Radio-loud AGN variability from three-dimensional propagating relativistic jets
射电强活动星系核的巨大尺寸和辐射的变化来自于等离子体沿两个相反方向的喷流的相对论性流动。我们使用雅典娜流体动力学代码来模拟一个广泛的套件的54个传播的三维相对论射流与宽范围的输入射流速度和射流与周围物质的密度比。我们确定哪些参数集产生不稳定的射流，产生射流为主的FR I型射电星系的形态，并倾向于产生稳定的射流与热点和FR II形态。几乎所有的模拟都涉及与周围介质的内部压力相匹配的射流，但我们也考虑了超压射流，并讨论了与标准射流的差异。我们还表明，结果并不强烈依赖于流体的绝热指数。我们专注于模拟，保持稳定的延长距离（60-240）倍的初始射流半径。缩放到更小的尺寸探测VLBI观测，在这样的模拟流的波动产生的变化，从几个月的时间尺度上观察到的发射率。采用这些模拟的密度，压力和速度的结果，我们估计归一化的静止帧同步辐射率从单个细胞的射流。从每个细胞观察到的发射强烈依赖于其可变的多普勒增强因子。我们将来自主加密激波周围数千个区域的通量相加。光变曲线和功率谱，红噪声斜率在-2.1和-2.5之间，这样产生的光变曲线和从耀变体观测到的光变曲线相似。
2018-10-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modelling hard and soft state of Cygnus X-1 with propagating mass accretion rate fluctuations
利用传播质量吸积率涨落模型PROPFLUC，对三个Rossi X射线定时探测器观测到的天鹅座黑洞双星X-1进行了定时分析.该模型同时预测功率谱，时间滞后，和作为能量的函数的变异性的一致性。观测涵盖了源的软态和硬态，以及两者之间的过渡。我们发现模型预测和数据在硬和软状态之间的良好协议。我们的分析表明，在软状态下的波动传播的光学薄热流延伸到大半径以上和以下的稳定的光学厚盘。在硬态下，我们的结果是一致的截断盘的几何形状，其中的热流径向延伸内的盘的内半径。在从软态到硬态的转变中，快速变化的特性太复杂，无法用PROPFLUC成功描述。我们的模型预测的热流的表面密度分布和缺乏QPO的软，硬状态，表明自旋的黑洞是对准的内吸积盘，因此可能与旋转轴的二元系统。
2017-08-14 astro-ph.HE
Extending the theory of propagating fluctuations: the first fully relativistic treatment and analytical Fourier-Green's functions
本文首次对传播涨落理论进行完全相对论性处理，推导薄盘方程格林函数的傅里叶变换解析解，揭示Kerr黑洞盘的相位滞后、相干性和功率密度谱强烈依赖于黑洞自旋，为直接约束黑洞自旋开辟新途径。
2023-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
An exact analytic treatment of propagating mass accretion rate fluctuations in X-ray binaries
在吸积致密天体的X射线辐射中观测到的非周期性变化的许多统计性质可以用传播涨落模型自然地解释。这考虑了在整个吸积流中被激起的质量吸积速率的变化。来自吸积流外部区域的变化将向中心物体传播，调制来自内部区域的变化，并最终调制辐射，从而产生所观察到的线性RMS通量关系以及傅立叶频率相关的时间滞后。该模型的先前处理依赖于计算密集的蒙特卡罗模拟，其只能产生统计特性（例如功率谱）的估计。在这里，我们找到精确的和解析表达式的功率谱和滞后谱预测相同的模型。我们使用我们的计算将Ingram & Done（2012）的模型拟合到XTE J1550-564的功率谱。我们在这里提出的结果将适用于任何治疗的传播波动模型，从而为未来的理论建模提供了一个非常强大的工具。
2013-06-17 astro-ph.HE
A new 2D stochastic methodology for simulating variable accretion discs: propagating fluctuations and epicyclic motion
本研究提出一种二维随机驱动α盘模拟的新数值方法，验证了涨落传播理论的二维适用性，发现本轮运动、盘厚度对吸积盘动力学与变率的影响，为X射线双星态变率差异及MRI探测提供新思路。
2023-06-12 astro-ph.HE
Cross-spectral modelling of the black hole X-ray binary XTEJ1550-564: challenges to the propagating fluctuations paradigm
爆发过程中黑洞X射线双星的时间特性可以用质量吸积率起伏向黑洞传播来模拟。这样的模型预测由于传播延迟引起的能带之间的时间滞后。传播波动模型的首次应用黑洞功率谱显示出良好的协议与数据。事实上，从这些系统中观察到的硬滞后似乎与这一普遍预测一致。我们的PROPFLUC代码允许同时预测功率谱，时间滞后，和作为能量的函数的变化的相干性。这被成功地应用于黑洞MAXIJ 1659 -152的Swift数据，联合拟合两个能带的功率谱和这两个带之间的交叉谱。在目前的工作中，我们试图模拟两个高信噪比的罗西X射线定时探测器（RXTE）观测的黑洞XTE J1550-564。我们发现，这两个观察可以充分解释的模型，即使考虑，除了以前的PROPFLUC版本，不同的传播速度的波动。经过广泛的探索模型扩展，我们初步得出结论，模型预测和数据之间的定量和定性的差异是通用的传播波动范式。这一结果鼓励进一步调查的传播波动模型的基本假设。我们讨论了这些假设，着眼于未来的工作。
2017-04-25 astro-ph.HE
The stochastic X-ray variability of the accreting millisecond pulsar MAXI J0911-655
在这项工作中，我报告的随机X射线可变性的340赫兹吸积毫秒脉冲星MAXI J 0911 -655。通过分析XMM-牛顿和NuSTAR天文台的定点观测，我发现该源在$0.01-10$ Hz范围内表现出宽带有限的随机变化，在$0.4-3$ keV能带中的总分数变化为$\sim24\%$ rms，在$3-10$ keV能带中增加到$\sim40\%$ rms。此外，还发现了一对谐波相关的准周期振荡。在$62$ mHz和$146$ mHz的频率之间观察到该谐波对的基频。像带限噪声一样，QPO的振幅作为能量的函数显示出急剧增加，这表明它们具有相似的起源，这可能是内部吸积流。基于它们的能量依赖性和它们与噪声项的频率关系，QPO被识别为低频振荡，并根据Lense-Thirring进动模型进行了讨论。
2017-02-14 astro-ph.HE
Testing the Propagating Fluctuations Model with a Long, Global Accretion Disk Simulation
许多吸积系统的宽带变率显示出特征结构;对数正态通量分布、RMS通量关系和长带间滞后。这些特征通常被解释为在吸积盘中由角动量输运机制的随机性驱动的向内传播的波动。我们提出了第一个分析的传播波动的长时间，高分辨率，全球三维磁流体动力学（MHD）模拟的几何薄（$h/r\approx0.1$）吸积盘周围的黑洞。虽然麦克斯韦应力中的动态时间尺度湍流波动太快，无法驱动吸积速率中的径向相干波动，但我们发现，低频准周期发电机作用在麦克斯韦应力中引入低频波动，然后驱动传播波动。检查质量吸积率和发射代理，我们恢复对数正态分布，线性RMS通量关系，和径向相干，将产生带间滞后。因此，我们成功地将涨落传播现象与现代MHD吸积盘理论联系起来。
2015-12-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Utilizing Maximum Variability to Discern TDE Emission from AGN Flares
针对宽视场X射线巡天中TDE与AGN耀斑难以区分的问题，提出基于X射线最大变异性和结构函数的区分方法，发现TDE在长时标变异上显著高于AGN，并据此验证部分eROSITA TDE候选者实为AGN耀斑。
2025-10-11 astro-ph.HE
MAXI J1820+070 with NuSTAR I. An increase in variability frequency but a stable reflection spectrum: coronal properties and implications for the inner disc in black hole binaries
MAXI J1820+070（光学对应物ASASSN-18 ey）是最近通过非常明亮的爆发发现的黑洞候选者。低消光柱和高通量下的长持续时间允许对吸积过程进行详细测量。在这项工作中，我们比较了X射线光谱和定时属性的演变，通过初始硬状态的爆发。我们表明，内吸积盘，相对论反射测量，保持稳定的整个爆发期间。尽管如此，细微的光谱变化被观察到，这是很好地解释了日冕几何形状的变化。然而，时间变化的特征-低频翻转和QPO频率-在频率上急剧增加，随着爆发的进行。这表明，变异的时间尺度是由冠状条件，而不仅仅是由内部光盘半径。我们还发现X射线光度和日冕温度之间有很强的相关性。这可以通过有效半径不断变化且非热电子分数约为20%的电子对产生来解释。
2019-09-10 astro-ph.HE
Swift monitoring of NGC 5548: X-ray reprocessing and short term UV/optical variability
从活动星系核的相关X射线/UV/光学监测测量的滞后使我们能够确定UV/光学可变性是由X射线的再处理驱动的还是由UV/光学种子光子变化驱动的X射线可变性。本文介绍了迄今为止对活动星系核中X射线、紫外光和光学变率之间关系的最大研究结果。在X射线和紫外/光学波段之间存在良好的总体相关性，特别是在短时间尺度（数十天）上。这些谱带滞后于X射线谱带，滞后与波长的幂1.23+/-0.31成比例。这个功率非常接近功率（4/3），如果短时间尺度的紫外/光学可变性是由周围的吸积盘的X射线再处理驱动的预期。然而，观察到的滞后时间比预期的要长，从一个标准的Shakura-Sunyaev吸积盘与X射线加热，给定目前公认的黑洞质量和吸积率值，但可以解释为一个稍微大的质量和吸积率，和一个普遍较热的盘。一些长期的紫外/光学变化并不完全是在X射线，这表明一个额外的组件，以紫外/光学可变性所产生的吸积率扰动可能通过光盘向内传播。
2014-07-23 astro-ph.HE
Revealing the X-ray Variability of AGN with Principal Component Analysis
我们分析了一个样本的26个活动星系核与深XMM-牛顿观测，使用主成分分析（PCA），找到模型独立的光谱的不同变量的组成部分。总的来说，我们确定了至少12种不同的光谱变化模式，涉及几种不同的机制，包括五个来源，显示出可变的相对论反射的证据（MCG-6-30-15，NGC 4051，1H 0707-495，NGC 3516和Mrk 766）和三个显示出不同的部分覆盖中性吸收的证据（NGC 4395，NGC 1365和NGC 4151）。在超过一半的来源研究，变化是占主导地位的幂律连续体的变化，无论是在通量和幂律指数的变化，这可能是由传播波动内的日冕。模拟用于为不同的物理模型找到独特的预测，然后我们试图定性地将模拟结果与真实数据中观察到的行为相匹配。我们能够解释很大一部分的变化，在这些来源使用简单的模型的光谱变化，但更复杂的模型可能需要的其余部分。我们已经开始建立一个不同的主成分库的过程，以便活动星系核的光谱变化可以很快地与物理过程相匹配。我们表明，PCA可以是一个非常强大的工具，用于区分不同的模式，在活动星系核的变化，它可以有效地使用大量的高质量的档案数据，从当前一代的X射线望远镜。
2014-11-19 astro-ph.HE
MAXI investigation into the longterm X-ray variability from the very-high-energy gamma-ray blazar Mrk 421
利用全天空X射线图像监测仪（MAXI）上的气体狭缝相机对典型的甚高能γ耀变体Mrk 421进行了3年多的观测，研究了其X射线的长期变化。将3 - 10 keV范围内的MAXI光变曲线转换为频率范围$f = 1 \times 10^{-8}$ - $2 \times 10^{-6}$ Hz内的周期图。周期图上的文物，从观察到的光变曲线中的数据差距，产生了广泛的模拟变化与功率谱密度（PSD）的幂律。通过比较观察到的和模拟的周期图，PSD指数被评估为$α= 1.60 \pm 0.25$。该指数小于1998年ASCA对该天体观测中在较高频率范围（$f > 1 \times 10^{-5}$ Hz），即$α= 2.14 \pm 0.06$中获得的指数。MAXI数据对$f_{\rm b} = 5 \times 10^{-6}$ Hz处的PSD中断施加了下限，与ASCA数据建议的$f_{\rm b} = 9.5 \times 10^{-6}$ Hz中断一致。用MAXI计算的Mrk 421的低频PSD指数完全落在附近Seyfert星系（$α= 1$-$2$）的典型值范围内。这些结果的物理意义进行了简要讨论。
2014-10-28 astro-ph.HE
Fast infrared variability from the black-hole candidate MAXI J1535$-$571 and tight constraints on the modelling
我们提出的结果分析的快速X射线/红外（IR）的变化的黑洞瞬态MAXI J1535 $-$ 571。在这项工作中研究的数据包括两个严格同时进行的观测XMM-牛顿（X射线：0.7 $-$ 10 keV），VLT/HAWK-I（$K_{\rm s}$带，2.2 $μ$ m）和VLT/VISIR（$M$和$PAH2$ _ $2$带，分别为4.85和11.88 $μ$ m）。X射线和近红外光变曲线之间的互相关函数在正滞后处显示出强的不对称反相关下降。我们检测到一个近红外QPO（2.5 $σ$）在$2.07\pm0.09$赫兹同时与X射线QPO在大约相同的频率（$f_0=2.25\pm0.05$）。从交叉频谱分析的滞后与零一致的两个振荡之间测量。我们还测量了第二个晚上的平均近红外和中红外通量之间的显着相关性，但在短时间尺度上没有发现相关性。我们讨论了这些结果的两个主要方案快速IR的变化（热流入和喷气动力的内部冲击）。在这两种情况下，我们的初步模拟表明，磁盘和射流之间存在错位。
2021-02-12 astro-ph.HE
Broadband variability study of MAXI J1631-479 in its Hard-Intermediate State observed with Insight-HXMT
我们报告了黑洞X射线瞬态MAXI J1631-479在2月11日至4月9日的2019年爆发期间的能量分辨宽带时序分析，使用来自洞察硬X射线调制望远镜（Insight-HXMT）的数据，该望远镜捕获了从硬中间状态到软状态的源。由于Insight-HXMT在高能量下的大有效面积，我们能够呈现高达~100 keV的快速变化的能量依赖性。在1-100 keV的能量范围内观察到频率在4.9 Hz和6.5 Hz之间变化的C型准周期振荡（QPO）。虽然QPO分数均方根随光子能量从1 keV增加到约10 keV，并在约10 keV到约100 keV之间保持大致恒定，但平顶噪声的均方根首先从1 keV增加到约8 keV，然后在约30 keV以上下降到小于0.1%。我们认为，宽带可变性的消失超过30千电子伏可能是由于在康普顿等离子体的非热加速。同时，QPO可以由小尺度喷流或热内流模型的进动产生。
2021-07-13 astro-ph.HE
Variability of X-ray binaries from an oscillating hot corona
研究了振荡热电晕的光谱和定时特性。这种振荡被认为是由于磁声波在日冕内传播，并由外部的，非指定的，激励触发。采用圆柱形几何形状，忽略旋转，在不同的边界条件下求解波动方程。由此产生的X射线亮度，通过嵌入的软光子的热康普顿化，然后计算，首先分析，假设局部压力扰动和辐射调制之间的线性关系。这些计算也比较蒙特卡罗模拟。研究结果表明：（1）电晕是一种低带通介质，它对白噪声的响应在低频为顶噪声功率谱密度（PSD），在高频为红噪声功率谱密度（PSD）;（2）PSD中存在共振峰。它们的功率取决于所选择的边界条件，更具体地说，取决于在电晕内边界处与外部介质的阻抗适应。(3)平顶噪声水平和中断以及谐振峰值频率与外半径rj成反比。(4)计算的均方根和f-频谱显示出随能量变化的总体增加。与观测到的变化特征，特别是在硬中间态的X射线双星的比较进行了讨论。
2010-01-13 astro-ph.HE
A rapid change in X-ray variability and a jet ejection in the black hole transient MAXI J1820+070
我们提出了中子星内部成分探测器X射线和弧分微开尔文成像仪大阵列无线电观测的快速硬到软态过渡的黑洞X射线瞬态MAXI J1820+070。在从硬态到软态的过渡期间，在X射线功率密度谱中看到两种特定类型的准周期振荡（QPO）之间的切换，从C型到B型，以及宽带X射线可变性的强度的下降和在7-12 keV频带中的短暂耀斑。转换后不久（约1.5-2.5小时），观测到一个强烈的射电耀斑，对应于超光速喷出物的发射。虽然在其他黑洞的X射线瞬变过程中已经发现了QPO跃迁和射电耀斑之间存在联系的迹象，但我们的观测结果构成了迄今为止最强有力的观测证据，证明了B型QPO的出现和离散喷流喷射的发射之间存在联系。
2020-03-02 astro-ph.HE
Interplay of spectral components in timing properties of accreting compact objects
吸积黑洞双星的X射线变率被认为是由向致密物体传播的波动产生的。观测表明，不同能带的光变曲线是相连的，但较硬能量的波动相对于较软能量的波动有所延迟。标准的解释涉及X射线光谱硬度对径向距离的依赖，更硬的光谱发射更接近黑洞。最近，在质量和数量两个层面上发现了对这种情况的一些挑战。该模型没有预测不同能量之间的大幅度延迟，以及变异幅度对光谱范围和频率的依赖性。我们研究吸积黑洞X射线双星的时间特性，考虑到这些来源的光谱形成的特殊性。我们发现，同时存在的两个组件导致一个复杂的形状的功率谱和相位滞后之间的X射线波段：相位滞后的振幅变得独立的组件之间的延迟，和功率谱显示出人工减少，或者相反，增强功率在低傅立叶频率。这为恢复传播波动模型提供了一个基本要素。这项工作提请注意的重要性，考虑条件的频谱形成时，研究定时性能。
2018-09-17 astro-ph.HE
Investigating the Theory of Propagating Fluctuations with Numerical Models of Stochastic Accretion Discs
本研究通过一组随机驱动的一维α盘数值模拟，验证了吸积盘中传播涨落现象的广泛存在，发现粘滞涨落时标是核心参数，且其与光度功率谱拐折频率密切相关，还给出了相应的拟合公式。
2021-03-16 astro-ph.HE
The identification of MAXI J1659-152 as a black hole candidate
我们报告了最近发现的软X射线瞬态MAXI J1659-152（最初称为GRB 100925 A）的所有65个点的罗西X射线定时探测器观测的分析。通过硬度-强度图（HID）以及其X射线变异特性，研究了该源的演变。MAXI J1659-152在HID中描绘出一个逆时针循环，这在瞬态低质量X射线双星中很常见。源的可变性，特别是B型和C型低频准周期振荡的检测，以及它们沿着HID轨道演化的方式，表明MAXI J1659-152是一个黑洞候选者。MAXI J1659-152的光谱和变化特性表明，在RXTE观测期间，在硬中间态和软中间态下观察到了源，在这两种状态之间有几次跃迁。
2011-02-26 astro-ph.HE
X-ray variability with spectral state transitions in NS-LMXBs observed with MAXI/GSC and Swift/BAT
利用MAXI/GSC（Gas Slit Camera）和Swift/BAT（Burst Alert Telescope）的一天面元光变曲线，研究了包含中子星的明亮低质量X射线双星的光谱态跃迁的X射线变。四个源（4U 1636 $-$ 536，4U 1705 $-$ 44，4U 1608 $-$ 52和GS 1826 $-$ 238）表现出小振幅X射线变化与光谱状态转换。这种“小爆发”的特点是振幅较小（几次）和持续时间较短（不到几十天）比“正常爆发”。Mineshige和Osaki（PASJ，37，1，1985）提出的盘不稳定性理论模型预测了大振幅爆发和小振幅变化。我们解释了正常的爆发作为该模型的前一个预测，和小爆发作为后者。在这里，我们也可以称之为“咕噜型爆发”，参考理论工作。我们认为，类似的变化持续了几十天，没有光谱状态转换，这是经常观察到的硬态，可能是一个重复的小爆发。
2015-06-05 astro-ph.HE
A spectrally stratified hot accretion flow in the hard state of MAXI J1820+070
利用\nicer数据研究了黑洞X射线双星MAXI~J1820+070硬态吸积流的结构。功率谱显示宽带可变性，可以与四个洛伦兹分量在不同的时间尺度上达到峰值。提取作为能量的函数的功率谱使得能够重构这些不同功率谱分量的能谱。我们发现显着的光谱差异之间的洛伦兹，与一个对应的最短的变化时间尺度显示最难的频谱。的变异性光谱和时间平均光谱是很好的模拟由一个磁盘黑体和热康普顿，但（至少）两个不同的温度和光学深度的康普顿化区的存在是必需的。盘黑体分量是高度可变的，但仅在最长时间尺度（$\gsim1$ s）处达到峰值的可变性分量中。光谱较硬区域的种子光子主要来自较软的康普顿化区域。我们的研究结果需要在这个源的吸积流的结构，不能描述由一个单一的康普顿化区域向上散射光盘黑体光子，并从光盘的反射。
2021-06-11 astro-ph.HE
Swift X-ray Telescope study of the Black Hole Binary MAXI J1659-152: Variability from a two component accretion flow
利用Swift X射线望远镜（XRT）对2010年黑洞X射线双星MAXI J1659-152的爆发进行了能量相关的X射线变率研究。在功率谱中观察到的宽带噪声分量和准周期振荡（QPO）表现出强烈的和变化的能量依赖性。结合Swift XRT数据与Rossi X射线定时探测器的数据，我们首次报告了这些组件在0.5-30 keV能量范围内的均方根谱（分数均方根振幅作为能量的函数）。我们发现，低频分量（< 0.1 Hz）的强度随能量的增加而减小，而高频分量（> 0.1 Hz）的强度随能量的增加而增加。在X射线波动传播模型的背景下，我们认为，低频成分起源于吸积盘（占主导地位的发射低于~ 2 keV）和较高的频率成分形成的热流（占主导地位的发射高于~ 2 keV）。由于QPO的性质表明，它可能有一个不同的驱动机制，我们调查的Lense-Thirring进动的热流作为一个候选模型。我们还报告的QPO相干演化的第一次在低于2千电子伏的能带。虽然有强烈的迹象表明，QPO是低于2千电子伏以上的能量比相干，相干性增加的强度类似于在其他黑洞X射线双星中观察到的能量高于2千电子伏。
2015-06-11 astro-ph.HE
Scenarios for ultrafast gamma-ray variability in AGN
我们分析了三种方案，以解决超快伽玛射线变化的挑战，从活动星系核报告。我们专注于这些情况下所施加的能量要求：（一）外部云在射流，（二）相对论性斑点传播通过射流材料，和（三）生产的高能伽马射线的磁层间隙。我们表明，虽然前两种情况不受耀斑光度的限制，但在黑洞磁层中产生的耀斑的光度有一个强大的上限。这个极限弱依赖于中心黑洞的质量，并由吸积盘的磁化强度、视角和对重数决定。对于这些参数的最有利的值，亮度为5分钟的耀斑是有限的$2\times10^{43}\rm\,erg\,s^{-1}$，它排除了黑洞磁层起源的耀斑从IC 310检测。在情景（i）和（ii）的范围内，解释IC310耀斑所需的喷流功率超过了基于无线电数据估计的喷流功率。为了解决方案（ii）框架中的这种差异，假设相对论性斑点在喷流参考系中不是各向同性分布就足够了。情景（i）的实现要求耀斑期间的喷流功率超过与$10^8$年时间尺度相关的射电喷流功率的$10^2$倍。
2017-05-16 astro-ph.HE
Temporal variability from the two-component advective flow solution and its observational evidence
在传播振荡激波模型中，激波后区域的振荡，即，康普顿云，导致观察到的低频准周期振荡（QPO）。QPO频率的演变可以用康普顿云大小的系统变化来解释，激波前缘的稳定径向运动，这是由激波后区域的冷却触发的。因此，分析不同变率时间尺度下的能量依赖时间特性可以诊断黑洞周围吸积流的动力学和几何结构。利用RXTE/PCA数据研究了高倾角黑洞源XTE J1550-564在其1998年爆发期间和低倾角黑洞源GX 339-4在其2006-07年爆发期间的这些性质，我们发现它们可以令人满意地解释与这些系统的QPO相关的时间滞后。我们发现，作为时间的函数，在两个源的上升阶段的时滞的平滑减少。在下降阶段，时滞随时间增加。我们发现，在这些爆发的QPO频率和硬滞后系统的演变。在XTE J1550-564中，滞后从硬变到软（即，从正值到负值）以$\sim 3.4$ Hz的交叉频率（$ν_C$）。我们提出了可能的机制来解释一个单一的双组分平流模型（TCAF）的框架内的高和低倾角源的滞后行为。
2016-09-26 astro-ph.HE
Modeling fast X-ray variability around an accreting black hole
本研究针对黑洞X射线双星爆发中的X射线波段间频率相关滞后现象，通过喷流基底日冕几何下的蒙特卡罗模拟，结合吸积率涨落与回响延迟，自洽重现软硬滞后及演化，并指出偏振观测对确定日冕几何的关键作用。
2025-04-21 astro-ph.HE
Jet Parameters in the Black-Hole X-Ray Binary MAXI J1820+070
本文研究了吸积中的黑洞双星MAXI J1820+070的硬态喷流。从现有的无线电到光学光谱和可变性数据，我们把强有力的约束射流参数。我们发现，虽然它是不可能的，以唯一的确定射流洛伦兹因子从光谱和可变性属性单独，我们可以估计喷流的开口角（$\approx 1.5\pm1^\circ$），喷流开始发射同步辐射的距离（$\sim 3 \times10^{10}$ cm），和那里的磁场强度（$\sim$ 10 $^4$ G），具有相对较低的不确定性，因为它们依赖于弱的批量洛伦兹因子。我们发现，从无线电到亚毫米级的变异性功率谱中的断裂与在时间尺度上的变异性阻尼是一致的，该时间尺度等于在任何洛伦兹因子下沿射流的旅行时间。这一因素仍然可以受到电子-正电子对的生产率在喷流基地，我们计算的基础上观察到的X射线/软伽马射线光谱，和喷流功率，需要小于吸积功率。最小（$\sim$ 1.5）和最大（$\sim$ 4.5）洛伦兹因子分别对应于电子对和离子的优势，以及最小和最大喷流功率。我们估计了穿过黑洞的磁通量，发现在磁制动流吸积流中，喷流可以由Blandford-Znajek机制提供动力。我们指出，我们推导的形式主义的核心的变化，在河外射电源观察到的相似性。
2021-11-10 astro-ph.HE
Variability and phase lags of the type-C quasi-periodic oscillation of MAXI J1348-630 with NICER
利用NICER研究了MAXI J1348-630在2019年爆发和爆发期间的C型准周期振荡（type-C QPO）性质。这是第一次研究爆发期间C型QPO性质的演化。我们发现，C型QPO在爆发期间的性质与在其他黑洞系统中观测到的C型QPO的性质相似。这表明，负责C型QPO的物理过程在爆发和爆发中是相同的。我们还发现，高频宽带分量的半高宽观察到的过程中，随能量的变化显着。我们研究了从0.5 keV到12 keV的C型QPO的能量依赖的分数均方根幅度和相位滞后。我们发现，分数均方根振幅增加到2-3 keV，然后保持近似恒定的能量以上，和C型QPO的滞后谱是硬的。我们讨论的依赖性的分数均方根振幅和相位滞后与能量的Comptonisation的辐射机制驱动的QPO均方根和滞后谱的背景下。
2022-05-23 astro-ph.HE
MAXI J1820+070 X-ray spectral-timing reveals the nature of the accretion flow in black hole binaries
黑洞X射线双星在短时间尺度（0.01 - 100秒）上显示出显著的随机变化，在不同的能量带中观察到相关变化的复杂模式。这种行为通常在一个模型中解释，其中在大半径处激起的缓慢波动向下传播通过吸积流，调制在较小半径处产生的更快波动。耦合这种情况下，径向分层排放开辟了一条道路，以测量传播时间尺度的数据，允许直接测试的吸积流结构。我们以前开发了一个模型的基础上，这张照片，并表明，它可以适合NICER（0.5 - 10千电子伏）的数据，从最近最亮的黑洞瞬态，MAXI J1820 + 070。然而，在这里，我们表明，当外推到来自Insight-HXMT的更高能量变异性数据时，它失败了。我们扩展了我们的模型，使得在每个半径处发射的光谱响应于波动（旋转）而改变形状，而不仅仅是改变归一化。这给出了作为数据中所见的能量的函数的分数可变性的强抑制。推导出的传播时间尺度是慢于预测的磁制动盘（MAD），尽管该系统显示出强大的射流。我们的新模型共同拟合了高达50 keV的光谱和可变性，尽管仍然无法匹配以上的所有数据。尽管如此，3 - 40 keV的良好拟合意味着QPO可以最容易地解释为流动的外在调制，例如在Lense-Thirring进动中产生的，而不是在额外的光谱定时分量（例如射流）中产生的。
2022-12-22 astro-ph.HE
On the Broadening of the Characteristic Frequency Range towards Higher Photon Energies in the X-ray Variability of the Black Hole Transient MAXI J1820+070
本研究通过分析MAXI J1820+070的HXMT观测数据，发现低频和高频带限噪声成分随光子能量呈相反频率趋势，揭示功率谱平台双向拓宽，反映吸积盘径向延伸及种子光子来源区域。
2025-05-23 astro-ph.HE
MAXI observations of long-term variations of Cygnus X-1 in the low/hard and the high/soft states
利用2009年至2014年五年的MAXI数据研究了黑洞双星天鹅座X-1的长期X射线变化，其中包括高/软状态以及低/硬状态的大量时期。在每个状态下，在2-4 keV、4-10 keV和10-20 keV的三个能带中计算归一化功率谱密度（NPSD）。在1 e-7 Hz ~ 1 e-4 Hz频率范围内的NPSD均可用指数为-1.35 ~-1.29的幂律函数近似。发现在上述频率范围内计算的分数RMS变化（$η$）显示出以下三个特性：（1）$η$在低/硬态中随能量略微降低;（2）$η$在高/软态中向更高能量增加;以及（3）在10-20 keV带中，$η$在高/软态中比在低/硬态中高3倍。这些属性被证实，通过研究强度相关的变化的MAXI光谱。在这三个发现中，第一个与在LHS期间的短期变化中看到的一致。后两种情况可以理解为在上述极低频率范围内的高/软状态下所见的硬尾分量的高度可变性的结果，尽管可变性的起源仍然不确定。
2016-01-12 astro-ph.HE
Evolution of X-ray and optical rapid variability during the low/hard state in the 2018 outburst of MAXI J1820+070 = ASASSN-18ey
本研究分析MAXI J1820+070在2018年爆发低/硬态的X射线和光学亚秒级耀发，发现磁重联导致X射线增强与光谱硬化，并揭示六个演化相位，为理解黑洞吸积流和喷流演化提供关键信息。
2024-11-06 astro-ph.HE
Fast transitions of X-ray variability in the black hole transient GX 339--4: comparison with MAXI J1820+070 and MAXI J1348-630
在黑洞X射线双星中，不同类型的功率密度谱（PDS）在几十秒的时间尺度上发生快速跃迁是罕见的现象。本文报道了利用NICER和HXMT观测数据对2021年GX 339-4爆发中观测到的快速跃迁进行的宽带谱时分析。我们观察到带限噪声主导的PDS和B型准周期振荡（QPO）之间的过渡，以及它们的快速出现或消失。我们还对GX 339-4中的快速跃迁与MAXI J1820+070和MAXI J1348- 630中的快速跃迁进行了详细比较。通过比较有和没有B类QPO的周期谱，我们发现10 keV以上的谱比几乎不变或略有减小，并且不同源的谱比值不同。低于10 keV，康普顿化分量的通量变化是成反比的热分量的通量变化，这表明B型QPO的外观与光盘和康普顿化发射区域之间的吸积功率的重新分配。B型QPO与宽带噪声周期的谱比与B型QPO与无B型QPO的谱比有显著的不同，其中B型QPO/宽带噪声的谱比在4keV附近出现最大值，然后向高能逐渐减小。最后，我们讨论了可能的变化的几何形状的内部吸积流和/或喷流在过渡。
2023-03-14 astro-ph.HE
Physical Conditions and Variability Processes in AGN Jets through Multi-Frequency Linear and Circular Radio Polarization Monitoring
射电偏振测量是研究活动星系核喷流的物理条件和变率过程的重要工具。然而，由于它们的低水平和可能的去偏振效应，检测它们的线偏振和圆偏振特性是一项具有挑战性的工作。我们开发了一种端到端的数据分析方法，以恢复高精度的未分辨源的偏振特性。应用该方法对2010年7月至2015年1月期间F-GAMMA计划测量的87个活动星系核（AGN）的线偏振和圆偏振进行了恢复，平均周期为1.3个月。在2.64和10.45 GHz之间的四个频率和在4.85和8.35 GHz的圆极化，他们的线极化恢复。再现所观察到的偏振特性的物理条件和诱导其变化的过程进行了研究与全斯托克斯辐射转移代码，模拟同步辐射的建模射流。该模型被用来调查所需的条件，再现所观察到的偏振行为的blazar 3C 454.3，假设所观察到的变化是由于不断发展的内部冲击下游传播。
2016-11-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Unveiling the temporal properties of MAXI J1820+070 through AstroSat observations
在这里，我们提出的第一个宽带同时光谱和时间的研究结果，新发现的黑洞二进制MAXI J1820+070所看到的SXT和LAXPC板AstroSat。所观察到的组合光谱在0.7-80千电子伏的能量范围内进行了很好的模拟使用磁盘黑体发射，热康普顿化和反射组件。光谱分析表明，源是在其硬光谱状态（伽马=1.61）与冷盘（kTin=0.22千电子伏）。我们报告的能量依赖的时间滞后和均方根（rms）的变化，在不同的频率在能量范围3-80 keV使用LAXPC数据。我们还模拟了通量的变化，使用一个单一的区域随机传播模型来量化所观察到的能量依赖的时间滞后和分数均方根变化，然后比较结果与天鹅座X-1。此外，我们确认检测的准周期振荡的质心频率在47.7兆赫。
2020-01-08 astro-ph.HE
Accretion geometry of the black hole binary MAXI J1820+070 probed by frequency-resolved spectroscopy
在硬态和硬中间态的X射线双星的内部吸积流的几何形状仍然存在争议。利用黑洞X射线双星MAXI J1820+070在2018年爆发上升阶段的NICER观测，我们研究了时间特性的演化，特别是突出的铁K $α$线的特征变化频率。使用频率分辨光谱，我们发现，反射发生在大的距离在明亮的硬态的康普顿化区域。在硬到软的转变期间，可变性性质表明反射器移动得更靠近X射线源。与此同时，铁谱线的峰值从6.5千电子伏移动到7千电子伏，这与从靠近黑洞延伸的高度倾斜的圆盘所预期的一致。我们还发现显着的变化的均方根（rms）的变异性的依赖性能源和傅立叶频率的来源软化。均方根能量依赖性的演变，线的轮廓，和定时特性的铁线跟踪的频率分辨光谱都支持图片的截断盘/内部流动的几何形状。
2021-03-16 astro-ph.HE
Breaking the spectral degeneracies in black hole binaries with fast timing data
黑洞二进制文件在低/硬状态的光谱是复杂的，有证据表明，多个不同的Comptonisation区域的硬X射线除了一个冷盘组件。我们明确地表明，一些最好的RXTE数据从天鹅X-1，光谱强烈需要（至少）两个不同的Comptonisation组件，以适应以上的连续3千电子伏，其中光盘没有贡献。然而，很难单独使用光谱数据来约束这些康普顿化分量的形状。相反，我们表明，快速变化的额外信息可以打破这种简并。具体而言，我们使用每个能量通道中观察到的变异性功率谱来重建时间尺度为~ 10 s、1 s和0.1s的变异性的能量谱。这两个较长时间尺度的光谱具有相似的形状，但最快的分量明显更硬，并且具有很强的曲率，表明其种子光子不是来自冷盘。我们解释这一点的上下文中传播的波动通过一个热流，其中的外部区域是冷却器和光学厚，使他们屏蔽的内部区域从光盘。然后，用于热内部区域的种子光子来自较冷的康普顿化区域，而不是盘本身。
2018-03-06 astro-ph.HE
Non-linear behaviour of XTE J1550-564 during its 1998-1999 outburst, revealed by recurrence analysis
研究了微类星体XTE J1550-564的X射线辐射，并利用回归分析方法分析了其光变曲线的性质。吸积流的非线性动力学的指标被发现在这个源的非常高的状态和软状态。确定性变化的重要性取决于能带。我们讨论的非线性动力学的吸积流的背景下的盘冠几何形状和传播振荡的吸积流。
2016-05-19 astro-ph.HE
Modelling variability in black hole binaries: linking simulations to observations
黑洞吸积流显示出快速的X射线变化。对于宽带噪声和准周期振荡，其功率谱密度（PSD）通常由多个洛伦兹函数的唯象模型拟合。我们之前的论文（Ingram & Done 2011）开发了PSD的第一个物理模型，并将其与观测数据相拟合。这是基于相同的截断盘/热的内部流动几何形状，可以解释相关的性能的能量谱。这假定宽带噪声来自于热流中质量吸积速率的传播涨落，而QPO则是由同一热流的整体Lense-Thirring进动产生的。在这里，我们开发了这个模型，并做出了一些重大改进。首先，我们指定的粘性频率（相当于，表面密度）在热流具有相同的形式，从数值模拟的旋进，倾斜吸积流测量。其次，我们改进了用于将模型与数据拟合的统计技术。我们重新分析PSD从1998年上升到爆发的XTE J1550-564与我们的新模型，以评估这些变化的影响。我们发现，推导出的热流外半径（由截断盘的内半径设置）是相当相似的，在整个爆发上升从~68-13 Rg。然而，我们的新模型的更多物理假设也允许我们限制流动的尺度高度。这随着流动的外半径减小而减小，正如从光谱演变所预期的那样。随着截断半径扫入，光谱随冷却的增加而变陡，因此气流的气压支持降低。新的模型propfluc在xspec光谱拟合包中可用。
2011-08-03 astro-ph.HE
Tracking optical variability and outflows across the accretion states of the black hole transient MAXI J1820+070
INAF, Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所，布雷拉天文台）；Center for Astrophysics and Space Science (CASS), New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校，天体物理学与空间科学中心）；INAF–Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所，天体物理学与空间科学观测站）；Universidad Andrés Bello（安德烈斯·贝略大学）；Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano（米兰大学，物理系）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利群岛天体物理研究所）；Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna（拉古纳大学，天体物理学系）；INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali（意大利国家天体物理研究所，天体物理学与行星科学研究所）
研究MAXI J1820+070在不同吸积状态下的光学变异性及喷流特征，揭示喷流驱动变异性与吸积流耦合机制。
2025-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Optical Polarization and Spectral Variability in the M87 Jet
在过去的十年中，M87的喷流一直是一个非凡的可变事件的地点，其中一个节（HST-1）的亮度增加了100倍以上。变化也被认为是在几个月的时间尺度上的核通量。在这里，我们讨论的光学紫外偏振和光谱的变化，这些组件，表现出极大的不同行为。HST-1显示出通量和极化之间的高度显著的相关性，P从最小值的$\sim 20%$增加到最大值的>40%，而其电矢量的方向保持不变。HST-1的紫外光谱非常硬（$α_{UV-O}\sim0.5$，$F_ν\proptoν^{-α}$），在2004.9-2005.5期间显示“硬滞后”，包括耀斑的峰值，在以后的时期显示软滞后。我们将HST-1的行为解释为激波中增强的粒子加速，以及来自粒子老化和压缩松弛的冷却。我们设定2个$σ$上限为$0.5 δ$秒差距和1.02 $c$的耀斑区的大小和推进速度。电矢量取向与喷流PA的轻微偏差使得在较小尺度上，扩口区域可能具有双重或扭曲结构。相比之下，细胞核显示出更快的变化，具有高度可变的电矢量方向和$(I,P)$平面中的“循环”。原子核的光谱（$α_{UV-O} \sim 1.5$）陡得多，但没有显示出紫外光谱的变化。它的行为可以解释为一个稳定的射流螺旋扭曲或通过螺旋射流传播的冲击。
2011-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Reverberation lags viewed in hard X-rays from an accreting stellar-mass black hole
Wuhan University（武汉大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）
研究通过观测硬X射线回波延迟特征，揭示了吸积过程中的几何结构和时间延迟机制，首次在X射线双星中检测到Compton驼峰回波特征，证实了X射线回波场景，为活动星系核和X射线双星的吸积流提供了普遍过程的证据。
2026-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Long-term optical variability of the Be/X-ray binary GRO J2058+42
我们研究了Be/X射线双星GRO J2058+42的长期光学变化及其与X射线活动增强期的可能联系。我们进行了光学光谱和光度分析的数据收集在大约18年。我们还提出了第一个光学偏振观测这个源。在$BVRI$波段的长期光学光变曲线和H $α$等效宽度的演变显示出一个正弦曲线图案，每$\sim$ 9.5年重复一次最大值和最小值。这种变化的幅度随着波长的增加而增加。H $α$等效宽度从约$-0.3$至$-15$ μ m变化。我们发现，在低光学状态下的偏振度显着下降。光学最大值出现在X射线活性增强的时期附近，并且随后是光学发射的下降。与许多其他Be/X射线双星不同，GRO 2058+42没有显示出$V/R$的变异性。长期的光学变化与Be/X射线双星的标准模型一致，其中Be星的星周盘在9- 10年的时间尺度上增长和消散。我们发现，磁盘的耗散开始后，一个主要的X射线爆发。然而，稳定的H $α$线的形状作为一个双峰的轮廓和缺乏不对称性表明没有一个翘曲的磁盘，并反对存在一个高度扭曲的磁盘在主要的X射线爆发。
2023-01-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Covariance spectrum of MAXI J1820+070: On the nature of the Comptonizing flow
Wuhan University（武汉大学）；Anton Pannekoek Institute for Astronomy（安东·范·斯潘诺克天文学研究所）；University of Lethbridge（莱斯布里奇大学）；Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天体物理中心）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；INAF-Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；University of Southampton（南安普顿大学）；Fudan University（复旦大学）
通过分析MAXI J1820+070的协方差谱，研究其硬X射线波段的相干性变化，提出双Compton化模型解释电子温度差异及光子场独立性。
2026-03-11 astro-ph.HE hep-ph
The black hole candidate MAXI J1659-152: spectral and timing analysis during its 2010 outburst
我们提出了一个全面的光谱定时研究的黑洞候选人MAXI J1659-152在其2010年爆发。我们分析了65 RXTE观测沿这一时期，并计算了常用的研究黑洞瞬态的基本图。我们拟合了能量谱和能量谱，并研究了谱参数和时间参数沿爆发的演化。我们讨论了在不同的能量带的光盘和硬组件的源的能谱的相对贡献的基础上观察到的变化的演变。我们的结论是，硬排放占所观察到的快速变化，它被强烈淬火时，观察到B型振荡。我们发现，光盘和硬发射负责本地计数率峰值，直到系统达到软状态。从这一点上，只有在硬组分中观察到的峰，而热组分可能单调下降的吸积率降低。我们还计算了软X射线和硬X射线变化之间的时间滞后，证实了在硬到软的过渡期间比在硬状态期间的滞后更大。
2011-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
