The effect of frame dragging on the iron K alpha line in X-ray binaries
在许多黑洞和中子星双星中,低频准周期振荡(QPO)所呈现的清晰的特征时间尺度,有可能为吸积流内部区域提供一个非常有力的诊断。然而,如果没有QPO的定量模型,这种潜力就无法实现。我们最近已经表明,相同的截断盘/热内流的几何形状,这是用来解释光谱转换也可以直接产生QPO从透镜-Thirring(垂直)进动的热内流。这正确地预测了QPO的频率和频谱,以及这些属性与源的总频谱的紧密相关性,通过改变圆盘和热流之间的截断半径。这个模型预测了一个独特的铁线签名作为一个垂直倾斜的流动照亮不同方位的光盘,因为它的旋进。当流动照射旋转盘的接近区域时,由该旋转照射产生的铁线蓝移,而当流动照射旋转盘的后退区域时,铁线红移。这引起了QPO频率上的铁线的特征摇摆,这是对Lense-Thirring起源的必要(并且可能是足够的)测试。这也是一个独立的测试光盘截断模型的低/硬状态,垂直进动不会发生,如果有一个光盘中平面。我们表明,它可能是可以观察到这种效果使用档案数据从罗西X射线定时探测器(RXTE)或XMM牛顿。然而,一个干净的测试需要适度的分辨率和良好的统计数据相结合,例如可以从长期的XMM-牛顿观测或从拟议的欧空局任务LOFT的数据。
2012-08-03 astro-ph.HE
The X-ray flaring emission from High Mass X-ray Binaries: the effects of wind inhomogeneities
我们已经开发了一个星团恒星风模型OB超巨星,以比较这个模型的预测与两类持久和瞬态高质量X射线双星(HMXB)的X射线行为。
2010-03-30 astro-ph.HE
A model for gamma-ray binaries, based on the effect of pair production feedback in shocked pulsar winds
我们分析了伽玛射线双星的模型,包括一个大质量的恒星和脉冲星与超相对论风。我们认为,从高能粒子的辐射,加速在脉冲星风终止冲击,并通过生产的次级电子-正电子对风反馈这种辐射。我们表明,对反馈限制了脉冲星风的洛伦兹因子,并创建了一个人口非常活跃的对,其辐射可能是负责所观察到的伽马射线信号。
2016-06-03 astro-ph.HE
A comparison of broad iron emission lines in archival data of neutron star low-mass X-ray binaries
相对论X射线盘线在多个中子星低质量X射线双星中被发现,在质量尺度上与黑洞非常相似。这些谱线具有巨大的诊断能力,并已被用来限制恒星半径和磁场,经常发现与独立计时技术一致的值。在这里,我们比较了基于CCD的数据从朱雀与铁K线档案数据与基于气体的光谱仪。总的来说,我们发现EXOSAT、BeppoSAX和RXTE的气基谱线轮廓与朱雀的CCD数据之间具有很好的一致性,表明所看到的宽谱线是谱线固有的,而不是由于仪器问题而宽。然而,我们确实发现,当用高斯线轮廓拟合时,高斯线的宽度可以取决于低光谱分辨率仪器中的连续模型,尽管当不同模型拟合得同样好时,线宽通常一致。我们还表明,三个BeppoSAX观测显示不对称线的证据,相对论盘线模型提供了一个显着更好的拟合比高斯。我们使用后验预测p值方法和光谱的自举来测试这一点,以表明这种偏离高斯分布的情况不太可能偶然观察到。
2012-06-18 astro-ph.HE
Accretion disc atmospheres and winds in low-mass X-ray binaries
在过去的十年中,X射线光谱学使得大量的发现光电离吸收的X射线双星。对这种吸积盘、大气和风的研究对于理解吸积过程和可能的环境反馈机制具有根本的重要性。本文综述了低质量X射线双星中吸积盘大气和风的观测和理论研究现状,重点讨论了风的发射机制和对吸积状态的依赖性。最后,我们谈谈值得特别注意的问题。
2015-10-13 astro-ph.HE
The Case for Massive, Evolving Winds in Black Hole X-ray Binaries
在过去的十年中,高分辨率X射线光谱学已经彻底改变了我们对黑洞X射线双星中吸积盘风作用的理解。在这里,我提出了一个简短的回顾状态风的研究黑洞X射线双星,集中在最近的争论,盘风不仅是极其巨大的,而且高度可变。我展示了如何在高时间和光谱分辨率的新的和档案观测继续突出内部吸积流,相对论喷流,和吸积盘风之间的错综复杂的联系。最后,我讨论的方法来推断所观察到的磁盘风的驱动机制和它们之间的连接质量吸积和喷射过程的影响。
2013-04-22 astro-ph.HE
The soft component and the iron line as signatures of the disc inner radius in Galactic black hole binaries
在低/硬状态下,围绕黑洞的吸积盘的内半径可以用两种方法之一来测量。首先,通过铁发射线的加宽程度,其次,从这种状态下看到的弱软成分的亮度和温度,假设它是圆盘。我们使用这两种方法对所有的低/硬态光谱的定时模式XMM-牛顿的EPIC-pn。我们发现这两种方法并不一致,而且这种差异并不总是在一个方向上。这两种方法既不独立于模型,也不独立于当前的校准问题。我们发现EPIC-pn定时模式响应中<3%水平的剩余小残差可以对反射光谱的拟合参数产生显著影响。在与RXTE的交叉校准中也存在不匹配,这使得难以使用同步数据来扩展光谱拟合的带通。尽管如此,从数据中可以清楚地看出,在较高的L/LEdd下,铁线明显更宽和更强,这与截短圆盘模型一致。我们还表明,它是可能的软组件的变化字符,从一个稳定的组件一致的截断盘在高L/LEdd,一个可变的一个小得多的半径在低L/LEdd。这增加了越来越多的证据表明,一个复杂的软成分在低/硬状态,可能是由于团块撕裂的边缘截断光盘。
2013-10-04 astro-ph.HE
Non-thermal radio emission from colliding-wind binaries: modelling Cyg OB2 No. 8A and No. 9
一些OB星显示出可变的非热射电辐射。非热发射是由于电子加速到高能量时发射的同步辐射。电子加速发生在双星系统中由辐射驱动的恒星风碰撞产生的强烈冲击中。在这里,我们提出了我们的模拟结果的两个碰撞风系统:天鹅座OB2号8A和天鹅座OB2号9。
2010-12-15 astro-ph.HE
Modelling the synchrotron emission from O-star colliding wind binaries
许多早型星都是双星系统。其中一些显示出具有周期性变化的无线电发射率。这种变化与相对论电子发射的非热同步辐射有关。将电子加速到高能量所需的强烈冲击是由辐射驱动的恒星风的碰撞产生的。研究O星碰撞风双星的非热辐射是必要的。本文介绍了我们对天鹅座OB2 No.9碰撞风模拟的初步结果。
2011-01-28 astro-ph.HE
Magnetothermal disk winds in X-ray binaries: poloidal magnetic fields suppress thermal winds
磁、辐射压和热驱动是能够发射吸积盘风的三种机制。在X射线双星中,辐射压力通常并不重要,因为在许多系统中,由于连续跃迁,亮度对于驱动来说太低,而由于线跃迁,亮度对于驱动来说又太高。这使得热驱动和磁驱动成为这些系统中的竞争者发射机制。使用Athena++,我们进行轴对称理想MHD模拟,包括适合康普顿加热风的辐射加热和冷却过程,以表明将磁场纳入热驱动风具有与预期相反的效果:而不是提供速度提升,在低等离子体β区域中抑制了热风,在该区域中,场线足够强以重新塑造流动的方向。我们的分析表明,磁离心发射是存在的,但很弱,而风速的减少不是由于重力势通过磁性施加的流线几何形状的变化,而是由于增加的流管面积刚好在磁盘的表面,这是不利于加速。我们的研究结果表明,磁热风模型是成功地在低质量X射线双星产生快速密集的外流,风必须磁发射以及康普顿半径内。
2018-09-17 astro-ph.HE
Thermal X-ray Emission from the Shocked Stellar Wind of Pulsar Gamma-ray Binaries
伽马射线强X射线双星是一种从射电到伽马射线的非热宽带辐射的双星系统。如果系统由一颗大质量恒星和一颗年轻的非吸积脉冲星组成,它们的风将碰撞产生宽带非热辐射,很可能起源于冲击脉冲星风。热X射线发射预计从冲击恒星风,但到目前为止,它既没有被发现,也没有在伽马射线双星的背景下进行研究。本文提出了脉冲星伽玛射线双星中激波星风热X射线辐射的半解析模型,发现热X射线辐射随脉冲星自旋下降光度单调增加,达到10^33 erg/s量级。伽马射线双星的X射线光谱缺乏热特征,因此可以用来限制脉冲星和恒星风的性质。通过拟合观测到的伽马射线双星的X射线谱与源模型组成的吸收非热功率定律和计算的热X射线发射,我们能够推导出上限的自旋下的光度的推定脉冲星。我们将这种方法应用于LS 5039,这是唯一一个具有径向强风的伽马射线双星,并获得了脉冲星自旋下降光度的上限约为6x10^36 erg/s。考虑到高能伽马射线发射的能量限制,可能需要非常接近1的非热与自旋下降的光度比。
2011-11-22 astro-ph.HE
Supercritical colliding wind binaries
上下文粒子加速碰撞风双星(PACWBs)是由两颗大质量热恒星形成的系统,产生非热辐射(NT)。这些系统的关键要素是快速的风和它们碰撞时产生的冲击。具有非吸积的年轻双星的双星也被探测为NT发射体,这也是风-风相互作用的结果。如果黑洞(BH)以超爱丁顿速率吸积,它们可能通过这种机制产生NT辐射。在这种情况下,圆盘预计会发射辐射驱动的风,如果这种风有赤道分量,它可以与伴星碰撞,产生PACWB。这些系统是超临界碰撞风双星(SCWBs)。目的。我们的目标是描述由超吸积黑洞和早型恒星组成的双星系统中风碰撞产生的粒子加速和NT辐射。方法.我们通过计算辐射场的空间分布及其对盘粒子的影响,估算了盘驱动风的终极速度。然后,我们找到了风碰撞区域的位置,并计算了相对论粒子进行扩散加速的能量增益和损失的时间尺度。有了这些信息,我们就能够计算出辐射的相关光谱能量分布。结果我们发现,风的相互作用可以产生NT辐射从无线电高达几十个GeV,亮度范围内的$\sim 10^{33}-10^{35} \, {\rm erg \, s^{-1}}$,这在很大程度上是由电子同步辐射和逆康普顿辐射。结论.我们的结论是,SCWB,如一些超明亮的X射线源和一些银河系X射线双星,能够加速宇宙射线和产生NT电磁辐射从无线电到$γ$ -射线,除了热成分。
2023-01-20 astro-ph.HE
Modelling colliding wind binaries with RAMSES, extension to special relativity
我们提出了高分辨率的模拟与RAMSES的超音速碰撞恒星风。碰撞导致了一个双激波结构,它受到不同的不稳定性。Kelvin-Helmholtz不稳定性(KHI)引入了一些混合和可变性。对于等温风场,非线性薄壳不稳定性对相互作用区域的影响很大。正确地模拟这些不稳定性需要足够高的分辨率和适应的数值方法,特别是当一种风强烈主导另一种风时。在大尺度上,轨道运动预计会把冲击区变成一个螺旋,但我们发现,在某些配置的KHI可能会破坏螺旋。在由一颗大质量恒星和一颗发出高度相对论性风的年轻脉冲星组成的伽马射线双星中,预计也会出现碰撞风结构。数值模拟对于理解这种系统的几何形状是必要的,并且应该考虑到脉冲星风的相对论性质。我们实现了一个二阶Goddom方法来解决相对论流体动力学方程与RAMSES,包括自适应网格细化的可能性。在简要概述了我们的数值实现之后,我们将提出初步的模拟,对比伽马射线和恒星双星中的流结构。
2012-12-17 astro-ph.HE
Stellar Winds in Massive X-ray Binaries
来自大质量恒星的强风是广泛的天体物理学领域感兴趣的话题。在高质量X射线双星中,一方面存在一个吸积的致密天体,可以通过研究所发射X射线的不同性质来推断风参数;但另一方面,吸积体的重力和电离辐射可以强烈影响风流。基于来自恒星风和X射线社区的天文学家的合作努力,本报告试图回顾我们目前的知识状况,并指出未来进展的途径。
2017-02-22 astro-ph.HE
Gamma Rays from colliding winds in massive binaries. Status and prospects
由具有强风的早型恒星形成的双星系统,已知会显示出可变的非热射电波发射、热X射线,至少在一个例子(船底座η星)中,还显示出$γ$射线。这些系统中的一些是相当偏心的,有效的粒子加速和$γ$射线产生的条件可能只是偶尔出现。在本文中,我简要地回顾了碰撞风双星的物理学,重点是非热粒子加速的观测特征。我讨论,特别是,系统HD 93129A的情况下,这是由一个O2 If* 星(主要)和O3.5 V星(次要)。主星是银河系中最早、最热、质量最大、最亮、最多风的O型星之一。2018年期间的近星点通过将提供一个突出的观测窗口,国际多波长活动将利用这一窗口。
2019-03-06 astro-ph.HE
The structure of blue supergiant winds and the accretion in supergiant High Mass X-ray Binaries
我们发展了一个OB超巨星的星风模型,研究了云团风吸积对高质量X射线双星光度和光变性质的影响。假设这些团块被周围气体的冲压压力所限制,并探索它们的质量和半径的不同分布,我们在邦迪-霍伊尔吸积理论的框架内计算了预期的X射线光变曲线,修改后考虑到团块的存在。由此产生的变率特性被发现不仅取决于假设的轨道参数,但也对风的特性。然后,我们应用这个模型再现了三个代表性的高质量X射线双星的X射线光变曲线:两个持久的超巨星系统(VelaX-1和4U 1700 -377)和超巨星快速X射线瞬态IGRJ 11215 -5952。该模型可以很好地再现观测到的光变曲线,但在所有情况下,需要从超巨星的整体质量损失约3-10倍,小于从紫外线研究推断的值,假设一个均匀的风。
2009-06-17 astro-ph.HE
X-ray reprocessing: Through the eclipse spectra of high mass X-ray binaries with XMM-Newton
X射线后处理研究是探测X射线双星系统环境的关键诊断手段之一。研究X射线后处理的一个困难方面是来自致密恒星的明亮得多的初级辐射与后处理的辐射一起存在。相对于食系统,我们在食期间接收到的X射线只是由周围介质对致密恒星的辐射进行再加工产生的。利用XMM-Newton EPIC pn对9颗高质量X射线双星(HMXBs)在食和食外(当可用时)的X射线发射进行了光谱研究,以探讨这些HMXBs中恒星风的不同方面。在日食期间,光谱的连续分量减少了$\sim$ 8 - 237的因子,但是对于HMXB中的6.4keV铁发射线或铁发射线复合体的计数率减少了较小的因子,导致铁发射线的大的等效宽度。这表明线发射区的尺寸很大,与这些HMXB系统中的伴星相当或更大。然而,系统之间存在着巨大的差异。4U 1538 $-$ 52尽管具有大的吸收柱密度,但在食和食外阶段显示出具有可比通量的软发射分量。在LMC X-4中首次观测到氢类铁的发射,在其中一次观测的食外阶段。总的来说,我们发现显着差异的日食光谱不同的HMXB,也在他们的日食光谱对出日食光谱。
2019-06-18 astro-ph.HE
Wind-accreting Symbiotic X-ray Binaries
我们提出了一个新的共生X射线双星(SyXBs)的人口模型,考虑到非稳态特性的准球形亚音速吸积的红巨星的恒星风到缓慢旋转的中子星。早期的模型的更新,其中包括更严格的标准,慢NS旋转等离子体进入NS磁层通过瑞利-泰勒不稳定性,以及更严格的条件,解决吸积慢恒星风,与帐户的特定角动量的变化捕获恒星风在偏心双星。这些修改使得观测系统在双星轨道周期、NS自旋周期和$\sim 10^{32}-10^{36}$ ~erg s $^{-1}$范围内的X射线光度的分布能够得到更充分的描述,并使它们的模型银河数与观测值合理地吻合。调和的模型和观察到的SyXB的轨道周期需要一个低效率的物质驱逐从共同的信封在进化过程中,导致共生X射线系统的NS组件的形成。
2019-02-16 astro-ph.HE
Implication of the striped pulsar wind model for gamma-ray binaries
伽马射线双星是一种大质量恒星,其伴随的致密天体被观测到在伽马射线范围内发射大部分能量。其中一个双星系统包含一颗射电脉冲星PSR B1259-63。在条纹状脉冲星风中,加速到光柱外的粒子的同步辐射和逆康普顿辐射被用来解释孤立脉冲星的X射线到高能(He,$>$ 100 MeV)γ射线辐射。这个脉冲星模型自然地扩展到双星环境,其中逆康普顿散射的种子光子由伴星提供。在这里,我们调查的可能性,从PSR B1259-63的条纹脉冲星风模型的框架中的γ射线发射。PSR B 1259 -63的轨道几何形状受到观测的很好约束,双无线电脉冲表明它是一个几乎正交的旋转体,因此条纹区域覆盖的立体角接近于$4π$。我们计算了轨道和旋转相位分辨光谱的变化和光变曲线的预期。
2011-06-23 astro-ph.HE
The thermal-radiative wind in low mass X-ray binary H 1743-322: II. iron line predictions from Monte Carlo radiation transfer
我们展示了目前最好的模拟的吸收和发射功能预测的热辐射风产生的X射线照明的外吸积盘在二进制系统。我们使用的密度和速度结构来自辐射流体动力学代码作为输入的Monte-Carlo辐射输运计算。的初始条件相匹配的黑洞的二元系统H1743-322在其软,光盘占主导地位的状态,风的功能被认为是在钱德拉光栅数据。我们的模拟很好地拟合了观测到的线轮廓,表明这些物理风模型可以是所看到的吸收特征的起源,而不需要磁驱动风。我们展示了速度结构是如何在磁风和热风之间观察到的关键。磁风在较小的半径处速度更快,而热成风在较小的半径处过渡到静态大气。来自XRISM的新数据(预计于2022年1月发射)将为风发射和加速过程的物理学提供前所未有的视图,但是小型圆盘系统中静态大气的存在已经排除了磁风,磁风假设整个圆盘的自相似磁场作为吸收特征的起源。
2020-04-06 astro-ph.HE
An investigation into the fraction of particle accelerators among colliding-wind binaries. Towards an extension of the catalogue
粒子加速碰撞风双星(PACWB)是由早期类型的恒星组成的多个系统,能够将粒子加速到相对论速度。在碰撞风区,相对论粒子可以与不同的场(磁场或辐射)相互作用,产生非热辐射。在许多情况下,非热同步辐射可能是可观测的,因此构成了在这些多重系统中存在相对论粒子群的指示器。迄今为止,PACWBs的目录包括大约40个物体,分布在许多恒星类型和演化阶段,没有明确的趋势指向可能加速粒子的特权子类。本文旨在批判性地讨论在大质量双星中选择新候选双星的一些准则。随后对这些物体中非热辐射的研究有望导致对粒子加速器的新探测。在此基础上,提出了观测策略的一些基本思路。在PACWBs研究的这个阶段,没有明确的理由认为大质量双星中的粒子加速是异常的,甚至是罕见的现象。因此,我们认为,几个PACWBs将在未来几年内被检测到,主要是使用敏感的无线电干涉仪,能够测量同步辐射碰撞风双星。高能探测的前景也简要讨论。
2017-03-07 astro-ph.HE
An X-ray Survey of Colliding Wind Binaries
我们编制了一份由Chandra、XMM-Newton和ROSAT卫星探测到的银河系和麦哲伦星云中的36个O+O和89个Wolf-Rayet双星候选者的名单,以探讨它们的X射线性质与它们的系统特征之间的联系。在已公布参数的WR二进制中,除了两个之外,所有二进制的kT都大于0.9 keV。最明亮的X射线WR双星是典型的长周期系统。WR双星在X射线光度上显示出近四个数量级的分布,即使在具有非常相似WR原色的系统之间也是如此。在O+O双星中,短周期系统通常具有软X射线谱,而长周期系统则具有硬X射线谱,在LX/Lbol中也有很大的扩展。
2012-05-25 astro-ph.HE
A disk wind interpretation of the strong Fe Kα features in 1H 0707-495
1H 0707 - 495是超大质量黑洞的最有说服力的例子,它的X射线光谱主要是由极度模糊的相对论反射所控制,另外还需要更强的超纯铁丰度。然而,在这里,我们表明,铁功能在其2 - 10千电子伏的频谱是相当相似的原型风为主的源,PDS 456。我们使用与PDS 456相同的风模型拟合了1H 0707 - 495的所有2 - 10 keV光谱,但在更高的倾角下观察,因此铁吸收线更宽,但没有如此蓝移。这与1H 0707 - 495的数据整体拟合良好,并且将该模型外推到更高能量也与NuSTAR数据良好匹配。少量剩余残留物表明,铁谱线发射比PDS 456中更强。这与1H 0707 - 495中超爱丁顿质量吸积率的连续驱动风预期的更宽角度风一致,和/或存在来自底层盘的剩余反射,尽管模型中吸收线的存在消除了对高度相对论性涂抹和高度超太阳铁丰度的要求。我们认为,1H 0707 - 495的光谱雕刻更多的吸收风比极端的相对论效应在强引力。
2016-07-04 astro-ph.HE
Global Simulations of the Interaction of Microquasar Jets with a Stellar Wind in High-Mass X-ray Binaries
由高质量X射线双星提供动力的喷流必须穿越伴星的强大风。本文首次对大质量X射线双星中喷流-风相互作用进行了三维数值模拟。我们表明,喷流拦截的风动量通量会导致喷流的显着弯曲,并且通过球形风传播的喷流将被弯曲到渐进角$ψ_{\infty}$。我们推导出$ψ_{\infty}$作为喷气功率和风推力的函数的简单表达式。对于已知的风参数,可以使用$ψ_{\infty}$的测量来约束射流功率。在天鹅座X-1的情况下,VLBA观测到的作为轨道相位函数的喷流进动的缺乏可以用来对$L_{\rm jet} \gtrsim 10^{36}\,{\rm ergs\,s^{-1}}$的喷流功率设定下限。我们进一步讨论的情况下,初始喷流是倾斜的相对于双轨道轴。我们还分析了天鹅座X-3的情况,并表明,射流弯曲可能是可以忽略不计的,除非射流是显着不如目前认为的强大或更广泛。我们的数值研究仅限于各向同性恒星风。我们讨论了风聚集对喷气-风相互作用的可能影响,这可能是显着的,但认为我们对天鹅座X-1喷气功率的限制可能不受聚集的影响,除非全球风质量损失率低于天鹅座X-1通常假设的范围。
2015-01-15 astro-ph.HE
Influence of irradiation-driven winds on the evolution of intermediate-mass black hole X-ray binaries
在年轻的稠密星团中,中等质量黑洞(IMBH)可能通过交换相遇或潮汐俘获获得伴星,然后通过洛希瓣溢出向IMBH X射线双星演化。一般认为IMBH X射线双星是潜在的超亮X射线源,因此它们的演化具有重要意义。然而,来自IMBH周围吸积盘的强X射线通量所产生的辐射驱动风在决定IMBH X射线双星演化过程中起着重要作用,在详细的双星演化模拟中应予以考虑。利用MESA程序,我们着重研究了辐射驱动风对IMBH X射线双星演化的影响。我们的模拟表明,高的风驱动效率($f=0.01$为$Z=0.02$,$f=0.002$为$Z=0.001$)大大缩短了IMBH X射线双星的ULX阶段的持续时间与中等质量($5~M_{\odot}$)的施主星。然而,这种影响可以忽略的高质量($10~M_{\odot}$)供体星。辐照效应($f=0.01$或$0.002$)使IMBH双星的初始参数空间在施主星质量-轨道周期图中明显收缩,并向高光度ULX($L_{\rm X}>10^{40}~\rm erg\,s^{-1}$)和超亮X射线源演化。此外,辐射效应导致有效的角动量损失,产生具有相对接近的轨道的IMBH X射线双星。在我们模拟的参数空间中,约有1%的IMBH双星由于轨道周期较短而演化为致密的X射线源,其中一些可能被探测为低频引力波源。
2021-04-27 astro-ph.HE
Non-thermal processes in colliding-wind massive binaries: the contribution of Simbol-X to a multiwavelength investigation
几个碰撞风大质量双星被认为是无线电领域的非热辐射源。这构成了强有力的证据,证明在这些物体中有效的粒子加速过程正在起作用。加速机制最有可能是由于碰撞风引起的强水动力冲击存在下的扩散冲击加速(DSA)过程。为了研究这种粒子加速的物理学,我们发起了一项多波长运动,覆盖了电磁波谱的很大一部分。在这种情况下,详细研究从这些来源的硬X射线发射的SIMBOL-X带通构成了一个关键因素,以探索这个仍然鲜为人知的天体物理学主题。应该注意的是,碰撞风大质量双星应该被认为是非常有价值的目标,以类似的方式研究粒子加速超新星遗迹,但在不同的区域的参数空间。
2009-03-10 astro-ph.HE
The impact of thermal winds on the outburst lightcurves of black hole X-ray binaries
观测到的来自X射线双星的风的特征与热风大致一致,热风是由外部吸积盘的X射线辐射驱动的。热风产生的质量外流率可以超过圆盘中的吸积率。我们研究了这种质量损失对X射线二进制的稳定性和光变曲线的影响,受到热粘性不稳定性,这驱动他们的爆发。强烈的质量损失可能会提前关闭爆发,就像2015年天鹅座V404的爆发一样。我们使用热(康普顿)风质量损失的分析模型。在预期的长Porb系统的强风中的散射增强了外盘的辐射加热,使其保持稳定,以对抗热粘性不稳定性。这就很好地解释了天鹅座X-2、1 E 1740.7-2942或GRS 1758-258等具有大圆盘的持续明亮系统的存在。风的质量损失缩短了爆发,正如预期的那样,但不足以解释黑洞X射线双爆发的快速衰减时间尺度。然而,由于在风中散射而产生的不同辐射在长Porb系统(如GRO J1655-40)中产生具有平台的光变曲线。质量损失是不是一个主要的驱动程序的爆发动力学光度0.1-0.2 L_Edd。更高的光度可能会产生更强的质量损失,但由于风变得不透明,因此对其的研究很复杂。磁风似乎更有希望解释通常在黑洞X射线双星中看到的快速衰变时间尺度。热成风可以通过不同的辐射加热在爆发动力学中发挥重要作用。这可以通过将风的性质、X射线光谱或光度的变化与追踪外盘的光发射的变化联系起来来证明。模拟应该能够更准确地估计作为辐射光谱、半径和盘风特性的函数的照射到盘上的依赖性。
2019-09-30 astro-ph.HE
The role of structured OB supergiant winds in producing the X-ray flaring emission from High Mass X-ray Binaries
超巨星快速X射线瞬变星(Supergiant Fast X-ray Transients,SFXTs)是INTEGRAL卫星发现的一类新的高质量X射线双星,其耀斑持续时间从几分钟到几小时,峰值亮度为1 E36 - 1 E37 erg/s。在明亮的爆发之外,它们显示出频繁的长期耀斑活动,达到X射线光度水平1 E33 - 1 E34 erg/s,正如最近用雨燕卫星观察到的那样。由于一些具有超巨星施主的高质量X射线双星(HMXB)的耀斑性质与SFXTs相似,因此有人认为这两类双星的耀斑活动可能是由相同的机制产生的,可能是组成超巨星风的团块的吸积。我们发展了一个新的具有球对称和非球对称外流的OB超巨星星云风模型。我们研究了在持久性和瞬态HMXB两类中,云团风对中子星的吸积效应。
2010-04-12 astro-ph.HE
Studying the age of supergiant companions in the magnetized X-ray binaries
人们多次提出利用高质量X射线双星中的中子星作为X射线探测器,嵌入其超巨星伴星的风馈系统中,以抑制来自超巨星伴星的恒星线驱动风。我们演示了如何结合各种可观的HMXB的X射线吸积光度产生的风馈NS,以估计和约束的年龄的捐助者。这将有助于我们研究每个施主模型的恒星演化轨迹。由于大质量恒星的演化基本上是由质量损失决定的,而由于风的微观结构未知,质量损失率的直接测量受到重要的不确定性的影响。
2023-01-15 astro-ph.HE
Combined Magnetohydrodynamic- Monte Carlo Simulations of Proton Acceleration in Colliding Wind Binaries
碰撞风双星系统中恒星的强风相互作用产生两个激波阵面,从而划分出风碰撞区。在那里,粒子预计将主要通过扩散冲击加速,并在涉及相对论电子和/或质子的过程中产生$γ$射线。本文采用蒙特卡罗模拟和测试粒子方法研究了典型CWB系统中质子的注入和加速。我们使用磁流体动力学模拟,以确定在风碰撞区域的背景条件。这使我们能够考虑粒子加速在两个冲击,在任何一侧的WCR,具有自洽确定的大规模磁场,这对形状的WCR的影响,和拓扑结构中起着重要的作用,在粒子加速碰撞冲击。这些研究可能有助于改进CWB系统的$γ$ -射线通量预测。
2017-01-25 astro-ph.HE
A numerical investigation of wind accretion in persistent Supergiant X-ray Binaries I - Structure of the flow at the orbital scale
经典的超巨星X射线双星拥有一颗围绕超巨星OB星运行的中子星,并显示出持续的X射线光度为10 $^{35}$至10 $^{37}$ erg/s。来自大质量伴星的恒星风被认为是致密天体吸积物质的主要来源。与这第一篇论文,我们引入了一个弹道模型来表征风的结构在轨道尺度上,因为它加速,从恒星表面附近的吸积器。由于我们保留的参数化和我们设计的数值管道,我们可以研究超音速流和随后的可观测量作为一组减少的特征数和尺度的函数。我们表明,永久流的形状是完全由质量比,填充因子,爱丁顿因子和$α$力乘数驱动的恒星风加速。在轨道周期等尺度已知的情况下,我们可以通过回溯观测值来计算质量吸积率、吸积机制、入流切变和恒星参数。我们将我们的模型与三个持久的超巨星X射线双星(船帆座X-1,IGR J18027-2016,XTE J1855-026)进行比较,并讨论在每种情况下,在吸积器周围风形成吸积盘的可能性,在下面的论文中进一步研究。
2016-09-06 astro-ph.HE
Evidence for simultaneous jets and disk winds in luminous low-mass X-ray binaries
最近对低质量X射线双星(LMXB)中的喷流和盘风的研究表明,它们在很大程度上是相互排斥的,在光谱硬态下观察到喷流,而在光谱软态下观察到盘风。在本文中,我们使用现有的文献中的发光中子星(NS)LMXB GX 13+1,结合档案罗西X射线定时探测器的数据,射流和盘风,以表明该源很可能能够同时产生射流和盘风。我们发现,在源的X射线色图中,喷流和盘风发生在源轨迹上的同一位置。对其他发光LMXB文献的进一步研究表明,这种行为更为常见,在黑洞V404 Cyg和GRS 1915+105以及NS LMXB Sco X-1和Cir X-1中同时存在喷流和盘风。对于三个源,我们有必要的光谱信息,我们发现,同时喷流/风都发生在他们的光谱最硬的状态。我们的研究结果表明,在LMXB的光度超过百分之几十的爱丁顿光度,喷流和盘风并不相互排斥,盘风的存在并不一定会导致喷流抑制。
2016-11-01 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries : a bridge between Be stars and high energy astrophysics
X射线和伽马射线天文学的进步为我们的宇宙打开了一扇新的窗户,揭示了由致密物体和Be星组成的各种各样的双星。在Be X射线双星中,一颗中子星吸积Be盘,并通过潮汐相互作用将其截断。这样的系统有重要的X射线爆发,有些与磁盘结构有关。在其他系统中,观测到强烈的伽马射线发射。在伽马射线双星中,中子星不是在吸积,而是在驱动一股高度相对论性的风。风碰撞区与由大质量恒星组成的风碰撞双星有相似之处。高能辐射来自于粒子在相对论激波中被加速。我将回顾X射线和伽马射线双星的物理学,特别是伽马射线双星的最新发展。我将描述的物理机制,如相对论流体力学,潮汐力和非热发射。我将强调如何高能量天体物理学可以揭示一个新的光是恒星物理学,反之亦然。演讲的视频可以在http://activebstars.iag.usp.br/index.php/talk-conference-recordings/bestars-2014-in-london-ontario/session-6/video/astrid-lamberts-interacting-binaries-be-stars-and-high-energy-astrophysics上找到。
2014-10-14 astro-ph.HE
Cherenkov Telescope results on gamma-ray binaries
在过去十年的常规运行中,新一代切伦科夫望远镜已经建立了作为新一类甚高能伽马射线(VHE)发射器的双星系统。这些系统中的粒子加速可能发生在吸积动力喷流(微类星体)或脉冲星风和恒星风之间的激波(风-风)中。本文描述了三颗VHE双星PSR~B1259-63、LS 5039和LS I +61303的唯象。其他两个对象可能属于这个新的类:HESS J 0632 +057是一个点状可变VHE源,其多波长行为类似于其他双星,而天鹅座X-1是一个众所周知的吸积系统,可能已被发现在VHE在一个耀斑插曲。本文最后回顾了切伦科夫望远镜对其他双星的最新搜索,特别强调了天鹅座X-3。
2010-07-15 astro-ph.HE
Clumpy stellar winds and high-energy emission in high-mass binaries hosting a young pulsar
拥有年轻双星的高质量双星可能是强大的伽马射线发射体。该系统中大质量恒星的恒星风预计是clusified。由于高能辐射来自脉冲星-恒星风的相互作用,团块的存在会影响这种辐射的光谱和变化。我们寻找的两个风的相互作用区域和非热辐射上的团块的主要影响。一个简单的分析模型的两个风的相互作用动力学会计下的脉冲星风的影响下的团簇的寿命。这个时间对于团簇的演化、团簇-脉冲星风相互作用区的磁场以及非热粒子的无辐射冷却和辐射冷却都起着非常重要的作用。我们还计算了长寿命团簇与脉冲星风相互作用产生的高能辐射。对于合理的参数,团块将引起X射线和伽马射线辐射的小变化。偶尔,大的团块可以更接近脉冲星,增加磁场,触发同步加速器X射线耀斑,并削弱其他发射成分,如逆康普顿。由团块引起的发射体尺寸的减小也使得非辐射损失更快。恒星风团也可以增强不稳定性的发展和物质夹带在冲击脉冲星风时,它离开双星。来自风加速区域的团块的生长限制可能意味着最大团块需要不同的起源。在紫外线中观察到的离散吸收成分背后的大尺度风结构可能是这些大团块的来源。星风结构的存在可以产生大量的能量依赖的变化,不应该被忽视时,从高质量的双星托管年轻的恒星宽带发射研究。
2013-11-04 astro-ph.HE
Modeling Magnetic Disk-Wind State Transitions in Black Hole X-ray Binaries
利用最新的{ \it Chandra}/HETGS多历元观测数据,分析了3个典型的黑洞(BH)X射线双星(XRB):\4u 1630、\gro 1655\和\h 1743,试图系统地理解所观测到的吸积盘风在\windon \和\windoff \态之间的本征态跃迁.在磁流体动力学(MHD)计算的背景下,我们应用我们的磁驱动风模型来约束它们的(1)全球密度斜率($p$),(2)它们的密度($n_{17}$)在最里面的发射半径的脚点和(3)重元素的丰度($A_{\rm Fe,S,Si}$)。将MHD风以自洽的方式引入到{ \tt xstar}光电离计算中,我们建立了一个基于观测到的X射线连续谱的合成吸收谱库。我们的分析清楚地表明了多离子X射线风的特征双峰转变;即发现风密度梯度变陡(从$p \sim 1.2-1.4$到$\sim 1.4-1.5$),而其密度归一化随着源从\windon \到\windoff \状态的转变而下降。该模型意味着电离风{ \it保持物理存在},即使在\windoff \状态,尽管它的缺席出现在所观察到的光谱。重元素的超太阳丰度也是有利的。我们的全球多离子风模型,考虑到软X射线离子以及Fe K吸收剂,表明内部风的条件起着重要的作用,除了光电离的变化风的转变。%模拟{ \it XRISM}/Resolve和{ \it Athena}/X-IFU光谱展示了多离子风模…
2021-03-10 astro-ph.HE
Superorbital Periodic Modulation in Wind-Accretion High-Mass X-ray Binaries from Swift BAT Observations
我们报告的发现使用的数据从雨燕爆发警报望远镜(BAT)的超轨道调制的风吸积超巨星高质量X射线二进制4U 1909+07(= X 1908+075),IGR J 16418 -4532,和IGR J 16479 -4514。结合2S 0114+650和IGR J16493-4348中已知的超轨道周期性,系统表现出超轨道周期和轨道周期之间的单调关系。这些系统包括超巨星快X射线瞬变(SFXTs)和经典超巨星系统,并有一系列的倾角。这表明了与轨道周期有关的潜在物理机制。除了这些具有清晰的超轨道周期检测的源之外,IGR J16393-4643(= AX J16390.4-4642)被认为是一个可能具有超轨道调制的系统,这是由于BAT,RXTE PCA和INTEGRAL光变曲线的功率谱中低振幅峰的重合。1 E 1145.1-6141由于其光变曲线的低频调制量也可能值得进一步关注。然而,我们发现超轨道调制的存在并不是风吸积超巨星X射线双星的普遍特征。
2013-09-16 astro-ph.HE
Coronae and Winds from Irradiated Disks in X-ray binaries
X射线双星中的X射线和紫外线发射可以用热日冕来解释。这样的日冕是通过内部吸积流产生的辐射照射外盘而形成的。同样的辐射可以在足够大的半径上从圆盘中产生强的外流。最近在几个X射线双星中通过蓝移吸收线探测到了外流气体。然而,辐射产生的风和蓝移吸收线之间的因果关系是有问题的,特别是在GRO J1655-40的情况下。这个来源的观测意味着风密度比理论预测高出两个数量级。这种差异并不意味着这些“热盘风”不能解释其他系统中的蓝移吸收,也不意味着它们作为物质汇不重要。由于热盘风的不可避免性以及Chandra,XMM-Newton和Suzaku等现有天文台以及未来的AstroH任务所获得的大量数据,我们决定调查产生非常密集风的要求。使用物理参数,流体动力学模拟和吸收线计算,我们发现,修改的加热和冷却速率的几个因素的结果在增加的风密度的一个数量级和风速的一个因素约为2。因此,从盘的质量损失率可以是一个,如果不是两个数量级以上的吸积率到中心物体。如此高的质量损失率预计会破坏磁盘的稳定性,并可能提供一种状态变化的机制。
2015-05-22 astro-ph.HE
X-ray Spectroscopy of Disk Winds in Black Hole X-ray Binaries
Engineering, Ehime University, 2-5, Bunkyocho, Matsuyama, Ehime, Japan
本文研究了黑洞X射线双星中盘风的X射线光谱学,探讨了盘风对吸积盘结构和周围环境的影响,并展望了XRISM任务对相关机制的理解进展。
2026-01-30 astro-ph.HE
Really focused stellar winds in X-ray binaries
为了改进高质量X射线双星吸积模型,我们研究了双星星风的各向异性。我们的模型从一个超巨星组成部分的一个二进制的径向和三维辐射流体动力学近似考虑到罗氏势,科里奥利力,辐射压力的连续谱线和谱线的数值恒星风。科里奥利力对质量损失影响很大,因此也影响吸积速率。致密伴星的引力场对恒星风的聚焦导致伴星后面形成一条气态的尾巴。
2012-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Similarity of Broad Iron Lines in X-ray Binaries and Active Galactic Nuclei
我们比较了恒星质量的黑洞双星XTE J1650-500和活动星系MGC-6-30-15的2001年XMM-牛顿光谱,着重于两个源在~4--7 keV处显示的宽的过量发射特征。这种特征在低质量X射线双星和活动星系核中都经常被观测到。对于前一种情况,人们普遍接受的过量产生由于铁的排放,但有一些争议,其宽度是否部分增强仪器的过程中,因此也在内在的增宽机制。同时,在后一种情况下,这一特征的起源仍然是有争议的;物理动机的反射和吸收解释都能够再现所观察到的光谱。在这项工作中,我们利用同期的BeppoSAX数据来证明,在XTE J1650-500中观察到的过量宽度是天体物理学的,而不是仪器的,并继续强调该源和MGC-6-30-15中存在的过量的相似性。光学厚的吸积盘和光学薄的日冕,当吸积盘延伸到黑洞附近时,它们结合在一起自然会产生相对论性增宽的铁线,这两类物体都经常被观察到。最简单的解决方案是,目前广泛的发射功能产生于一个共同的过程,我们认为必须从一个快速旋转的黑洞周围的吸积盘的内部区域的反射;对于XTE J1650-500,我们发现自旋约束为0.84 < a* < 0.98在90%的置信水平。对活动星系核提出的其他解释可能会给强引力下的吸积理论框架增加不必要的复杂性。
2012-02-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Modeling the effects of clumpy winds in the high-energy light curves of γ-ray binaries
高质量伽马射线双星是强大的非热星系源,其中一些拥有脉冲星,其相对论风与可能不均匀的恒星风相互作用。到目前为止,建模这些来源,包括恒星风的不均匀性已经完成了使用简单的分析方法或重型数值模拟,没有一个允许的参数空间,这是合理的现实和一般的探索。应用不同的半解析工具,我们研究了脉冲星风与不同程度的不均匀性的恒星风碰撞的动力学和高能辐射,以评估相关的可观察到的影响。我们用蒙特卡罗方法和唯象的团簇风模型计算了团簇到达脉冲星风-星风相互作用结构的过程。使用半解析方法计算了深入脉冲星风区的团块的动力学。这种方法允许的冲击脉冲星风区的演变的表征时间比轨道周期短得多。有了这个三维信息的发射器,我们应用分析绝热和辐射模型来计算可变的高能量发射产生的二元尺度。一个不均匀的恒星风诱导随机小时的时间尺度变化的几何形状的双风相互作用结构的二元尺度。根据恒星风的不均匀程度,预测X射线和伽马射线的10-100%水平小时尺度的变化,最大的变化大约在每个轨道上发生一次。我们的研究结果,基于一个全面的方法,表明,目前的X射线和未来的非常高的能量仪器可以让我们跟踪的冲击脉冲星风辐射在伽玛射线双星的cluerous恒星风的影响。
2022-11-02 astro-ph.HE
On the possibility of disk-fed formation in supergiant high-mass X-ray binaries
我们考虑了由回旋线给出的中子星磁场的存在性。我们收集了9个具有超巨星伴星的高质量X射线双星源的数据,作为检验我们模型的一个实例,来展示它们的分布和演化。研究了不同质量损失率下的风速、自旋周期和磁场强度。在我们的模型中,质量损失率和风速之间的相关性被发现,并可以在进一步的观测进行检验。利用中子星的磁场数据,我们研究了风吸积允许的参数空间,避免了旋转磁场的障碍。我们的模型表明,大多数源(9个系统中的6个)可以由风速相对较慢的风馈电,这一结果与以前的预测一致。在一些来源中,我们的模型不能适应标准的风吸积情景。在这些特殊的情况下,其他方案(磁盘形成,部分罗氏瓣溢出)应予以考虑。这将提供有关各种类型双星演化轨迹的信息,从而显示出风馈X射线双星系统中明显的二分法行为。
2018-09-04 astro-ph.HE
Variable Doppler shifts of the thermal wind absorption lines in low-mass X-ray binaries
在本文中,我们解决了\citet{Zhang2012}开创的方法的普遍适用性,在该方法中,可以使用风X射线吸收线跟踪紧凑的对象的运动。本文给出了在几个低质量X射线双星GX 13+1、H 1743 $-$ 322、GRO J1655 $-$ 40和GRS 1915+105的X射线谱中观测到的热流线的速度测量结果。我们发现,在大约所有的源的风线的速度的变化是大于可以想象的径向速度变化的紧凑的对象。GX 13+1提供了一个潜在的例外,尽管它需要红巨星的质量为$\approx 5-6\ M_{\odot}$。我们的结论是,发生在几天/几个月的时间尺度上的源光度的变化可以影响流出的属性,使其难以跟踪的紧凑对象使用当前的观测的轨道运动。考虑到外流的固有可变性,我们认为,显示稳定日冕而不是外流的低质量X射线双星(例如,4U 1254 $-$ 69,MXB 1659 $-$ 29,4U 1624 $-$ 49)可能是更合适的目标,用于跟踪紧凑型物体的轨道运动。
2013-12-13 astro-ph.HE
Probing stellar winds and accretion physics in high-mass X-ray binaries and ultra-luminous X-ray sources with LOFT
这是一份支持大型X射线定时观测站(LOFT)飞行任务概念的白皮书,该观测站被提议作为欧空局的一项中型飞行任务。我们讨论了LOFT在研究高质量X射线双星和超亮X射线源方面的潜力。关于摘要,我们参考了该文件。
2015-01-16 astro-ph.HE
Novel application to estimate the mass-loss and the dust-formation rates in O-type gamma-ray binaries using near-infrared photometry
本文通过 IRSF/SIRIUS 近红外监测 LS 5039 与 1FGL J1018.6-5856,未发现显著轨道变化,并据此首次给出星风碰撞尘埃形成率上限。
2023-03-25 astro-ph.HE
The chemical composition of the accretion disk and donor star in Ultra Compact X-ray Binaries: A comprehensive X-ray analysis
我们分析了所有已知的超紧凑X射线双星(UCXB)的X射线谱,目的是限制它们的吸积盘和施主星的化学成分。我们的调查集中在铁K $α$发射线的存在(或不存在),这是用来作为探针的磁盘的化学成分,根据先前建立的理论预测的反射X射线辐射离开表面的C/O丰富的或He丰富的吸积盘在UCXB。我们将光谱分析的结果与这些系统的I型X射线爆发的历史进行了对比,这也可以表明供体星的组成。我们发现,UCXB与突出和持久的铁K $α$发射也具有重复爆发活动。另一方面,在十多年的监测中,没有检测到铁线的UCXB似乎很少或没有检测到I型X射线爆发。基于蒙特卡罗模拟,证明了Fe K $α$线强度与吸积盘材料中C和O丰度之间的强相关性,并给出了H/He丰度与I型X射线爆发重现率之间的预期相关性,我们提出,具有持续铁发射的UCXB很可能具有富He施主,而那些不具有持续铁发射的UCXB具有富He施主,可能具有C/O或O/Ne/Mg富施主。我们的研究结果强烈主张发展更复杂的模拟X射线反射从氢贫吸积盘。
2020-11-05 astro-ph.HE
A semi-analytical treatment to wind accretion in neutron star supergiant high mass X-ray binaries: I. eccentric orbits
本文提出了风馈中子星超巨星X射线双星偏心轨道吸积过程半解析处理的第一步。我们考虑的情况下,球对称风的超巨星和一个简化的模型吸积到紧凑的对象。本文还计算了吸积中子星的X射线对星风的光电离。将这种效应与偏心轨道引起的质量吸积率调制进行卷积,得到系统沿轨道的预期X射线光度。作为我们的结果的一部分,我们首先表明,在以前的论文中报道的超巨星X射线双星的低和高X射线光度的解决方案的双峰可能是由于中子星的影响,首先接近,然后远离同伴(没有共存同时)。我们建议,情节强风光电离可以引起关闭状态的源。我们的计算被应用到几个经典的超巨星X射线双星系统的情况下,已知的偏心率(船帆座X-1,4U 1907 + 09,GX 301 - 2)和唯一的超巨星快速X射线瞬变与确认的偏心轨道,IGR J 08408 - 4503的情况。这些来源的观测结果进行了比较。我们还讨论了在未来的出版物中扩展计算以获得更全面的治疗所需的后续步骤。
2020-12-01 astro-ph.HE
Thermally-Driven Disc Winds as a Mechanism for X-ray Irradiation Heating in Black Hole X-ray Binaries: The Case Study of GX339-4
黑洞X射线双星(BHXB)吸积盘的X射线辐射加热对它们的爆发周期起着重要的调节作用。然而,尽管几十年的理论和观测努力,负责照射这些光盘的物理机制仍然在很大程度上未知。我们已经建立了一个基于观测的方法来估计BHXB光盘的辐射强度相结合的多波长X射线和光学/红外数据在整个瞬态爆发。我们将此应用于银河系BHXB GX 339 $-$ 4中$\sim15$多年的活动。我们的研究结果表明,在这个系统中的光学数据所需的辐射加热是大的。直接照射外圆盘不会产生足够的辐射,但这也会产生热辐射风,通过将通量向下散射到圆盘上来增加辐射加热。然而,对风中散射的X射线照射的分析估计仍然不足以产生观测到的加热,即使与直接照射相结合。分析热辐射风模型低估了风的影响,或者有额外的散射机制在起作用,如磁驱动的外流,作用是增加光学/红外通量。虽然风驱动的辐射可能是长周期BHXB的一个共同特征,但要充分理解这种风背后的驱动机制,需要进行辐射流体动力学模拟。
2020-05-13 astro-ph.HE
Large-scale flow dynamics and radiation in pulsar gamma-ray binaries
几个伽马射线双星显示出扩展的X射线发射,这可能与外流与介质的相互作用有关。其中一些系统是,或者可能是,高质量的双星,里面有年轻的非吸积双星,恒星风和脉冲星风在其中碰撞,产生强大的外流,应该在周围介质的某个点终止。这项工作研究的演变和终止,以及相关的辐射,在高质量的双星托管强大的恒星产生的冲击风流。一个表征,以前的数值计算工作的基础上,给出了恒星/脉冲星风的相互作用。然后,分析研究了冲击流的进一步演化及其对周围介质的动力学影响。最后,预期的非热发射从流动终端激波,可能占主导地位的发射区域,计算。冲击风结构,最初强烈不对称,成为一个准球形,超音速膨胀的泡沫,其能量来自脉冲星和质量来自恒星风。这个气泡最终在~pc尺度上与环境相互作用,产生反向冲击,有时是正向冲击。非热轻子辐射在反向激波中是有效的。无线电辐射预计是微弱的,而X射线可以很容易地达到可检测的通量。在非常低的磁场和大的非热发光度下,伽马射线也可能是重要的。我们的结论是,恒星/脉冲星风相互作用的复杂性很可能是平滑的二元系统,风混合流加速,并最终终止在一个强大的反向冲击外。这种冲击波可能是在某些双星系统中观测到的扩展X射线的背后。对于非常强大的脉冲星,部分未受冲击的脉冲星风可能直接与大尺度环境相互作用。
2011-10-14 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from binaries in context
现在有十几个双星系统被确定为可变的高能(HE,0.1-100 GeV)伽马射线源。五个也是非常高能量(VHE,>100 GeV)伽马射线的来源。双星系统中伽马射线发射的机制是多种多样的。我目前的理解是,它们分为四种类型的系统:伽马射线双星,由脉冲星旋转提供动力;微类星体,由黑洞或中子星的吸积提供动力;新星,由白矮星的热核逃逸提供动力;碰撞风双星,由大质量恒星的恒星风提供动力。其中一些类型长期以来一直被怀疑会发射伽马射线(微类星体),另一些则让社会感到惊讶(新星)。我在这里的目的是提供一个简短的评论的伽马射线发射的双星的现状,在相关的对象的情况下,类似的机制在工作(脉冲星风星云,活动星系核,超新星遗迹)。
2015-07-03 astro-ph.HE
The Evolution of Binaries under the Influence of Radiation-Driven Winds from a Stellar Companion
相互作用双星作为研究吸积物理学的实验室受到普遍关注,吸积是银河系中产生大量高能辐射的原因。它们使我们能够探测无法在单个恒星中研究的恒星演化过程。了解双星的轨道演化对于建立致密双星的形成模型是至关重要的。在这里,我们集中我们的注意力在研究轨道演化驱动的角动量损失通过恒星风在大质量的双星。我们运行一套流体动力学模拟的双星托管一个质量损失的恒星与不同的风速,质量比,风速剖面和绝热指数,并比较我们的结果的阻力和角动量损失的分析估计。我们发现,在首阶,轨道演化是由风速和二进制质量比。风与轨道速度的比值小,而伴随的质量大,导致角动量损失大,轨道收缩。对于较宽的双星和拥有较轻质量捕获伴星的双星,风的质量损失变得更加对称,这导致轨道变宽。我们提出了一个简单的解析公式,可以准确地解释角动量损失和轨道的变化,这取决于风速和质量比。作为我们的形式主义的一个例子,我们比较了潮汐和风在驱动高质量X射线双星轨道演化的影响,重点是船帆座X-1和天鹅座X-1为例。
2021-07-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The current state of disk wind observations in BHLMXBs through X-ray absorption lines in the iron band
通过分析XMM-Newton和Chandra数据,更新了黑洞低质量X射线双星铁能段吸收线探测现状,发现风仅存在于高倾角源的明亮软态中,并提供了在线数据工具。
2023-08-01 astro-ph.HE
Relativistic fluid modelling of gamma-ray binaries. II. Application to LS 5039
上下文本文提出了一个脉冲星风驱动下伽玛射线双星非热辐射的数值模型。目标。我们将这个模型应用到观测最好的伽马射线双星之一,LS 5039系统。方法.该模型涉及的脉冲星和恒星风的相互作用和电子对的运输从脉冲星风加速在新兴的冲击结构的联合模拟。我们计算的同步辐射和逆康普顿发射的后处理步骤,同时始终占相对论光束和$γγ$吸收恒星辐射场。结果恒星和脉冲星风的相互作用导致形成一个扩展的,不对称的风碰撞区域发展强烈的冲击,湍流混合,并在湍流二次冲击。碰撞区域的结构和由此产生的粒子分布都显示出显著的轨道变化。在弓形脉冲星风和科里奥利激波的粒子加速旁边,该模型自然地考虑了二次激波的粒子再加速,这有助于发射极高能(VHE)伽马射线。该模型成功地再现了LS 5039的主要光谱特征。虽然预测的光变曲线在高能量和VHE伽马射线波段与观测结果吻合良好,我们的模型仍然没有再现X射线到低能量伽马射线的调制,这是我们归因于所采用的磁场模型。结论.我们成功地模拟了观测到的LS 5039的多波段非热辐射的主要光谱特征,从而进一步证实了伽马射线双星的风驱动解释。开放的问题涉及到同步加速器调制,这可能是通过我们的模型的磁流体动力学扩展来解决。
2021-03-01 astro-ph.HE