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
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
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
Phase-resolved NuSTAR and Swift-XRT Observations of Magnetar 4U 0142+61
我们提出的时间和光谱分析的同时0.5-79千电子伏的Swift-XRT和NuSTAR观测的磁星4U 0142+61。脉冲轮廓随3和35 keV之间的光子能量而显著变化。脉冲分数随能量增加而增加,达到约20%的值,与1 E 1841-045中观察到的相似,远低于1 E 2259+586中观察到的约80%脉冲分数。我们没有检测到在以前的Suzaku-HXD观测报告的55-ks相位调制。4U 0142+61在20 keV以上的相位平均光谱由光子指数为$Γ$ ~ 0.65的硬幂定律支配,而在20 keV以下的光谱可用两个黑体、黑体加软幂定律或康普顿化黑体模型描述。我们使用Beloborodov(2013)的电子-正电子流出模型研究了全相位分辨光谱。我们的结果与Hascoet等人(2014)从INTEGRAL数据中得出的活动j丛参数一致。我们发现,一个显着的简并出现在推断的参数,如果足迹的j-丛被允许是一个薄环,而不是一个极帽。当足迹被要求是从软X射线数据推断的热点时,简并被降低。
2015-06-09 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
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
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
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 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
A Magnetar-like Outburst from a High-B Radio Pulsar
人们认为射电望远镜的发射是由旋转动能的损失提供动力的。相比之下,磁星显示出强烈的X射线和伽马射线辐射,其亮度大大超过自旋下降的亮度,并被认为是由强烈的内部磁场提供动力。这幅图的一个基本预测是,高磁场的射电望远镜应该显示出类似磁星的发射。在这里,我们报告了来自射电脉冲星PSR J1119-6127的类磁星X射线爆发,这是由2016年7月27日和28日的两次短暂明亮的X射线爆发所预示的(Escha et al. 2016; Younes et al. 2016)。利用来自Swift X射线望远镜和NuSTAR的Target of Opportunity数据,我们发现这颗脉冲星的通量在0.5-10 keV波段增亮了160倍以上,它以前的软X射线光谱经历了强烈的硬化,首次出现了2.5 keV以上的强烈脉动,可检测到的相位平均发射高达25 keV。通过比较Swift-XRT和NuSTAR定时数据与从费米大面积望远镜数据获得的爆发前星历,我们发现该源同时经历了幅度为df/f = 5.74(8)E-6的大自旋上升毛刺。迄今为止,在这次爆发中观察到的现象集合强烈反映了大多数磁星爆发中的现象,并提供了无线电脉冲星和磁星种群之间的明确联系。
2016-08-31 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
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
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
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
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
Chandra Observations of NuSTAR Serendipitous Sources near the Galactic Plane
NuSTAR偶然发现的调查已经发现了大量的活动星系核(AGN),提供了有关宇宙X射线背景组成的新信息。对于银河系平面外的活动星系核,已经可以利用现有的X射线档案数据来改进源定位,识别光学对应物,并用光谱学对活动星系核进行分类。然而,在银道面附近,由于源拥挤程度较高,需要更好的X射线位置来实现光学或近红外识别。因此,我们使用钱德拉X射线天文台的观测来获得最佳的X射线位置。通过8次观测,我们已经获得了19个NuSTAR serendips的覆盖范围,范围在飞机的12度范围内。一个或两个钱德拉源检测的误差圆内的15个serendips,我们报告这些来源和光学同行搜索。对于一个源(NuSTAR J202421+3350.9),我们获得了新的光谱并检测到氢发射线的存在。来源是银河系,我们认为它很可能是一个灾难性的变量。对于其他来源,钱德拉的位置将使未来的分类,以限制微弱的银河系人口,包括高质量的X射线双星和磁星。
2018-11-13 astro-ph.HE
Probing the Birth of Post-merger Millisecond Magnetars by X-ray and Gamma-ray Emission
越来越多的证据表明,一个稳定的磁星可能是由双中子星合并形成的。在以前的论文中,我们研究了在无线电和光学/紫外波段形成稳定的毫秒磁星的签名,假设中心快速旋转的磁星以相对论轻子化风的形式沉积其旋转能量。我们发现,光学瞬态PTF 11 agg可能是合并后毫秒磁星形成的第一个证据。为了提高发现更多合并后磁星形成证据的可能性,最好将观测通道扩展到其他光子能带。在本文中,我们建议在X射线,特别是γ射线波段寻找合并后磁星形成的特征。我们计算了由合并后毫秒磁星提供动力的反向激波的SSC发射。我们发现,SSC分量的峰值在$1\,{\rm GeV}$的光谱能量分布和扩展到$\gtrsim 10\,{\rm TeV}$的典型参数。这些能带非常适合Fermi/LAT和CTA,以它们目前的观测灵敏度,可以探测到由合并后的磁星提供动力的SSC发射,直到$1\,{\rm Gpc}$。NuSTAR在X射线波段敏感,可以探测到红移为$z\sim 1$的合并后毫秒磁星的形成。未来CTA灵敏度的改进也可以探测红移$z\sim 1$的合并后毫秒磁星的诞生。然而,由于$γ$ - $γ$碰撞,强烈的高能量发射被清楚地预测为只有低于$10^{-3}M_\odot$的喷出物质量。
2016-03-27 astro-ph.HE
Discovery of 40.5 ks Hard X-ray Pulse-Phase Modulations from SGR 1900+14
利用2009年朱雀和2016年NuSTAR拍摄的数据,研究了磁星SGR 1900+14的X射线定时特性,时间间隔分别为114 ks和242 ks。在这两种情况下,该物体都显示出特有的双组分光谱。在$\sim 5$ keV以下的能量中占主导地位的软成分显示出有规律的脉动,如用朱雀XIS测定的周期为$P=5.21006$ s,用NuSTAR测定的周期为$P=5.22669$。然而,在硬成分占主导地位的$\gtrsim 6$ keV中,只有在对数据进行周期脉冲相位调制校正后,才能用朱雀HXD和NuSTAR检测到脉动,周期为$T=40-44$ ks,幅度为$\approx 1$ s。进一步校正相位调制参数中的复能量依赖性的两个数据集,硬X射线脉动变得完全可检测,在12-50 keV中使用HXD,在6-60 keV中使用NuSTAR,使用$T=40.5 \pm 0.8$ ks的公共值。因此,SGR 1900+14成为继4U 0142+61和1 E 1547 $-$ 5408之后的第三个示例,以显示硬X射线脉冲相位调制,以及调制参数中能量依赖性的第二种情况。在这个系统中的中子星被推断为执行自由进动,因为它是轴向变形的$\approx P/T =1.3 \times 10^{-4}$大概是由于$\sim 10^{16}$ G环向磁场。作为反例,我们分析了脉冲双星4U 1626-67的朱雀星数据,…
2021-09-23 astro-ph.HE
Initial Results from NuSTAR Observations of the Norma Arm
结果提出了初步调查的诺玛臂聚集与聚焦硬X射线望远镜NuSTAR。该调查涵盖了0.2度$^2$的天空区域在3-79千电子伏的范围内,最小和最大的原始深度分别为15千磅和135千磅。除了爆发中的明亮黑洞X射线双星(4U 1630-47)和一个新的X射线瞬态(NuSTAR J163433-473841),NuSTAR从钱德拉调查中定位了该地区的三个源,其光谱首次扩展到10 keV以上:CXC163329.5 -473332、CXC163350.9 -474638和CXC163355.1 -473804。成像,定时和光谱数据从一个广泛的X射线范围(0.3-79千电子伏)进行了分析和解释,目的是对这些对象进行分类。CXCRJ 163329.5 -473332是一颗激变变星,也是一颗微弱的低质量X射线双星。CXCRJ 163350.9 -474638的强度在一年的时间尺度上变化,并且没有多波长的对应物,它可能是一个遥远的X射线双星,也可能是一颗磁星。CXCRJ 163355.1 -473804在6.7 keV处有一条类氦的铁谱线,被归类为附近的激变变星。计划对诺玛臂和银河中心进行更多的调查,这些NuSTAR观测将受益于这项试点研究期间吸取的经验教训。
2014-06-30 astro-ph.HE
The Sleeping Monster: NuSTAR observations of SGR 1806-20, 11 years after the Giant Flare
我们报告了从2015年4月到2016年4月的一年内对SGR 1806-20的5次NuSTAR观测的分析,这是2004年巨型耀斑(GF)之后的11年多。在NuSTAR观测期间,源自旋频率遵循频率导数为$\dotν=(-1.25\pm0.03)\times10^{-12}$ Hz s $^{-1}$的线性趋势,这意味着表面偶极赤道磁场$B\approx7.7\times10^{14}$ G。因此,SGR 1806-20最终恢复到1993年至1998年期间测量的历史最低扭矩水平。该源显示,从2000年开始,至少有12年的时间都存在强烈的时间噪声,$\dotν$在2004年的主要爆发事件和GF之后,在2005年至2011年之间增加了一个数量级。SGR 1806-20自2009年以来没有表现出强烈的瞬态活动,我们在NuSTAR数据中没有发现短爆发。脉冲轮廓是复杂的,具有$\sim8\%$的脉冲分数,没有能量依赖性的指示。NuSTAR光谱与吸收黑体$kT=0.62\pm0.06$ keV以及幂律$Γ=1.33\pm0.03$很好地拟合。我们没有发现5个观测值之间存在差异的证据,表明SGR 1806-20在2004年的大爆发事件之后已经达到了持续的和潜在的静止X射线通量水平。外推的NuSTAR模型,以较低的能量,我们发现,0.5-10 keV的通量衰减遵循指数形式的特征时间尺度$τ=543\pm…
2017-12-06 astro-ph.HE
A lack of 9-s periodicity in the follow-up NuSTAR observation of LS 5039
本研究通过第二次NuSTAR观测伽马射线双星LS 5039,未复现先前报告的9秒候选周期信号,判定其为噪声,并以更高显著性证实了光谱的相位依赖性。
2023-10-10 astro-ph.HE
X-ray Monitoring of the Magnetar CXOU J171405.7-381031 in SNR CTB 37B
本文介绍了我们对与暗超新星遗迹(SNR)CTB 37 B相关的磁星CX171405.7 -381031进行的8年X射线监测活动的结果。它是其中最年轻的推断自旋下降的年龄,最有活力的自旋下降的力量的磁星,并可能有助于,至少部分地,GeV和TeV的排放符合SNR。我们使用了一系列的钱德拉,XMM牛顿,和NuSTAR的观测来表征磁星的时间和光谱特性。脉冲星的自旋下降速率在不到1年的时间内几乎翻了一番,然后缓慢下降到一个更稳定的值。其X射线通量变化约50%,可能与自旋下降速率相关。1-79 keV的光谱通过平均温度为kT=0.62+/-0.04 keV和光子指数Gamma=0.92+/-0.16的吸收黑体加幂律模型或通过kT=0.55+/-0.04 keV的康普顿黑体和Gamma=0.70+/-0.20的附加硬幂律模型得到很好的表征。发现脉冲信号随着能量降低到6 keV,这显然是由于与脉冲相移约6 keV的硬光谱分量混合而引起的。0.43软X射线的循环。我们还分析了附近的光谱,漫非热源XMMU J171410.8-381442,其关系的SNR是不确定的。
2019-07-31 astro-ph.HE
Understanding recent observations of isolated magnetars and accreting magnetars from the magnetospheric point of view
讨论了磁星风制动模型及其应用。磁星在爆发期间的扭矩减小,抗干扰以及辐射和时间之间的反相关性在风制动模型中是可以理解的。最近对磁星的定时观测也与以前的模型一致。一个磁力驱动的风星云和一个制动指数小于3的是两个预测。除了孤立的磁星外,在双星系统中也可能有吸积磁星和从回退盘吸积的磁星。从观测上看,超亮X射线磁星可能是吸积磁星,而超慢磁星可能是过去具有回退盘的磁星。无论是孤立磁星还是吸积磁星,都需要做大量的工作。
2017-05-27 astro-ph.HE
Hard X-ray Quiescent Emission in Magnetars via Resonant Compton Upscattering
RXTE、INTEGRAL、Suzaku、NuSTAR和Fermi-GBM在大约10颗磁星中观测到了能量在10 keV到150 keV之间的非热静态X射线发射。对于这种硬X射线信号的内磁层模型,逆康普顿散射被认为是产生连续辐射的最有效的过程,因为散射截面在回旋频率处共振。本文给出了注入脉冲星磁层内区的单能相对论电子的硬X射线上散射谱。这些模型的光谱被集成在封闭的场线束,并获得不同的观察角度。光谱翻转能与观察者的视角和电子洛伦兹因子密切相关。我们发现,能量小于15兆电子伏的电子将发出大部分低于250千电子伏的辐射,与磁星硬X射线尾推断的周转率一致。较高能量的电子仍然会发出低于1 MeV的大部分辐射,除了选择脉冲相位的准赤道发射区域。我们的光谱计算使用了一种新的国家的最先进的,自旋相关的形式主义的QED康普顿散射截面在强磁场。
2017-10-24 astro-ph.HE
Timing and Flux Evolution of the Galactic Center Magnetar SGR J1745-2900
我们使用核光谱望远镜阵列(NuSTAR)和Swift天文台获得的数据,给出了银河系中心磁星SGR J1745-2900发现后最初4个月的X射线时间和光谱演化。我们的时序分析显示,在我们的数据跨度上,磁星自旋下降速率大幅增加了2.60 +/- 0.07倍。我们进一步表明,自旋演化的变化可能与Swift在2013年6月观察到的明亮X射线爆发相一致,如果是这样,那么频率上没有伴随的不连续性。我们发现,源3-10千电子伏的通量单调下降的一个因素~2超过80天的爆发后伴随着一个~20%的减少源的黑体温度,虽然有证据表明,通量和KT已经趋于平稳。我们认为,扭矩的变化很可能是磁层的性质,并将占主导地位的任何动力学签名的轨道运动围绕Sgr A*。
2014-03-21 astro-ph.HE
Green Bank Telescope and Swift X-ray Telescope Observations of the Galactic Center Radio Magnetar SGR J1745-2900
我们目前的结果,从8个月的绿岸望远镜8.7 GHz的观测和近18个月的斯威夫特X射线望远镜观测的无线电磁星SGR J 1745 -2900,这是位于2.4”从Sgr A*。我们跟踪了磁星的无线电通量密度、极化特性、脉冲轮廓演变、旋转和单脉冲行为。我们确定了SGR J1745-2900的两个主要活动时期。第一个的特点是大约5.5个月的相对稳定的演变,在无线电通量密度,旋转,和轮廓形状,而在第二个这些属性变化很大。具体来说,第三个剖面分量出现了,无线电通量平均增加,但也变得更加多变。明亮的单脉冲是可见的,并且在低到中等能量下通过对数正态能量分布很好地描述,但是在高能量下过量。与射电通量相反,从最初的X射线爆发开始,2-10 keV的通量一直稳定地衰减。我们的时间分析包括绿岸望远镜,雨燕和NuSTAR数据。当我们在分析中包括X射线数据时,我们发现SGR J1745-2900表现出无线电磁星中前所未有的定时噪声水平,尽管仅对无线电数据的分析表明定时噪声水平与其他无线电磁星中观察到的相似。我们的结论是,虽然SGR J1745-2900在许多方面与其他射电磁星相似,但它的不同之处在于经历了一段相对稳定的射电波段,现在似乎已经结束,而X射线特性则独立发展。
2014-12-01 astro-ph.HE
Timing and Spectral Evolution of the Magnetar 1E 1841-045 in Outburst
本研究分析磁星1E 1841-045爆发后的多波段观测,发现新非热成分致通量增强1.6倍,探测到自转加快引力波,并首次观察到脉冲峰迁移,表明该现象在磁星中可能普遍存在。
2025-02-27 astro-ph.HE
A NuSTAR Observation of the Gamma-ray Emitting Millisecond Pulsar PSR J1723-2837
我们报告的第一个NuSTAR观测的伽玛射线发射毫秒脉冲星二进制PSR J1723-2837。高达79千电子伏的X射线辐射被清楚地检测到,同时NuSTAR和雨燕光谱很好地描述了吸收的幂律与光子指数为~1.3。我们还发现在14.8小时的双星轨道周期的3-10 keV,10-20 keV,20-79 keV,和3-79 keV带的X射线调制。所有这些都与以前在10 keV以下的X射线观测结果完全一致。PSR J1723-2837的这一新的硬X射线观测提供了强有力的证据,证明X射线是通过脉冲星风和伴星外流之间的相互作用而来自双星内激波。我们讨论了如何NuSTAR观测约束的intrabinary冲击模型的物理参数。
2017-03-29 astro-ph.HE
The multi-outburst activity of the magnetar in Westerlund I
在2006年和2011年的两次大爆发之后,2017年5月16日,位于大质量星团Westerlund I内的磁星CXEJ164710.2 -455216发出了一次短暂的(20毫秒)爆发,标志着一个新的活跃阶段的开始。我们开始了一个长期的监测活动,从激活到2018年4月,Swift(45次观测),Chandra(5次观测)和NuSTAR(4次观测)。在活动期间,斯威夫特BAT记录了多个爆发的发生,伴随着另外两个X射线持续通量的增强。我们的观测覆盖了很长的时间跨度,使我们能够研究光谱以及源的时间演化。自2017年5月爆发以来的11个月后,观测到的通量比其历史最低水平高出约15倍,比2006年爆发后达到的水平高出3倍。这表明地壳没有完全松弛到平静水平,或源平静水平已经改变了过去10年左右的多次爆发活动。这是另一个在一年的时间尺度上从同一来源多次爆发的案例,这是最近在磁星中发现的一种行为。
2019-01-07 astro-ph.HE
Pulsed Infrared Emission from Magnetar 4U 0142+61 Detected by JWST
NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC(NASA/GSFC空间科学与技术研究探索中心);The Catholic University of America(美利坚天主教大学);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Oxford(牛津大学);Center for Space Sciences and Technology, University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校空间科学与技术中心);The George Washington University(乔治华盛顿大学)
利用JWST/NIRCam观测磁星4U 0142+61,在4.08微米处探测到脉冲发射,脉冲频率与自旋周期一致,红外脉冲峰与硬X射线峰重叠,表明脉冲红外发射起源于磁层。
2026-08-14 astro-ph.HE
Decaying dark matter search with NuSTAR deep sky observations
我们提出了在6-40千电子伏范围内的粒子质量与宇宙和ECDFS空天场的NuSTAR深观测衰变暗物质的搜索结果。我们表明,主要贡献的衰减暗物质信号来自银河系通过孔径的NuSTAR探测器,而不是通过聚焦光学。高灵敏度的NuSTAR探测器,结合两个观测场的大孔径和大曝光时间,使我们能够改善先前存在的暗物质衰减时间的限制,在质量范围10-30千电子伏的数量级。在nuMSM无菌中微子暗物质的特定情况下,我们的约束施加上限m<20 keV的暗物质粒子质量。我们报告在我们的数据集中检测到四个身份不明的谱线。这些谱线探测要么是由于系统效应(NuSTAR探测器校准的不确定性),要么是天体物理学的起源。我们讨论了不同的可能性测试的性质检测线。
2016-07-25 astro-ph.HE
NuSTAR J163433-4738.7: A Fast X-ray Transient in the Galactic Plane
2013年2月,在核光谱望远镜阵列(NuSTAR)对诺玛旋臂区域进行硬X射线观测期间,在3-10 keV带通中以8-sigma的显著性水平检测到一个新的瞬态源NuSTAR J163433-4738.7。该源与在40 ks的时间段内具有恒定的NuSTAR计数率是一致的,并且Swift也在较低的显著性下同时检测到该源。NuSTAR、Swift或Chandra在发现瞬变现象的前几天或后几周内都没有明显检测到该源,这表明强烈的X射线活动持续了约0.5至1.5天。在X射线活动前后进行了近红外成像观测,但我们无法识别对应物。组合的NuSTAR和Swift能谱与伽马= 4.1(+1.5)(-1.0)(90%置信误差)的光子指数的幂律、kT = 1.2+/-0.3 keV的黑体或kT = 3.0(+2.1)(-1.2)keV的韧致辐射模型一致。三种模型的简化卡方值无显著差异,8个自由度的范围为1.23至1.44。对于幂律模型、黑体模型和韧致辐射模型,光谱被NH = 2.8(+2.3)(-1.4 e23 cm-2)、9(+15)(-7 e22 cm-2)和1.7(+1.7)(-0.9 e23 cm-2)强烈吸收。虽然高密度的X射线柱可能是来源附近的物质造成的,但它与11 kpc距离处的星际物质的吸收是一致的,这表明X射线的光度大于1 e34 erg/s。虽然我们还没有确定NuSTAR J163433…
2014-03-25 astro-ph.HE
NuSTAR Observations of X-Ray Binaries
截至2014年8月,核光谱望远镜阵列(NuSTAR)已经观测到约30个X射线双星,作为计划计划的一部分,作为机会目标,或用于仪器校准。观测的主要科学目标包括探测吸积盘的内部并通过反射分量限制黑洞旋转,提供对静态低质量X射线双星(LMXB)硬X射线发射的首次观测,测量吸积双星的回旋加速器线,以及研究来自中子星的I型X射线爆发。在这里,我们更深入地描述了科学目标,并概述了为实现这些目标而进行的NuSTAR观测。其中包括对INTEGRAL发现的四颗“IGR”高质量X射线双星(HMXB)的观测。我们还总结了已经获得的结果及其影响。在IGR HMXB中,我们专注于在IGR J17544-2619光谱中发现回旋加速器线。
2015-01-14 astro-ph.HE
The Compton hump and variable blue wing in the extreme low-flux NuSTAR observations of 1H0707-495
窄线塞弗特I星系1H 0707 -495在0.3-10 keV波段得到了很好的观测,揭示了铁K α波段的通量急剧下降,强烈的软过剩,以及与这些光谱特征相关的短时标混响滞后。在本文中,我们提出了一个深250 KS的NuSTAR观测1H 0707 -495,其中包括第一个敏感的观测超过10千电子伏的第一个结果。尽管NuSTAR的观测捕捉到了处于极低通量状态的源,康普顿峰仍然被显著地探测到。NuSTAR,其高有效面积超过7千电子伏,清楚地检测到在铁K α带通量的下降,并通过比较这些观测与档案XMM-牛顿观测,我们发现,这种下降的能量随着增加通量。我们讨论了可能的解释,其中最有可能的是,通量下降是相对论加宽铁K α发射线的蓝翼。当通量较低时,日冕源的高度较低,从而增强了最引力红移的辐射。
2015-02-13 astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton observations of the ultraluminous X-ray source NGC 5643 X-1
我们提出了一个高质量的硬X射线光谱的超铝X射线源(ULX)NGC 5643 X-1的测量与NuSTAR在2014年5月至6月。我们通过仔细分离来自ULX和位于0.8弧分之外的其宿主星系NGC 5643的活动核的信号获得了这个光谱。加上2009年7月和2014年8月进行的长时间XMM-牛顿观测,NuSTAR数据自信地揭示了NGC 5643 X-1光谱中高于~10 keV的高能截止,这是ULX的特征。NuSTAR和XMM-Newton的数据与该源一致,除了最近一次观测(2014年8月)外,该源的亮度一直保持在约1.5E40 erg/s(0.2-12 keV),当时它变亮到约3E 40 erg/s。这种增加与占主导地位的硬光谱成分(可能是来自超临界吸积盘内部区域的准直发射)有关,而一个额外的软成分(如果用吸积盘发射来描述,温度约为0.3 keV),可能与从吸积盘流出的大规模风有关,在光谱中也很明显,但没有表现出显着的变化。
2016-08-30 astro-ph.HE
NuSTAR broad-band X-ray observational campaign of energetic pulsar wind nebulae in synergy with VERITAS, HAWC and Fermi gamma-ray telescopes
我们报告最近的进展,正在进行的NuSTAR观测活动的8 TeV检测脉冲星风星云(PWNe)。这项活动构成了我们NuSTAR研究的主要部分,该研究是由VERITAS和HAWC检测到的银河系中一些最具能量的TeV源。NuSTAR是第一个在空间以10千电子伏以上运作的聚焦X射线望远镜,具有亚弧分角分辨率。NuSTAR获得的宽带X射线成像和光谱数据使我们能够通过检测同步加速器X射线辐射来探测亚PeV电子群。我们的目标包括HAWC探测到的PeVatron候选者,回旋镖星云,被超新星遗迹冲击(或遗迹PWNe)粉碎的PWNe和银河系中心的G0.9+0.1。使用费米-LAT数据和可用的TeV数据,我们的目标是提供一个完整的,多波长的视图的不同类别的中年(~10-100 kyrs老)PWNe。我们的NuSTAR分析检测到来自Eel和Boomerang PWNe的硬X射线发射,并最准确地表征了它们的宽带X射线光谱。我们计划将时间演化和多区域PWN模型应用于无线电,X射线,GeV和TeV波段的多波长光谱能量分布(SED)数据。在这一过程中,我们将回顾我们的观测活动,并讨论一些PWNe的初步结果。
2021-08-01 astro-ph.HE
Gamma-ray upper limits on magnetars with 6 years of Fermi-LAT observations
我们报告的搜索伽玛射线发射从20个磁星使用6年的费米,大面积望远镜(LAT)的观测。我们推导出了迄今为止银河系磁星0.1- 10 GeV辐射的最严格上限,估计值在$\sim10^{-12}-10^{-11}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$之间。在观测期间,对具有可靠星历表的四颗磁星进行了伽马射线脉动搜索,但没有探测到。另一方面,我们还研究了与磁星相关或相邻的七颗超新星遗迹的γ射线形貌和光谱。
2016-07-13 astro-ph.HE
StrayCats: A catalog of NuSTAR Stray Light Observations
我们提出了流浪猫:一个目录的NuSTAR杂散光观测的X射线源。对于距离望远镜指向方向1- 4 $^{\circ}$的光源,会出现杂散光观测。在这个离轴角度下,X射线穿过光学器件和孔径光阑之间的间隙,因此不会与X射线光学器件相互作用,而是直接照射NuSTAR焦平面。我们已经系统地识别和检查了超过1400个潜在的观测结果,产生了436个望远镜视场和78个已被识别的杂散光源的目录。已确定的来源包括历史上已知的持续明亮的X射线源,爆发中的X射线双星,双星和I型X射线爆发。在本文中,我们提出了一个概述的目录,我们如何确定流浪猫的来源和分析技术,需要生产高水平的科学产品。最后,我们提出了一些简单的例子,这些独特的数据的科学质量。
2021-02-02 astro-ph.HE
NuSTAR and Swift observations of the ultraluminous X-ray source IC 342 X-1 in 2016: witnessing spectral evolution
我们报告了2016年10月使用NuSTAR和Swift对超亮X射线源IC 342 X-1进行的X射线观测活动,其中我们捕捉到了源显示光谱变化的时刻。10月9日至11日获得的Swift/XRT光谱具有幂律形状,与2012年协调的XMM-Newton和NuSTAR观测结果一致。在10月16- 17日,当3- 10 keV的通量变成$\approx$ 4倍时,我们同时进行了NuSTAR和Swift观测。在这个时期,源显示出更圆形的光谱,就像23年前ASCA所看到的那样。得益于NuSTAR的宽能量覆盖和高灵敏度,我们在IC 342 X-1的高亮度状态下首次获得了覆盖高达$\sim$ 30 keV的硬X射线数据。所观察到的光谱具有比多色盘黑体模型更宽的轮廓。在NuSTAR观测的最后几个小时,X射线通量再次下降,当时光谱形状接近2012年和2016年10月9日至11日看到的光谱形状。在我们的观测和2012年获得的光谱通常可以用盘发射及其在冷($T_{\rm e} \approx 4$ keV)光学厚($τ\approx 5$)等离子体中的康普顿化来描述。当X射线亮度降低时,在5- 10 keV附近看到的光谱转换向更高的能量移动。这种行为是一致的预测,从最近的数值模拟的超爱丁顿吸积流与康普顿厚流出。我们认为IC 342 X-1的光谱演化可以用质量吸积率的平滑变化来解释。
2017-03-19 astro-ph.HE
NuSTAR Observations of GRB130427A establish a single component synchrotron afterglow origin for the late optical to multi-GeV emission
GRB 130427 A发生在一个相对较近的星系中,它的即时发射具有有史以来最大的GRB通量。GRB 130427 A的余辉足够明亮,以至于核光谱望远镜ARray(NuSTAR)在其即时发射后很长一段时间(约1.5天和5天)在3-79 keV的能量范围内观察到它。这个范围,余辉观测以前是不可能的,桥梁一个重要的光谱差距。结合雨燕、费米和地面光学数据,NuSTAR观测明确地建立了事件发生后一天从光学到多GeV能量的单一余辉光谱成分,这几乎可以肯定是同步辐射。这种晚期费米/LAT > 10 GeV光子的起源需要我们对无碰撞相对论激波物理学的理解进行修正。
2013-11-20 astro-ph.HE
Magnetospheric physics of magnetars
本文总结了磁星磁层物理的多波段辐射与计时行为,采用脉冲星与磁星的统一图像,涵盖风制动、回落盘及吸积低磁场磁星等模型,指出磁星与广泛的天体物理现象相关。
2023-09-11 astro-ph.HE
Observations of MCG-5-23-16 with Suzaku, XMM-Newton and NuSTAR: Disk tomography and Compton hump reverberation
MCG-5-23-16是第一个基于短XMM-牛顿观测发现的活动星系核之一,其铁K线中的相对论混响起源于超大质量黑洞附近。在这项工作中,我们提出的结果,从长X射线观测使用朱雀,XMM-牛顿和NuSTAR设计使用X射线混响映射的发射区域。在三个不同的时间尺度上的滞后谱中检测到相对论性的铁线,允许从黑洞周围的不同区域的发射被分离。使用NuSTAR覆盖的能量超过10千电子伏揭示了这些能量和主要的连续性,这是第一次在活动星系核检测之间的滞后。这种滞后是由于康普顿反射峰以类似于相对论性铁K线的响应的方式响应于主要源的变化。
2014-05-14 astro-ph.HE
Deep X-ray and radio observations of the first outburst of the young magnetar Swift J1818.0-1607
Swift J1818.0-1607是一颗射电强磁星,自转周期为1.36 s,偶极磁场强度为B~ 3E 14 G,与银河系脉冲星相比非常年轻。我们在这里报告了从2020年3月第一次爆发到2021年10月使用XMM-牛顿,NuSTAR和Swift对这个年轻磁星的长期X射线监测活动,以及其硬X射线发射的积分上限。1-10 keV的磁星光谱很好地模拟了一个吸收黑体的温度为kT_BB~1.1 keV,和明显减少的半径的发射区从~0.6到~0.2公里。我们还证实了明亮的弥漫X射线发射源周围延伸之间的~ 50“和~ 110”。时序分析显示,转矩变化很大,平均自旋下降速率努度约为-2.3E-11 Hz ^[2],并且随着时间的推移,其幅度似乎在减小。我们还用Karl G. Jansky甚大阵(VLA),2021年3月22日。我们探测到了与Swift J1818.0-1607对应的射电,在3GHz处测量到S_v = 4.38+/-0.05mJy,在磁星以西约90“处有一个半环状的明亮漫射射电发射结构。我们初步认为,弥漫的X射线发射是由于尘埃散射晕和无线电结构可能与这个年轻的脉冲星的超新星遗迹,根据其形态。
2022-11-22 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
NuSTAR spectral analysis beyond 79 keV with stray light
由于NuSTAR望远镜的结构,大离轴(> 1度)的光子可以直接到达探测器(杂散光),而不通过仪器光学系统。在这些离轴角度下,NuSTAR基本上变成了准直仪器,并且光谱可以延伸到多层的Pt k边缘(79 keV)以上的能量,这限制了光学器件的有效面积带通。我们提出了第一个科学的光谱分析超过79千电子伏使用天鹅座X-1观测流浪猫,杂散光观测目录。这种偶然的杂散光观察与INTEGRAL观察同时发生。当光谱在30-120 keV能量带中一起建模时,我们发现NuSTAR杂散光通量被很好地校准,并被约束为在90%置信水平下与INTEGRAL通量一致。此外,我们解释了如何处理杂散光光谱分析的背景,这是特别重要的高能量。
2022-09-28 astro-ph.HE
NuSTAR and INTEGRAL observations of a low/hard state of 1E1740.7-2942
微类星体1E1740.7-2942,也被称为“大湮灭子”,是NuSTAR在2012年夏天观测到的。我们已经详细分析了两个观测采取~2周,我们测量硬和光滑的光谱典型的低/硬状态。几周后,源通量显著下降。INTEGRAL的银河中心监测活动持续约2.5个月,几乎同时覆盖。这些数据探测了通量下降之前1E1740.7-2942的硬态光谱。我们发现与IBIS/ISGRI和NuSTAR所采取的光谱之间具有良好的一致性,测量结果与没有光谱变化的通量变化相兼容。我们提出了一个详细的分析NuSTAR的光谱和定时数据和上限反射的高能量发射。我们发现,这种X射线双星的高能谱是很好地描述了热康普顿化。
2013-10-29 astro-ph.HE
Spectral study of GX 339-4 with TCAF using Swift/XRT and NuSTAR Observation
利用TCAF解拟合了星系瞬态源GX~339-4在2013年爆发期间的光谱。这是我们第一次将NuSTAR和Swift观测与TCAF相结合。我们使用TCAF来拟合0.8-9.0~keV Swift和4-79 keV NuSTAR光谱以及LAOR模型。为了拟合数据,我们使用盘吸积率,晕吸积率,康普顿云的大小和密度跳跃的平流在这个云边界作为模型参数。从TCAF拟合的流动参数,和能谱指数,我们得出结论,在整个这个特定的爆发源是在硬状态。本文还对Fe $K_α$随吸积率的展宽给出了一些看法。由于TCAF还不包括Fe线,我们利用“LAOR模型”作为唯象模型,并发现该候选者的克尔参数的估计为$\sim 0.99$。
2016-07-26 astro-ph.HE
Observations of Radio Magnetars with the Deep Space Network
深空网络(DSN)是一个全球性的射电望远镜阵列,支持美国宇航局的行星际航天器任务。当DSN天线不与航天器通信时,它们为进行射电磁星观测、在银河中心搜索新脉冲星以及其他脉冲星相关研究提供了宝贵的资源。我们描述了DSN的能力进行这些类型的观察。我们还介绍了使用澳大利亚堪培拉附近的DSN射电望远镜对三颗射电磁星PSR J1745-2900、PSR J1622-4950和XTE J1810-197以及过渡磁星候选者PSR J1119-6127进行观测的结果。
2019-02-27 astro-ph.HE
A NuSTAR and Swift View of the Hard State of MAXI J1813-095
我们分析了2018年黑洞候选者MAXI J1813-095的NuSTAR和Swift光谱。NuSTAR的观测显示了来自吸积盘内部区域的反射发射的证据。通过对光谱中的反射分量进行建模,我们发现圆盘的内径为$R_{\rm in}<7$ $r_{\rm g}$。该结果表明,在MAXI J1813-095中,略微截短的圆盘或非截短的圆盘在爱丁顿极限的百分之几处形成。我们的最佳拟合反射模型表明,最内层吸积的几何形状保持一致的NuSTAR观测期间。MAXI J1813-095多历元观测的光谱变异性主要由康普顿化发射的可变光子指数决定。
2022-05-17 astro-ph.HE