Investigating ULX accretion flows and cyclotron resonance in NGC 300 ULX1
方法.我们分析了NGC 300 ULX 1的宽带XMM-牛顿和NuSTAR观测,执行相位平均和相位分辨光谱。我们比较了两个物理动机的源谱模型:非热吸积柱发射模拟的幂律与高能量指数滚降(AC模型)与光热发射从光学厚吸积信封加上硬幂律尾巴(MCAE模型)。我们将贝叶斯分析的结果与定性物理考虑相结合,以评估每个模型的适用性。结果源谱的低能量部分(<2 keV)主要是非脉动的热辐射。(脉动的)高能连续谱更加模糊。如果用AC模型建模,则检测到残留结构,其可以使用以~12 keV为中心的宽高斯吸收线来建模。然而,相同的残差可以成功地使用MCAE模型建模,而不需要类似吸收的功能。使用贝叶斯方法进行的模型比较强烈表明,MCAE模型(没有吸收线)是首选模型。结论.所有考虑的模型强烈表明存在一个吸积盘截断在一个大的距离从中心对象,最近已建议为一个大部分的脉动和非脉动ULX。硬的脉冲发射不能用平滑的光谱连续来描述。如果用宽高斯吸收线建模,则拟合残差可以解释为与~10^12 G磁场兼容的回旋散射特征(CRSF)。然而,MCAE模型描述了源排放的光谱和时间特性,而不需要吸收特征,并产生物理上有意义的参数值。因此,强烈怀疑NGC 300 ULX 1中是否存在CRSF。
2018-11-15 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
A broadband look at the old and new ULXs of NGC 6946
最近用NuSTAR对附近星系NGC 6946进行了两次观测,其中一次与XMM-牛顿观测同时进行,这为从宽带角度研究其明亮吸积源的数量提供了机会。我们研究了银河系中的三个已知的超亮X射线源(ULX),发现ULX-1和ULX-2在两种情况下都具有非常陡峭的幂律谱与$Γ=3.6^{+0.4}_{-0.3}$。它们的性质与超级爱丁顿吸积源一致,其大部分硬发射被遮蔽和向下散射。ULX-3(NGC 6946 X-1)在$L_{\rm X}=(6.5\pm0.1)\times10^{39}$ erg s $^{-1}$处被XMM-牛顿和NuSTAR显著检测到,并且与$Γ=2.51\pm0.05$具有幂律谱。我们无法像在其他ULX中发现的那样在其光谱中识别出高能量断裂,但软光谱可能会阻碍我们检测的能力。我们还发现了新的源,ULX-4,这是只发现在联合XMM牛顿和NuSTAR的观测,在$L_{\rm X}=(2.27\pm0.07)\times10^{39}$ erg s $^{-1}$,并在钱德拉观测10天后缺席。它有一个非常硬的截止功率定律谱与$Γ=0.7\pm0.1$和$E_{\rm cut}=11^{+9}_{-4}$ keV。我们没有检测到来自ULX-4的脉动,但其瞬态性质可以解释为中子星ULX短暂离开螺旋桨制度或作为一个小潮汐中断事件引起的恒星质量紧凑的对象。
2019-05-08 astro-ph.HE
On the Mass and Magnetic Field of the Neutron Star in the Ultraluminous X-Ray Source NGC 300 ULX1
最近对邻近星系中某些超亮X射线源的周期性脉动的探测表明,大多数超亮X射线源(ULX)中的吸积致密天体很可能是中子星,而不是黑洞。迄今为止,我们在银河系中发现了一个ULX。作为ULX系列的一员,NGC 300 ULX 1是一款新型脉动ULX(PULX),与其他PULX相比,其转速相当高。本文根据NGC 300 ULX 1的脉冲X射线谱中的回旋吸收线能量,推断了中子星表面的磁场强度,并利用观测到的脉冲星自旋周期和周期导数以及测量到的源X射线通量,估算了中子星质量和聚束率的可能范围。我们的分析有利于质子回旋共振散射作为一个可行的机制,占所观察到的回旋能量和高自旋率提供的吸收线产生接近表面的中子星。
2022-01-02 astro-ph.HE
ULX pulsar Swift J0243.6+6124 observations with NuSTAR -- dominance of reflected emission in the super-Eddington state
我们报告了ULX脉冲星Swift J0243.6+6124的超爱丁顿态中明亮反射发射分量的发现,这是基于NuSTAR在2017年爆发期间对该源的观测。反射辐射的通量在脉冲星相位上是弱可变的,而直接辐射显示出明显更大的脉动幅度。我们建议,在这个系统中的中子星发现自己在由几何厚的超爱丁顿吸积盘的内边缘截断的脉冲星的磁场形成的井的中心。阱的纵横比为H/R \sim 1。截断盘的内边缘被吸积柱的发射连续照亮,产生弱可变反射发射。当中子星旋转时,它的辐射扫过视线,产生脉动的直接辐射。根据铁谱线的多普勒展宽,我们测量了吸积盘\sim 50 R_g的截断半径.推断的磁场的偶极分量与先前的估计一致,有利于不是很强的场。这个系统的独特性是由它的适度的超爱丁顿吸积率和适度的磁场,使截断的几何厚吸积盘的内边缘是从中子星在一个大的立体角。
2022-08-05 astro-ph.HE
NuSTAR rules out a cyclotron line in the accreting magnetar candidate 4U2206+54
基于我们新的NuSTAR X射线望远镜数据,我们排除了高质量X射线双星4U 2206 +54光谱中高达60 keV的任何回旋线。特别是,我们没有找到任何证据,以前声称的线约30千电子伏,独立的源通量,沿自旋脉冲。自上次观测以来,自旋周期显著增加,达到$5750\pm10$ s,证实了快速自旋下降速率$\dot ν=-1.8\times 10^{-14}$ ~Hz s $^{-1}$。这种现象可以用一颗强磁化中子星($B_{\rm s}>$是$10^{13}$ G的几倍)的存在来解释,该中子星是从它的主序O9.5伴星的慢风中吸积而来的。
2018-06-19 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
A candidate proton cyclotron feature in the ultraluminous X-ray source NGC 4656 ULX-1
Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(拉普拉塔国立大学天文与地球物理科学学院);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理学研究所);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna(拉古纳大学天体物理学系);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Instituto Argentino de Radioastronomía (CCT La Plata, CONICET(阿根廷射电天文学研究所);CICPBA(意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台);UNLP)(空间科学研究所);INAF, Osservatorio Astronomico di Cagliari(加泰罗尼亚空间研究学院);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
研究发现NGC 4656 ULX-1中存在可能的质子回旋共振散射特征,推断其局部磁场强度约为6-7×10¹⁴高斯。
2026-03-12 astro-ph.HE
Study of the X-ray pulsar IGR J19294+1816 with NuSTAR: detection of cyclotron line and transition to accretion from the cold disc
本文介绍了NuSTAR天文台对X射线脉冲星IGR J 19294 +1816的两次深宽波段观测结果。在I型爆发期间和静止状态下观察到该源。在明亮的状态下,在$E_{\rm cyc}=42.8\pm0.7$ keV的能谱中发现了回旋吸收线。光谱和时间分析证明了正在进行的吸积也在静止状态的来源。根据长期的流量演化,特别是在$10^{35}$ erg s $^{-1}$附近源向明亮的静止态的转变,我们得出结论,IGR J19294+1816在I型爆发之间从“冷”吸积盘转换为吸积。我们还报告了更新的轨道周期的系统。
2018-11-21 astro-ph.HE
NuSTAR discovery of a cyclotron line in GRO J1750-27
GRO J1750-27是在1995年的一次爆发中发现的,是已知最远的星系Be-X射线双星系统之一。这个研究相对较少的系统最近在2021年9月爆发。在最近一次爆发期间,在爆发的上升阶段使用NuSTAR望远镜观测到了该源。我们估计的源的自旋周期为4.45秒,使用它,我们产生的能量分辨的脉冲轮廓之间的3和65千电子伏。我们发现,在低能量(<18 keV)的轮廓是双峰,而演变成一个单峰,在较高的能量(>18 keV)。该源的宽带光谱与高能截止幂律模型拟合良好,我们报告了在43 keV处发现的回旋共振散射特征(CRSF),表明磁场强度为$3.7 \times 10^{12}$ G。我们估计的磁场强度使用回旋加速器线是一致的估计较早使用吸积扭矩模型从测量的自旋速度和通量在以前的爆发。
2022-05-12 astro-ph.HE
Cyclotron absorption lines in the era of Suzaku and NuSTAR
回旋共振散射特征或回旋吸收线是在磁场为10 $^{12}$ G量级的吸积供能X射线源的硬X射线谱中观察到的独特特征。这些特征的检测使我们能够直接估计靠近中子星表面的磁场的强度。对应于$\sim$ 10 $^{12}$ G的磁场,基本回旋加速器线预期在10-100 keV能量范围内,谐波预期为基本线能量的倍数。然而,我们检测到的回旋线的第一谐波在不到两倍的基本线能量($\sim$ 1.7倍的基本线能量)在Be/X射线双星脉冲星Cep X-4。利用$Suzaku$和$NuSTAR$天文台的宽谱能力,我们研究了几个X射线源的回旋共振散射特性,以了解回旋谱线的形状、宽度、磁场映射、谱线能量的非谐性以及回旋谱线的亮度依赖特性。本文介绍了从这些工作中获得的结果和在未知/研究不足的源中新的回旋线探测。
2017-05-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
NuSTAR observations of the supergiant X-ray pulsar IGR J18027-2016: accretion from the stellar wind and possible cyclotron absorption line
我们报告了NuSTAR天文台对吸收超巨星系统IGRJ 18027 -2016进行的第一次聚焦硬X射线视图。清楚地检测到脉冲的周期为$P_{spin}=139.866(1)$ s,脉冲分数约为50-60%,能量从3到80 keV。该源在十几年的时间尺度上表现出近似恒定的X射线光度,平均自旋下降速率为$dP/dt\simeq6\times10^{-10}$ s/s。脉冲星的这种行为可以用沉降区的风吸积模型来解释。在能量超过10 keV的详细光谱分析进行了第一次,并揭示了一个可能的回旋吸收功能的能量约23 keV。这种能量对应于中子星表面的磁场$B\simeq3\times10^{12}$ G,这是X射线中子星的典型特征。
2016-12-27 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
The First NuSTAR Observation of 4U 1538-522: Updated Orbital Ephemeris and A Strengthened Case for an Evolving Cyclotron Line Energy
我们对高质量X射线双星4U 1538-522的首次NuSTAR观测进行了全面的光谱和时序分析。观测范围包括源的X射线食,加上食的入口和出口。我们使用新的测量日食中期的时间来更新系统的轨道参数,并找到边缘显着的演变,在轨道周期,与$\dot{P}_{\rm orb}/P_{\rm orb} = \left(-0.95 \pm 0.37\right) \times 10^{-6}$年$^{-1}$。回旋加速器线能量比1997- 2003年的RXTE测量值高出约1.2 keV,与朱雀在2012年观察到的能量增加一致,并加强了4U 1538-522的CRSF长期演化的情况。我们还描述了铁的荧光和发射线和视线吸收的行为,作为源移动到日食和日食。
2019-01-30 astro-ph.HE
Possible detection of a new cyclotron feature in 4U 1700-37
本文介绍了利用NuSTAR和ASTROSAT/LAXPC对高质量X射线双星4U 1700-37瞬态源的光谱和时间研究。在两种不同的通量状态下观察到的源。NuSTAR的FPMA和FPMB的组合光谱分析显示了在$\sim$ 16 keV处回旋加速器线特征的可能暗示。线特征在不同的连续体模型中一致存在,具有至少3个$σ$置信水平。我们没有检测到的存在下,以前报道的~39 keV回旋线的组合光谱。$\sim$的16 keV回旋加速器特征表明,致密天体是一颗中子星,其发射区磁场强度为$\sim2.1\times$ 10 $^{12}$高斯。我们还发现了一个罕见的镍$Kα$发射线的存在下,在7.6千电子伏的NuSTAR光谱。我们在NuSTAR和ASTROSAT数据中搜索相干或准周期振荡信号,但在0.1 mHz至10 $^3$ Hz的频率范围内没有发现任何证据。
2020-02-12 astro-ph.HE
On the Spin Period of the Neutron Star in the Ultraluminous X-Ray Source M51 ULX-8
最近在附近星系以及我们自己的星系中发现了超亮X射线源(ULX)家族的几个成员的周期性脉动,揭示了吸积致密物体的性质。无论是否观测到脉动,目前认为是中子星而不是黑洞为大量ULX提供了动力。在ULX的X射线光谱中探测到回旋吸收线,提供了一种将致密物体识别为中子星的替代方法。在非脉动ULX中,已经报道了在M51 ULX-8的光谱中存在回旋共振散射特征(CRSF)。在目前的工作中,在M51 ULX-8的中子星表面上的磁场强度推断从所观察到的CRSF的能量,以估计在X射线发射的聚束分数,更重要的是难以捉摸的中子星自旋周期的可观测范围,希望在不久的将来发现的空间任务。
2022-01-12 astro-ph.HE
A NuSTAR observation of the eclipsing binary system OAO 1657-415: The revival of the cyclotron line
OAO 1657-415是一颗具有高质量伴星的吸积X射线脉冲星,多年来已被多个望远镜在不同的轨道相位观测到。早在1999年,用Beppo-SAX进行的观测就探测到了回旋共振散射特征,这是用任何其他仪器都没有发现过的。最近的NuSTAR X射线观测,在源的最亮阶段进行,使我们能够执行灵敏的搜索回旋共振散射功能的硬X射线光谱的源。我们的目标是通过时间和光谱的X射线分析来确定源,并自信地寻找回旋共振散射特征的存在。观察分为四个时间间隔,以便对每个时间间隔进行跟踪。利用几种时间分析工具获得中子星的脉冲,并将光变曲线折叠成时间间隔。使用能量范围为3-79 keV的NuSTAR光谱,其用具有高能量截止的幂律连续发射模型建模。我们发现在全观测中与源有关的脉动,由于轨道多普勒效应,这些脉动发生了位移。我们表明,在$35.6 \pm 2.5$千电子伏的回旋线的证据是存在于光谱。我们用这个能量估计脉冲星表面的偶极磁场为$4.0\pm 0.2\,\times\,10^{12}$ G。我们进一步估计了OAO 1657-415距离的下限为$\simeq 1$ kpc。我们还发现了与回旋加速线有关的光度和能量之间可能的正相关。我们的结论是,在$35.6\pm2.5$ keV的回旋线是相同的Beppo-SAX检测。我们的检测具有$\sim$ 3.4 $σ$的意义。
2021-11-23 astro-ph.HE
The variability behavior of NGC 925 ULX-3
我们报告了2019-2021年Swift监测活动的结果,以及与XMM-Newton和NuSTAR相关的机会目标观测结果,检查了高度可变的超亮X射线源(ULX)NGC 925 ULX-3的光谱和时序行为。我们发现,该源具有127-128天的周期性,通量通常在1 e-13至8 e-13尔格/秒/厘米2之间。我们没有发现强有力的证据表明NGC 925 ULX-3在观测期间发生了变化,尽管在2005年钱德拉首次观测时,该源可能处于低得多的通量状态。我们没有检测到脉动,我们将XMM-牛顿带中的脉冲分数的上限设置为~40%,这与其他ULX中低能量下的一些先前脉动检测一致。该源具有典型的ULX光谱,在NuSTAR波段翻转,可以使用两个热分量进行拟合。这些部件具有高的温度比,这可能表明缺乏由磁级磁场引起的极端内部磁盘截断。我们研究了ULX超轨道周期的一些不同模型的含义,发现一个磁场约为10^12 G的中子星可能是这个来源的合理来源。未来对来自该来源的脉动的检测将允许进一步测试和约束这些模型。
2022-06-16 astro-ph.HE
NuSTAR discovery of a cyclotron absorption line in the transient X-ray pulsar 2S 1553-542
我们使用NuSTAR和Chandra天文台以及Fermi/GBM仪器在2015年爆发期间收集的数据,报告了研究不足的瞬态X射线脉冲星2S 1553-542的光谱和时序分析结果。首次研究了该源在高能(>30 keV)下的特性,并从根本上改善了其天空位置。源的宽带光谱具有相当复杂的形状,可以合理地描述由一个复合模型与两个连续组件-一个黑体发射的温度约为1 keV,在低能量和高能量的指数截止的幂律。此外,在相位平均谱和相位分辨谱中都发现了$\sim23.5$ keV处的吸收特征,并解释为对应于中子星$B\sim3\times10^{12}$ G磁场强度的回旋共振散射特征。基于Fermi/GBM数据,系统的轨道参数得到了很大的改进,这使我们能够确定中子星的自旋周期P = 9.27880(3)s,以及在NuSTAR观测中由于质量吸积而导致的局部自旋上升$\dot P \simeq -7.5\times10^{-10}$ s $^{-1}$.假设吸积从磁盘和使用标准的扭矩模型,我们已经估计到系统的距离$d=20\pm4$ kpc。
2015-12-02 astro-ph.HE
Distorted cyclotron line profile in Cep X-4 as observed by NuSTAR
我们介绍了2014年Cep X-4爆发期间NuSTAR和Swift观测的光谱分析。我们在爆发的峰值和衰变期间分别观察了一次源,发现观测结果之间的光谱形状非常一致。我们描述的连续使用幂律费米-狄拉克截止在高能量。Cep X-4在30 keV附近具有非常强的回旋共振散射特性(CRSF)。具有高斯光学深度或伪洛伦兹轮廓的简单吸收状线都不能准确描述CRSF的形状,在线的红侧留下显著的偏差。我们的特点是这种不对称性与第二个吸收功能约19千电子伏。CRSF的线能量,这是不受此功能的增加,显示了一个小的,但显着的正光度依赖。Cep X-4的光度在(1-6)e36 erg/s之间,低于预期这种相关性的理论极限。这种行为类似于船帆座X-1,我们讨论这两个系统之间的相似之处。
2015-05-11 astro-ph.HE
NuSTAR Discovery of a Cyclotron Line in the Be/X-ray Binary RX J0520.5-6932 During Outburst
我们提出了光谱和时间分析的NuSTAR观测RX J0520.5 $-$ 6932在3-79千电子伏波段收集在2014年1月爆发。目标上观察到两个时代,我们报告的检测回旋共振散射功能的中心能量为$E_\mathrm{CRSF} = 31.3_{-0.7}^{+0.8}$ keV和$31.5_{-0.6}^{+0.7}$ keV,在两个观测期间,分别对应于磁场的$B \approx 2 \times10^{12}$ G。假设标称距离为50千秒差距,在这两个时期内,系统的3-79 keV光度为$3.667\pm0.007\times 10^{38}\,\mathrm{erg\,s^{-1}}$和$3.983\pm0.007\times10^{38}\,\mathrm{erg\,s^{-1}}$。这两个值都比$\approx1.5\times10^{37}\,\mathrm{erg\,s^{-1}}$的临界光度高得多,高于这个临界光度,就可能出现辐射主导的激波阵面。这增加了一个新的对象的稀疏集的三个系统,有一个回旋加速器线观察超过$10^{38}\,\mathrm{erg\,s^{-1}}$的光度。一个广泛的($σ\approx0.45$千电子伏)Fe的发射线观察到在光谱中的$6.58_{-0.05}^{+0.05}$千电子伏的中心能量在这两个时代。脉冲星的脉冲轮廓被观察到是高度不对称的,…
2014-09-17 astro-ph.HE
The X-ray pulsar XTE J1858+034 observed with NuSTAR and Fermi/GBM: spectral and timing characterization plus a cyclotron line
吸积X射线中子星(XRP)经历发光的X射线爆发,在此期间,可以详细研究中子星的光谱和时序行为。我们分析了XRP XTE J1858+034在2019年爆发期间的$NuSTAR$观测。该谱符合唯象、半经验和物理谱模型。在$48\,$ keV处发现了一条候选回旋线,这意味着在发射点处存在$5.4\times10^{\rm 12}\,$ G的磁场。这也得到了物理最佳拟合模型的支持。我们建议的轨道周期约$81$天的基础上的X射线爆发复发时间的目视检查。根据$Fermi$伽玛射线暴监测器的数据,标准的盘吸积力矩理论使我们能够推断出$10.9\pm1.0\,$ kpc的距离。脉冲轮廓是单峰的,并显示出强烈的能量依赖至少高达$40$ keV的脉冲分数。
2021-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Nature of the X-ray Emission from the Ultraluminous X-ray Source, M33 X-8: New Constraints from NuSTAR and XMM-Newton
我们提出了几乎同时NuSTAR和XMM牛顿附近(832千秒差距)的超铝X射线源(ULX)M33 X-8的观测。M33 X-8的光度为LX ~ 1.4 x 10^39 erg/s,接近“超亮”分类的边界,使其成为了解典型银河系X射线双星和ULX之间联系的重要来源。过去的研究表明,X-8的0.3-10 keV光谱可以用平流主导的吸积盘模型来描述。我们发现,当拟合到我们的NuSTAR和XMM-Newton观测时,需要额外的高能(>10 keV)康普顿化分量,这使我们能够排除单一平流主导的磁盘和经典的亚爱丁顿模型。在我们的新约束条件下,我们分析了过去17年中拍摄的XMM-牛顿数据,结果表明,M33 X-8的0.3-10 keV通量的微小(约30%)变化导致了与其他ULX观察到的光谱变化相似的光谱变化。数据所建议的两种最可能的现象学情景在约束吸积致密物体的性质方面是退化的(即,黑洞对中子星)。我们进一步提出了一个搜索脉动使用我们的套件的数据,但是,没有明确的脉动检测。未来的观测旨在观察M33 X-8在不同的通量水平在整个0.3-30千电子伏的范围将显着改善我们的约束的性质,这一重要的来源。
2018-10-26 astro-ph.HE
Constraints on cyclotron features and accretion regime in the high-mass X-ray binary 4U 1700-37 from NuSTAR
Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(拉普拉塔国立大学天体物理与地球物理科学学院);Instituto Argentino de Radioastronomía (CCT La Plata, CONICET(阿根廷射电天文研究所);CICPBA(加那利群岛天体物理研究所);UNLP)(拉古纳大学天体物理学系);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(哈恩大学物理系);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna(哈恩大学机械与矿业工程系);Departamento de Física (EPS), Universidad de Jaén;Departamento de Ingeniería Mecánica y Minera (EPSJ), Universidad de Jaén
利用NuSTAR观测数据,研究4U 1700-37的回旋特征和吸积模式,限制其磁场强度和吸积物理特性,以解决线能测量的矛盾。
2026-02-12 astro-ph.HE
First characterization of Swift J1845.7-0037 with NuSTAR
硬X射线瞬变源Swift J1845.7-0037由Swift/BAT于2012年发现。然而,当时没有对放射源进行专门观察。2019年10月,该源再次活跃,Swift/XRT探测到周期约为199秒的X射线脉动。这引发了对NuSTAR的后续观察。在这里,我们使用NuSTAR和Swift/XRT的源属性的定时和光谱分析报告。主要目标是确认脉动和在源的宽带光谱中搜索可能的回旋加速器线,以探测其磁场。尽管探测到了周期为207.379(2)的非常显著的脉动,但在源的光谱中没有发现回旋线的证据。因此,我们讨论的磁场的强度的基础上的源通量和检测的过渡到“冷盘”吸积制度在2012年爆发。我们的结论是,最有可能的是,源是一个高度磁化的中子星与B 1 e 13 G在一个大的距离d~10 kpc。后者与NuSTAR能带中未检测到回旋加速器线一致。
2019-11-04 astro-ph.HE
Detection of hard X-ray pulsations in non-ULX X-ray pulsar 3X J0042 in M31
Raman Research Institute(拉曼研究所)
利用NuSTAR档案数据,在M31非超亮X射线脉冲星3X J0042中首次探测到硬X射线脉冲,并发现其自转加速率加快,证实其为低质量X射线双星。
2026-09-11 astro-ph.HE
NuSTAR discovery of a cyclotron line in the accreting X-ray pulsar IGR J16393-4643
NuSTAR在3-79 keV能量带对高质量X射线双星和吸积X射线脉冲星IGR J 16393 -4643进行了观测,净曝光时间为50 ks。我们提出的结果,这使得发现的回旋共振散射功能的质心能量为29.3(+1.1/-1.3)千电子伏的观察。这使我们能够第一次测量中子星的磁场强度:B =(2.5+/-0.1 e12 G。现在观测到已知的脉动周期为904.0+/-0.1 s。自2006年以来,中子星经历了一个长期的自旋上升趋势,速率为P' = -2e-8 s/s(每年-0.6 s,或频率导数nu' = 3e-14 Hz/s)。在功率密度谱中,在脉冲频率处出现中断,该中断将低频处的零斜率与高频处的较陡斜率分开。中子星角动量的增加可能是由于准球形风的吸积,也可能是由于与磁层半径约为2 e8 cm的中子星几乎共转的椭圆形吸积盘的短暂出现。
2016-03-17 astro-ph.HE
The smooth cyclotron line in Her X-1 as seen with NuSTAR
她的X-1是最明亮和研究最好的X射线双星之一,在37 keV附近显示出回旋共振散射特征(CRSF)。这使得它成为核光谱望远镜阵列(NuSTAR)详细研究的理想目标,利用其出色的硬X射线光谱分辨率。我们观察了Her X-1三次,与朱雀合作,在其35天超轨道周期的高通量间隔之一。本文主要研究硬X射线谱的形状和演化。宽带光谱可以用具有高能截止的幂律、铁线和CRSF拟合。我们发现,CRSF有一个非常光滑和对称的形状,在所有的观察和在所有的脉冲相位。我们比较了高斯光学深度分布的线的残差与洛伦兹光学深度分布,并没有发现显着差异,强烈约束非常光滑的形状的线。尽管线能量随脉冲相位的变化很大,但我们发现它的光滑形状并不随相位的变化而变化。此外,我们的数据表明,连续体在三次观测之间只发生了微小的变化。这些变化可以用吸积盘的热日冕中不同数量的汤姆逊散射来解释。平均,亮度校正的CRSF能量低于过去的观测,并遵循长期下降。NuSTAR出色的数据质量提供了迄今为止对CRSF能量的最佳约束。
2013-09-20 astro-ph.HE
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
The hard ultraluminous state of NGC 5055 ULX X-1
该研究结合XMM-Newton与NuSTAR同步数据首次分析NGC 5055 ULX X-1的宽波段X射线特征,确认其处于硬超亮态,并在黑洞吸积假设下约束其质量为11-26倍太阳质量。
2025-11-17 astro-ph.HE
ULX spectra revisited: Accreting, highly magnetized neutron stars as the engines of ultraluminous X-ray sources
目的:鉴于最近发现的脉动ULX和最近引入的模型,提出中子星(NS)作为ULX的中央引擎,我们重新审视(XMM牛顿和NuSTAR)光谱的18个著名的ULX,在寻找迹象,有利于这一新的假设。结果如下:我们确认,前面提到的,存在的低能量(<6千电子伏)的光谱翻转,并认为它可以被解释为热发射。光谱很好地描述了由一个“热”(>1千电子伏)和一个“冷”(<0.7千电子伏)的双热模型的黑体(MCB)。在假设“冷”MCD发射起源于NS磁层处截断的盘的情况下,我们发现我们样品中的所有ULX都与吸积到高磁化(B>10^12G)NS上一致。我们注意到磁场的强度、“热”热分量的温度和总的未吸收光度之间有很强的相关性。对NuSTAR数据的检查支持了这一解释,并证实了弱的高能(>15 keV)尾部的存在,最有可能是逆康普顿散射对MCB发射进行修改的结果。我们还注意到,明显的高能量尾部可能仅仅是使用具有固定梯度T~r^-0.75的标准MCD模型对具有非典型温度(T)与半径(r)梯度的MCB发射进行错误建模的结果。结论:我们为ULX的双热谱提供了一种新的物理解释。我们发现,最适合的导出参数,是在最近的预测,有利于超临界吸积NS作为一个大部分的ULXs的引擎非常一致。然而,模型之间的相当大的退化和缺乏明确的证据不能排除其他同样合理的解释。我们的研究结果值得进一步探索这个新的框架。
2017-10-24 astro-ph.HE
Weak secondary cyclotron line in eclipsing High Mass X-ray Binary Cen X-3
本文报告了Cen X-3的时间分辨光谱分析,发现微弱的次级吸收特征表现出亚谐波行为,其能量和深度与基频回旋谱线呈正相关,且与流量反相关,被解释为红移的偶极回旋共振。
2023-11-23 astro-ph.HE
NuSTAR Discovery of a cyclotron line in KS 1947+300
我们提出了一个光谱分析的三个同时NuSTAR和雨燕/XRT观测的瞬态Be-中子星二进制KS 1947+300在其爆发期间在2013/2014。这些宽带观测得到了每3天一次的Swift/XRT监测快照的支持,我们使用这些快照来研究爆发期间光谱的演变。我们发现强烈的幂律光子指数的变化,这表明随着X射线通量的增加软化的趋势很弱。中子星显示出非常强的脉动,周期为P ~ 18.8 s。在0.8-79 keV的宽带光谱可以描述的幂律与指数截止和黑体组件在低能量。在第二次观察期间,我们检测到回旋共振散射功能在12.5千电子伏,这是不存在的观测1和3的相位平均光谱。脉冲相位分辨光谱表明,该功能的强度变化强烈的脉冲相位,是最突出的脉冲轮廓的最低限度的广泛。在相同的相位,该线在相同能量的第一次和第三次观察中也变得可见。这一发现意味着KS 1947+300的磁场强度为B ~ 1.1e12(1+z)G,处于已知回旋线源的低端。
2014-03-07 astro-ph.HE
Spectral variability in NGC 1042 ULX1
我们报告的X射线光谱的变化,在一个超明亮的X射线源NGC 1042 ULX 1,使用档案XMM牛顿和最近的NuSTAR观测。在长期的演化过程中,源的光谱硬度呈现出变化的趋势。不同的XMM-牛顿观测的可变性在$\sim 1$ keV以上是突出的。特征温度为$\sim 0.2$ keV的冷热盘元件表明NGC 1042 ULX 1在所有历元中的光谱态与超铝态源的光谱态相似。光度和幂律指数之间明显的反相关表明,当光源处于较亮的状态时,它的光谱变得更硬。可以想象,这与吸积率的变化、康普顿化的强度、系统中的风/外流或不同盘掩星的表现有关。典型的硬超铝型光谱表明,NGC 1042 ULX 1总体上是一个低倾角系统。光谱特性表明,像许多其他ULX一样,光谱曲率在$\sim 6-10$ keV左右,NGC 1042 ULX 1可能是另一个恒星质量的超爱丁顿吸积体。
2022-10-20 astro-ph.HE
The two Ultraluminous X-ray sources in the galaxy NGC 925
NGC 925 ULX-1和ULX-2是位于NGC 925中的两个超亮X射线源,距离为8.5 Mpc。这是我们第一次分析两个来源的高质量,同时XMM-Newton和NuSTAR数据。虽然乍一看ULX-1类似于一个中等质量的黑洞候选者(IMBH),因为它的高X射线光度($(2$ $-$ $4)\times10^{40}$ erg s $^{-1}$)和它的光谱/时间的特点,仔细检查表明,它的属性更类似于一个典型的超爱丁顿吸积恒星黑洞,我们将其归类为一个“加宽的光盘”超明亮的X射线源。基于这种光谱状态的物理解释,我们建议,ULX-1被认为是在小倾角,可能通过一个强大的风起源于吸积盘疏散锥。ULX-2的光谱分类是不太确定的,但我们不赞成IMBH吸积亚爱丁顿率,因为它的光谱/时间属性可以关联到银河系吸积黑洞二进制的软或硬状态。
2018-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Unusual Broadband X-ray Spectral Variability of NGC 1313 X-1 seen with XMM$-$Newton, Chandra and NuSTAR
我们介绍了2017年在ULX NGC 1313 X-1上进行的主要协调X射线观测计划的结果,结合了$XMM$ - $Newton$、$Chandra$和$NuSTAR$,重点关注宽带($\sim$ 0.3-30.0 keV)连续谱发射的演变。观察到明显且不寻常的光谱变异性,但在$\sim$ 10-15 keV以上,这种变异性被显着抑制,定性上类似于ULX Holmberg IX X-1。我们模拟的多时代的数据与两个组件的吸积盘模型,旨在近似超爱丁顿吸积,允许一个黑洞和中子星吸积。关于较热的盘组件,数据在光度-温度平面中描绘出两个不同的轨道,在观测到的较高通量时,可以看到较大的发射半径和较低的温度。尽管有这种明显的反相关,这些轨道中的每一个单独地显示出正的亮度-温度关系。两者都与$L\propto{T}^{4}$大致一致,正如对具有恒定面积的黑体发射所预期的那样,也与$L\propto{T}^{2}$大致一致,正如对黑洞周围的对流主导盘所预期的那样。我们考虑了这种不寻常行为的各种可能性。最里面的流动突然被超级爱丁顿盘/风的外部区域阻挡的情况可以解释亮度-温度行为,但很难与在较高能量下缺乏强变化相协调,假设这种发射来自最紧凑的区域。相反,我们可能会看到吸积流的进一步径向分层的证据,而不是包括在简单的模型中考虑,风和平流的组合导致抑制高能量的变化。
2020-04-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
New measurements of the cyclotron line energy in Cen X-3
我们报告的结果,从两个观测的吸积双星X射线脉冲星Cen X-3进行了宽带X射线天文台朱雀和NuSTAR的数据分析。的脉冲轮廓是由一个广泛的单峰为主,并显示出一些能量依赖性与两个额外的弱脉冲峰值分别在能量低于15和25 keV。Suzaku的0.8-60.0 keV和NuSTAR的3.0-60.0 keV的宽带X射线谱与高能截止幂律模型以及软过剩、多铁发射线和回旋吸收很好地拟合。发现Suzaku和NuSTAR谱中的回旋加速器线能量分别为$30.29^{+0.68}_{-0.61}$ keV和$29.22^{+0.28}_{-0.27}$ keV。我们将这两个测量结果与Ginga,BeppoSAX和RXTE获得的Cen X-3中CRSF的四个先前测量结果进行比较。我们没有发现CRSF依赖于光度的证据。除了用BeppoSAX进行的一次CRSF测量外,其余的测量结果与CRSF能量在29.5 - 30.0 keV范围内、亮度范围为1.1-5.4 $\times 10^{37}$尔格s $^{-1}$的一致,这与其他几个在相同亮度范围内显示出相当大的CRSF变化的源不同。
2020-11-11 astro-ph.HE
NuSTAR X-ray spectrum of Be-X-ray pulsar Swift J1845.7-0037: Bulk and thermal Comptonization of cyclotron seed photons in the accretion column
目的:对NuSTAR观测银河系Be-XRB Swift J1845.7-0037进行光谱和时间分析。在最近的爆发中。方法:对于光谱分析,我们使用现象学和基于物理的模型。我们采用了一种常用的经验模型来识别与X射线谱线的标称光谱特性有关的谱线形状的主要特征。此外,我们使用了最新版本的体-热康普顿化模型(BW),以评估经验模型所需的光谱分量的有效性和调查的硬X射线发射的起源。我们还分析了光源的光变曲线,研究了不同能量范围内的脉冲形状,并利用与模型无关的硬度比(HR)跟踪了光谱随脉冲相位的演化。结果如下:我们发现,虽然经验和物理(BW)光谱模型可以产生良好的光谱拟合,BW模型返回物理上合理的最佳拟合值的源参数,并不需要任何额外的光谱成分的非热,吸积柱发射。BW模型还估算出中子星的磁场在10 ^12 G的范围内。结论:我们的结果表明,源发射的光谱和时间特性是一致的散射过程中预期的辐射占主导地位的冲击吸积柱的高度磁化的吸积中子星。我们进一步指出,物理衍生的光谱模型,如BW,可以用来暂时推断的基本源参数,在没有更直接的观测签名。
2020-01-03 astro-ph.HE
NuSTAR discovery of a luminosity dependent cyclotron line energy in Vela X-1
我们介绍了船帆座X-1的NuSTAR观测,船帆座X-1是一个持久的,但高度可变的中子星高质量X射线双星(HMXB)。在相似的轨道阶段进行了两次观测,但相隔近一年。它们显示出非常不同的3-79千电子伏通量水平,以及在每次观测期间的强可变性,几乎覆盖了通量的一个数量级。这些观测允许,有史以来第一次,调查的回旋共振散射功能(CRSFs)的质心能量如何依赖于通量的持久性HMXB的千秒时间尺度。我们发现,谐波CRSF的线能量与通量相关,正如预期的亚临界吸积制度。我们认为船帆座X-1有一个半径约为0.4 km的非常狭窄的吸积柱,在观测到的Lx ~ 3x10^36 erg/s的光度下,该吸积柱维持着库仑相互作用主导的激波。除了在55 keV的主要谐波线,25 keV左右的基本线被清楚地检测到。我们发现这两个CRSF的强度是反相关的,我们解释了光子产卵。这种反相关性是关于基本线是否存在的争论的一个可能的解释。线能量的比率随时间而变化,并且显著偏离2.0,这也是光子繁殖的可能结果,其改变了线的形状。在第二次观察期间,船帆座X-1显示出短暂的关闭状态,其中幂律变软,并且截止不再可测量。很可能是源切换到不同的吸积制度,在这些低质量吸积率,解释光谱形状的急剧变化。
2013-11-21 astro-ph.HE
NuSTAR J095551+6940.8: a highly magnetised neutron star with super-Eddington mass accretion
在M82中发现的超亮X射线源(ULX)X-2是一颗吸积脉冲星,这对ULX的一个子集的性质有了新的认识,同时也对超级爱丁顿吸积的性质提出了新的问题。在这里,通过数值求解的扭矩方程的吸积脉冲星的框架内的磁吸积盘的情况下,我们表明,三类解决方案,对应于不同的值的磁场,数学上是允许的。我们认为,最高的磁场之一,对应于B $\sim 10^{13}$ G,有利于基于物理考虑和所观察到的属性的源。特别地,这是唯一的解决方案,其可以解释所观察到的$\dot{P}$的变化(在四个时间间隔上),而不需要$\dot{M}$的重大变化,这将与源在相同时间期间的近似恒定的X射线发射不一致。对于这个解决方案,我们发现,源只能容纳中等量的光束,0.5 $\lesssim b < 1$。最后,我们表明,亮度的上限,L $_X < 2.5 \times 10^{38}$ erg s $^{-1}$从档案观测,是一致的,与高度磁化的中子星在推进器阶段在那个时候。
2015-01-23 astro-ph.HE
NGC 300 ULX1: A new ULX pulsar in NGC 300
NGC 300 ULX 1是第四个被发现的超亮X射线天体。NGC 300 ULX 1的脉动是在2016年12月的XMM-牛顿/ NuSTAR同步观测中发现的。周期在几天内从31.71秒减少到31.54秒,自旋上升速率为-5.56 x 10^{-7} s^{-1},可能是从吸积的中子星观测到的最大的周期之一。存档的Swift和NICER观测显示,周期在2.3年内从~45秒呈指数下降到~17.5秒。的脉冲是高度调制的脉冲分数强烈增加的能量,并达到近80%的能量高于10 keV。X射线光谱由幂律和圆盘黑体模型描述,导致0.3-30 keV的未吸收光度为4.7 x 10^{39} erg s^{-1}。来自2010年XMM-牛顿观测档案的光谱可以用相同的模型来解释,但是吸收率要高得多。这表明,自那个时代以来,内在光度没有太大变化。NGC 300 ULX 1与超巨星高质量X射线双星有许多共同的性质,但是,在一个极端的吸积率。
2018-11-09 astro-ph.HE
X-ray pulsar XTE J1858+034: discovery of the cyclotron line and the revised optical identification
我们根据NuSTAR天文台在2019年爆发期间获得的数据,对研究不足的X射线脉冲星XTE J1858+034进行了详细调查。的频谱分析导致在发现的回旋吸收功能的源光谱在~48千电子伏的脉冲相位平均和解决的光谱。使用NuSTAR和钱德拉天文台对源进行精确的X射线定位,使我们能够准确地确定X射线源的位置,并确定脉冲星的光学伴星。对应性质的分析表明,该系统可能是一个共生的双星主机X射线脉冲星和晚型伴星的K-M类,而不是像以前建议的Be X射线双星。
2021-01-18 astro-ph.HE
Probing the circumnuclear absorbing medium of the buried AGN in NGC 1068 through NuSTAR observations
我们介绍了康普顿厚的Seyfert 2星系NGC 1068的最新NuSTAR监测活动的结果,该活动由2017年7月至2018年2月期间进行的四次$\sim$ 50 ks观测组成,以搜索从1到6个月的时间尺度上的通量和光谱变化。我们探测到一个时间尺度分别小于27天和91天的揭幕事件和一个日食事件,这两个事件归因于康普顿厚度的材料,其中$N_H=(1.8\pm0.8)\times10^{24}$ cm $^{-2}$和$N_H\geq(2.4\pm0.5)\times10^{24}$ cm $^{-2}$穿过我们的视线。这种气体可能位于环的最内部,甚至更向内,从而提供了该来源中环核物质的团块结构的进一步证据。利用同步的Swift-XRT观测,我们还探测到一个新的耀斑ULX,距离NGC 1068的核区域$d\sim$ 30”(即$\sim$ 2 kpc),在2-10 keV波段具有$(3.0\pm0.4)\times10^{40}$ erg s $^{-1}$的峰值X射线本征光度。
2020-01-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Study of the X-ray Pulsar XTE J1946+274 with NuSTAR
我们提出了我们对瞬态X射线脉冲星XTE J1946+274发射的光谱和时序分析结果,这些分析基于NuSTAR和Swift/XRT在2018年6月明亮爆发期间在0.3-79 keV的宽能量范围内同时进行的观测。我们的光谱分析证实了在能量$\sim38$ keV的回旋吸收线的存在下,在平均和相位分辨光谱的源。相位分辨光谱学还允许研究光谱参数随中子星旋转相位的变化,其周期为$\simeq15.755$ s。回旋线的能量显着变化(从$\simeq34$到$\simeq39$千电子伏)的脉冲的规模,与线宽和光学深度也表现出可变性。观测到的回旋加速线参数的行为可以解释的反射模型的排放量从一个小的吸积柱(源的光度在其观测时间是$\sim 3 \times 10^{37}$ erg s $^{-1}$)关闭的中子星表面。已经发现,铁线的等效宽度也随脉冲相位显著变化。脉冲和等效宽度轮廓之间的时间延迟可以用中子星辐射从外部吸积盘区域的反射来解释。
2021-10-11 astro-ph.HE
A peculiar cyclotron line near 16 keV detected in the 2015 outburst of 4U 0115+63?
2015年10月,Be/X射线双星4U 0115+63经历了一次II型爆发,X射线光度达到$\sim$ { \DP{38} \es }。在爆发期间,核光谱望远镜阵列({ \it NuSTAR})进行了两次机会目标观测。利用{ \it NuSTAR}(3 $-$ 79 keV)的宽带谱,我们探测到了该源的多条回旋谱线,$\sim$ 12、16、22和33/35 keV。显然,16 keV谱线不是12 keV谱线的谐波分量。如这些回旋加速器线的相位相关等效宽度所描述的,16 keV和12 keV线是两个不同的基本线。在我们的工作中,我们采用两极回旋线模型进行观测,即,这两个线集形成于不同磁极的相同高度(在NS表面上方0.2km处的$\sim$)处,其中$\sim$ {1.1 \TDP{12} }和{1.4 \TDP{12} } G分别处于两极。
2020-07-08 astro-ph.HE
Skipping a beat: discovery of persistent quasi-periodic oscillations associated with pulsed fraction drop of the spin signal in M51 ULX-7
本研究通过分析多台X射线望远镜的观测数据,在M51 ULX-7中发现毫赫兹频率的持续准周期振荡,且此时自旋信号脉冲占比降低,对超亮X射线源吸积理论及脉冲源探测具有重要意义。
2024-07-12 astro-ph.HE
NuSTAR and Chandra Insight into the Nature of the 3-40 keV Nuclear Emission in NGC 253
我们介绍了2012年9月2日至2012年11月16日期间对本地恒星形成星系NGC 253进行的三次几乎同时的NuSTAR和Chandra监测观测的结果。3-40 keV的NuSTAR强度的内部20弧秒(~400 pc)的核区域变化的一个因素,在三个监测观测。钱德拉的数据显示,核区包含三个明亮的X射线源,其中包括一个发光的(L2-10 keV ~几个x 10^39 erg/s)点源,距离星系动力中心约1角秒(在动力中心的3 σ位置不确定度范围内);这个源驱动了能量>3 keV的核区的整体变化。我们利用这种变化来测量这个单一的硬X射线源在明亮状态时的光谱。这些光谱可以用吸收的(NH ~ 1.6 x 10^23 cm^-2)破幂律模型来描述,其光谱斜率和破缺能量是超亮X射线源(ULX)的典型特征,而不是活动星系核。钱德拉在2003年的观测显示,在2012年的源附近也有一个光度相似的硬X射线点源(约0.4角秒),但是这个源与2012年的源位置有约1角秒的偏移。我们发现,2003年和2012年的硬X射线源是不相关的概率是>>99.99%的基础上的钱德拉空间定位。有趣的是,2003年源(3-8 keV)的钱德拉光谱比2012年硬X射线源的斜率更浅。它接近动力中心和更硬的钱德拉光谱表明,2003年的来源是一个更好的活动星系核候选者比任何来源在我们的2012年的活动,但是,我们不能排除这个来源的U…
2013-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Timing and Spectral Analysis of the 2024 Outburst of 2S 1553$-$542 with NuSTAR and NICER
University of Groningen(格罗宁根大学);Wuhan University(武汉大学);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);Guizhou Minzu University(贵州民族大学)
该研究利用NuSTAR和NICER对2S 1553$-$542在2024年爆发进行定时和光谱分析,测量脉冲周期等,分析光谱特征获回旋能量等,还搜索NICER GTIs中的mHz变异性,虽有局部过剩但视为候选而非确定检测。
2026-07-29 astro-ph.HE
Spectral and Temporal Properties of Ultra-luminous X-ray Source NGC 55 ULX1
利用{ \it Swift}、{ \it XMM-Newton}和{ \it NuSTAR}在2013- 2021年期间的观测资料,研究了超亮X射线源(ULX)NGC~55~ ULX 1的光谱和时间特性。在这些观测中,源通量变化的一个因素$\sim 5-6$,我们确定的源主要是在$soft~ultraluminous$(SUL)状态的ULXs。我们拟合的X射线光谱与两个热组件模型组成的黑体(软组件)和光盘(硬组件),和软组件占主导地位,在这些观察。在SUL状态的软组件显示出类似于超铝超软源的属性,例如,黑体组件的特征半径和温度之间的反相关。此外,当用双热分量模型拟合X射线谱时,我们观察到黑体温度和内盘温度之间的正相关性。在不同强度水平的{ \it Swift}和{ \it XMM-Newton}观测中,源显示出X射线通量下降的边缘证据。我们解释所观察到的光谱和时间特性的源调用超临界辐射驱动外流机制。
2021-12-17 astro-ph.HE
On the magnetic field in M51 ULX-8
在M51 ULX-8的光谱中发现的回旋共振散射特征(CRSF)可能为研究中子星所在的超亮X射线源中的磁场的性质提供了重要线索。在本文中,我们给出了M51 ULX-8在长时间(> 2000 s)尺度上的协方差(线性相关变异性)谱。这使我们能够明确地分解光谱,这需要多个组件,以解释宽带发射。有一个更清晰的图片的光谱分解导致各种测试的偶极磁场强度的中子星,可以扩展到其他ULX时,满足某些标准。在M51 ULX-8的情况下,我们排除了具有亚临界或超临界圆盘的非常强(~10^15 G)的偶极解。相反,我们的测试表明偶极场的上限约为10^12 G,并且存在经典的超临界流入,类似于在其他发现有中子星的ULX中推断的情况,尽管我们不排除存在额外的强多极场(约为10^15 G),该多极场随着与中子星的距离急剧下降。
2019-03-12 astro-ph.HE
Evidence for Pulsar-like Emission Components in the Broadband ULX Sample
我们提出了一个明亮的超亮X射线源的样本的宽带X射线分析,目的是调查这个人口的光谱相似性,已知的ULX星系,M82 X-2,NGC 7793 P13和NGC 5907 ULX。对NGC 5907 ULX的宽带XMM-Newton +NuSTAR数据集进行了相位分辨分析,发现该源中吸积柱的脉冲发射具有与M82 X-2和NGC 7793 P13相似的光谱形状,这是当光谱与吸积盘模型拟合时在最高能量处观察到的过量发射的原因。然后,我们证明了类似的“硬”过剩被认为是在所有的ULX的宽带样本。最后,对于ULX的吸积体的性质目前是未知的,我们测试是否硬过剩都是由一个吸积柱类似于M82 X-2,NGC 7793 P13和NGC 5907 ULX中存在的一致。脉冲发射的平均形状的基础上,我们发现,在所有情况下,一个类似的吸积柱可以成功地再现观测数据,与假设一致,这ULX样品可能是由中子星吸积占主导地位。与已知的脉冲星ULXs相比,我们对剩余ULXs的光谱拟合表明,来自磁层之外的吸积流的非脉冲发射比与吸积柱相关的分量具有更强的相对贡献。如果这些来源也包含中子星吸积物,这可能有助于解释缺乏检测到的脉动。
2018-03-12 astro-ph.HE
Drop in the hard pulsed fraction and a candidate cyclotron line in IGR J16320-4751 seen by NuSTAR
本文利用 NuSTAR 对慢速旋转中子星 X 射线双星 IGR J16320-4751 进行计时与光谱分析,发现脉冲分数随能量下降、探测到候选回旋吸收线,并精化了轨道周期,揭示了吸积几何的长期变化。
2023-05-11 astro-ph.HE
The ULX Source X-3 in NGC 4258: A Search for Its X-ray and Optical Properties
本文介绍了在邻近星系NGC 4258中寻找超亮X射线源X-3的结果。我们使用来自{ \it XMM-Newton}、{ \it Chandra}、{ \it NuSTAR}和{ \it HST}观测的存档数据。总的X射线数据分析,以找到系统的模型参数是一个恒星质量的黑洞,$\sim$ 10 M $_{\sun}$,作为中央紧凑的对象。此外,从{ \it HST}的光学数据的分析揭示了两个光学候选人的90%置信水平的误差半径为0 $\farcs$ 28。假设光辐射主要是由施主星控制,这两个候选者的光谱类型都位于B3 $-$ F1之间,绝对星等为$M_{\rm V}$ $\approx$-6.4。此外,候选者的年龄和质量估计分别为1000万年和1800万年,以及1300万年和2000万年的$_{\sun}$。
2020-09-14 astro-ph.HE
Discovery of the 5 keV cyclotron line followed by three harmonics in SwiftJ1626.6-5156
我们报告了在2021年3月的一次短暂爆发期间用NuSTAR对Be/X射线双星系统SwiftJ1626.6-5156进行的观测,该系统是在MAXI监测器和Spektrum-Roentgen-Gamma(SRG)天文台探测到它之后进行的。我们的宽带X射线光谱的源的分析证实了两个吸收的功能,在能量~9和~17千电子伏以前在文献中报道,并解释为基本回旋共振散射功能(CRSF)和它的第一谐波(基于RXTE数据)的存在。NuSTAR更好的灵敏度和能量分辨率,加上NICER的低能量覆盖范围,使我们能够在~4.9 keV和~13 keV检测到两个额外的吸收样特征。因此,我们得出结论,在SwiftJ1626.6-5156的光谱中总共观察到四条回旋加速线:在~4.9 keV的基本CRSF和三个更高的间隔谐波。这一发现使SwiftJ 1626.6 -5156成为继4U 0115 +63之后的第二颗吸积脉冲星,其光谱具有三条以上的回旋起源线,并意味着该源在所有X射线脉冲星B~ 4 E 11 G中具有最弱的已证实磁场。这一发现使SwiftJ1626.6-5156成为即将到来的X射线偏振测量任务的主要目标之一,涵盖软X射线波段,如IXPE和eXTP。
2021-06-17 astro-ph.HE