SGR 0418+5729 as an evolved Quark-Nova compact remnant
软伽马中继星和异常X射线源星被认为是磁星,即由B~10^(14)-10 ^(15)高斯的极端磁场驱动的中子星。最近发现了一个低磁场(<7.5 × 10 ^(12)高斯)的软伽马中继器,SGR 0418+5729,它显示出与SGR类似的爆发,这意味着高表面偶极磁场可能不是类磁星活动所必需的。我们发现,SGR 0418+5729的静态和爆裂特性在低磁场夸克新星(从中子星到夸克星的爆炸跃迁)残余物的背景下找到了自然的解释,即夸克新星爆炸过程中喷出的简并(富铁)开普勒环/碎片包围的老夸克星。我们发现一颗1600万年前的夸克星被一个半径为30 ~ 60 km的~ 10^(-10)× M太阳环所包围,它再现了SGR 0418+5729的许多观测性质.类似SGR的爆发是由环内部的磁性渗透和随后的吸积引起的。辐射反馈导致环的非简并大气层产生长达数月的吸积,这与观察到的衰变相吻合。我们做出了具体的预测(例如在爆发期间Δ P/P ~ -2x 10 ^(-11)的吸积故障和来自环的亚keV质子回旋加速器线),这些预测可以通过敏感的观测来检验。
2011-03-31 astro-ph.HE
Long-term evolution, X-ray outburst and optical/infrared emission of SGR 0501+4516
在回退盘模型框架下,分析了SGR 0501+4516的长期演化和X射线爆发光变曲线。我们已经证明,这种典型的软伽马中继器的X射线光度、周期和周期导数可以通过具有大范围初始盘质量的中子星来实现,只要源在星的磁极上具有~ 1.4 x 10^{12} G的磁偶极场。目前,这颗恒星正在吸积盘中的物质,盘的年龄约为3 x 10^4年,并将保持在吸积阶段,直到t ~ 2 - 5 x 10^5年,这取决于初始盘的质量。以它目前的旋转速率,即使恒星上的吸积受到某种机制的阻碍,这个源也不会发出脉冲无线电发射。SGR 0501+4516的X射线增强光变曲线可以通过先前应用于具有相同基本盘参数的其他异常X射线源/软伽马重复源的X射线增强光变曲线的相同模型来解释。我们进一步表明,SGR 0501+4516的光学/IR数据与辐射回退盘的发射非常一致,其性质与我们的长期演化模型一致。
2015-01-11 astro-ph.HE
Spatial, Temporal and Spectral Properties of X-ray Emission from the Magnetar SGR~0501+4516
SGR~0501+4516于2008年8月22日被雨燕卫星发现,当时它发出了一系列非常高能的爆发。从那时起,该源被广泛监测与斯威夫特,罗西X射线定时探测器(RXTE)和观察钱德拉和XMM-牛顿,提供了丰富的信息,其爆发行为和爆发引起的变化,其持久的X射线发射。在这里,我们报告的最准确的位置SGR~0501+4516(精度为0.11“),由钱德拉。使用组合RXTE,斯威夫特/X射线望远镜,钱德拉和XMM-牛顿观测,我们构建了一个相位连接的时间解决方案,最长的时间基线(~240天)的源日期。我们发现该源的脉冲轮廓与能量有关,并表现出与SGR~0501+4516爆发活动有关的显著变化。我们还发现显着的光谱演化(硬化)的源持续发射与爆发。最后,我们讨论了SGR~0501+4516接近超新星遗迹SNR G160.9+2.6(HB 9)的后果。
2010-08-24 astro-ph.HE
Radiative shock oscillation model for the long-term flares of Sgr A*
我们研究了含时二维相对论辐射MHD流,建立了Sgr A* 长期耀斑的激波振荡模型。采用修改后的流动参数,除了以前的研究,我们确认准周期耀斑的周期为$\sim$ 5和10天,这是兼容的钱德拉,雨燕,和XMM牛顿监测的Sgr A* 的观测。利用一个简化的离子和电子双温模型,我们发现由于同步辐射引起的耀斑比韧致辐射滞后1 - 2小时,这与在Sgr A* 中同时观测到的射电和X射线变率中报道的1 - 5小时的时间滞后在定性上是相当的。在强磁场作用下,同步辐射被限制在3 $R_{\rm g}$大小的核心区域内,而韧致辐射主要起源于振荡激波后10 - 20 $R_{\rm g}$的远区,其中$R_{\rm g}$为Schwarzschild半径。时滞被估计为声波在上述两个区域之间的渡越时间。辐射的时间平均分布沿旋转轴方向表现出很强的各向异性,但在径向上表现出各向同性。在准直角为$\sim 15^\circ$的狭窄漏斗区域内,间歇地发现了沿旋转轴方向的$\sim 0.6c$高速射流。激波振荡模型很好地解释了Sgr A* 长期耀斑的耀斑速率以及射电和X射线辐射之间的时滞。
2022-06-10 astro-ph.HE
Large-scale radio bubbles around the black hole transient V4641 Sgr
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);CNRS(法国国家科学研究中心);AIM(天体物理、分子与星际介质实验室);University of Oxford(牛津大学);University of Cape Town(开普敦大学);Rhodes University(罗德岛大学);South African Radio Astronomy Observatory(南非射电天文观测站);INAF-Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);Istituto Nazionale di Astrofisica(意大利国家天体物理研究所);Osservatorio Astronomico di Brera(布雷拉天文台)
本研究发现V4641 Sgr周围存在大尺度无线电泡,推测其由喷流或盘风长期作用形成,暗示电子加速至超过100 TeV。
2026-01-06 astro-ph.HE
Modelling the flare activity of Sgr A*
最新的观测数据提供的证据表明,从Sgr A* 的排放来自银河系动力中心的10个引力半径内的吸积盘。我们调查的物理过程负责的变量观测到的排放紧凑的射电源Sgr A*。我们研究了可变发射区的演化,分析了光变曲线和时间分辨光谱的排放起源于表面的吸积盘,接近事件视界,附近的边缘稳定轨道的克尔黑洞。
2016-02-05 astro-ph.HE
Constraining mechanism associated with fast radio burst and glitch from SGR J1935
银河系SGR J1935+2154的快速射电暴(FRB)200428的发现,使得测量伴随FRB的自转变化和测试几个可能同时与毛刺相关的FRB模型成为可能。受这一想法的启发,我们提出了数量级计算的情况下提出。FRB模型,如全球星震,地壳断裂和碰撞之间的恒星和小行星/彗星进行了讨论。对于每种机制,最大毛刺大小受到X射线爆发和/或SGR J1935+2154类无线电爆发速率期间各向同性能量释放的约束。简要计算表明,不同机制的最大毛刺大小按数量级不同。如果在未来的银河系磁星中检测到与FRB一致的毛刺,毛刺行为(如毛刺大小,上升时间尺度,恢复系数和自旋下降速率偏移)有望作为区分毛刺机制的标准,进而约束FRB模型。
2021-07-29 astro-ph.HE
Sgr B2 hard X-ray emission with INTEGRAL after 2009: still detectable?
分子云Sgr B2是位于中央分子带的天然康普顿镜。观测到的Sgr B2连续X射线发射和Fe K $α$ 6.4 keV谱线的衰减表明,正如所认为的那样,超大质量黑洞Sgr A $^{\star}$过去的X射线耀斑活动。INTEGRAL天文台在2003-2009年对Sgr B2进行了硬X射线研究,显示出其硬X射线发射的明显衰减。在这项工作中,我们提出了一个长期的时间演化的Sgr B2硬X射线连续2009年后,与硬X射线源IGR J17475-2822所观察到的INTEGRAL。2009-2019年获得的30-80 keV天空图显示了与IGR J17475-2822在空间上一致的显著过量。观察到的IGR J17475-2822的2003-2019年光变曲线特征为线性降低$\sim2$因子,直至2011年,之后达到恒定水平的$\sim1$ mCrab。高于17 keV的源谱与具有$Γ=1.4$和在$\sim43$ keV处的高能截止的幂律模型一致。在$\sim2011$之后的Sgr B2剩余发射显示出与由于分子气体被硬X射线和低能宇宙射线离子照射而引起的X射线发射的模型的良好对应。我们讨论了这些模型中2011年后残留的Sgr B2发射的可能来源,包括理论上预测的多重散射发射。
2021-10-14 astro-ph.HE
Constraining the Accretion Flow in Sgr A* by General Relativistic Dynamical and Polarized Radiative Modeling
本文简要总结了从吸积流中模拟Sgr A* 偏振亚毫米光谱和拟合观测光谱的方法。动态流动模型是基于三维广义相对论磁流体动力学模拟。对偏振回旋同步辐射进行了完全自洽的辐射转移。我们编制了Sgr A* 的平均亚毫米光谱,并将其与平均模拟光谱拟合。在6 M处,我们估计了倾斜角θ =42- 75度,质量吸积率Mdot=(1.4-7.0)× 10^{-8}Msun/yr,电子温度Te=(3-4)× 10^{10}K的范围。我们讨论了动力学建模中的多个警告,这些警告必须得到解决才能取得进一步的进展。
2012-12-17 astro-ph.HE
Radio and Millimeter Monitoring of Sgr A*: Spectrum, Variability, and Constraints on the G2 Encounter
我们报告了新的观测与甚大阵列,阿塔卡马大毫米阵列,亚毫米阵列的频率从1.0到355 GHz的银河系中心黑洞,人马座A*。这些观察在2012年10月至2014年11月期间进行。虽然我们看到整个光谱的变化,在毫米波长处的振幅高达2倍,但我们没有发现Sgr A* 的平均通量密度或光谱变化的证据,这可以归因于与G2源的相互作用。在低频率下没有弓形激波与G2的横截面积小于$2 \times 10^{29}$ cm $^2$是一致的。这一结果符合几个模型的预测,包括一个磁逮捕云,压力限制恒星风,恒星光球的二进制合并。没有证据表明增强吸积到黑洞驱动更大的射流和/或吸积流排放。最后,我们测量Sgr A* 的毫米波长光谱指数是平坦的;结合以前的测量,这表明在230和690 GHz之间没有光谱中断。因此,发射区可能在这些频率下处于光学厚和薄之间的过渡,并且需要具有与分层一致的不同温度的轻子分布的混合。
2015-02-23 astro-ph.HE
Sgr A* near-infrared flares from reconnection events in a magnetically arrested disc
大振幅的Sgr A* 近红外耀斑是由能量注入黑洞事件视界附近的电子引起的。天体测量数据表明,连续旋转的发射区在明亮的耀斑,和相应的旋转的线性偏振角。一个广泛的物理耀斑模型调用磁重联。在这里,我们表明,这样的情况下,可以出现在一个广义相对论磁流体动力学模拟的磁制动盘。磁通量的饱和触发了喷发事件,在那里,磁性主导的等离子体从地平线附近被排出,形成旋转的螺旋结构。耗散通过在磁主导的等离子体和周围流体的界面处的重连而发生。这种耗散与Sgr A* 模型中近红外辐射的大幅增加有关,持续时间和振幅与观察到的耀斑一致。这样的事件发生在大致的时间尺度,以重新积累的磁通量从内部吸积盘,10小时为Sgr A*。我们研究了一个样本事件的近红外观测表明,发射形态跟踪边界的磁主导区域。当该区域围绕黑洞旋转时,近红外质心和线性偏振角都经历连续旋转,类似于Sgr A* 耀斑中看到的行为。
2020-08-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of a superluminal Fe K echo at the Galactic Center: The glorious past of Sgr A* preserved by molecular clouds
本文介绍了对距Sgr A* 15弧分以内的银河系中心分子云X射线辐射的研究结果。我们使用XMM-牛顿数据(约1.2毫秒的观测时间)跨越约8年。MC光谱显示了反射的所有特征:i)强烈的Fe K α,EW约为0.7-1 keV,以及相关的K β线; ii)平坦的幂律连续体和iii)显著的Fe K边缘(τ ~0.1-0.3)。扩散低电离铁钾发射遵循MC分布,但不是所有的MC是铁钾发射体。长基线监测允许表征MC排放的时间演变。一个复杂的模式的变化所示的不同MC,与一些具有恒定的铁钾发射,一些增加和一些减少。特别是,我们观察到一个明显的超光速运动的光前照亮分子星云。这可能是由于MC外的源(如Sgr A* 或X射线双星的明亮而长的爆发),而不是由于低能宇宙射线或位于云内的源。我们还观察到X射线发射从G0.11-0.11减少,行为类似于Sgr B2。相对于Sgr A* 的谱线强度、云的尺寸、柱密度和位置与由同一Sgr A* 耀斑产生的一致。所需的高光度(约1.5~10^39 erg/s)在双星系统中很难产生,而这与100年前的一次Sgr A* 耀斑的亮度一致。来自50 km/s和20 km/s MC的Fe K辐射强度较低,因此在过去60-90年中,Sgr A* 的平均光度上限为10^36 erg/s。这些MC的Fe K辐射和变化可能是由Sgr A* 的单个耀斑产生的。
2010-03-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Can we see pulsars around Sgr A*? - The latest searches with the Effelsberg telescope
相对论双星系统中的射电望远镜是研究大质量致密天体周围弯曲时空的独特工具。发现一颗脉冲星紧密地围绕着银河系中心的超大质量黑洞Sgr A* 旋转,这将为引力物理学提供一个极好的试验台。到目前为止,在Sgr A* 的几弧分钟内没有发现任何射电脉冲星的原因是一个主要因素:Sgr A* 周围中央100 pc的星际介质电离成分的不均匀性引起的无线电波的极端散射。导致脉冲时间展宽的散射只能通过在更高频率下观察来减轻。在这里,我们描述了最近的搜索银河系中心区域进行的频率为18.95 GHz的Effelsberg射电望远镜。
2012-10-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
V5116 Sgr: a disc-eclipsed SSS post-outburst nova?
新星V5116 Sgr 2005 No.2,发现于2005年7月4日,于2007年3月,光学爆发后20个月被XMM-牛顿观测到。X射线光谱显示,这颗新星已经演化成一个纯粹的超软X射线源,表明白矮星顶部残留的氢燃烧。X射线光变曲线显示出通量的突然减少和增加,周期为2.97小时,与系统可能的轨道周期一致。EPIC谱与一个ONe白矮星大气模型拟合良好,在低通量期和高通量期温度相同。这就排除了X射线源的内在变化,因为通量的原点发生了变化,并指出可能的偏食是可变光变曲线的原点。RGS高分辨率光谱支持这种情况,显示了低通量状态下的许多发射特征,这些特征在高通量状态下消失或变为吸收特征。2009年3月的一次新的XMM-牛顿观测表明SSS已经关闭,V5116 Sgr已经演变成一个较弱和较硬的X射线源。
2009-10-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Konus-Wind observations of the new soft gamma-ray repeater SGR 0501+4516
2008年8月,雨燕发现了新的软伽马射线中继器SGR 0501+4516。该来源很快被几个空间和地面多波长观测小组证实。在这封信中,我们报告了最近发现的SGR的五个短爆发的分析,发现与Konus风伽马射线暴光谱仪。在20- 300 keV能量范围内观测到的事件的时间历程的性质以及多道谱分析的结果表明,该源表现出典型的SGR。爆发持续时间<0.75s,其20 keV以上的光谱可用光学薄热韧致辐射(OTTB)模型拟合,kT为20- 40 keV。观测到的光谱演化类似于SGR 1627-41爆发,在早期的Konus-Wind观测中注意到了强烈的硬度-强度相关性。所有五个事件的峰值能量通量与已知SGR的最高能量通量相当,因此暗示了一个不太遥远的源,与确定的银河系反中心方向一致。假设年轻超新星遗迹HB 9(距离1.5kpc)为该源的诞生环境,则爆发的峰值亮度估计为(2--5 x10 ^{40} erg s-1.在相同的假设下,总能量释放的值为(0.6--6 x10 ^{39} erg.这两个参数的这些估计对于短SGR突发是典型的。
2009-05-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
An OH(1720 MHz) Maser and a Nonthermal Radio Source in Sgr B2(M): A SNR--Molecular Cloud Interaction Site?
Sgr B2是银河系中心区域著名的恒星形成分子云复合体,显示出高能活动的证据,由6.4 keV的K $α$中性FeI线以及GeV和TeV的$γ$射线发射追踪。在这里,我们提出的VLA和GMRT的观测与各自的分辨率为$\approx3.5"\times1.2"$和25 $"\times25"$和报告的OH(1720 MHz)脉泽的检测,没有伴随的OH 1665,1667和1612 MHz脉泽发射。脉泽与Sgr B2(M)中的150 MHz非热射电源相吻合。这类罕见的OH(1720 MHz)脉泽或所谓的超新星遗迹(SNR)脉泽,没有主线跃迁,跟踪冲击气体和信号的相互作用,扩大SNR与分子云。我们解释的150兆赫的无线电源的SNR -分子气体相互作用或风-风碰撞在一个大规模的二元系统的网站。分子云和非热源的相互作用增强了宇宙线电离率,使宇宙射线扩散到云中,并产生了来自Sgr B2(M)的可变6.4 keV谱线、GeV和TeV $γ$ -射线发射。宇宙线电子与银河系中心气体的相互作用不仅可以解释宇宙线电离率和加热率的高值,而且还有助于产生非热韧致辐射连续谱,这与观测结果是一致的。
2016-03-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Interacting stellar winds feeding Sgr A*: from the system of mass-losing stars to the binary IRS 16SW
Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所);Universidad Adolfo Ibáñez(阿道夫·伊巴涅斯大学);University of Delaware(特拉华大学);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理研究所);Universität Hamburg(汉堡大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);McGill University(麦吉尔大学)
本研究通过对为Sgr A*供能的沃尔夫-拉叶星及双星IRS 16SW开展流体动力学模拟,探究Sgr A*周围冷结构的形成条件,为构建G-1-2-3复合体的现实模型奠定基础。
2026-08-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
An updated view and perspectives on high-energy gamma-ray emission from SGR J1935+2154 and its environment
SGR J1935+2154于2016年被发现,目前是最活跃的软伽马射线中继器(SGR)之一,近年来已经发射了几次X射线爆发。在我们之前的一篇文章中,我们使用GALPROP传播代码研究了由于SNR G57.2+0.8托管SGR J1935+2154的宇宙射线加速对高能和极高能伽马射线发射(VHE,$E > 100$ GeV)的贡献。然而,于2020年4月28日使用高能立体系统(H.E.S.S.)对SGR 1935+2154进行了2小时的随访观察。观测结果与INTEGRAL和费米/伽马射线暴监测器(GBM)探测到的X射线暴相吻合。这是第一次对处于耀斑状态的SGR进行高能伽马射线观测,并得出了持续和瞬态发射的上限。现在新的H.E.S.S.已经进行了观察,有趣的是更新我们的模型关于这些新的上限。我们扩展我们以前的结果,更一般的情况下,使用新版本的GALPROP。我们得到了一个强子模型,证实了H.E.S.S.讨论的结果。这导致了一个乐观的前景,即来自SGR J1935+2154的宇宙射线伽马射线可以贡献于整体伽马能量密度分布,特别是来自银河系中心的扩散伽马射线。
2022-10-12 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph