在这个能量带的任务大约高出两个数量级,这要归功于它高超的角分辨率。自2012年6月发射以来,NuSTAR表现出色,并观察到许多有趣的来源,包括四颗磁星,两颗旋转动力的磁星和激变变星宝瓶座AE。NuSTAR还发现了3.76秒的脉动,来自Swift最近发现的非常靠近银河系中心的瞬态源SGR J1745-29,清楚地将该源确定为瞬态磁星。对于磁星1 E 1841-045,我们证明了光谱与吸收黑体加破幂律模型很好地拟合,硬幂律光子指数为~1.3。这与INTEGRAL和RXTE先前的结果一致。我们还发现了一个有趣的双峰脉冲轮廓在25-35 keV波段。对于AE宝瓶座,我们表明,频谱可以描述的多温度的热模型或热加非热模型;一个多温度的热模型没有非热组件不能排除。此外,我们没有看到硬X射线波段的尖峰脉冲轮廓,如先前根据朱雀观测报告的那样。对于用NuSTAR观测的其他磁星和旋转动力磁星,数据分析结果将很快公布。
2014-02-05 astro-ph.HE
NICER, NuSTAR, and Swift follow-up observations of the $γ$-ray flaring blazar BL Lacertae in 2020 August-October
在一段来自BL Lacertae的强烈$γ$射线耀斑活动期间,我们组织了雨燕,中子星内部成分探测器(NICER)和核光谱望远镜阵列(NuSTAR)的后续观测。在2020年8月11日至10月16日期间,Swift-XRT(X射线望远镜)对该源进行了监测,显示其变化幅度为65,通量在1.0 $\times$ 10 $^{-11}$和65.3 $\times$ 10 $^{-11}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$之间变化。2020年10月6日,Swift-XRT在其历史最大X射线通量期间观察到了该源。一个软时,更明亮的行为已被观察到的XRT,这表明一个日益重要的同步辐射在X射线光谱的一部分,在这个明亮的状态覆盖的XRT。在Swift-XRT和NICER观测中都观察到了软X射线的快速变化,最小变化时间尺度分别为60和240 s,倍增时间尺度分别为274和1008 s,这表明发射区域非常紧凑(1.1 $\times$ 10 $^{14}$和4.0 $\times$ 10 $^{14}$ cm)。在硬X射线,$\sim$ 5.5 ks的最小可变性时间尺度已被NuSTAR观察到。我们报告了2020年10月11日至12日期间BL Lacertae的首次同时NICER和NuSTAR观测。NICER和NuSTAR联合谱符合破幂律,在$\sim$ 2.7 keV处,光子指数在2.10…
2021-11-08 astro-ph.HE
Microflare Heating of a Solar Active Region Observed with NuSTAR, Hinode/XRT, and SDO/AIA
NuSTAR是一个高灵敏度聚焦硬X射线望远镜,在其初始太阳指向中观测到了几个小的微耀斑。本文介绍了NuSTAR和Hinode/XRT在2015年4月29日~11:29 UT首次联合观测到的微耀斑。这个微耀斑显示材料加热到几百万开尔文,用Hinode/XRT在软X射线(SXR)中观察到,并且用SDO/AIA在极紫外(EUV)中隐约可见。对于该区域的四个NuSTAR观测中的三个(前,衰变和后阶段),光谱很好地拟合了3.2-3.5 MK的单一热模型,但在脉冲阶段的光谱显示出高达10 MK的额外发射,相当于A0.1 GOES类的发射。我们使用SDO/AIA,Hinode/XRT和NuSTAR恢复差分发射测量(DEM),在温度方面提供前所未有的覆盖范围。我们发现耀斑前的DEM峰值约为3 MK,并在5 MK时急剧下降;但在微耀斑的脉冲阶段,高于3 MK的发射更亮,并延伸到10 MK,给出约$2.5 \times 10^{25}$ erg s $^{-1}$的加热速率。由于NuSTAR光谱是纯热的,我们确定了可能的非热韧致辐射的上限。我们发现,加速电子的加热源需要一个低能量截止$E_{c} \lesssim 7$ keV的$δ\ge 7$的幂律谱。总之,这第一个NuSTAR微耀斑非常类似于更强大的耀斑。
2017-07-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
The ultra luminous X-ray source NuSTAR J095551+6940.8: A magnetar in a high mass X-ray binary
Bachetti等人最近在M82中探测到来自超亮X射线源(ULX)NuSTAR J095551+6940.8的脉动,表明该物体是高质量X射线双星(HMXB)系统中的吸积中子星。该天体的超爱丁顿光度意味着磁场足够强以抑制散射截面,除非它的光束是在一个有利的角度。我们证明了脉冲星的力矩平衡条件表明中子星的偶极磁场为$6.7 \times 10^{13}$ G,比Bachetti等人估计的高两个数量级,并进一步指出,更强的磁场很可能存在于更高的多极中。这支持了最近的观点,即如果在过渡过程中磁场衰减一个数量级,磁星就会从HMXB下降。
2014-12-12 astro-ph.HE
On the Binary-Neutron-Star Post-Merger Magnetar Origin of XRT 210423
XRT 201423是一种X射线瞬态,具有持续4.1 ks的几乎平坦的平台,然后是陡峭的衰减。这一特征表明,它可能来自于一颗通过中子星合并形成的磁星,类似于CDF-S XT 2,并被预测为中子星合并的一种电磁对应物。我们测试的数据与此模型的合规性,并使用所观察到的持续时间和通量的X射线信号,以及光发射的上限,构成约束的参数的基本推定的磁星。自由区和捕获区的几何配置被认为是。我们发现,数据通常与这样的模型相一致。磁星的表面偶极磁场和椭圆率在自由区(俘获区)组态下应分别满足$B_p < 7\times 10^{14}{\rm G}$($B_p < 4.9 \times 10^{14}{\rm G}$)和$ε< 1.5 \times 10^{-3}$($ε< 1.1 \times 10^{-3}$)。距离的上限(例如,具有$η_x = 10^{-4}$的$z < 0.55$或具有$η_x = 10^{-2}$的$z < 3.5$)可以从X射线数据导出,其取决于自旋下降光度的X射线耗散效率$η_x$。光学对应物的未检测对源的距离(即,$z > 0.045$)设置了保守的下限,而与几何配置无关。
2021-06-10 astro-ph.HE
Re-awakening of GRS 1716--249 after 23 years, observed by {\it Swift}/XRT and {\it NuSTAR}
在这项工作中,我们对GRS 1716- 249在最近的2016- 2017爆发期间的{PDMATHAMM Swift}/XRT和{PDMATHAMM NuSTAR}观测进行了光谱和时间分析。这颗低质量的X射线双星在经历了23年的长时间平静后,经历了一次非凡的爆发,因为它的最后一次大爆发是在1993年。在2017年4月,07日和10日的两个不同时期观察到了该源。在能量范围0.5 $-$ 79.0千电子伏的最佳拟合联合光谱拟合表明,光谱是最好的描述相对冷,弱盘黑体发射,占主导地位的热康普顿化发射,和相对论加宽的荧光铁K $α$发射线。我们观察到一个明确的指示康普顿驼峰约30千电子伏。我们还检测到$\sim1.3$ keV的过量特征。假设日冕的灯柱几何形状,我们将两次观测的内盘半径限制为11.92 $^{+8.62}_{-11.92}$ R $_{ISCO}$(即,上限)和10.39 $^{+9.51}_{-3.02}$ R $_{ISCO}$(其中R $_{ISCO}\equiv$是最内侧稳定圆形轨道的半径)。在GRS 1716- 249中首次检测到一个显著的($\sim5σ$)型$-$ C准周期振荡(QPO),频率为$1.20\pm0.04$ Hz,在第二次观测结束时漂移到$1.55\pm0.04$ Hz($\sim6σ$)。推导出的光谱和时间特性表现出QPO频率和光子指数之间的正相…
2019-05-29 astro-ph.HE
Broad-band spectral evolution and temporal variability of IGR J17091-3624 during its 2016 outburst : SWIFT and NuSTAR results
我们基于SWIFT和NuSTAR进行的观测活动报告了2016年银河系瞬变黑洞候选者IGR J17091-3624的爆发。用SWIFT-XRT观测到的爆发剖面在硬度强度图中显示出典型的“q”形。基于不同参数的光谱和时间演化,我们能够识别HID的q轮廓和硬度RMS图(HRD)中的所有光谱状态。XRT和NuSTAR的观测结果都表明,在爆发上升阶段的低硬和硬中间态期间,低频准周期振荡(QPO)的演变。我们还发现了mHz的QPO,以及不同时间尺度的不同相干类变率(心跳振荡),类似于$ρ$类(在GRS 1915+105中观察到)。宽带XRT和NuSTAR光谱的唯象建模也揭示了高能量截止的演变和存在的反射电离物质在爆发的上升阶段。此外,我们在0.5 - 79 keV的SWIFT和NuSTAR的X射线光谱进行建模,以了解吸积流动力学的基础上的两个组件流模型。从这个模型中,我们将源的质量限制在10.62 - 12.33 Msun的范围内,置信度为90%,这与早期的发现一致。
2018-08-16 astro-ph.HE
A NuSTAR study of the 55 ks hard X-ray pulse-phase modulation in the magnetar 4U 0142+61
分析了2014年3月获得的磁星4U 0142 +61的档案NuSTAR数据,总时间跨度为258 ks。这是为了再次确认该源的硬X射线脉冲相位中的55 ks调制,该调制是在2009年通过朱雀观测发现的(Makishima等人,2014年)。事实上,NuSTAR在8.68917 s检测到的10-70 keV X射线脉冲在相同的55 ks周期或该值的一半也被相位调制(置信度为98%或更高)。此外,对2013年获得的另一个朱雀数据集4U 0142 +61的简要分析再次证实了15-40 keV脉冲中相同的55 ks相位调制。因此,使用Suzaku(2009年和2013年)和NuSTAR(2014年)在一致的时间段检测到硬X射线脉冲相位调制。然而,调制幅度变化显著; Suzaku(2009)的A=0.17 s,Suzaku(2013)的A=1.2 s,NuSTAR的A=0.17 s。此外,与NuSTAR检测到的相位调制特性之间的前1/3和后2/3的观察有很大的不同。在低于10 keV的能量,脉冲相位调制没有检测到与朱雀或NuSTAR。这些结果加强了Makishima等人(2014)的观点; 4U 0142 +61中的中子星保持自由进动,可能是由于1 e 16 G的超强环形磁场造成的轻微轴向变形。进动的摆动角度应该保持不变,但脉冲相位调制幅度在几个月到几年的时间尺度上变化,大概是因为恒星轴周围硬…
2018-10-26 astro-ph.HE
Accretion of a clumped wind from a red supergiant donor onto a magnetar is suggested by the analysis of the XMM-Newton and NuSTAR observations of the X-ray binary 3A 1954+319
3A 1954+319长期以来一直被归类为共生的X射线双星,拥有一颗缓慢旋转的中子星和一颗年老的M型红巨星。最近,由于发现施主星是M超巨星,这一分类得到了修订。这使得3A 1954+319成为罕见的高质量X射线双星,由一颗中子星和一颗红超巨星供体组成。在本文中,我们分析了两个档案和尚未公布的XMM-牛顿和NuSTAR观测的来源。我们进行了详细的硬度比分辨光谱分析,以寻找光谱的变化,可以帮助调查的结构的非均匀M超巨星风的中子星吸积。我们讨论了我们的研究结果的背景下,风馈超巨星X射线双星,并表明,最新的发现3A 1954+319加强了假设,在这个系统中的中子星被赋予一个磁星一样的磁场强度($\gtrsim10^{14}$ G)。
2021-12-15 astro-ph.HE
A high-magnetic-field radio pulsar survey with Swift/XRT
本文介绍了用Swift/XRT对高磁场射电天体(高B PSR)的X射线测量结果。在量子临界场${\it B_{\rm q}}=4.4\times10^{13}$ G附近的偶极磁场${\it B_{\rm d}}$作用下,对旋转动力双星的X射线观测对于理解旋转动力双星和磁星之间的跃迁具有重要意义,因为有一些天体具有类磁星的性质。在ATNF脉冲星目录中的27个高B PSR中,没有报道或在X射线波段没有有效的上限,我们分析了21个对象的Swift/XRT数据,其中6个对象是新观测到的,15个对象是从存档数据中提取的。因此,我们对所有21个对象都有了新的$3σ$上限。由于上限是严格的,我们得出结论,我们没有找到任何类似磁铁的高B PSR,如PSR J1819 $-$ 1458。得到了高B PSR中高X射线效率的概率为$11\%-29\%$。结合以前的观察,我们讨论了哪些参数导致类磁星性质。这可能表明,类磁星的性质出现时,只有${\it B_{\rm d}}\gtrsim10^{13.5}$ G的射电脉冲星的人口。即使包括无线电静音高B RPP,也是如此。
2019-05-30 astro-ph.HE
NuSTAR observations of X-ray bursts from the magnetar 1E 1048.1-5937
我们报告了在2013年7月的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)观测活动中,从6.5秒磁星1 E 1048.1-5937探测到8个明亮的X射线爆发。我们研究了这些爆发的形态和光谱特性及其随时间的演化。爆发导致计数率增加了几个数量级,有时受到探测器死时间的限制,并在1-4 s的T90持续时间内显示kT=6-8 keV的黑体光谱,类似于从源检测到的早期爆发。我们发现,在尾部的爆发的光谱可以用一个吸收黑体与温度随流量下降。爆发通量衰减遵循指数为0.8-0.9的幂律。在爆发的尾部光谱,我们检测到一个~13千电子伏的发射功能,类似于以前的爆发,从这个来源,以及从其他磁星观测与罗西X射线定时探测器(RXTE)。我们探讨了光谱特征的可能来源,如质子回旋辐射,这意味着在发射区的磁场强度为B~ 2 × 10 ^15 G。然而,不同物体中特征能量的一致性需要进一步解释。
2014-06-12 astro-ph.HE
Deep NuSTAR and Swift Monitoring Observations of the Magnetar 1E 1841-045
我们报告了2013年9月对磁星1 E 1841-045进行的350-ks NuSTAR观测。在观测期间,NuSTAR探测到6个短持续时间的爆发,带有$T_{90}<1$。在最亮的爆发之后检测到发射尾的升高水平,持续$\sim$ 1 ks。在返回到持久性排放水平之前,排放呈幂律衰减,时间指数为0.5。长时间的观测还提供了源持续X射线发射的详细相位分辨光谱。通过与先前报道的持续光谱进行比较,我们发现源硬带发射在大约10年内一直是稳定的。持续的硬X射线发射很好地拟合了日冕外流模型,其中磁层中的$e^{+/-}$对向上散射热X射线。我们拟合的相位分辨光谱使我们能够估计磁星的旋转轴和磁偶极子轴之间的角度,$α_{mag}=0.25$,扭曲的磁通量,$2.5\times10^{26}\rm \ G\ cm^2$,以及扭曲的磁层中释放的功率,$L_j=6\times10^{36}\rm \ erg\ s^{-1}$。假设硬X射线光谱是这个模型,那么软X射线成分就可以很好地用双黑体模型来拟合,其中较热的黑体与恒星上扭曲的磁场线的足迹相一致。我们还报告了自2011年7月以来获得的3年Swift监测观察结果。在此期间,软X射线光谱保持稳定,并且定时行为是有噪声的,具有大的定时残差。
2015-05-20 astro-ph.HE
NuSTAR discovery of a 3.76-second transient magnetar near Sagittarius A*
我们报告发现3.76秒的脉动,从一个新的爆发源附近的Sgr A* 观察NuSTAR天文台。来自SGR J1745-29的强信号在3-10 keV频带中呈现出以脉冲分数27+/-3%调制的复杂脉冲轮廓。相隔9天的两次观测得出的自旋下降速率为Pdot =(6.5+/-1.4 x10 ^{-12}。这意味着旋转偶极子模型的磁场B = 1.6 × 10^14 G,自旋下降功率Edot = 5 × 10^33 erg/s,特征年龄P/2 Pdot = 9 × 10^3 yr。然而,当前Pdot可能不稳定,特别是在爆发期间。在观测过程中,通量和调制保持稳定,3-79 keV的光谱可以用黑体加幂律模型很好地拟合,温度kT_BB = 0.96+/-0.02 keV,光子指数= 1.5+/-0.4。NuSTAR和Swift测量的中性氢柱密度(nH ~ 1.4x10^23 cm^{-2})表明SGR J1745-29位于银河系中心或附近。在已发表的钱德拉巡天星表中,X射线星表的缺失使得2-8 keV的静态亮度极限为Lx ~< 10^32 erg/s。爆发、时间和光谱特性表明,一颗瞬变磁星正在经历一次爆发,其亮度为2-79 keV,最高可达3.5x10^35 erg/s,距离为8 kpc。SGR J1745-29加入了一个不断增长的瞬变磁星子类,表明许多静止磁星在X射线波段仍然没有被探测到,或者已经被探…
2013-05-15 astro-ph.HE
Black hole spin estimation of XTE J2012+381 using simultaneous observations of Swift/XRT and NuSTAR
本研究利用Swift/XRT和NuSTAR的同步X射线观测数据,通过两种反射模型估算了黑洞候选体XTE J2012+381的自旋与倾角,结合连续谱拟合得到其质量,并解释了该源的铁丰度超太阳问题。
2024-07-10 astro-ph.HE
Hard X-ray Observations of the Hydrogen-poor Superluminous Supernova SN 2018hti with NuSTAR
一些贫氢超亮超新星可能由磁星中央引擎提供动力,使它们的光度大于普通超新星。虽然磁星的自旋下降预计会产生大量的X射线通量,但直接的观测证据仍有待发现,从而引发了“能量缺失”问题。在这里,我们提出了附近的SN 2018 hti 2.4y(静止帧)的光学峰值后的NuSTAR观测。我们预计,到这个时候,对于能量高于约15 keV的光子来说,喷出物已经变得光学薄。在超新星位置低至$F_{\rm{10-30keV}} = 9.0\times 10^{-14}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$,或在距离271 Mpc的$7.9 \times 10^{41}$ erg s $^{-1}$的上限处,没有探测到通量。这就限制了在10- 30 keV范围内,来自假定的自旋下降磁星的辐射热光度的分数在保守情况下为$f_{\rm X} \lesssim 36$ %,在乐观情况下为$f_{\rm X} \lesssim 11$ %。
2022-11-28 astro-ph.HE
A NuSTAR confirmation of the 36 ks hard X-ray pulse-phase modulation in the magnetar 1E 1547.0$-$5408
本文描述了对旋转最快的磁星1 E 1547 $-$ 5408的NuSTAR数据的分析,该数据于2016年4月获得,时间间隔为151 ks。用1-60 keV的$1.7 \times 10^{-11}$ ergs s $^{-1}$ cm $^{-2}$通量和周期为$2.086710(5)$ sec的脉动检测该源。在8-25 keV,脉冲被相位调制,周期为$T=36.0 \pm 2.3$ ks,幅度为$\sim 0.2$ sec。这再次证实了朱雀在2009年爆发时在$T=36.0 ^{+4.5}_{-2.5} $ ks上发现的相同效应。这些结果加强了从朱雀星数据得出的观点,即磁星由于$\sim 0.6 \times 10^{-4}$的轴向变形而进行自由进动,这可能是由内部环形磁场达到$\sim 10^{16}$ G引起的。与朱雀的情况一样,在低于$\sim 8$ keV的能量中没有检测到调制。在10 keV以上,脉冲相位行为,包括36 ks调制参数,表现出复杂的能量依赖性:在$\sim 22$ keV,调制幅度增加到$\sim 0.5$秒,和调制相位改变$\sim 65^\circ$超过10- 27 keV,随后由相位反转。虽然脉冲的意义和脉冲的分数最初是非常低的$>10$千电子伏,他们都显着增加,当个别光子的到达时间被纠正这些系统的脉冲相位变化。这些复杂现象的可能起源进行了讨论,在…
2021-01-30 astro-ph.HE
NuSTAR observations of magnetar 1E 1841-045
我们报告新的光谱和时间观测的磁星1 E 1841-045在Kes 73超新星遗迹获得的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)。结合新的Swift和存档的XMM-Newton和Chandra观测,相位平均光谱的特征在于黑体加双幂律模型,与以前的多任务X射线结果一致。然而,我们无法重现使用朱雀观测报告的光谱结果。脉冲部分的源被发现增加光子能量。在~20 keV和~50 keV下,测得的均方根脉冲分数分别为~12%和~17%。我们检测到一个新的功能,在24- 35 keV带脉冲轮廓,这是唯一的双峰。该特征可以与相位分辨光谱中可能的吸收或发射特征相关联。我们使用Beloborodov(2013)最近开发的电子-正电子流出模型拟合磁星硬X射线发射的X射线数据。这产生了令人满意的拟合,允许对中子星的旋转轴和磁轴之间的角度约20度以及旋转轴和视线之间的角度约50度的约束。在这个模型中,软X射线分量与单个黑体不一致;添加第二个黑体或幂律分量符合数据。双黑体解释表明,温度kT~0.9 keV的热点占据~1%的恒星表面。
2013-11-19 astro-ph.HE
First characterization of Swift J1845.7-0037 with NuSTAR
硬X射线瞬变源Swift J1845.7-0037由Swift/BAT于2012年发现。然而,当时没有对放射源进行专门观察。2019年10月,该源再次活跃,Swift/XRT探测到周期约为199秒的X射线脉动。这引发了对NuSTAR的后续观察。在这里,我们使用NuSTAR和Swift/XRT的源属性的定时和光谱分析报告。主要目标是确认脉动和在源的宽带光谱中搜索可能的回旋加速器线,以探测其磁场。尽管探测到了周期为207.379(2)的非常显著的脉动,但在源的光谱中没有发现回旋线的证据。因此,我们讨论的磁场的强度的基础上的源通量和检测的过渡到“冷盘”吸积制度在2012年爆发。我们的结论是,最有可能的是,源是一个高度磁化的中子星与B 1 e 13 G在一个大的距离d~10 kpc。后者与NuSTAR能带中未检测到回旋加速器线一致。
2019-11-04 astro-ph.HE
Early Optical Observations of GRB 150910A: Bright Jet Optical Afterglow and X-ray Dipole Radiation from a Magnetar Central Engine
伽马射线暴(GRB)150910 A由{ \it Swift}/BAT探测到,然后由{ \it Swift}/XRT,{ \it Swift}/UVOT和地面望远镜快速观察到。本文报道了利克天文台GRB~ 150910 A的光谱和光度观测结果,并结合BAT和XRT获得的数据,探讨了光学余辉和X射线余辉的物理来源。光变曲线表明喷流发射事件持续$\sim 360$ ~s,从BAT到XRT(Episode I)有一个尖锐的脉冲。在Episode II中,光发射具有平滑的起始隆起,随后是正常的衰减($α_{\rm R,2} \approx -1.36$),如标准外部冲击模型中所预测的,而X射线发射表现出平台($α_{\rm X,1} \approx -0.36$),随后是陡峭的衰减($α_{\rm X,2} \approx -2.12$)。光变曲线显示出明显的色性,X射线通量过量。我们的研究结果表明,GRB 150910 A是一个不寻常的伽玛暴驱动的一个新诞生的磁星与其极高能量的磁偶极子(MD)风在第二集,这压倒性地主导了观测到的早期X射线平台。喷流瞬发辐射的辐射效率为$η_γ \approx 11\%$。在BAT和XRT波段都检测到了MD风发射,使其成为XRT所看到的MD风的当前样本中最亮的。推知磁星的初始自旋周期($P_0$)和表面极帽磁场强度($B_p$)分别为$1.02 \time…
2020-04-26 astro-ph.HE
Magnetar Broadband X-ray Spectra Correlated with Magnetic Fields: Suzaku Archive of SGRs and AXPs Combined with NuSTAR, Swift, and RXTE
对2006年至2013年朱雀号观测到的15颗磁星的1-70 keV持续谱进行了研究。结合早期NuSTAR对4个硬X射线发射体的观测,9个天体显示出以$\gtrsim$ 10 keV为主的硬幂律发射,$\sim$ 1- $11\times 10^{-11}$ ergs $^{-1}$ cm $^{-2}$的通量为15- 60 keV。硬X射线亮度$L_{\rm h}$,相对于一个软热表面辐射$L_{\rm s}$,往往变得更高的年轻和强磁化的对象。从以前的研究更新,他们的硬度比,定义为$ξ=L_{\rm h}/L_{\rm s}$,与测得的自旋下降率$\dot{P}$为$ξ=0.62 \times (\dot{P}/10^{-11}\,{\rm s}\,{\rm s}^{-1})^{0.72}$,对应的偶极场强$B_{\rm d}$($ξ\propto B_{\rm d}^{1.41}$)和特征年龄$τ_{\rm c}$($ξ\propto τ_{\rm c}^{-0.68}$)的正相关性和负相关性,分别。在我们的样品中,在X射线爆发期间观察到五个瞬态,并将结果与Swift/XRT和RXTE/PCA监测的长期1-10 keV通量衰变进行比较。用地震学中的经验公式近似计算了三次明亮爆发的衰减曲线,表明$\sim$存在10-40 d的平台相。瞬变显示出$L_{\rm s}$ $\sim$…
2017-04-24 astro-ph.HE
Constraining the Properties of GRB Accreting Magnetar with $R/I$ Evolutionary Effects Using \emph{Swift}/XRT Data
CAS Key Laboratory of Space Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿交叉科学研究院(天体物理方向));School of Mathematics and Science, Hebei GEO University(河北地质大学数理学院);Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所尼尔斯·玻尔国际学院及DARK中心);Department of Astronomy, Xiamen University(厦门大学天文学系);Department of Physics, School of Physics and Materials Science, Nanchang University(南昌大学物理与材料科学学院物理学系)
利用Swift/XRT数据研究GRB吸积磁星的性质,发现其自转周期与磁场的关系及吸积率的约束。
2025-12-30 astro-ph.HE
Broadband Spectrum of the X-ray Binary M33 X-6 from NuSTAR and Swift-XRT Data: An Extragalactic Z-Source?
我们提出了我们的X射线光谱的研究结果的源X-6在附近的星系M33获得的第一次在能量超过10 keV的NuSTAR轨道望远镜的数据。使用了3 keV以下能量范围的存档Swift-XRT数据,这使得可以在0.3-20 keV的宽能量范围内构建M33 X-6的光谱。该源的光谱可以用光学和几何学上较厚的吸积盘模型来描述,其最高温度约为2 keV,内径约为5 cos^{-1/2}(θ)km(其中“θ”是未知的盘相对于观测者的倾角)。也有证据表明在光谱中存在额外的硬组分。在0.3-20 keV宽能量范围内,首次测量到M33 X-6的X射线亮度为~2*10^{38}尔格/秒,其中10-20 keV X射线硬波段的亮度约占源总亮度的10%。所获得的结果表明,X-6可能是一个Z源,即,一个在弱磁化中子星上有次临界吸积的X射线双星。
2018-09-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Temporal and spectral X-ray properties of magnetar SGR 1900+14 derived from observations with NuSTAR and XMM-Newton
X射线观测在理解磁星的发射机制和相关物理现象方面起着至关重要的作用。我们报告了2016年对一颗年轻磁星SGR 1900+14的X射线观测,该磁星因1998年8月的一次巨大耀斑而闻名。2016年10月20日,使用XMM-Newton和NuSTAR分别进行了23和123 ks曝光的同时观测。NuSTAR硬X射线覆盖范围使我们能够检测高达70 keV的源。1-10 keV和15-60 keV通量分别为$3.11(3)\times10^{-12}\;{\rm erg\;s^{-1}\;cm^{-2}}$和$6.8(3)\times10^{-12}\;{\rm erg\;s^{-1}\;cm^{-2}}$。1-70 keV的光谱很好地拟合了黑体加幂律模型,表面温度为$kT=0.52(2)\;{\rm keV}$,光子指数为$Γ=1.21(6)$的硬幂律,柱密度为$N_{\rm H}=1.96(11)\times10^{22}\;{\rm cm^{-2}}$。与2006年和2009年的观测结果相比,1-10 keV的通量下降了25- 40%,而光谱形状没有显示出任何显著的变化,$kT$和$N_{\rm H}$的差异在10%以内。通过时序分析,我们发现SGR 1900+14在2016年10月20日的自转周期为$5.22669(3)\;{\rm s}$。旋转周期的长期演变表明,$\dot{P}$的…
2019-07-11 astro-ph.HE
The Magnetic Field Evolution of ULX NuSTAR J095551+6940.8 in M82--A Legacy of Accreting Magnetar
超亮X射线源通常被认为是质量约为$10^{2-3}M_{\odot}$的黑洞。然而,最近Bachetti等人在M82中发现的NuSTAR J 095551 +6940.8表明它具有自旋周期$P=1.37\rm\,s$和周期{ \bf derivative} $\dot{P}\approx-2\times10^{-10}\rm\,s\,s^{-1}$,这为某些超亮X射线源可能是中子星提供了强有力的证据。利用吸积中子星极向磁场衰变引起的吸积模型和标准自旋上旋力矩,我们得到了该源可能是一个演化的磁巨星。结果表明,NuSTAR J 095551 + 6940. 8仍处于自旋上升过程,吸积$\sim 10^{-2.5}$ \ms后,极区磁场衰减到$4.5\times10^{12}\rm\,G$附近,极区外存在较强的磁场,这可能是观测到低场磁星的原因.源的超光度可以用射束效应和两种吸积--径向随机吸积和盘吸积来解释。由于磁星的诞生率大约是正常中子星的10%,我们猜测几个超亮X射线源应该具有与NuSTAR J 095551 +6940.8类似的性质。
2016-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Swift-XRT and NuSTAR Monitoring of Obscuration Variability in Mrk 477
利用Swift-XRT与NuSTAR等15次X射线观测分析Mrk 477,发现其遮蔽柱密度可在约两周内频繁变化,并揭示遮蔽变化概率随时间尺度增大而上升。
2025-02-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The X-ray reactivation of the radio bursting magnetar SGR 1935+2154
SGR J1935+2154在被发现为磁星几年后,于2020年4月27日开始了一个新的爆发活跃阶段,伴随着其X射线持续发射的大幅增强。在这次活动中探测到了无线电单脉冲,加强了磁星和快速射电暴之间的联系。我们报告了使用Swift、NuSTAR和NICER对SGR J1935+2154从再激活前约3天至再激活后约3周的X射线监测。我们在NICER和NuSTAR观测中探测到了X射线脉动,并将自旋周期导数限制在|Pdot| < 3e-11 s/s(3 sigma c.l.)。脉冲曲线显示了作为时间和能量的函数的在单峰和双峰之间的可变形状切换。脉冲分数在约10天内从约34%降至约11%(5-10 keV)。X射线光谱与吸收黑体模型很好地拟合,温度从kT ~ 1.6降至0.45-0.6 keV,加上使用NuSTAR观察到的高达~25 keV的非热分量(Gamma ~ 1.2)。0.3-10 keV X射线亮度(6.6 kpc)在不到4天的时间内从~ 6 e33 erg/s增加到约3e 35 erg/s,然后在爆发后的3周内再次下降到2.5e34 erg/s。我们还探测到几个X射线爆发,具有短磁星爆发的典型特性。
2020-07-22 astro-ph.HE
Probing a Magnetar Origin for the population of Extragalactic Fast X-ray Transients detected by Chandra
本文基于Chandra数据在双中子星合并磁星模型框架下分析了9个河外快速X射线暂现源(FXTs),推导出磁星与抛射物参数,发现其磁场和自转周期分布与短伽马射线暴相似,并探讨了引力波探测的潜在红移范围。
2024-01-02 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
Constrain magnetar parameters by taking into account the evolutionary effects of radius and moment of inertia with \emph{Swift}/XRT data
本研究考虑半径与转动惯量演化效应,利用Swift/XRT数据约束磁陀星参数,发现忽略演化效应会导致参数偏差,得到磁陀星参数与喷流能量的普适关联,并评估了相关GRB遗迹引力波的探测前景。
2025-09-03 astro-ph.HE
Violent Hard X-ray Variability of Mrk 421 Observed by NuSTAR in 2013 April
经过充分研究的耀变体Markarian 421(Mrk 421,$z$ =0.031)在2013年4月爆发时是密集的多波长活动的主题。所记录的X射线和极高能量(VHE,E $>$ 100 GeV)$γ$射线通量是从该天体测量到的最高值。在活动高峰期,由硬X射线聚焦望远镜{ \it核光谱望远镜阵列}({ \it NuSTAR})和{ \it Swift} X射线望远镜(XRT)进行监测。在这项工作中,我们提出了一个详细的变化分析{ \it NuSTAR}和{ \it Swift}-XRT观测Mrk 421在这个耀斑事件。我们获得了最短的通量倍增时间14.01 $\pm$ 5.03分钟,这是最短的硬X射线(3 $-$ 79千电子伏)的变化记录从Mrk 421和黑洞的事件视界的光交叉时间的顺序。在大多数{ \it NuSTAR}观测中发现了叠加在缓慢变化耀斑上的极快变率事件的模式。我们认为,这些奇特的变化模式可以解释由快速移动的紧凑的发射区内的射流的磁能耗散和重联。基于快速变化,我们推导出$B \ge 0.73 δ_1^{-2/3} \, ν_{19}^{1/3}$ ~G的磁场强度的下限,其中$δ_1$是单位为10的多普勒因子,$ν_{19}$是单位为$10^{19}$ ~Hz的特征X射线同步辐射频率。
2015-08-26 astro-ph.HE
Discovery of Three Candidate Magnetar-powered Fast X-ray Transients from Chandra Archival Data
有人提出,在中子星合并的双星中可能会形成一个残余的稳定磁星,导致一个可以持续数千秒的快速X射线瞬变(FXT)。最近,Xue等人提出CDF-S XT 2正是这样一种源。如果得到证实,这种发射可以用来寻找电磁对应物的引力波事件从双中子星合并,有短的伽马射线暴和相应的余辉看到离轴,因此太弱而无法检测。在这里,我们报告发现三个新的FXTs,XRT 170901,XRT 030511和XRT 110919,从初步搜索钱德拉档案数据。与CDF-S XT 2类似,这些新的FXT具有非常快的上升(不到几十秒)和持续1-2 ks的X射线通量$\sim$ $1.0\times10^{-12}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$的平台,随后是陡峭的衰减。它们的光学/红外对应物,如果存在的话,是非常弱的,反对这些FXTs的恒星耀斑起源。对于XRT 170901,我们发现了一个微弱的宿主星系,其源位于外围,与CDF-S XT 2非常相似。因此,我们新发现的FXTs也是由双中子星合并产生的磁星供电的X射线瞬变的强有力的候选者。
2022-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
The long-term enhanced brightness of the magnetar 1E 1547.0-5408
我们提出了自2004年2月以来的磁星1 E 1547.0-5408的X射线发射特性的演变,在一段时间内,涵盖三个爆发。我们分析了Swift,NuSTAR,Chandra和XMM-Newton X射线卫星的新观测和档案观测。在过去的9年中,该源的软X射线通量相对稳定,为$\approx$ 10 $^{-11}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$(0.3-10 keV),比2009年最后一次爆发峰值时的通量弱一个数量级,但比2006年的水平大$\sim$ 30倍。从2016年4月和2019年2月最近的两次NuSTAR观测中提取的宽带光谱显示了高达$\sim$ 70 keV的微弱硬X射线发射。它的光谱可以用平坦的幂律分量来描述,它的通量是$\sim$ $7 \times 10^{-12}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$(10-70 keV),比2009年爆发的峰值小了$\sim$ 20倍。硬X射线光谱形状随时间显著变平,这与软X射线成分的整体冷却趋势不一致。从这些NuSTAR点提取的脉冲轮廓显示了形状和振幅随能量(高达$\approx$ 25 keV)的变化。我们的分析显示,1 E 1547.0-5408的通量还没有衰减到2006年的水平,并且源已经在稳定的高强度状态徘徊了几年。这可能表明,磁星可以在不同的持续状态之间跳跃,这些状态可能与爆发事件有关,…
2019-12-19 astro-ph.HE
Swift, NuSTAR, and INTEGRAL observations of the symbiotic X-ray binary IGR J16194-2810
本研究通过Swift/XRT和NuSTAR同时观测共生X射线双星IGR J16194-2810,未发现回旋吸收特征,谱由黑体与幂律成分描述,排除吸积盘热成分,支持风供双星模型,并利用档案数据验证其谱长期稳定。
2023-11-13 astro-ph.HE
NuSTAR Detection of Quiescent Hard X-Ray Emission from SGR 0526-66 in the Large Magellanic Cloud
软伽马射线中继器(SGR)0526-66是第一个被确认的磁星,预计位于大麦云星云的超新星遗迹N49内。基于我们的~50 ks NuSTAR观测,我们在10-40 keV波段首次探测到了静止态0526-66。基于我们的NuSTAR和档案钱德拉ACIS数据的联合分析,我们坚定地建立了非热成分的存在,在X射线光谱的0526-66除了热发射。在最佳拟合黑体(BB)加幂律(PL)模型中,PL分量的斜率(光子指数γ = 2.1)比其它磁星的PL分量的斜率(γ> ~1.5)要陡。X射线谱的软部分可以用具有kT = 0.43 keV的温度的BB分量来描述。X射线发射区的最佳拟合半径(R = 6.5 km)小于中子星的标准尺寸。如果我们假设除了热BB分量之外,中子星还有一个典型半径为R = 10 km的冷BB分量(2BB + PL模型),对于被动冷却的中子星表面,得到了较低的BB温度kT = 0.24keV,而kT = 0.46 keV的热点发射占主导地位的热光谱(约85%的热光度在0.5-5 keV带)。仍然需要非热组件(伽马~ 1.8)。
2020-03-26 astro-ph.HE
Chandra, MDM, Swift, and NuSTAR observations confirming the SFXT nature of AX J1949.8+2534
AX J1949.8+2534是INTEGRAL(IGR J19498+2534)观测到的一个候选超巨星快X射线瞬变(SFXT)。我们报告的结果,六尼尔Gehrels斯威夫特-XRT,钱德拉,和一个NuSTAR观测的来源。我们发现的证据表明,快速的X射线变化的几个KS的时间尺度。幸运的是,钱德拉观察到光源处于相对明亮的状态,使我们能够自信地识别光源的光学/近红外对应物。我们还获得了该对应物的光谱,其显示H $α$发射线和He I吸收特征。光源的光度学和光谱允许我们限制其距离$\sim7-8$ kpc和红化$A_V=8.5-9.5$。我们发现这颗恒星可能是早期的B型Ia超巨星,证实AX J1949.8+2534确实是一颗SFXT。
2019-04-22 astro-ph.HE
Multi-Wavelength Observation Campaign of the TeV Gamma-Ray Binary HESS J0632+057 with NuSTAR, VERITAS, MDM, and Swift
HESS J 0632 +057属于一个罕见的双星系统,它能发射出100 GeV以上的伽马射线。它以其独特的高能量光曲线而闻名,其特点是尖锐的“主要”峰和更广泛的“次要”峰。我们介绍了NuSTAR和VERITAS在2019年12月至2020年2月的第二个峰值期间的同期观测结果,当时轨道相位($ϕ$)在0.55和0.75之间。NuSTAR探测到X射线光谱演化,VERITAS探测到TeV辐射。我们拟合轻子风碰撞模型的多波长光谱数据获得的四个NuSTAR和VERITAS观测,约束脉冲星自旋的亮度和磁化参数在冲击。尽管从2019年10月到2020年3月对源进行了长期监测,但MDM天文台没有检测到H $α$和H $β$线等效宽度的显著变化,这是Be盘与脉冲星相互作用的预期特征。此外,用双星内激波模型拟合折叠的Swift-XRT光变曲线数据限制了轨道参数,表明脉冲星穿过Be盘的两个轨道相位($ϕ_D = 0.13$和0.37),以及近星点相位($ϕ_0 = 0.30$)和下合相位($ϕ_{\text{IFC}} = 0.75$)。使用Swift-XRT和NuSTAR的宽带X射线光谱使我们能够在预测的磁盘通过阶段之一测量更高的中性氢柱密度。
2021-10-03 astro-ph.HE
The Fermi LAT detection of magnetar-like pulsar PSR J1846-0258 at high-energy gamma-rays
报道了费米大天区望远镜(Fermi LAT)高能\gr射线数据中射电宁静类磁星PSR J 1846 -0258的脉冲信号的探测结果。我们利用2007年8月28日至2016年9月4日的后(类磁星)爆发期的RXTE PCA和Swift XRT监测数据制作了相位相干时序模型,并使用INTEGRAL ISGRI和Fermi GBM数据进行了独立验证。PSR J1846-0258中选定的费米LAT事件的相位折叠重心到达时间导致了4.2 sigma检测(30- 100 MeV)的宽脉冲,该脉冲的形状与我们用Swift XRT(2.5- 10 keV)、INTEGRAL ISGRI(20- 150 keV)和费米GBM(20- 300 keV)测量的轮廓一致,并且在相位上对齐。脉冲通量(30- 100 MeV)为(3.91 +/- 0.97)E-9光子/(cm ^2 s MeV)。积分ISGRI 20- 150 keV脉冲轮廓的下降的意义表明脉冲硬X射线发射在爆发后时期的衰落。我们重新访问了大大改善统计的时间和光谱特性的PSR B1509-58与费米LAT测量。PSR J1846-0258和PSR B1509-58的宽带脉冲发射光谱(从2 keV到GeV能量)可以用类似的曲线形状精确描述,最大亮度为3.5 +/- 1.1 MeV(PSR J1846-0258)和2.23 +/- 0.11 MeV…
2018-01-05 astro-ph.HE
NuSTAR Discovery of a cyclotron line in KS 1947+300
我们提出了一个光谱分析的三个同时NuSTAR和雨燕/XRT观测的瞬态Be-中子星二进制KS 1947+300在其爆发期间在2013/2014。这些宽带观测得到了每3天一次的Swift/XRT监测快照的支持,我们使用这些快照来研究爆发期间光谱的演变。我们发现强烈的幂律光子指数的变化,这表明随着X射线通量的增加软化的趋势很弱。中子星显示出非常强的脉动,周期为P ~ 18.8 s。在0.8-79 keV的宽带光谱可以描述的幂律与指数截止和黑体组件在低能量。在第二次观察期间,我们检测到回旋共振散射功能在12.5千电子伏,这是不存在的观测1和3的相位平均光谱。脉冲相位分辨光谱表明,该功能的强度变化强烈的脉冲相位,是最突出的脉冲轮廓的最低限度的广泛。在相同的相位,该线在相同能量的第一次和第三次观察中也变得可见。这一发现意味着KS 1947+300的磁场强度为B ~ 1.1e12(1+z)G,处于已知回旋线源的低端。
2014-03-07 astro-ph.HE
Super-critical accretion of BeXRB SXP 15.3
我们研究了\textit{NuSTAR}在2018年底在3-79 keV硬能范围内观测到的SXP 15.3的时间和光谱特性。\textit{NuSTAR}观测的时序分析预测了$15.2388\;\pm\;0.0002\;s$的相干脉动。不同能带的脉冲波形具有能量依赖性。脉冲轮廓的形状通常暗示着扇形光束占主导地位的模式,当与测量的光度相结合时,预测源可能在超临界状态下吸积。观察到脉冲分数随能量的非单调增加。\textit{NuSTAR}观测发现,与同一天文台1年多前的分析相比,该源的脉冲周期以-0.0176秒$yr^{-1}$的速率旋转。在目前的\textit{NuSTAR}研究中,在3-79 keV能量范围内的源通量是$\sim\;1.36\;\times\;10^{-10}\;erg\;cm^{-2}\;s^{-1}$,其对应于$\sim\;6\;\times\;10^{37}\;erg\;s^{-1}$的光度。在$\sim$ 5 keV处检测到源的回旋线能量。脉冲相位分辨光谱表明,回旋线能量随脉冲相位变化显著,光子指数随通量增加而变软。此外,我们还利用2017年和2018年的\textit{Swift/XRT}观测研究了光度随时间的演化。对\textit{Swift/XRT}数据的分析表明,光子指数与源的光度成正相关,这是超临界吸积现象的一个特征。
2023-02-23 astro-ph.HE
NuSTAR observations of the unidentified INTEGRAL sources: constraints on the Galactic population of HMXBs
NuSTAR Legacy计划“未识别的INTEGRAL源”的目标是INTEGRAL在银河系平面上发现的微弱硬X射线源,以便对其性质进行结论性识别并了解微弱硬X射线源的数量。2015-2017年获得的NuSTAR和Swift/XRT观测有助于成功识别五个持久性来源。在这里,我们报告的光谱和变化的分析,这有助于巩固分类的IGR J10447-6027,IGR J16181-5407和IGR J20569+4940作为活动星系核,和IGR J17402-3656作为中间极。文中还给出了耀变体IGR J20569+4940的光谱。结合这些结果与成功识别其他此类微弱和持久的INTEGRAL来源的文献报道,我们调查可能的影响人口的持久性高质量X射线双星(HMXB)低于识别完成限制的INTEGRAL调查。目前的趋势暗示了低于$F_{\rm 17-60keV} = 10^{-11}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的持久性HMXB的不足,但在我们得出可靠的结论之前,还需要更多的努力来分类微弱的硬X射线源。
2019-10-07 astro-ph.HE
A test of the millisecond magnetar central engine model of GRBs with Swift data
一颗快速旋转的强磁化中子星(磁星)被认为是伽马射线暴(GRB)中心引擎的可能候选者。我们系统地分析了2013年8月之前探测到的长伽玛暴的Swift/XRT光变曲线,并根据它们可能拥有磁星中心引擎的可能性将它们分为四类:金,银,铝和非磁星。我们还独立地分析了短伽玛暴的数据与一个假定的磁星中央引擎。然后,我们对磁星样品和非磁星样品的各种性质进行了统计研究,并调查数据是否与存在两种类型的中央引擎的假设一致。通过对磁星物理参数的推导,我们发现金、银样品的观测结果与磁星模型的预测基本一致。对于合理的长伽玛暴聚束因子,推导出的磁星表面磁场$B_p$和初始自旋周期$P_0$落入合理范围。另一方面,短伽玛暴中的磁星风与各向同性一致。磁星样本中没有伽玛暴的束流修正总能量超过磁星初始自旋能量定义的最大能量预算,而一些非磁星伽玛暴确实违反了这样的限制。经过光束校正后,平均而言,非磁星样品比磁星样品更有活力和发光。我们的分析表明,毫秒磁星可能在一个很好的部分,但可能不是所有的伽玛射线暴。
2014-02-19 astro-ph.HE
IXPE detection of highly polarized X-rays from the magnetar 1E 1841-045
IXPE首次观测到磁星1E 1841-045在爆发活跃期后的高偏振X射线,偏振度随能量从约15%增至55%,结合NuSTAR光谱分析揭示热成分、中间幂律和硬幂律的不同偏振特性与起源。
2025-02-28 astro-ph.HE
First hard X-ray observations of the blazar S5 0716+714 with NuSTAR during a multiwavelength campaign
我们报告了2015年1月和2月在源的燃烧状态下针对S5 0716+714的多频率活动的结果。观测是使用下列仪器进行的:费米/大面积望远镜、核光谱望远镜阵列、X射线望远镜和Ultraciolet/光学望远镜。在所有频率上都可以看到升高的通量水平,爆发由五个子耀斑组成。在本文中,我们专注于分析的X射线观测在软和硬制度的数据收集与NuStar和雨燕/XRT。这是第一次,当硬X射线观测的源收集与NuStar的报告。这些研究揭示了在能带中清晰可见的低能量和高能量成分,其断裂能量为8 keV,这是S5 0716+714有史以来报道的最高断裂能量。这项工作的第二部分是集中在耀斑活动期间收集的多频观测。在此期间记录的变化模式的特点是使用分数的变化幅度和描述的耀斑配置文件。相关性研究表明,光学,紫外和伽马射线观测之间的强和显着的关系,并没有发现任何研究的关系的时间滞后。
2016-05-02 astro-ph.HE
Investigation of the High-Energy Emission from the Magnetar-like Pulsar PSR J1119-6127 after the 2016 Outburst
PSR J1119-6127是一颗表现出磁星般爆发的射电脉冲星,我们使用2016年7月爆发后获得的档案高能观测对该脉冲星进行了全面调查。在2016年爆发之后,中子星表面的特定区域从约0.2 keV加热到> 0.3和> 1 keV。从10 keV以上的NuSTAR光谱中可以分辨出与磁层发射有关的光子指数< 0.5的硬非热光谱分量。发现热辐射区在爆发后4个月没有冷却,而是逐渐缩小约(20-35)%。在爆发后立即用NuSTAR检测到硬X射线脉动,置信水平为5 sigma,扣除背景的脉冲分数为(40+-10)%。然而,几天后,信号变得无法检测。利用费米数据,我们发现,在0.5-300 GeV的伽玛射线发射被抑制随着无线电脉动的消失。这可能是由磁场的重新配置引起的。我们还发现,时序噪声发生了显著变化,并且在2016年故障后,自旋下降率显著增加。我们认为,从射电到伽玛射线波段的爆发后时间和光谱行为是由磁层结构的变化、对等离子体注入和中子星上发射点的收缩引起的。
2018-09-06 astro-ph.HE
Broad Band X-ray Spectra of Atoll Source 4U 1636-536: NuSTAR and Swift Results
在这项工作中,我们调查宽频带(1-79千电子伏)的光谱性质的环礁源4U 1636-536使用组合Nu-STAR和SWIFT-XRT数据。光谱是复杂的,有来自光盘,边界层和日冕的发射分量。除此之外,还观察到一条宽的铁线。假设Schwarzchild度规的相对论性线模型符合这一特征。总通量从1.4 $\times$ 10 $^{-9}$到4.36 $\times$ 10 $^{-9}$ $ergs/s/cm^2$不等。在最高通量水平的源被发现在软状态。在这种状态下,康普顿化的部件具有温度$kT_e \sim 3$ keV和光学深度$τ\sim $ 16。我们还检测到一个非热尾指数$\sim$ 2.4,贡献$\sim$ 10 \%的总通量在软状态。我们还发现,光盘内半径,电子温度和光学深度的变化与总的0.1-100 keV的未吸收通量。本文讨论了结果的意义。
2016-11-28 astro-ph.HE
Swift, XMM-Newton, and NuSTAR observations of PSR J2032+4127/MT91 213
我们报告了我们最近对PSR J2032+4127/MT 91 213的Swift,NuSTAR和XMM-牛顿X射线和丽江光学观测,PSR J2032+4127/MT 91 213是一个周期为45-50年的伽马射线双星候选者。该系统的近星点预计将在2017年11月,预计会出现keV至TeV的高能耀斑。最近对2015/16年钱德拉和斯威夫特X射线观测的研究表明,它的X射线发射比2013年之前亮了约10倍,可能揭示了脉冲星风和恒星风之间的一些持续活动。我们新的Swift/XRT光变曲线没有显示出单一强烈增亮趋势的强有力证据,而是在每周到每月的时间尺度上有几个强烈的X射线耀斑,其基线缓慢增亮,即低状态。NuSTAR和XMM-Newton观测分别在耀斑和低态期间进行,显示出在耀斑状态期间更密集的环境和更软的幂律指数,这意味着脉冲星风与伴星的更强恒星风相互作用产生耀斑。这些前兆对于研究2017年底近星点通过期间这个极端伽马射线双星的预测巨型爆发至关重要。
2017-05-26 astro-ph.HE
NuSTAR Detection Of A Cyclotron Line In The Supergiant Fast X-ray Transient IGR J17544-2619
本文介绍了超巨星快X射线瞬变(SFXT)IGR J17544-2619的NuSTAR光谱和时间研究。该谱由~1 keV的黑体和硬连续分量很好地描述,正如吸积X射线脉冲星所预期的那样。我们在17 keV处检测到回旋线,证实IGR J17544-2619中的致密物体确实是一颗中子星。这是SFXT中磁场的首次测量。推断出的磁场强度B =(1.45 +/- 0.03)* 10^12 G *(1+z)是X射线双星中中子星的典型特征,排除了致密天体的磁星性质。在1-2000秒的时间尺度上,我们没有发现任何明显的脉动。
2014-12-23 astro-ph.HE
Revival of the magnetar PSR J1622-4950: observations with MeerKAT, Parkes, XMM-Newton, Swift, Chandra, and NuSTAR
PSR J1622-4950的新无线电(MeerKAT和Parkes)和X射线(XMM-Newton,Swift,Chandra和NuSTAR)观测表明,至少自2015年初以来处于静止状态的磁星在2017年3月19日至4月5日之间重新激活。无线电通量密度虽然是可变的,但大约是休眠状态的100倍。重新激活后一个月的X射线通量至少比静止时大800倍,并且在111+/-19天的时间尺度上呈指数衰减。这种高通量状态,加上无线电衍生的旋转星历,使第一次探测到X射线脉动的磁星。在5%时,0.3-6 keV脉冲部分与磁星观察到的最小值相当。从偏振射电辐射推断的脉冲星总体几何形状似乎与6-8年前确定的大致一致。然而,旋转矢量模型拟合表明,我们现在看到的无线电发射来自磁层中与以前不同的位置。这表明磁星的无线电发射可以不同于普通磁星的一种新方式。中子星上的扭矩变化迅速而不稳定,这在磁星爆发后很常见,在重新激活的六个月内变化了7倍。
2018-04-05 astro-ph.HE
The 2009 outburst of magnetar 1E 1547-5408: Persistent radiative and burst properties
磁星1 E ~1547 $-$ 5408最近出现了两次爆发,分别从2008年10月3日和2009年1月22日开始。在这里,我们提出了一个持续的辐射演变的分析和统计研究的爆发属性在2009年爆发期间使用{ \em斯威夫特} X射线望远镜(XRT)。我们发现,1- 10千电子伏的通量增加了一个因子的$\sim500$和硬化显着,峰值$\sim6$小时后爆发的发病。所观察到的脉冲分数表现出与相位平均通量的反相关。确定了2009年爆发期间数百次X射线爆发的性质,并与其他磁星爆发事件的性质进行了比较。我们发现,突发的峰值随机发生的相位,但构成突发的折叠计数表现出与持续脉冲相位不一致的脉冲。我们还报告了爆裂硬度和通量之间的相关性。我们比较的硬度通量演变的持久性发射的爆发,从其他磁星,并发现,虽然确实存在一个整体的趋势,硬化的程度为一个给定的增加通量是不均匀的从源到源。这些结果进行了讨论的背景下,以前的结果和磁星模型。
2011-10-24 astro-ph.HE