NuSTAR Observations of the Compton-thick Active Galactic Nucleus and Ultraluminous X-ray Source Candidate in NGC 5643
我们提出了两个NuSTAR观测的本地Seyfert 2活动星系核(AGN)和超铝X射线源(ULX)的候选人在NGC 5643。结合钱德拉、XMM-牛顿和Swift-BAT的存档数据,我们对活动星系核进行了20多年的高质量宽带光谱分析($\sim$ 0.5-100 keV)。以前的X射线观测表明,活动星系核被沿着我们视线的康普顿厚度(CT)的遮蔽气体柱所遮蔽。然而,由于缺乏高质量的$\gtrsim$ 10 keV观测,加上附近存在X射线发光源NGC 5643 X-1,在核光谱的定性方面留下了很大的不确定性。NuSTAR现在使AGN和NGC 5643 X-1能够首次在10 keV以上分别分辨,并允许直接测量朝向核的吸收柱密度。新的数据表明,细胞核确实被CT柱$N_{\rm{H}}$ $\gtrsim$ 5 $\times$ 10 $^{24}$ cm $^{-2}$所掩盖。由最佳拟合模型推断的2-10 keV吸收校正光度范围为$L_{2-10,\rm{int}} =$(0.8-1.7)$\times$ 10 $^{42}$ erg s $^{-1}$,与多波长本征光度指示器预测的结果一致。我们还研究了NGC 5643 X-1的NuSTAR数据,并表明它在能量$E$ $\sim$ 10 keV处具有光谱截止的证据,类似于NuSTAR观察到的其他ULX。随着2003-2014年3-8 ke…
2015-09-10 astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton broad-band spectrum of SAX J1808.4-3658 during its latest outburst in 2015
第一颗被发现的吸积毫秒脉冲星SAX J1808.4-3658于2015年4月进入X射线爆发。我们触发了一个100 ks的XMM-Newton ToO,在爆发的高峰期拍摄,和一个55 ks的NuSTAR ToO,间隔四天进行。我们在这里报告的XMM-牛顿和NuSTAR光谱的详细光谱分析的结果。虽然XMM-Newton光谱看起来比以前的观测要柔和得多,但NuSTAR光谱证实了XMM-Newton在2008年爆发期间获得的结果。我们发现了一条宽的铁线的明确证据,我们认为这是由内部吸积盘的反射产生的。对于第一次,我们使用自洽的反射模型来拟合NuSTAR光谱中的反射特征;在这种情况下,我们发现相对于简单的高斯或盘线模型拟合铁线,拟合的统计学显著改善,这意味着反射连续体也被显着检测到。尽管XMM-牛顿和NuSTAR光谱之间存在明显差异,但这些光谱的拖尾最佳拟合参数彼此一致,并且与先前的结果相容。特别是,我们发现一个上限的内部磁盘半径的$\sim 12~R_g$。在所有情况下,需要系统的高倾角($>50^\circ$)。这个倾角,结合光学伴星径向速度的测量,导致中子星质量($<0.8\,M_\odot$)的低值,这一结果值得进一步研究。
2018-11-02 astro-ph.HE
Simultaneous NICER and NuSTAR observations of the Ultraluminous source NGC 4190 ULX-1
本研究结合 XMM-Newton、NICER 和 NuSTAR 观测分析了极亮 X 射线源 NGC 4190 ULX-1,发现其光谱符合平流主导的超临界盘模型,揭示了被致密风遮挡的超爱丁顿吸积黑洞的几何结构及辐射机制。
2024-04-13 astro-ph.HE
The soft X-ray emission of Ark 120. XMM-Newton, NuSTAR, and the importance of taking the broad view
我们提出了同时XMM牛顿和NuSTAR观测的'裸'塞弗特1星系,方舟120,一个系统中,电离吸收是缺席。NuSTAR硬X射线光谱覆盖范围使我们能够限制不同的模型,用于过量的软X射线发射。在唯象模型中,截止功率定律最好地解释了软X射线发射。这个模型很可能对应于一群暖电子对吸积盘种子紫外光子的康普顿化:使用康普顿化模型,发现温度约为0.3 keV,光学深度约为13。如果应用紫外到X射线optxagnf模型,XMM- $Newton$光学监测器的紫外通量表明中间黑洞自旋。与NuSTAR观察到的其他几个源相反,没有检测到高能量截止,下限为190 keV。
2014-01-21 astro-ph.HE
Detection of a possible multiphase ultra-fast outflow in IRAS 13349+2438 with NuSTAR and XMM-Newton
我们提出了联合NuSTAR和XMM牛顿观测明亮,可变类星体IRAS 13349+2438。这个组合的数据集显示了在8和9 keV处的两条清晰的铁吸收线,这很可能与两层温和的相对论性蓝移吸收有关,速度为0.14 c和0.27 c。我们还发现了强有力的证据,一系列的LY $α$吸收线在中间的能量在一个堆叠的XMM-牛顿EPIC-pn光谱,在相同的蓝移较低的速度铁功能。这与外流风径向分层的情况一致,因此更快,更高的电离物质被观察到更接近黑洞,更冷,更慢的物质被观察到从更大半径的流线。
2020-08-13 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
Massive Pulsars and Ultraluminous X-ray Sources
NuSTAR J095551+6940.8的1.37 $\, $ s脉冲的探测暗示了吸积脉冲星的存在,这对超亮X射线源的传统认识提出了挑战。本文提出这类源为大质量双稳源。考虑到广义相对论效应,大质量恒星的引力越强,其最大光度也就越大,这就是爱丁顿光度。用伪牛顿势模拟广义相对论中的引力场,计算了自束缚星(夸克星和夸克团星)和Tolman IV解的爱丁顿光度.结果表明,对于一颗半径接近于Schwarszchild半径的大质量脉冲星,其爱丁顿光度可高达$2\times10^{39} \, {\rm erg\, s}^{-1}$。该方法能够合理地解释NuSTAR J095551+6940.8的X射线光度。也有人认为,大质量脉冲星状致密星可以通过这种超爱丁顿阶段的超亮X射线源形成。
2015-08-03 astro-ph.HE
X-ray variability analysis of a large series of XMM-Newton + NuSTAR observations of NGC 3227
我们提出了一系列的X射线可变性的结果,从一个长期的XMM牛顿+ NuSTAR活动的明亮,可变AGN NGC 3227。我们提出了一个分析的光变曲线,显示的源显示典型的软时,更明亮的行为,虽然也经历了显着的光谱硬化在一个观察过程中,我们解释为由于掩星事件云的吸收气体。我们频谱分解的数据,并表明,大部分的变化是连续驱动的,通过均方根变化分析,强烈增强软带。我们发现,源在很大程度上符合线性均方根通量行为,我们计算X射线功率谱,检测中度的证据弯曲的功率谱,符合现有的比例关系。此外,我们计算X射线傅立叶时间滞后使用XMM-牛顿和-通过最大似然法- NuSTAR数据,揭示了一个强大的低频硬滞后和软滞后在较高的频率,我们讨论的混响模型方面的证据。
2020-04-29 astro-ph.HE
The NuSTAR, XMM-Newton, and Suzaku view of A3395 at the intercluster filament interface
星系团是宇宙中最大的维里化天体。它们的合并动力学以及它们与连接它们的宇宙细丝的相互作用对于我们理解大尺度结构的形成非常重要。此外,宇宙细丝被认为拥有宇宙中缺失的重子。因此,研究星系团和暗条的相互作用,有可能揭示重子的起源和发生在星系团合并阶段的物理过程。本文利用NuSTAR、XMM-Newton和朱雀星的观测资料研究了A3395与星系团间暗条的联系。由于NuSTAR观测受到散射光的中度污染,我们提出了一种新的技术,用于从簇内介质的发射中分离出这种背景。我们发现,集群和集群间灯丝连接A3395和A3391的接口没有显示出任何迹象的加热等离子体,如以前所认为的。这个界面具有低温、高密度和低熵,因此我们认为气体正在冷却,在合并的早期阶段受到湍流或潮汐“天气”的推动。此外,我们的温度结果从NuSTAR数据与那些从XMM-Newton,并从联合NuSTAR和XMM-Newton分析的区域与~25%的散射光污染在1西格玛一致。我们表明,温度约束的intraclustermedium是有效的,即使当数据被污染到~25%的~5 keV集群发射。
2022-04-21 astro-ph.HE
A Relativistic Disc Reflection Model for 1H0419-577: Multi-Epoch Spectral Analysis with XMM-Newton and NuSTAR
我们基于2002-2015年期间的档案XMM-牛顿,NuSTAR和同步Swift观测,对Seyfert 1星系1H 0419 -577的光谱特性进行了详细分析。所有的观测结果都显示出铁谱带的宽发射谱线特征。我们证明,在不同的水平,宽带光谱的变化可以解释的光弯曲效应的组合在附近的中心黑洞加上薄的温暖的吸收体。用相对论圆盘反射模型拟合多历元谱,得到了一个α> 0.98的黑洞自旋. 1H 0419 -577在其爱丁顿极限的40%处吸积,其X射线带在最高通量状态下显示出最硬的幂律连续体,这在以前的低吸积率活动星系核(例如$L_{\rm X} /L_{\rm Edd} < 10^{-2}$)中更为常见。NuSTAR观测表明,在高通量状态下,冷日冕温度为$kT=30^{+22}_{-7}$ keV。
2018-11-27 astro-ph.HE
Swift observations of the ultraluminous X-ray source XMMU J004243.6+412519 in M31
我们报告了最近发现的M31中的X射线瞬态XMMU J004243.6+412519的多波长研究,基于2012年2月至8月期间在Asiago(意大利)Cima Ekar的Swift和1.8米哥白尼望远镜收集的数据。2012年1月,XMMU J004243.6+412519突然开启,显示出强大的X射线发射,亮度为1 E +38 erg/s(假设距离为780 kpc)。在接下来的几周里,它的亮度达到了1 E +39 erg/s以上,在超铝X射线源(ULX)的典型范围内。在至少40天的时间里,源的光度保持相当稳定,然后在接下来的200天里,它逐渐减弱到1 E +38 erg/s以下。源谱在衰变过程中逐渐软化(温度从kT = 0.9 keV变化到0.4 keV),可用多色盘黑体模型描述。未检测到XMMU J004243.6+412519在光学波段低至22 mag和近紫外波段23-24 mag的发射。我们将XMMU J004243.6+412519的性质与其他已知的ULX和银河系黑洞瞬变的性质进行了比较,发现与后者有更多的相似之处。
2012-11-22 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
A NuSTAR Survey of Nearby Ultraluminous Infrared Galaxies
我们提出了一个NuSTAR,钱德拉,和XMM-牛顿调查的9个最近的超亮红外星系(ULIRGs)。NuSTAR在能量超过10 keV时具有前所未有的灵敏度,能够以比以前更高的精度进行光谱建模。NuSTAR对观测到的九个源中的六个源进行了充分的检测,以详细模拟它们的宽带X射线光谱,并恢复遮蔽和固有X射线光度的水平。只有一个源(IRAS 13120- 5453)的光谱与康普顿厚度的活动星系核一致,但我们不能排除第二个源(Arp 220)也含有一个极其高度模糊的活动星系核。在IRAS 05189- 2524和Mrk 273中可以看到柱密度的变化(与旧的观测结果相比减少了几倍),将这些边界线源的分类从康普顿厚改为康普顿薄。我们样本中的ULIRGs在高能(>10 keV)X射线中具有令人惊讶的低观测通量,特别是与它们的热光度相比。它们比Seyfert 1星系有更低的未吸收的2- 10 keV与热光度的比值,以及未吸收的2- 10 keV与中红外线[O IV]光度的比值。我们确定IRAS 08572+3915是另一个候选的本征X射线弱源,类似于Mrk 231。我们推测,IRAS 08572+3915的X射线弱与在其他波长观察到的强大外流有关。
2015-10-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Joint XMM-Newton and NuSTAR Observations of Type I X-ray Bursts from the Dipping Low-Mass X-ray Binary 4U 1323-62
Istanbul University(伊斯坦布尔大学);Sabancı University(萨班吉大学);University of Southampton(南安普顿大学);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院)
研究通过2024年XMM-Newton和NuSTAR观测揭示4U 1323-62的10年周期爆发率变化,发现2.942小时周期的X射线 dips 和0.898 Hz准周期震荡。
2026-09-01 astro-ph.HE
XMM-Newton and NuSTAR observations of the compact millisecond pulsar binary PSR~J1653$-$0158
本文首次对毫秒脉冲星双星PSR J1653 $-$ 0158进行了{\it XMM-Newton}和{ \it NuSTAR}联合分析。从光学和伽马射线观测推断出的75分钟轨道周期以及伽马射线中1.97毫秒的脉动表明该系统是迄今为止已知的最紧凑的黑寡妇MSP系统。在{ \it XMM-Newton}和{ \it NuSTAR}数据中没有检测到轨道周期,可能是由于观测中获得的光子计数不足。用幂律拟合PSR J1653 $-$ 0158的联合X射线光谱,得到光子指数$Γ= 1.71 \pm 0.09$。在($0.2-40$)~keV波段,源的X射线光度为$1.18 \times 10^{31}\;\!{\rm erg~s}^{-1}$,采用的距离为0.84~kpc。我们已经证明,宽带X射线谱可以用双星内激波加速电子的同步辐射来解释,而在{ \it Fermi}数据中探测到的γ射线是脉冲星磁层中电子和正电子的曲率辐射。我们对潮汐星系PSR~J1653--0158和PSR~J1311--3430的运动学分析表明,这两个潮汐星系很可能起源于银盘。
2022-06-12 astro-ph.HE
A Low-Flux State in IRAS 00521-7054 seen with NuSTAR and XMM-Newton: Relativistic Reflection and an Ultrafast Outflow
我们提出的结果,从一个深,协调$XMM$ - $Newton$ + $NuSTAR$观测塞弗特2星系IRAS 00521-7054。$NuSTAR$的数据提供了第一次检测到这个源的高能X射线($E > 10$千电子伏),宽带数据显示这是一个高度复杂的源,表现出相对论反射从内部吸积盘,进一步再加工更遥远的材料,中性吸收,并在极端的,超快流出($v_{\rm{out}} \sim 0.4c$)电离吸收的证据。基于灯柱盘反射模型,我们发现的证据表明,中央超大质量黑洞是快速旋转($a > 0.77$),与以前的估计从相对论性的铁线的轮廓一致,并认为吸积盘在一个相当高的倾角($i \sim 59^{\circ}$)。基于广泛的模拟,我们发现在$\sim$ 4 $σ$显著性(或更大)下检测到超快流出。我们还估计,极端外流应该足以为星系尺度的反馈提供动力,甚至可能主导系统总输出的能量。
2019-01-15 astro-ph.HE
Compton-thick AGNs in the NuSTAR era. V: Joint NuSTAR and XMM-Newton spectral analysis of three "soft-Gamma" candidate CT-AGNs in the Swift-BAT 100-month catalog
我们提出了联合NuSTAR和XMM牛顿谱分析在0.6-70 keV波段的三个候选康普顿厚(CT-)AGN选择在100个月的Swift-BAT目录。这些物体先前根据低质量的Swift-XRT和Swift-BAT数据被归类为CT-AGN,并且具有软光子指数(Gamma>2.2),这表明可能高估了视线柱密度。由于高质量的NuSTAR和XMM-Newton数据,我们能够确定在所有三个对象中,光子指数被显著高估,并且三个源中的两个从CT重新分类为康普顿薄,证实了先前观察到的趋势,即,当将NuSTAR数据加入拟合时,BAT选择的具有较差软X射线数据的候选CT-AGN中的很大一部分被重新分类为康普顿薄。最后,由于良好的XMM-Newton空间分辨率和高NuSTAR和XMM-Newton光谱质量,我们发现样本中的第三个对象与错误的对应物相关联:正确的一个,2 MASX J10331570+5252182,红移z=0.14036,这使得它成为在100个月BAT目录中检测到z>0.1的极少数候选CT-AGN之一,也是一个罕见的CT类星体。
2019-07-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
{\it NuSTAR} Reveals an Intrinsically X-ray Weak Broad Absorption Line Quasar in the Ultraluminous Infrared Galaxy Markarian 231
我们提出了最近的类星体,超亮红外星系(ULIRG)Markarian 231(Mrk 231)的高能(3- 30 keV){ \it NuSTAR}观测,补充了新的和同时从{ \it钱德拉}的低能量(0.5- 8 keV)的数据。该辐射源被探测到了,但比先前报道的要微弱得多,可能是由于先前非聚焦硬X射线望远镜的大孔径受到污染。X射线全谱带(0.5- 30 keV)表明Mrk 231的活动星系核(AGN)被一个斑片状的、康普顿薄的(N $_{\rm H} \sim1.2^{+0.3}_{-0.3}\times10^{23}$ cm $^{-2}$)柱吸收。固有X射线发光度(L $_{\rm 0.5-30 keV}\sim1.0\times10^{43}$ erg s $^{1}$)相对于辐射热发光度是非常弱的,其中2- 10 keV与辐射热发光度的比率是$\sim$ 0.03%,而典型值是2- 15%。此外,Mrk 231具有低X射线-光幂律斜率($α_{\rm OX}\sim-1.7$)。它是低电离宽吸收线(LoBAL)类星体的局部例子,本质上是X射线弱的。弱电离连续谱可以解释缺乏中红外[O IV],[Ne V]和[Ne VI]精细结构发射线,这些发射线存在于具有其他类似活动星系核特性的源中。我们认为,内在的X射线的弱点可能是一个结果的超爱丁顿吸积发生在这个ULIRG的核心,也可能…
2014-02-19 astro-ph.HE
A NuSTAR study of quasi-periodic oscillations from the ultraluminous X-ray sources in M82
该研究利用NuSTAR 2014-2024年的39次观测数据,分析M82星系中超亮X射线源的非周期性变异性,尤其是M82 X-1在20-300 mHz范围内准周期振荡的演化,发现其行为与其他吸积致密天体的低频振荡相似。
2025-05-22 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
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
The Broadband XMM-Newton and NuSTAR X-ray Spectra of Two Ultraluminous X-ray Sources in the Galaxy IC 342
我们提出了两个超铝X射线源(ULXs),IC 342 X-1和IC 342 X-2,使用两个时代的XMM牛顿和NuSTAR观测相隔$\sim$ 7天的结果。我们观察到的光谱或通量的变化超过1千电子伏之间的时期,与未吸收的0.3- 30千电子伏的亮度为$1.04^{+0.08}_{-0.06} \times 10^{40}$尔格的$^{-1}$ IC 342 X-1和$7.40\pm0.20 \times 10^{39}$尔格的$^{-1}$ IC 342 X-2,所以这两个观察到一个类似的,发光状态。这两个源都有一个超过银河值的高吸收柱。两个源都没有与低/硬态黑洞双星一致的光谱,并且两个ULX在其宽带X射线光谱中表现出强曲率。这种曲率排除了那些调用简单反射占主导地位的光谱的模型,这些光谱具有加宽的铁谱线,并且在照明的幂律连续体中没有截止。IC 342 X-1的X射线谱在低能量下具有软盘状黑体成分,在高能量下具有冷的光学厚康普顿化连续谱,但对谱成分的独特物理解释仍然具有挑战性。IC 342 X-2的宽带光谱可以用热(3.8 keV)的吸积盘或没有种子光子布居指示的康普顿化连续谱来拟合。尽管种子光子成分可能被不太可能与二元系统相关联的软过量发射所掩盖,但与高吸收柱相结合,更合理的是宽带X射线发射来自简单的薄黑体盘成分。要可靠地确定这些来源中光谱成分的来源,可能需要进行宽带光谱变异性研究…
2014-11-19 astro-ph.HE
Investigating the origin of the faint non-thermal emission of the Arches cluster using the 2015-2016 NuSTAR and XMM-Newton X-ray observations
最近的NuSTAR和XMM-牛顿观测的分子云周围的拱门星团表明,其非热X射线发射的形态和强度的显着变化,类似于在银河系中心的中央分子带的许多分子云中观察到的。这些变化跟踪的传播,可能是由过去的耀斑活动的Sgr A $^{\star}$的照明战线。在本文中,我们介绍了2016年对拱门复合体进行的长期NuSTAR观测的结果,这是在之前的XMM+NuSTAR观测一年后进行的,该观测揭示了云排放的强烈下降。2016年NuSTAR观测表明,非热连续谱发射和Fe K $_α$ 6.4~keV线通量都与2015年测量的水平一致。在光谱形状和Fe K $_α$等效宽度EW $_{\rm 6.4\ keV}$上没有发现明显的变化,这可能是由于拱门的非热发射强度达到了稳定水平。与此同时,2016年测量的非热通量与2007-2015年观察到的下降趋势没有正式的分歧。因此,我们无法评估非热辐射是否在2016年达到稳定水平,需要更长时间间隔的新观测才能得出严格的结论。首次对拱门分子云的三个明亮团块进行了详细的光谱分析,显示出不同的EW $_{\rm 6.4\ keV}$和吸收。这强烈暗示分子云的X射线发射是两种来源不同的成分的混合。
2019-01-10 astro-ph.HE
Discovery of a Quasi-Periodic Oscillation in the Ultraluminous X-ray Source IC 342 X-1: XMM-Newton Results
我们报告了在对超铝X射线源(ULX)IC 342 X-1的{ \it XMM-Newton}观测中发现的642 mHz准周期振荡(QPO)。QPO的质心为$ν_{QPO} = 642 \pm 20$ mHz,相干因子为$ Q = 11.6$,振幅(rms)为4.1\%,显著性为$3.6σ$。能量依赖性研究表明,在0.3 - 5.0keV能量范围内,QPO较强。随后的观察(6天后)在功率密度谱中没有显示出QPO的任何特征。通过对{ \it XMM-Newton}和{ \it NuSTAR}的准同步观测,得到了0.3 - 40.0 keV的宽带能谱,可用吸收的{ \it diskbb}+{ \it cutoffpl}模型来描述。最佳拟合的光谱参数是幂律指数($Γ$)$\sim$ 1.1,截止能量($E_c$)$\sim$ 7.9 keV和光盘温度($kT_{in}$)$\sim$ 0.33 keV,其中QPO被检测到。未吸收的热光度为$\sim$ 5.34 $\times$ 10 $^{39}$ erg~s $^{-1}$。与已知的X射线双星GRS 1915+105比较,我们的结果与IC 342 X-1中致密天体的质量在$\sim 20 - 65 ~ M_\odot$范围内是一致的。我们讨论了我们的研究结果的可能影响。
2014-11-15 astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton observations of the extreme ultraluminous X-ray source NGC 5907 ULX1: A Vanishing Act
我们提出了从极端超亮X射线源(ULX)NGC 5907 ULX 1的两个宽带X射线观测中获得的结果,已知其峰值X射线光度为~ 5e 40 erg/s。这些XMM-Newton和NuSTAR的观测结果仅相隔约4天,揭示了短期通量变化的极端水平。在第一个时期,NGC 5907 ULX 1没有被NuSTAR探测到,而XMM-牛顿探测器只能微弱地探测到(如果有的话),而在第二个时期,NGC 5907 ULX 1在两个任务中都被清晰地探测到。这意味着在这个~4天的窗口期间,通量增加~2个数量级或更多。我们认为,这可能是由于质量吸积率的快速上升,而不是从一个非常模糊的状态到一个清晰的过渡。在第二个时期,我们观察到宽带0.3-20.0 keV的X射线光度为(1.55+/-0.06 e40 erg/s,类似于大多数档案X射线观测。从第二个时代获得的宽带X射线光谱与银河系黑洞双星中观察到的低/硬吸积状态不一致,但很好地模拟了一个简单的吸积盘模型,将光子平流的影响。这强烈表明,当明亮时,NGC 5907 ULX 1是一个高爱丁顿吸积体。
2014-11-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for Relativistic Disk Reflection in the Seyfert 1h Galaxy/ULIRG IRAS 05189-2524 Observed by NuSTAR and XMM-Newton
我们对2013年拍摄的Seyfert 1h星系/ULIRG IRAS 05189-2524的NuSTAR和XMM-牛顿观测进行了光谱分析。我们发现相对论磁盘反射的宽带X射线光谱的证据:一个高度不对称的宽Fe K $α$发射线延伸到3千电子伏和康普顿散射组件以上10千电子伏。自洽盘反射模型的物理模拟表明,吸积盘被认为是在一个中间的角度与超太阳铁丰度,和一个温和的约束,可以把高能量切断的幂律连续。我们在不同的吸收场景下测试磁盘反射建模。一个快速的黑洞(BH)自旋是有利的,但我们不能把一个模型无关的严格约束的价值。高反射率($R_{\rm ref} \simeq$ 2.0-3.2)表明日冕照明源是紧凑的,靠近BH(位于中央BH上方8.7 $R_{\rm g}$内),其中光弯曲效应是重要的。
2017-01-31 astro-ph.HE
PEARLS: NuSTAR and XMM-Newton Extragalactic Survey of the JWST North Ecliptic Pole Time-Domain Field IV: X-Ray Variability Analysis
NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心);Southeastern Universities Research Association(东南大学研究协会);School of Physics and Astronomy, University of Minnesota(明尼苏达大学物理与天文学学院);Department of Astronomy, University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校天文学系);Cahill Center for Astrophysics, California Institute of Technology(加州理工学院凯斯天体物理学中心);Department of Physics & Astronomy, University of Utah(犹他大学物理与天文学系);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛史密森尼天体物理中心);Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台);School of Earth and Space Exploration, Arizona State University(亚利桑那州立大学地球与空间探索学院);Department of Physics and Astronomy, University of Missouri(密苏里大学物理与天文学系)
基于NuSTAR和XMM-Newton近五年对JWST北黄极时域场的观测数据,分析X射线源变异性,发现高光度源更易变,且变幅随观测时标增大。
2026-09-22 astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton observations of the Arches cluster in 2015: fading hard X-ray emission from the molecular cloud
我们目前的结果,长期NuSTAR(200 ks)和XMM牛顿(100 ks)的观测的拱门星团,一个明亮的热源(kT~ 2keV)X射线,具有显著的Fe XXV K_α 6.7keV谱线发射和附近的分子云,其特征在于扩展的非热硬X射线连续谱和荧光Fe K_α 6.4 keV线的中性或低电离态材料周围的集群。分析表明,拱云的非热辐射发生了剧烈的变化,其形态均匀,由荧光Fe K_α线辐射跟踪,在2012年后消失,显示出三个明亮的团块。云排放的下降趋势,如果线性拟合,是一致的半衰期衰减时间约8年。这种强烈的变化已经在银河系中心的其他几个分子云中观察到,包括巨大的分子云Sgr B2,并指向类似的照明锋面传播,推测是由Sgr A* 过去的耀斑活动引起的。
2016-12-10 astro-ph.HE
NuSTAR, XMM-Newton and Suzaku Observations of the Ultraluminous X-ray Source Holmberg II X-1
我们提出了第一个宽带0.3-25.0 kev的X射线观测明亮的超亮X射线源(ULX)Holmberg II X-1,由NuSTAR,XMM-Newton和朱雀在2013年9月。NuSTAR的数据提供了Holmberg II X-1在10 keV以上的首次观测,并揭示了一个非常陡峭的高能光谱,类似于NuSTAR迄今为止观测到的其他ULX。这些观测结果进一步表明,ULX表现出的光谱状态通常不会出现在银河系黑洞双星。与其它源的比较表明Holmberg II X-1的吸积率很高,甚至可能超过了Eddington吸积率,软X射线谱(E<10 keV)似乎由两个类黑体发射分量主导,其中较热的一个可能与一个吸积盘有关。然而,所有简单的磁盘模型低于预测的NuSTAR数据以上~10 keV,并需要一个额外的发射组件在最高的能量探测,这意味着NuSTAR数据不下降与维恩光谱。我们调查这样一个额外的高能量的发射组件的物理起源,并赞成的情况下,多余的康普顿散射产生的热电晕的电子与一些属性类似的非常高的状态中看到的银河双星。从这些历元中推断出观测到的0.3-25.0 keV宽波段光度为Lx =(8.1+/-0.1 e39 erg/s,这是Holmberg II X-1的典型特征,大部分通量(约90%)在10 keV以下发射。
2015-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton Observations of the Neutron Star X-ray Binary 1RXS J180408.9-34205
我们报告了$\emph{NuSTAR}$和$\emph{XMM-Newton}$在2015年3月拍摄的低质量X射线双星1 RXS J180408.9-34205中的中子星(NS)的观测结果,当时该源处于硬光谱状态。我们发现多个反射功能(铁K $_α$检测与$\emph{NuSTAR}$ ; N VII,O VII和O VIII中检测到的RGS)从不同的电离区。利用自洽的相对论反射模型{ \sc relxill}进行联合拟合,确定了内半径为$\leq 11.1\ R_{g}$。对于一个1.4 M的$_{\odot}$ NS和一个$a_{*}=0$的自旋,这是一个$\leq22.2$ km的内盘半径。我们发现系统的倾角介于$18^{\circ}$ - $29^{\circ}$之间。如果圆盘在大于中子星半径的半径处被截断,它可能被中子星表面的边界层截断。也有可能圆盘在磁层半径处被截断;保守的估计将意味着$B\leq(0.3 -1.0)\times10^{9}$ G在磁极处,尽管相干脉动尚未被探测到,而且来源也未被确定为脉冲星。
2016-04-14 astro-ph.HE
Iron K and Compton hump reverberation in SWIFT J2127.4+5654 and NGC 1365 revealed by NuSTAR and XMM-Newton
在过去的五年中,使用XMM-牛顿望远镜在0.3-10 keV能量范围内对吸积超大质量黑洞进行了一系列X射线反射滞后测量。在这项工作中,我们使用的NuSTAR望远镜扩展的滞后分析,以更高的能量为两个塞弗特星系,SWIFT J2127.4+5654和NGC 1365。X射线反射滞后是由于光在直接连续辐射和电离吸积盘内半径的再处理辐射之间的传播时间延迟。XMM-牛顿特别擅长于测量与宽Fe K发射线相关的滞后,其中观察到该线的引力红移翼在6.4 keV的线质心之前做出响应,产生于较大的半径。现在,我们使用NuSTAR来探测更高能量下的滞后,其中光谱显示了康普顿反射的明确证据,称为康普顿“驼峰”。XMM-牛顿数据显示,SWIFT J2127.4+5654和NGC 1365中的Fe K滞后。NuSTAR数据提供了这些铁钾滞后的独立确认,也显示了相应的康普顿驼峰滞后的证据,特别是在SWIFT J2127.4+5654中。这些宽带滞后测量证实,康普顿峰和铁K滞后产生在小半径。在NGC 1365的低频,光谱显示在视线内有食云的证据,我们发现从2- 10 keV有一个明显的负(不是正)滞后,这可以理解为在观测过程中中性食云移出我们视线时柱密度的减少。
2014-10-13 astro-ph.HE
Modeling the precession of the warped inner accretion disk in the pulsars LMC X-4 and SMC X-1 with NuSTAR and XMM-Newton
利用宽波段X射线研究了超轨道周期对中子星X射线双星LMC X-4和SMC X-1的X射线谱和脉冲轮廓的影响。这两个源显示出几十天量级的周期性或准周期性光度变化,这被认为是超轨道的,并归因于扭曲的旋进吸积盘。使用联合NuSTAR和XMM-牛顿观测,跨越一个完整的超轨道周期,我们研究了这些来源的宽带光谱,并发现形状被很好地描述了一个软黑体组件的吸收功率定律。光谱形状和脉冲轮廓形状的变化是周期性的超轨道周期,从旋进盘预期。我们进行X射线断层扫描使用的脉冲轮廓的变化来模拟内部吸积盘的几何形状和运动学。我们简单的光束和内盘几何模型表明,软脉冲的形状和相位的长期变化是一致的再处理发射从一个旋进内盘。
2019-12-13 astro-ph.HE
XMM-Newton Observations of NGC 247: X-ray Population and a Supersoft Ultraluminous X-ray Source
我们报告了2009年12月对NGC 247的新XMM-牛顿观测。该星系包含一个超软、超亮X射线源(ULX),其光谱由温度约为0.1 keV的热成分和光子指数约为2.5的幂律尾组成。在0.3-10 keV波段,热辐射是绝对的主导成分,占总光度的96%。在10^2 s和更长的时间尺度上,用ν^-1功率谱检测到变异性。这些特性与热态的黑洞双星一致,并表明存在至少600个太阳质量的中等质量黑洞。但是,积分均方根功率远高于热状态下的典型值。另一种解释可能是半径约为10^9 cm的光球。一个可能的吸收功能约1千电子伏的检测,这可能是由于高度电离风的吸收。NGC 247星盘内的X射线源具有与低质量X射线双星一致的光度函数。我们证实了以前的结果,X射线从类星体PHL 6625可能被吸收的气体在NGC 247,主要是在能量低于0.3千电子伏。
2011-06-02 astro-ph.HE
High-energy monitoring of NGC 4593 with XMM-Newton and NuSTAR. X-ray spectral analysis
我们介绍了2015年1月对Seyfert 1 NGC 4593进行的Xmm-牛顿/NuSTAR联合监测的结果,包括间隔两天的5x 20 ks同步观测。源是可变的,无论是在通量和光谱形状,在时间尺度上下降到几个千分之一,并具有明确的软时,更明亮的行为。在协议与过去的观察,我们发现一个温暖的吸收以及描述的两相电离外流的存在。该源在6.4keV处具有冷的、窄的和恒定的Fe K α线,并且还检测到宽的分量。宽带(0.3-79 keV)光谱由伽马=1.6-1.8的一次幂定律和从90(+40,-20)keV到>700 keV变化的指数截止值、两个不同的反射分量和与一次幂定律相关的可变软过量很好地描述。这一活动表明,探测Seyfert 1星系在不同时间尺度上的变化对于研究活动星系核的高能发射具有重要意义。
2016-08-09 astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton observations of 1E1743.1-2843: indications of a neutron star LMXB nature of the compact object
我们报告的结果NuSTAR和XMM牛顿观测持久的X射线源1E1743.1-2843,位于银河系中心区域。2012年9月至10月期间,NuSTAR和XMM-Newton对该源进行了观测,提供了硬X射线和软X射线波段的几乎同时观测。高X射线亮度表明存在一个吸积致密物体。我们分析了这种吸积致密天体是中子星(NS)或黑洞的可能性,并得出结论:从0.3到40 $\mathrm{keV}$的联合XMM-牛顿和NuSTAR光谱适合于具有从中子星表面的热点或赤道带发射的$kT\sim1.8~\mathrm{keV}$的黑体光谱。该光谱被具有$kT_{e}\sim4.6~\mathrm{keV}$的电子热康普顿化。接受这个中子星的假设,我们探测低质量(LMXB)或高质量(HMXB)的X射线双星源的性质。虽然没有I型爆发可以用LMXB的情况来解释,但在2 mHz - 49 Hz频率范围内没有脉动,没有日食和红外伴星,以及没有中性或中等电离铁的$K_α$线,都强烈不利于将该源解释为HMXB。因此,我们得出结论,1E1743.1-2843很可能是位于银河系中心之外的NS-LMXB。有一个软X射线过剩可能表明热辐射从吸积盘弱的统计证据。然而,由于高氢柱密度($N_{H}\sim1.6\times10^{23}~\mathrm{cm^{-2}}$),磁盘标准化保持不受约束。
2016-03-08 astro-ph.HE
Compton-thick AGN in the NuSTAR era IV: A deep NuSTAR and XMM-Newton view of the candidate Compton thick AGN in ESO 116-G018
本文介绍了2- 78 keV的NuSTAR深能谱分析和对邻近的Seyfert 2星系ESO 116-G 018的XMM-Newton观测。ESO 116-G 018是在Chandra-Swift/BAT研究的基础上被选为候选的康普顿厚度(CT-)的活动星系核(AGN)。通过我们的分析,在$>$ 3 $σ$置信水平下,该源首次被证实是CT-AGN,“视线”列密度N $_{\rm H,Z}$ = [2.46-2.76] $\times$ $10^{24}$ cm $^{-2}$。遮蔽环面的“全球平均”柱密度为N $_{\rm H,S}$ = [0.46-0.62] $\times$ $10^{24}$ cm $^{-2}$,这表明围绕吸积超大质量黑洞的遮蔽物质呈团状分布,而不是均匀分布。NuSTAR和XMM-Newton组合观测给出的高质量数据使我们能够对ESO 116-G 018的环面覆盖因子产生强约束,发现其为PDMATHAMT = [0.13-0.15]。我们还从宽波段X射线光谱估算了辐射热光度,L $\rm _{bol}$ = [2.57-3.41] $\times$ 10 $^{44}$ erg s $^{-1}$。
2018-12-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton Observations of the Hard X-Ray Spectrum of Centaurus A
我们提出了同时XMM牛顿和NuSTAR观测跨越3-78千电子伏的最近的射电星系,半人马座A(岑A)。在中央引擎周围的吸积几何仍然存在争议,我们调查可能的配置使用详细的X射线光谱建模。NuSTAR首次在10 keV以上的X射线能量下对Cen A的中心区域进行了亚弧分分辨率的成像,但没有发现扩展源或其他非核点源的证据。XMM-牛顿谱和NuSTAR谱符合得很好,可以用光子指数为Γ = 1.815 +/- 0.005的吸收幂律来描述,荧光Fe Kα线与文献值符合得很好。该谱不需要高能量指数翻转,具有E_fold > 1 MeV的约束。热康普顿化连续体很好地描述了数据,其参数与INTEGRAL测量的值一致,特别是电子温度kTe在~100-300 keV之间,种子光子输入温度在5-50 eV之间。我们没有发现反射或宽铁线的证据,并把严格的上限R < 0.01的反射分数和吸积盘照明。我们使用档案钱德拉数据估计的贡献,从扩散发射,核外点源,和外部X射线射流所观察到的NuSTAR和XMM-牛顿X射线光谱,并发现贡献是可以忽略不计的。我们讨论了不同的情况下所观察到的硬X射线光谱的物理起源,并得出结论,内盘被取代的对流为主的吸积流或X射线占主导地位的同步辐射自康普顿发射从无线电喷流的内部区域或其组合。
2016-01-25 astro-ph.HE
XMM-Newton Campaign On Ultraluminous X-ray Source NGC 1313 X-1: Wind vs. State Variability
大多数超铝X射线源(ULX)被认为是由超过爱丁顿极限的中子星和黑洞吸积提供动力的。如果致密物体是一个黑洞或一个具有磁场$\lesssim10^{12}$ G的中子星,吸积盘预计会膨胀并发射由辐射压力驱动的强大风。通过XMM-牛顿号上的高分辨率光谱仪在ULX中发现了这种风的证据,但仍有一些未知数,例如这些风的几何形状和发射机制。为了更好地了解ULX风及其与吸积机制的联系,我们与XMM-牛顿一起开展了一项重大活动,研究ULX NGC 1313 X-1,已知它表现出强烈的发射和吸收特征。新的观测结果显示,风的变化明显,快速分量明显减弱(0.2c),新的风相上升,更冷,更慢(0.06-0.08c)。我们还首次检测到的发射线,这表明在吸积盘或风的起源的变化。我们描述了可变的超爱丁顿吸积率的框架内的风的变化,并讨论了一种可能的几何吸积盘。
2020-01-13 astro-ph.HE
The XMM-Newton long look of NGC 1365: lack of a high/soft state in its ultraluminous X-ray sources
基于2007年对塞弗特星系NGC 1365的长时间(~ 300 ks)XMM-牛顿观测,我们在此报告了两个超亮X射线源的光谱和时间行为,这两个超亮X射线源先前已经达到各向同性X射线亮度L_X ~ 4 x 10^{40} erg/s(0.3-10 keV波段)。2007年,它们处于较低的状态(X1和X2的L_X分别为5 x 10^{39} erg/s和1.5 x 10^{39} erg/s)。它们的X射线光谱分别服从幂律分布,光子指数分别为Gamma ~ 1.8和Gamma ~ 1.2。因此,它们的光谱类似于它们的爆发峰。多年来,这两个源的光度都有20倍的变化,但它们的光谱总是由硬幂律支配;与大多数恒星质量的黑洞不同,它们从未被发现处于标准盘支配的正则高/软态。缺乏规范的高/软状态似乎是ULX的共同特征。我们推测,不同种类的捐助者明星和/或持续超爱丁顿吸积率在其爆发可能会阻止吸积流ULXs从解决到稳定的标准磁盘。
2009-01-23 astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton observations of the 2015 outburst decay of GX 339-4
在恒星质量低/硬态的黑洞X射线双星中,吸积盘的范围仍然是一个悬而未决的问题。有一些证据表明,内部的吸积盘被截断,并被热流取代,而相对论性加宽的铁发射线的检测似乎需要一个吸积盘完全延伸到最里面的稳定圆轨道。我们对2015年秋季在爆发衰变期间拍摄的GX 339-4的六个核光谱望远镜阵列(NuSTAR)和XMM-牛顿观测进行了全面的光谱和时序分析。使用的光谱模型组成的热吸积盘,康普顿化的排放,和相对论反射组件,我们得到一个减少的光子指数,一致的X射线双星在爆发衰变。虽然,我们观察到的吸积盘和反射器,这可以解决在每个模型中的不同的基本假设的内半径的差异,两个模型组件表明截断吸积盘,随着光度降低relies。傅立叶功率谱中的特征频率的演变和它们缺失的能量依赖性支持在硬态中截断和演变盘的解释。XMM-Newton数据集使我们能够第一次研究协方差谱和比值在爆发衰减过程中的演变。协方差比的增加和陡峭的爆发衰减过程中,增加磁盘不稳定性一致。
2017-06-27 astro-ph.HE
Classifying IGR J18007-4146 as an intermediate polar using XMM and NuSTAR
许多新的和未知的银河系来源最近被正在进行的硬X射线调查所揭示。其中很大一部分被证明是被称为激变变星(CV)的吸积型白矮星。经常需要进行后续观察,以便对这些来源进行分类和归类,也可能发现可能独特或令人感兴趣的情况。其中一个例子是IGR J18007-4146,它很可能是一个基于钱德拉后续观测和光学/红外目录约束的CV。利用同时XMM-牛顿和NuSTAR观测,以及现有的光学/红外数据,我们确认IGR J18007-4146的性质作为一个中间极性类型的CV。对XMM数据的时间分析揭示了一个424.4 +/- 0.7 s的周期信号,我们将其解释为白矮星的自旋周期。建模0.3-78千电子伏的光谱,我们使用的热韧致辐射连续,但需要固有的吸收,以及软组件和强Fe线之间的6和7千电子伏。我们使用kT = 73 + 8/-6 eV的单温黑体对软分量进行建模。从X射线光谱,我们能够测量到白矮星的质量为1.06 + 0.19/-0.10 Msun,这意味着IGR J18007-4146的质量比磁性CV的平均质量更大。
2022-01-26 astro-ph.HE
GRS 1739-278 observed at very low luminosity with XMM-Newton and NuSTAR
本文详细地分析了XMM-牛顿和NuSTAR观测到的GRS 1739-278吸积瞬态黑洞在爱丁顿光度的0.02%(距离为8.5 kpc,质量为10 M_sun)的非常微弱的低硬态的光谱。在0.5-60 keV之间的宽波段X射线谱可以很好地用具有指数截止的幂律连续谱来描述。对于如此低的光度,连续谱异常困难,光子指数为Gamma = 1.39 +/- 0.04。我们发现一个额外的反射组件从光学厚吸积盘在98%的可能性水平的证据。反射率较低,R_refl = 0.043(+0.033,-0.023)。结合米勒及其同事在较亮的硬态期间用NuSTAR测量的自旋和倾斜参数,我们试图限制吸积盘的几何形状。根据假设的吸积盘的发射率分布,我们发现在90%的置信限下,截断半径为15-35 Rg(5-12 R_ISCO)。这些值强烈依赖于假设,我们讨论了可能的系统不确定性。
2016-09-23 astro-ph.HE
A Hard X-Ray Study of Ultraluminous X-ray Source NGC 5204 X-1 with NuSTAR and XMM-Newton
我们介绍了2013年初NuSTAR和XMM-Newton对超亮X射线源NGC 5204 X-1进行协调X射线观测的结果。这些观测提供了NGC 5204 X-1在10 keV以上的首次探测,将宽带覆盖范围扩展到0.3-20 keV。观测是在相隔约10天的两个时期进行的,光谱变化很小,观测到的光度为Lx =(4.95+/-0.11 e39 erg/s。宽带光谱证实了在一些以前的观测中看到的10千电子伏以上的明显光谱下降的存在。这个截止值与银河系黑洞双星中所见的标准低/硬态不一致,这与中等质量黑洞以显著的亚爱丁顿速率吸积所观察到的光度所预期的不一致。该连续谱显然是由两个光学厚的类热成分,可能伴随着一个微弱的高能量尾巴。宽带光谱很可能与不同于标准Shakura & Sunyaev薄盘的吸积盘有关。
2015-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectral evolution of the ultraluminous X-ray sources M82 X-1 and X-2
M82拥有两个著名的超铝X射线源(ULX)。X-1是中等质量黑洞(IMBH)候选者,X-2是超亮X射线脉冲星(ULXP)。在这里,我们提出了一个宽带X射线光谱分析的基础上,同时与钱德拉和NuSTAR的10个观测源。Chandra提供了高空间分辨率来解决0.5 - 8 keV波段的拥挤场,NuSTAR提供了灵敏的硬X射线光谱数据,将我们的研究扩展到10 keV以上。在2015 - 2016年期间进行的观测涵盖了X-1的耀斑时期,使我们能够研究该源的光谱演化与光度。在其中的四次观测中,X-2被发现处于低通量水平,这使得X-1的发射清晰可见。我们发现X-1的宽带X射线发射与NuSTAR详细观察到的其他ULX中的发射一致,其光谱包括加宽的盘状成分和高能尾部。我们发现吸积盘的光度与盘内温度成L~T ^-3/2的比例关系,这与标准吸积盘的理论和以前的结果相反。这些发现排除了亚爱丁顿吸积的热状态,因此不支持M82 X-1作为IMBH候选者。我们还发现的证据表明,中性柱密度的物质在视线中增加与L $_X$,可能是由于增加的质量流出与吸积率。对于X-2,我们没有发现任何显着的光谱演化,但我们发现的相位平均宽带发射的光谱参数是一致的脉冲发射在最高的X射线亮度。
2020-01-20 astro-ph.HE
Probing burst-disc interaction and disc reflection in SAX J1808.4$-$3658 with NICER, XMM-Newton, and NuSTAR
Astronomy and Astrophysics Division, Physical Research Laboratory(天体物理学与天文学部,物理研究实验室)
利用NICER、XMM-Newton和NuSTAR对SAX J1808.4$-$3658的热核爆发进行研究,发现中子星光球半径扩展证据,并通过盘反射模型分析确定盘半径和倾角,同时发现1 keV发射线可能源自盘中冷气体的再处理。
2026-03-30 astro-ph.HE
Unambiguous Detection of Reflection in Magnetic Cataclysmic Variables: Joint NuSTAR-XMM-Newton Observations of Three Intermediate Polars
在磁激变变星(CV)中,X射线发射区位于靠近白矮星表面的地方,预计这将反射10 keV以上的大部分固有X射线,产生康普顿反射峰。然而,到目前为止,由于非成像X射线探测器的灵敏度有限,在磁性CV中安全检测这种效应在很大程度上被证明是难以实现的。在这里,我们报告了我们的分析联合NuSTAR/XMM牛顿观测的三个磁性CV,V709 Cas,NY Lup和V1223 Sgr。成像NuSTAR数据的改进的硬X射线灵敏度已经导致在所有三个对象中首次稳健地检测到康普顿峰,在NY Lup中具有~1或更大的振幅,并且在其他两个中可能<1.0。我们还证实了较早的报告,一个强的自旋调制在10千电子伏以上的V709 Cas,并报告了第一次检测到的小自旋振幅在其他。我们解释这是由于这些物体之间的X射线发射区域的高度不同。大约0.2白矮星半径的高度为V709 Cas的低反射幅度提供了一个合理的解释。由于两极以上的发射区在某些自旋相位是可见的,这也可以解释强的硬X射线自旋调制。激波高度约为0.05白矮星半径可以解释V1223 Sgr的结果,而NY Lup的激波高度似乎可以忽略不计。
2015-06-23 astro-ph.HE
A broadband X-ray study of the Geminga pulsar with NuSTAR and XMM-Newton
我们报告的第一个硬X射线探测的Geminga脉冲星以上10千电子伏使用150 KS观测与NuSTAR天文台。在软X射线带中看到的非热发射的双峰脉冲轮廓在较高的能量下持续存在。在0.2-20 keV波段与NuSTAR和档案XMM-牛顿数据的宽带相位积分光谱不适合一个传统的两个组件模型的黑体加幂律,而是表现出光谱硬化以上~5 keV。我们发现两个光谱模型拟合数据很好:(1)一个黑体(kT 1 ~ 42 eV)与一个破幂律(γ 1 ~ 2.0,γ 2 ~ 1.4和Ebreak ~ 3.4 keV),(2)两个黑体分量(kT 1 ~ 44 eV和kT 2 ~ 195 eV)与一个幂律分量(γ ~ 1.7)。在这两种情况下,热分量的瑞利-金斯尾部的外推与紫外数据一致,而非热分量过度预测近红外数据,需要在E ~ 0.01 - 1 keV的光谱平坦化。虽然强相位变化的幂律指数低于5千电子伏,我们的相位分辨光谱与NuSTAR表明,另一个硬的非热组件与伽玛~ 1.3出现以上~5千电子伏。非热X射线发射的光谱硬化以及光学和X射线波段之间的光谱平坦化反驳了单一幂律可以解释中年恒星多波长非热光谱的猜想。
2014-08-07 astro-ph.HE
Discovery of a 9.67-s pulsar in an ultraluminous X-ray source in NGC 4631 with XMM-Newton
Maynooth University(梅努斯大学)
本文报道利用XMM-Newton在NGC 4631中发现新的脉冲型超亮X射线源X-8,其脉冲周期为9.67秒并具有迄今最大的自旋加速率之一,确认为中子星,为研究超爱丁顿吸积物理提供了关键样本。
2025-11-06 astro-ph.HE
Evidence for Disk Truncation at Low Accretion States of the Black Hole Binary MAXI J1820+070 Observed by NuSTAR and XMM-Newton
我们目前的结果从NuSTAR和XMM-牛顿观测新的黑洞X射线双星MAXI J1820+070在低吸积率(低于1%的爱丁顿光度)。我们检测到一个狭窄的铁K $α$发射线,在相反的广泛和不对称的铁K $α$线配置文件通常存在于黑洞二进制在高吸积率。具有弱相对论性增宽的窄线表明Fe K $α$线是在大圆盘半径处产生的。与假设标准盘发射率的盘反射模型拟合发现一个大的盘截断半径(几十到几百个引力半径,取决于盘的倾斜度)。此外,我们检测到准周期振荡(QPO)的频率之间变化的$11.6\pm0.2$ ~mHz和$2.8\pm0.1$ ~mHz。根据Lense-Thirring进动模型,非常低的QPO频率表明光学薄康普顿化区域的尺寸很大,支持吸积盘从ISCO后退,并在低吸积速率下被平流主导的吸积流所取代。我们还讨论了另一种吸积几何的可能性,即窄的Fe K $α$线是由一个灯柱电晕与一个大的高度照亮磁盘。
2020-03-03 astro-ph.HE
Compton-thick AGN in the NuSTAR era II: A deep NuSTAR and XMM-Newton view of the candidate Compton thick AGN in NGC 1358
我们提出了组合NuSTATR和XMM牛顿0.6-79 keV的光谱分析的塞弗特2星系,NGC 1358,我们选择作为候选康普顿厚(CT-)活动星系核(AGN)的基础上,以前的斯威夫特/BAT和钱德拉研究。在$σ$>3的置信水平上,我们用物理模型分析了NGC 1358的活动星系核,证实它是一个CT-AGN。我们的最佳拟合表明,沿着吸积超大质量黑洞周围的遮蔽物质的“视线”的柱密度为N $\rm _H$ = [1.96--2.80] $\times$ 10 $^{24}$ cm $^{-2}$。来自NuSTAR的高质量数据给出了迄今为止NGC 1358上$\sim$ 10 keV以上光谱形状的最佳约束。此外,通过组合NuSTAR和XMM-Newton数据,我们发现遮蔽环面具有低覆盖因子($f_c$ <0.17),并且遮蔽材料呈团块状分布,而不是均匀分布。我们还得到了NGC 1358的爱丁顿比的估计,发现它是$λ_{\rm Edd}$ $\sim$ $4.7_{-0.3}^{+0.3}$ $\times$ 10 $^{-2}$,这是在可接受的协议与以前的测量。最后,我们发现没有证据表明短期的变化,在$\sim$ 100 KS的时间跨度,在“视线”列密度和通量。
2018-11-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
An Extremely Luminous and Variable Ultraluminous X-ray Source in the Outskirts of Circinus Observed with NuSTAR
一个偶然的检测与NuSTAR天文台,我们提出了一个多历元的光谱和时间分析的极端超亮X射线源(ULX)位于郊区的Circinus星系,以下Circinus ULX 5,包括协调的后续观测与XMM牛顿和NuSTAR。这里提供的NuSTAR数据代表了在硬X射线(E>10 keV)下可靠检测到ULX的首批实例之一。圆规座ULX 5在长时间尺度上的变化至少是通量的5倍,并且在我们2013年的观测中处于历史上最明亮的状态(0.3-30.0 keV光度为1.6e40 erg/s)。在这个时期,该源显示出弯曲的3-10 keV光谱,与其他明亮的ULX大致相似。虽然在许多情况下,ULX的光谱成分的解释是不确定的,光谱和时间属性的所有高质量的数据集,目前可强烈支持一个简单的盘日冕模型,让人想起调用的银河系双星,与吸积盘变得更加突出的光度增加。然而,尽管盘的温度和光度在目前探测的所有时间尺度上都有很好的相关性,但观测到的光度遵循T^(1.70+/-0.17),比简单黑体辐射的预期要平坦。Circinus ULX 5所显示的光谱变异性与一些已知的银河系黑洞双星(BHB)在高光度下所观察到的光谱变异性非常相似。这种比较意味着圆规座ULX 5的黑洞质量约为90 Msun。然而,考虑到从银河系BHB吸积盘观察到的不同行为,这个质量估计仍然是不确定的。最后,2013年数据集对任何未检测到的铁吸收特征的限制意味着我…
2013-10-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
NuSTAR + XMM-Newton monitoring of the neutron star transient AX J1745.6-2901
AX J1745.6-2901是一颗高倾角(食)瞬变中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB),具有强烈的电离铁钾吸收。我们在这里介绍了11个XMM-牛顿和15个NuSTAR新数据集(2013-2016年获得)的分析,因此AX J1745.6-2901在爆发中的观测数量增加了两倍。由于同时XMM-牛顿和NuSTAR光谱,我们大大提高了对X射线连续谱的拟合。在软态期间,辐射可以由盘状黑体($kT\sim1.1-1.2$ keV和内部盘状半径$r_{DBB}\sim14$ km),加上热($kT\sim2.2-3.0$ keV)黑体辐射(具有可能与边界层或NS表面相关的小发射半径($r_{BB}\sim0.5-0.8$ km)),加上微弱的康普顿化分量来描述。光谱上清晰的记录了中性物质和电离物质的吸收特征。此外,正残差暗示的发射Fe K $α$盘线和相对论电离反射一致的软状态期间存在,而这样的残差是不显着的硬状态期间。硬态光谱的特征在于硬($Γ\sim1.9-2.1$)的幂律,没有证据表明高能量截止($kT_e>60-140$ keV),并意味着一个小的光学深度($τ<1.6$)。新的观察结果证实了先前观察到的趋势,即在软态下表现出强烈的Fe K吸收,在硬态下显着减弱。光学(GROND)和无线电(GMRT)观测表明,AX J1745.6-2901是一个标准的宽带SED,通常在吸积中子星…
2017-09-19 astro-ph.HE
Ultrafast outflows in ultraluminous X-ray sources
超铝X射线源(ULX)是明亮的河外源,其X射线亮度超过10^39 erg/s,由致密物体上的吸积提供动力。根据第一次使用XMM-牛顿进行的研究,ULX似乎是中等质量黑洞(10^2-4太阳质量)的绝佳候选者。然而,在过去的几年里,对大多数ULX的恒星质量黑洞或中子星的超爱丁顿吸积的解释已经获得了强烈的共识。确认超级艾丁顿情景的一个关键缺失部分是直接检测到预期作为ULX光谱中原子发射/吸收线的大规模辐射驱动风。风的第一个证据是在ULX的软X射线光谱中发现的。最近,我们已经能够解决这些残差到静止帧发射和蓝移(~0.2c)吸收线所产生的高度电离的气体在深高分辨率XMM-牛顿光谱的两个超铝X射线源。因此,紧凑的物体被强大的超快风包围,正如超爱丁顿吸积模型所预测的那样。在这里,我们将讨论这些发现的相关性和进一步的重要性,深,XMM-牛顿观测强风在许多其他超亮X射线源估计风的能量,系统的几何形状,和中央吸积物的质量。
2016-11-02 astro-ph.HE
XMM-Newton and NuSTAR simultaneous X-ray observations of IGR J11215-5952
我们报告了2016年2月14日在其短暂爆发的预期峰值期间对超巨星快速X射线瞬变(SFXT)IGRJ 11215 -5952进行的XMM-牛顿和NuSTAR协调观测的结果,该短暂爆发每165天重复一次。在0.4-78 keV的能量带中同时进行定时和光谱分析。测量到的自旋周期为187.0 +/- 0.4 s,与2007年进行的先前观测一致。X射线强度在比自转周期更长的时间尺度上表现出很大的变化(超过一个数量级),有几个发光的X射线耀斑,每2-2.5千秒重复一次,其中一些同时被两颗卫星观测到。宽带(0.4-78 keV)时间平均光谱与双组分模型(黑体加具有高能量截止的幂律)以及在6.4 keV处发射的弱铁线(等效宽度EW为40+/-10 eV)进行了良好的去卷积。或者,部分覆盖模型也导致对数据的充分描述。源的时间平均X射线亮度为1 E36 erg/s(0.1-100 keV;假设7 kpc)。我们讨论了这些观测结果的框架内提出的不同的模型来解释SFXTs,支持准球形沉降吸积制度,虽然替代的可能性(如离心屏障)不能排除。
2017-03-15 astro-ph.HE
The Local Environment of Ultraluminous X-ray Sources Viewed by XMM Newton's Optical Monitor
我们使用XMM-牛顿光学监视器(OM)图像来研究附近星系中27个超铝X射线源(ULX)样本的局部环境。UVW 1通量从以ULX位置为中心的100 pc区域中提取。我们发现,至少有4个ULX(10个出版)的光谱类型与以前的文献值一致。此外,它的颜色与年轻恒星相似。对于最高光度的ULX,UVW 1通量可能有一个重要的贡献,从吸积盘。我们发现大多数ULX都与最近的恒星形成有关。我们样本中的许多ULX位于年轻的OB协会或恒星形成区(SFR)内。根据它们的颜色,我们估计了位于我们样本中ULX 1 kpc以内的恒星形成区域的年龄和质量。OM的分辨率不足以探测到年轻的致密超星系团,但其中一些恒星形成区域的质量足以容纳这样的星系团。只有三个ULX没有相关的SFR,小于5000万年。年龄和质量估计集群被用来测试失控的情况。这些数据一般与以超爱丁顿速率吸积并由出生踢喷出的恒星质量双星兼容。我们还测试了ULX是由三体相互作用喷出的亚爱丁顿吸积IMBH的假设,但这并没有得到数据的很好支持。
2014-03-21 astro-ph.HE