Searching for X-ray Pulsations from Neutron Stars Using NICER
中子星内部成分探测器(NICER)为探索发射中子星的X射线的调制特性提供了一种令人兴奋的新能力,包括大面积、低背景、极其精确的绝对事件时间戳、极好的低能响应和灵活的调度。脉动中子星和多波长协调工作组设计了一个2.5毫秒的观测计划,以寻找发射和表征约30个已知或可疑的中子星源的调制特性,这些中子星源跨越许多源类别。一个关键的早期目标将是寻找毫秒级恒星的脉动,这些恒星可能表现出适合脉冲轮廓建模的表面热脉动,以约束中子星状态方程。此外,我们还将寻找过渡毫秒双星、孤立中子星、低质量X射线双星(LMXB)、吸积动力毫秒双星、中心致密天体和其他来源的脉动。我们介绍了我们的科学计划和NICER任务最初几个月的初步结果,包括发现毫秒脉冲星J1231-1411的脉动。
2017-11-22 astro-ph.HE
Parameter constraints for accreting millisecond pulsars with synthetic NICER data
本文通过修改X-PSI代码引入吸积盘和大气模型,并利用合成NICER数据验证了对吸积毫秒脉冲星质量、半径和热斑参数的约束能力,为未来NICER及IXPE联合分析奠定基础。
2025-04-08 astro-ph.HE
A timing study of MAXI J1820+070 based on Swift/XRT and NICER monitoring in 2018/19
基于Swift/XRT窗口定时模式观测、相应的UVOT数据和NICER观测,我们对明亮的黑洞双星MAXI J1820+070(ASASSN-18 ey)在2018年3月至2019年10月期间的首次探测到的爆发进行了详细的定时分析。光变曲线清楚地显示了四次爆发,在第一次爆发期间,源保持在硬态,而第二次爆发的上升对应于向软态的转变。在2004年观测到了GX 339 -4的一次类似的双重爆发。在这里,它后面跟着两个硬状态仅爆发。在许多观测中,功率密度谱显示出特征频率低于1 Hz的C型准周期振荡,这表明该源在其爆发的大部分时间内处于低有效吸积状态。缺乏其他类型的准周期振荡阻碍了状态转变的精确确定,但通过结合NICER和Swift/XRT数据,我们发现MAXI J1820+070在不到一天的时间内从硬中间态转变为软态。从NICER数据得出的协方差比显示出向较低能量的增加,这表明源应该过渡到软态。这一转变最终发生,在MAXI J1820+070以相当恒定的光度在硬态停留了大约116天之后。的协方差比的增加的陡峭度是不相关的均方根变异量,它不显示沿爆发单调的演变。
2019-12-16 astro-ph.HE
The prolific thermonuclear X-ray bursts from the outburst of the newly discovered millisecond pulsar MAXI~J1816--195 observed by Insight-HXMT and NICER
本研究利用Insight-HXMT和NICER观测新发现吸积毫秒脉冲星MAXI J1816-195的频繁热核X射线暴,发现硬X射线短缺及黑体模型偏差,并约束距离、盘半径与磁场。
2022-08-25 astro-ph.HE
A spectral and timing study of MAXI J1535-571, based on Swift/XRT, XMM-Newton and NICER observations obtained in fall 2017
我们对2017年秋季新探测到的X射线瞬态MAXI J1535-571进行了光谱定时分析。在我们的研究中,我们包括38个Swift/XRT窗口定时模式观测,3个XMM-牛顿观测和31个NICER观测。计算了黑洞瞬变过程中常用的基本图,拟合了功率密度和能谱,研究了谱参数和时间参数的演化。观测到的性质与明亮的黑洞X射线双星($F_{\mathrm{0.6-10 keV}}^{\mathrm{max}}=3.71\pm0.02\times10^{-7}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$)一致,该双星从低硬态演化到高软态,再回到低硬态。在一些观测中,功率密度谱显示出C型准周期振荡,这进一步证明了MAXI J1535-571在这些观测中处于硬态。不到10天的软状态持续时间非常短,2018年春季的观测表明,MAXI J1535-571进入了第二个(更长)软状态。
2018-10-16 astro-ph.HE
NICER X-ray Observations of Seven Nearby Rotation-Powered Millisecond Pulsars
NICER观测了几个旋转动力毫秒脉冲星,以寻找或确认X射线脉动的存在。当这些脉动呈宽波和正弦形时,可能表明热极帽在中子星表面的磁极上的热辐射。我们报告了目标样本中7个样本中5个样本的X射线脉动的置信检测(背景滤波后的$\ge4.7σ$):PSR J 0614 -3329、PSR J 0636 +5129、PSR J 0751 +1807、PSR J1012+5307和PSR J2241-5236,而PSR J1552+5437和PSR J1744-1134仍未检测到。其中,仅PSR J 0751 +1807和PSR J1012+5307先前在XMM-牛顿数据中分别在1.7 $σ$和近3 $σ$置信水平下检测到脉动。所有探测到的源都表现出宽的正弦脉冲,这是表面热辐射的指示。因此,这些MSP是未来X射线观测的有前途的目标,旨在约束中子星质量半径关系和致密物质状态方程,使用详细的脉冲轮廓建模。此外,我们发现,三个检测到的毫秒双星表现出显着的相位之间的X射线和无线电脉冲的偏移。
2019-12-12 astro-ph.HE
Bright flare in the obscured state of GRS 1915+105 as seen by NICER and Swift
Fudan University(复旦大学);Eberhard-Karls Universität Tübingen(蒂宾根大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学)
研究通过NICER和Swift观测GRS 1915+105在被遮蔽状态下的明亮耀斑,发现其X射线通量增加近一个数量级,并揭示了Fe K发射线的显著变化,表明增强的内禀发射与减少的遮蔽有关。
2026-09-10 astro-ph.HE
The study of thermonuclear X-ray bursts in accreting millisecond pulsar MAXI J1816-195 with NuSTAR and NICER
毫秒脉冲星MAXI J1816-195最近在2022年5月的一次爆发中被发现。我们使用NuSTAR和NICER观测数据研究脉冲星的不同性质。中子星表面的吸积物质的不稳定燃烧诱发热核(I型)爆发。MAXI J1816-195在爆发期间探测到了几次这样的热核爆发。我们调查的流量和能量使用NuSTAR和NICER观测的突发配置文件的演变。在NuSTAR观测期间,总共从源检测到四次爆发。每个脉冲串的持续时间约为$\sim$ 30 s,峰值与持续计数率的比值为$\sim$ 26,如NuSTAR数据所示。使用急剧线性上升和指数衰减函数对爆发曲线进行建模,以确定爆发定时参数。在较低的能量下,爆发曲线显示出相对较长的尾部。在突发期间的宽带时间分辨光谱成功地建模与吸收的黑体与非热分量的组合,以考虑持续发射。从我们的模拟结果,我们能够估计的最大表观发射面积的中子星的黑体是$\sim$ 12.5公里的爆发高峰期和最大距离的对象是8.7千秒差距。我们对质量吸积率和α因子的研究结果表明,在爆发期间,氢通过热CNO循环稳定燃烧。
2023-02-22 astro-ph.HE
NICER Observation of the Temporal and Spectral Evolution of Swift J1818.0-1607: a Missing Link between Magnetars and Rotation Powered Pulsars
我们报告了新发现的磁星Swift J1818.0-1607的硬X射线爆发和前100天NICER监测的软X射线时间和光谱演化。爆发特性是持续时间为$T_{90}=10\pm4$ ms、温度为$kT=8.4\pm0.7$ keV的磁星的典型特性。2- 8 keV脉冲显示出宽的单峰轮廓,脉冲分数随时间从30%增加到43%。NICER观测结果表明,$\dotν$的时间噪声很强,其变化不稳定性为10倍,平均长期自旋下降速率为$\dotν=(-2.48\pm0.03)\times10^{-11}$ ~s $^{-2}$,这意味着赤道表面磁场为$2.5\times10^{14}$ G,$\sim$的特征年龄为470年。我们在MJD 58928.56处检测到一个大的自旋向上故障,然后在MJD 58934.81处检测到一个候选自旋向下故障,没有伴随的通量增强。Swift~J1818.0-1607的持久软X射线谱可以模拟为一个温度约为1 keV的吸收黑体。在NICER观测活动中,其通量衰减了约60%,而模拟的发射面积减少了约30%。这种减少,加上脉冲分数的增加,指向中子星表面上的收缩热点。假设距离为6.5千秒差距,我们测量到的X射线峰值亮度为$1.9\times10^{35}$ erg/s,低于它的自旋下降亮度$7.2\times10^{35}$ erg/s。它的静态热光度为$\lesssim 1.7…
2020-09-01 astro-ph.HE
NuSTAR and NICER reveal IGR J17591-2342 as a new accreting millisecond X-ray pulsar
我们报告的发现核光谱望远镜阵列(NuSTAR)和中子星内部成分探测器(NICER)的吸积毫秒X射线脉冲星IGR J17591-2342,检测相干X射线脉动约527.4 Hz(1.9 ms)与清晰的多普勒调制。这意味着轨道周期约为8.8小时,投影半长轴约为1.23 lt-s。根据双星质量函数,我们估计伴星的最小质量为0.42个太阳质量,假设中子星质量为1.4个太阳质量,倾角小于60度,这是由源的光变曲线中没有日食或倾角所暗示的。宽带能谱主要由温度为~0.7 keV的电子加热到21 keV的软热种子光子的康普顿化。我们还检测到黑体一样的热直接发射兼容的发射区域的几公里和温度兼容的种子源的康普顿。以铁K-α复合物为中心的弱高斯线可以解释为圆盘反射的特征。一个类似的光谱表征NICER光谱,在突发衰落期间测量。
2018-08-30 astro-ph.HE
NICER Discovery of Millisecond X-ray Pulsations and an Ultracompact Orbit in IGR J17494-3030
我们报告了2020年10月/11月在低质量X射线双星IGR J17494-3030的瞬态爆发的NICER观测中检测到376.05 Hz(2.66 ms)相干X射线脉动。该系统是一颗75分钟超紧双星中的吸积毫秒X射线脉冲星。质量供体很可能是由He或C/O组成的$\simeq 0.02 M_\odot$有限熵白矮星。分数均方根脉冲幅度为7.4%,并且软(1-3 keV)X射线脉冲轮廓包含显著的二次谐波。脉冲幅度和脉冲相位滞后(相对于我们的平均定时模型)是能量依赖性的,各自分别在4 keV和1.5 keV处具有局部最大值。我们还恢复了存档的2012年XMM-牛顿观测中的X射线脉动,使我们能够测量脉冲星的长期自旋下降速率为$\dotν= -2.1(7)\times10^{-14}$ Hz/s,并推断脉冲星表面偶极磁场强度为$\simeq 10^9$ G。我们表明,在二进制的质量转移可能是非保守的,我们讨论了各种情况下的质量损失的系统。
2021-02-01 astro-ph.HE
NICER Discovery that SRGA J144459.2-604207 is an Accreting Millisecond X-ray Pulsar
本研究利用NICER发现SRGA J144459.2-604207是447.9 Hz的吸积毫秒X射线脉冲星,位于5.22小时周期双星系统中,分析了其2024年爆发初期的时序、光谱特性及I型X射线暴的热核性质。
2024-05-14 astro-ph.HE
Timing analysis of Swift J0243.6+6124 with NICER and Fermi/GBM during the decay phase of the 2017-2018 outburst
本研究利用NICER/XTI和Fermi/GBM数据分析了Swift J0243.6+6124在2017-2018爆发期间的计时与噪声特性,发现脉冲轮廓在特定光度下发生转变,并揭示了超爱丁顿光度下异常的高噪声强度及其与四极场相互作用的潜在关联。
2023-05-06 astro-ph.HE
NICER and Fermi GBM Observations of the First Galactic Ultraluminous X-ray Pulsar Swift J0243.6+6124
雨燕J 0243.6 +6124是一颗新发现的Be/X射线双星,于2017年9月下旬在一次巨大的爆发中被发现,峰值亮度为2 E +39(d/7 kpc)^2 erg/s(0.1-10 keV),之前没有报道过活动。在这个光度下,雨燕J 0243.6 +6124是第一颗已知的银河系超亮X射线脉冲星。我们描述了中子星内部成分探测器(NICER)和费米伽马射线暴监测器(GBM)对该源的计时和光谱分析。利用GBM测量的自旋频率和Neil Gehrels Swift Observatory Burst Alert Telescope测量的15-50 keV通量,获得了该双星系统的新轨道星历,以模拟该系统的内在自旋。用NICER测量的功率谱显示出随光度的相当大的演变,包括在低光度下无所不在的50 mHz附近的准周期振荡(QPO),并且具有不断变化的中心频率。在组合的0.2-100 keV范围内测量的脉冲轮廓显示复杂的演化,这是光度和能量依赖。在L1 E +38 erg/s的临界亮度附近,脉冲轮廓由单峰向双峰过渡,各能带的脉冲分数均达到最小值,硬度比随强度的增加而向软化转变。这种行为重复的爆发上升和消退,表明两个不同的吸积制度。这两个制度是暗示的吸积结构上的中子星表面过渡到库仑碰撞停止机制在较低的光度辐射为主的停止机制在较高的光度。这是迄今为止观测到的最高临界光度值,表明磁场强度为B ~ 1 E…
2018-06-26 astro-ph.HE
The combined X-ray and $γ$-ray modeling of millisecond pulsars PSR J0030+0451 in the dissipative magnetospheres
Yunnan University of Finance and Economics(云南财经大学)
通过结合X射线和γ射线建模,研究PSR J0030+0451的非偶极磁场特性,验证其磁层结构与观测数据的匹配性。
2026-01-12 astro-ph.HE
A NICER View of Spectral and Profile Evolution for Three X-ray Emitting Millisecond Pulsars
本文介绍了两年来对三颗高能旋转动力毫秒双星(PSR B1937+21、B1821-24和J 0218 +4232)进行的中子星内部成分探测器(NICER)X射线观测。我们拟合高斯和洛伦兹脉冲轮廓的软X射线制度的不同能量的子带测量脉冲间隔和宽度的能量依赖性。我们发现PSR J 0218 +4232的脉冲分量之间的分离在$\gt 3σ$置信度下随着能量的增加而减小。PSR B1937+21和B1821-24的脉冲间隔演化的95%上限小于2毫周期/keV。我们的相位分辨光谱的结果提供了更新的约束非热X射线发射这三个恒星。在90%置信水平下,PSR B 1937 +21每个脉冲分量的建模X射线发射光谱的光子指数彼此不一致,表明每个脉冲的发射来源不同。我们发现PSR B1821-24和PSR J 0218 +4232的发射光谱在90%的置信水平下是相位不变的。我们描述了我们的配置文件和光谱结果的背景下,赤道电流片的排放模型,这三个MSP与非热,磁层X射线发射的影响。
2020-01-30 astro-ph.HE
NICER, NuSTAR and Insight-HXMT views to the newly discovered black hole X-ray binary Swift J1727.8--1613
本研究利用Insight-HXMT、NICER和NuSTAR同步观测分析新发现黑洞X射线双星Swift J1727.8--1613,发现额外硬成分并测得高自旋与倾角,推测其源自相对论性喷流或日冕。
2025-03-03 astro-ph.HE
High-Precision X-ray Timing of Three Millisecond Pulsars with NICER: Stability Estimates and Comparison with Radio
中子星内部成分探测器(NICER)是国际空间站上的一个X射线天体物理有效载荷。它能够实现前所未有的高精度毫秒级恒星计时,而不会由于星际介质内的色散和散射而导致困扰无线电计时的脉冲展宽和延迟。我们目前的初始定时结果,从一年的数据毫秒双星PSR B1937+21和PSR J 0218 +4232,和9个月的数据PSR B1821-24。NICER的到达时间的不确定性的三个脉冲的脉冲形状模板和平均源和背景光子计数率的基础上的理论下限和模拟是一致的。为了估计定时稳定性,我们使用$σ_z$测量,其基于拟合到定时残差子集的多项式的三次系数的平均值。到目前为止,我们实现了PSR B1937+21的时序稳定性$σ_z \approx 3 \times 10^{-14}$,PSR B1821、$-$ 24和J 0218 +4232的时序稳定性达到了$10^{-12}$的量级。在我们的\textit{NICER}数据范围内,我们还没有看到$σ_z$的斜率中的特征断点;检测到这种断点将表明,累积均方根(RMS)定时残差的进一步改善受到定时噪声的限制。我们在PSR B1821-24和PSR B1937+21的比较无线电数据集中看到了这个断点,时间尺度为$> 2$年。
2019-02-19 astro-ph.HE
Pulse profile modelling of the accretion-powered millisecond pulsar SAX J1808.4-3658 using NICER data from its 2019 and 2022 outbursts
Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安顿·潘内科克天文学研究所)
利用NICER数据对SAX J1808.4-3658的脉冲轮廓进行建模,发现需结合灵活背景方法以提高参数约束精度。
2025-11-10 astro-ph.HE
Observations of the Ultra-compact X-ray Binary 4U 1543-624 in Outburst with NICER, INTEGRAL, Swift, and ATCA
我们报告了2017年8月在增强吸积事件期间拍摄的超紧凑X射线双星4U 1543-624的X射线和射电观测。我们在$\sim10$天的时间内获得了NICER源监测,在此期间,还使用Swift、INTEGRAL和ATCA进行了机会目标观测。在NICER X射线光谱中,在分别对应于O和Fe的$\sim0.64$ keV和$\sim6.4$ keV处测量发射线。通过模拟这些线的组成部分,我们能够跟踪在吸积盘在整个这一时期的变化。最里面的吸积流似乎从爆发开始时的数百个引力半径($R_{g}=GM/c^{2}$)向内移动到峰值强度的$<8.7$ $R_{g}$。我们不能在无线电中探测到源,但能够在$27$ $μ$ Jy束$^{-1}$上的通量密度上设置一个$3σ$上限。比较射电和X射线光度,我们发现源位于明显远离典型的黑洞在${L}_{r}$ - ${L}_{x}$平面的范围,这表明一个中子星(NS)的主要。这增加了NS在${L}_{r}$平面中不遵循单个轨道的证据,限制了其在仅基于无线电和X射线观测区分不同类别的NS中的使用。
2019-08-01 astro-ph.HE
A NICER view of the millisecond pulsar PSR J2124$-$3358: evidence for a helium atmosphere
University of Toulouse, CNES, CNRS, IRAP(图卢兹大学);Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内科克天文学研究所);Gravitation and Astroparticle Physics Amsterdam (GRAPPA), University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学引力与天体粒子物理学阿姆斯特丹中心)
利用X-PSI软件包,通过分析NICER和钱德拉对PSR J2124$-$3358的观测数据,探索不同大气成分和热极冠配置,发现其大气层成分可能为氦气,给出了质量和半径范围等。
2026-07-07 astro-ph.HE
Constraining the Neutron Star Mass-Radius Relation and Dense Matter Equation of State with NICER. I. The Millisecond Pulsar X-ray Data Set
我们介绍了一组深中子星内部成分探测器(NICER)X射线定时观测附近的旋转动力毫秒双星PSR J 0437 -4715,J 0030 +0451,J1231-1411和J2124-3358,选择作为约束质量的目标-通过中子星脉冲热X射线发射的模拟,讨论了中子星的半径关系和稠密物质状态方程。我们描述的仪器,观测和数据处理/减少程序,以及一系列的调查进行,以确保数据集的属性是合适的参数估计分析,产生可靠的约束条件的中子星质量半径关系和致密物质状态方程。我们发现,长期的时间和流量的行为和事件数据的傅立叶域属性不表现出任何异常,可能会对预期的测量产生不利影响。从相位选择光谱,我们发现,从各个脉冲峰的发射是很好地描述了一个单一的温度氢气氛光谱,与PSR J 0437 -4715,其中需要多个温度的例外。
2019-12-12 astro-ph.HE
Systematic assessment of disk truncation in the black hole X-ray binary Swift J1727.8-1613 using NICER
Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内库克天文学研究所);Department of Physics, Villanova University(维拉诺瓦大学物理系);Dr. Karl Remeis-Observatory and Erlangen Centre for Astroparticle Physics, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(弗里德里希-亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学卡尔·雷梅斯天文台与埃尔朗根高能粒子物理中心);Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所);Department of Physics, Stanford University(斯坦福大学物理系);Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University(斯坦福大学卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);School of Mathematics, Statistics and Physics, Newcastle University(纽卡斯尔大学数学、统计与物理学院)
通过NICER监测数据研究Swift J1727.8-1613在不同吸积率下的盘半径变化,发现软态向硬态过渡时盘截断的迹象,高亮度硬态比低亮度硬态更截断。
2026-04-16 astro-ph.HE
Self-Consistent Disk-Reflection Analysis of the Black-Hole Candidate X-ray Binary MAXI J1813-095 with NICER, Swift, Chandra, and NuSTAR
利用多卫星数据对MAXI J1813-095进行自洽盘反射分析,发现反射分数显著高于以往,支持轻微截断或非截断盘,最小自旋>0.7。
2024-09-20 astro-ph.HE
Unveiling the X-ray polarimetric properties of LMC X-3 with IXPE, NICER, and Swift/XRT
本文利用IXPE、NICER和Swift/XRT首次测得河外黑洞X射线双星LMC X-3的X射线偏振,发现偏振度随能量升高并在5 keV以上突增,支持静态板层冕几何结构。
2024-05-02 astro-ph.HE
Investigating the variability of Swift-BAT blazars with NICER
我们目前的结果的X射线光谱和时域变化分析的4个微弱的,“静态”耀变体从雨燕BAT 105个月的目录。我们使用了最近一次为期5个月的NICER活动的观察结果,以及存档的BAT数据。0.3-2 keV通量的变化在分钟、$\sim$周和月时间尺度上被检测到,但是我们发现这些时间尺度上的分数变率$F_{\rm var}$是$<25\%$,并且在更长的时间尺度上减小,这意味着在所有源上一般都是低幅度变率,并且在月时间尺度上显示出非常低的变率($F_{\rm var}\lesssim13\%$),这与以前的研究不一致,这些研究表明耀变体在X射线中在很宽的时间尺度上变化很大。此外,我们发现,在很短的时间尺度上的通量变化似乎是其特点是长期的相对静止伴随着偶尔的短爆发,对大多数其他活动星系核光变曲线的相对时间稳定的性质。我们的分析还表明,我们的源的宽带X射线谱(0.3-195 keV)可以用不同的幂律模型来描述。与大多数blazar一样,我们发现2个源(2 MASS J 09343014 -1721215和PKS 0312-770)用简单的幂律很好地建模,而剩下的两个(1 RXS J225146.9-320614和PKS 2126-15)则表现出对数抛物线幂律形式的曲率。我们还发现,除了连续谱,PKS 2126-15需要在软X射线($\lesssim$ 1 keV)的显着吸收,以充分描述所观察到的曲…
2023-01-24 astro-ph.HE
Dips and eclipses in the X-ray binary Swift J1858.6-0814 observed with NICER
本文报道了在X射线双星Swift J1858.6-0814的X射线光变曲线中发现的食。从这些数据中,我们发现轨道周期为$P=76841.3_{-1.4}^{+1.3}$ s($\approx21.3$小时),日食持续时间为$t_{\rm ec}=4098_{-18}^{+17}$ s($\approx1.14$小时)。我们还发现在食前阶段的几个吸收下降。根据日食持续时间与轨道周期的比值,双星轨道的倾角被限制为$i>70^\circ$。伴星质量最可能的范围表明倾角可能比$90^\circ$更接近这个值。日食也与早期的数据一致,其中强烈的变化(“耀斑”)和长的轨道周期阻止了对周期或日食的清晰检测。我们还发现,明亮的耀斑优先发生在日食后阶段的轨道,可能是由于增加的厚度在盘吸积流界面防止耀斑在日食前阶段可见。这支持了变量模糊化是Swift J1858.6-0814中异常强大的可变性的原因。
2021-03-23 astro-ph.HE
SRG/ART-XC, Swift, NICER and NuSTAR study of different states of the transient X-ray pulsar MAXI J0903-531
本文报道了最近发现的瞬变X射线脉冲星MAXI J 0903 -531在宽光度范围内的宽带光谱和定时研究结果。在两种状态下观测到的X射线谱都可以描述为一个经典的类脉冲星谱,它由具有高能截止的幂律谱组成。我们认为,在低通量下,没有向双峰结构的光谱转换,表明中子星在(2-3)$\times10^{12}$ G以下的磁场相对较弱。这一估计与其他间接约束和未检测到任何吸收特征一致,这些特征可以解释为回旋吸收线。NuSTAR数据的时序分析显示,作为能带和质量吸积率的函数,源的单峰脉冲轮廓只有轻微的变化。在两种强度状态下,脉冲分数随着能量从40%增加到大约80%。最后,我们也能够获得轨道解的二元系统使用的数据从费米/GBM,NICER和NuSTAR仪器。
2021-08-13 astro-ph.HE
Observations of a GX 301-2 Apastron Flare with the X-Calibur Hard X-Ray Polarimeter Supported by NICER, the Swift XRT and BAT, and Fermi GBM
在2018年12月下旬,用球载X-Calibur硬X射线偏振计观测了吸积动力X射线脉冲星GX 301-2,并通过NICER X射线望远镜、Swift X射线望远镜和Burst Alert望远镜以及费米伽马射线暴监测器进行了连续观测,持续了几个月。观测发现该脉冲星处于罕见的阿帕斯特子耀斑状态,与费米GBM发现的脉冲星的显著自旋一致。X-Calibur、NICER和Swift的观测结果显示,脉冲轮廓强烈地由一个主峰主导,NICER和Swift的数据显示,脉冲之间的轮廓变化很大。X-Calibur观测首次限制了来自高度磁化吸积中子星的15-35 keV发射的线性偏振,表明在所有脉冲相位上平均的偏振度为(27+38-27)%(90%置信限)。我们讨论的自旋和X射线光谱和偏振的理论预测的背景下的结果。最后,我们讨论了未来观测高磁化中子星与更敏感的后续任务XL-Calibur的科学潜力。
2020-01-10 astro-ph.HE hep-ex
Outflows and spectral evolution in the eclipsing AMXP SWIFT J1749.4-2807 with NICER, XMM-Newton and NuSTAR
中子星低质量X射线双星SWIFT J1749.4-2807是唯一已知的食吸积毫秒X射线脉冲星。在这份手稿中,我们在整个2021年为期两周的爆发期间对该系统进行了光谱表征,分析了11个NICER观测以及爆发峰值时的准同步XMM-牛顿和NuSTAR单次观测。宽带光谱是很好的建模与黑体组件的温度为$\sim$ 0.6千电子伏,最有可能与中子星表面上的热点一致,和康普顿光谱与幂律指数$Γ\sim 1.9$,所产生的热日冕在$\sim$ 12千电子伏。没有发现圆盘的直接发射,可能是因为它太冷了。盘的高截断半径,即,在$\sim$ 20- 30 R $_{G}$下,从反射分量中Fe线的加宽轮廓的分析中获得。在$\sim$ 7 keV的蓝移Fe XXVI吸收线的显著检测表明弱相对论性X射线盘风,这通常是不存在的硬态X射线双星。通过比较在爆发期间观察到的低通量和保守的质量传递中预期的通量,我们得出结论,在系统中的质量传递是高度非保守的,也建议由风检测。最后,单独使用Nicer光谱,我们跟踪系统,而它是衰落到静止。在爆发衰变期间,随着光谱形状的硬化,中子星表面的热点冷却并收缩,这一趋势可能与静止期间观察到的纯幂律光谱一致。
2022-07-18 astro-ph.HE
Relativistic X-ray reflection and thermonuclear burst from accreting millisecond X-ray pulsar SRGA J144459.2-604207
本文利用NICER、XMM-Newton和NuSTAR研究了吸积毫秒X射线脉冲星SRGA J144459.2-604207的热核暴与反射特征,发现反射成分贡献可达30%,并测得内盘半径约11 Rg、倾角约50度及磁场强度约6×10^8 G。
2025-07-21 astro-ph.HE
The 2019 eruption of recurrent nova V3890 Sgr: observations by Swift, NICER and SMARTS
V3890 Sgr是一颗周期性新星,到目前为止已经爆发过三次,最近一次爆发发生在2019年8月27日。尼尔·盖雷斯·斯威夫特天文台(英语:Neil Gehrels Swift Observatory)从爆发后不到一天的时间里,一直到新星进入太阳观测约束,以及约束结束后的少量额外观测,都对这次爆发进行了详细的跟踪。X射线光变曲线显示了最初的硬激波发射,随后在第8.5天左右开始了超软源阶段,软发射在第26天停止。加上超软光谱的峰值黑体温度约为100 eV,这些时间表明白矮星的质量很高,约为1.3 M太阳。UV光度学光变曲线单调衰减,衰减率变化多次,几乎与X射线发射的变化同时发生。紫外棱镜光谱显示了线和连续发射,其中N,C,Mg和O的发射线是显着的。这些UV光谱最好使用SMC消光定律去红。来自SMARTS的光谱显示了新星喷出物与来自施主恒星的风之间相互作用的证据,以及红巨星的扩展大气被超软X射线光子闪电离的证据。来自NICER的数据揭示了一个瞬态的83秒准周期振荡,调制幅度为5%,增加了在超软阶段显示出如此短的变化的新星样本。
2020-10-02 astro-ph.HE
Chandra, HST/STIS, NICER, Swift, and TESS Detail the Flare Evolution of the Repeating Nuclear Transient ASASSN-14ko
本研究利用多波段望远镜观测数据,详细分析了重复核暂现源ASASSN-14ko的四次耀发的多波段演化特征,发现其驱动机制存在随机性,观测仍符合重复部分潮汐瓦解事件,但需更完善的理论模型。
2022-06-22 astro-ph.HE
The long-term evolution of the accreting millisecond X-ray pulsar Swift J1756.9-2508
我们提出了2009年爆发的吸积毫秒X射线脉冲星斯威夫特J1756.9-2508的时间分析,并重新分析2007年的爆发。震源显示,爆发之间的复发时间很短,仅约2年。多亏了大约2年的基线数据,我们可以将中子星的磁场限制在0.4 × 10^8 G < B <9 × 10^8 G,这在典型的吸积毫秒双星的范围内。2009年的时间分析使我们能够对吸积力矩施加限制:爆发内的自旋频率导数的上限为1.25亿美元。|\dot v| <3x 10 ^-13 Hz/s,置信水平为95%。脉冲轮廓和它们的演变过程中的爆发的研究进行了分析,提出了一个系统的形状变化,取决于爆发阶段。
2009-10-15 astro-ph.HE
Evolution of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 from Aqueye+ and NICER observations
University of Padova(帕多瓦大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Department of Physics and Astronomy, University of Padova(帕多瓦大学物理与天文学系);Università di Firenze(佛罗伦萨大学);INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台)
研究PSR J1023+0038过渡毫秒脉冲星的演化,通过Aqueye+和NICER观测测量相位滞后和时间通过节点的变化,揭示轨道周期和分离度增加的抛物线趋势。
2026-04-21 astro-ph.HE
Discovery of thermonuclear (Type I) X-ray bursts in the X-ray binary Swift J1858.6-0814 observed with NICER and NuSTAR
雨燕J 1858.6 -0814是最近发现的一颗X射线双星,以发现状态下极强的可变性(软X射线中的因子$>100$)而闻名。我们在雨燕J1858.6-0814中探测到了5个热核(I型)X射线爆发,这意味着该系统中的致密天体是一颗中子星。一些爆发显示光球半径膨胀,因此它们的峰值通量可以用来估计到系统的距离。峰值亮度和距离可能取决于几个系统参数;对于最可能的值,高倾角和氦大气,$D=12.8_{-0.6}^{+0.8}$ kpc,尽管系统效应允许$9-18$ kpc的保守范围。在一个爆发之前,我们在$9.6\pm0.5$ mHz检测到一个QPO,分数均方根幅度为$2.2\pm0.2$ %($0.5-10$ keV),可能是由于氦的边缘稳定燃烧;在其他爆发之前可能存在类似的振荡,但光变曲线不够长,无法检测到它们。我们还搜索爆发振荡,但没有检测到任何,在最好的情况下,上限为15%的分数振幅(超过$1-8$千电子伏)。最后,我们讨论了中子星吸积体和这个距离的影响,其他推论已作出有关系统。特别是,我们发现斯威夫特J1858.6-0814至少在其爆发的可变阶段的明亮耀斑期间,在超爱丁顿光度观察。
2020-09-07 astro-ph.HE
Measuring accretion disc properties in the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 using XMM-Newton, NuSTAR, NICER and Chandra
Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海得拉巴分校);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Indian Institute of Science Education and Research, Pune(印度科学教育与研究学院浦那分校)
针对过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038,结合多台X射线望远镜数据分离高模式数据并光谱分析,约束其内盘半径为16.8±3.8千米(3σ显著性),首次检测到Fe发射线,证实高模式下吸积盘延伸至共转半径内,支持连续引力波发射及标准模型。
2025-11-05 astro-ph.HE
NICER Discovers the Ultracompact Orbit of the Accreting Millisecond Pulsar IGR J17062-6143
我们目前的结果,最近中子星内部成分探测器观测的吸积毫秒X射线脉冲星IGR J 17062 -6143,表明它居住在一个圆形的,超紧凑的二进制与38分钟的轨道周期。NICER于2017年8月在5.3天的跨度内观察了大约26 ksec的源,并于2017年10月和11月分别观察了14和11 ksec。8月曝光的功率谱分析证实了之前在罗西X射线定时探测器数据中检测到的163.656 Hz的脉动,并揭示了由于中子星轨道运动引起的相位调制。使用Z^2方法对轨道解进行相干搜索,发现最佳拟合圆轨道的周期为2278.21 s(37.97 min),投影半长轴为0.00390 lt-sec,重心脉冲星频率为163.6561105 Hz。这是目前已知的AMXP最短的轨道周期。质量函数为9.12 e-8}太阳质量,是目前已知的最小双星。最小施主质量的范围约为0.005 - 0.007太阳质量,对于一颗中子星,质量为1.2 - 2太阳质量。假设质量转移是由引力辐射驱动的,我们发现施主质量和二进制的倾角范围为0.0175 - 0.0155太阳质量和19度< i < 27.5度,其中下限和上限分别对应于1.4和2太阳质量的中子星。折叠轨道调制的数据显示出分数幅度为2.04 ± 0.11%(0.3 - 3.2 keV)的正弦曲线。
2018-08-13 astro-ph.HE
On the curious pulsation properties of the accreting millisecond pulsar IGR J17379-3747
报道了中子星内部成分探测器(NICER)对468 Hz吸积毫秒X射线脉冲星IGR J17379-3747的监测活动。从一个详细的光谱和时间分析的相干脉动,我们发现,它们表现出很强的能量依赖性,软热发射落后于硬,康普顿发射约640微秒。此外,我们观察到不寻常的大脉冲分数,测量的幅度超过20%的正弦分数振幅在整个NICER通带和波动高达~ 70%。基于相位分辨光谱分析,我们认为,这些极端的属性可能会被解释,如果源有一个非常有利的观察几何形状与一个大的磁失准角。由于这些大的脉冲分量,我们能够探测到低至静态光度(~5 x 10^33 erg s^-1)的脉动。我们讨论这些低光度脉动的过渡毫秒双星的背景下。
2019-04-25 astro-ph.HE
Swift monitoring of the new accreting millisecond X-ray pulsar IGRJ17511-3057 in outburst
一颗新的吸积毫秒X射线脉冲星IGR J 17511 -3057是在2009年9月12日的星系核膨胀监测计划中发现的。为了研究爆发期间源X射线通量和光谱特性的演变,我们请求对IGRJ 17511 -3057进行Swift监测。在本文中,我们报告的头两个星期的监测源的结果。IGR J17511-3057在爆发期间的持续发射可以用吸收黑体(kT~0.9 keV)和幂律分量(光子指数~1-2)很好地模拟,类似于从其他先前已知的毫秒彗星中观察到的情况。雨燕还探测到来自这个源的三个I型X射线爆发。通过假设这些爆发的峰值亮度等于纯氦I型X射线爆发的爱丁顿值,我们推导出源距离的上限为~10 kpc。根据氦爆发假说,理论上,预计爆发的重现时间为0.2-0.9天,与观测结果一致。
2009-12-07 astro-ph.HE
Long-term study of the first Galactic ultraluminous X-ray source Swift J0243.6+6124 using NICER
本研究利用NICER观测数据,分析了Swift J0243.6+6124在2017-2023年爆发的X射线计时与光谱特征,揭示其吸积模式转变等物理过程。
2024-01-26 astro-ph.HE
Effects of Compton scattering on the neutron star radius constraints in rotation-powered millisecond pulsars
本文的目的是研究当使用汤姆逊近似来描述大气模型中的电子散射时,而不是使用康普顿散射的精确公式时,对旋转供电的毫秒脉冲星的半径约束的可能影响和偏差。比较了两种模型在辐射能谱和角分布上的差异。我们还分析了一个自生合成的相位分辨能谱,基于康普顿大气和最X射线发光旋转供电的毫秒双星观测的中子星内部成分探测器(NICER)。我们推导出的约束条件的中子星参数使用康普顿和汤姆森模型。结果表明,该方法的工作原理与康普顿模型再现正确的参数。然而,偏差被发现的大小和温度的发射热点,当使用汤姆森模型。对半径的约束仍然没有显著改变,因此如果我们只对使用NICER的半径测量感兴趣,汤姆逊模型似乎是足够的。
2019-07-01 astro-ph.HE
Insight-HXMT, NICER and NuSTAR views to the newly discovered black hole X-ray binary Swift J151857.0--572147
本研究利用 Insight-HXMT、NICER 和 NuSTAR 的联合观测,首次测量了新发现黑洞 X 射线双星 Swift J151857.0--572147 的自旋、倾角、距离和质量等系统参数,揭示了其高自旋特征及稳定的标准薄盘状态。
2025-03-05 astro-ph.HE
Tentative Blazar Candidate EP240709A Associated with 4FGL J0031.5-5648: NICER and Archival Multiwavelength Observations
针对爱因斯坦探针新发现的暂现源EP240709A,结合NICER后续观测与多波段存档数据,区分耀变体和恒星系统,提出其为活动耀变体候选体并关联4FGL J0031.5-5648。
2024-11-27 astro-ph.HE
Relativistic force-free models of the thermal X-ray emission in millisecond pulsars observed by NICER
旋转供电毫秒双星(MSPs)的几个重要性质,如质量半径比、状态方程和磁场拓扑结构,可以从精确的观测和对它们的X射线光变曲线的建模中推断出来。在本研究中,我们模拟热X射线信号起源于MSP,所有的方式从数值求解周围的磁层的射线追踪的发射光子和最终计算其光变曲线和光谱。然后将我们的模拟X射线信号与四个目标天体的一组非常精确的NICER观测结果进行比较:PSR J 0437 -4715、PSR J1231-1411、PSR J2124-3358和PSR J 0030 +0451。我们发现很好的同时适合所有这些恒星的光变曲线和光谱分布。磁层是通过执行广义相对论的无力模拟的旋转中子星(NS)赋予一个简单的中心偶极磁场,许多不同的恒星的紧凑性和脉冲星错位。从这些解决方案中,我们得到了一个发射率地图的表面上的恒星,这是基于磁层中的电流。特别是,在这个模型中的发射区(ER)确定的类空四电流,达到NS。我们表明,这种假设,加上列入引力曲率的无力模拟,导致非标准的ER面对的封闭区的脉冲星,除了其他ER内的极冠。来自这两种ER的组合X射线信号(都是对映的)允许近似在所有目标MSP光变曲线中发现的非平凡脉冲间。
2022-09-23 astro-ph.HE gr-qc
Discovery of Eclipses from the Accreting Millisecond X-ray Pulsar SWIFT J1749.4-2807
我们报道了在最近发现的吸积毫秒X射线脉冲星Swift J1749.4-2807中发现的X射线食。这是第一次在这种类型的系统中探测到X射线日食,一旦确定和研究伴星,就可以精确测量中子星的质量。我们提出了一个组合脉冲和日食定时的解决方案,使轨道参数和倾角的严格约束,并表明伴星质量的范围是在0.6-0.8 M太阳的可能范围内的中子星质量,它是大于主序星相同的质量。我们观察到两个单独的日食出口和一个单一的入口。我们的时间模型显示,日食的特征是对称的时间90度经度从升交点,正如预期的那样。我们的日食计时解决方案给出了日食持续时间(从入口到出口的中点)为2172 +/- 13秒。这相当于8.82小时轨道周期的6.85%。该系统还提出了一个潜在的测量“夏皮罗”延迟由于广义相对论,通过这种技术单独,我们设置了上限的伴星质量为2.2 M_太阳。
2010-06-08 astro-ph.HE
Discovery of Soft X-ray Pulsations from PSR J1231-1411 using NICER
本文报道了利用NICER技术从附近的毫秒脉冲星PSR J1231 $-$ 1411中发现的软X射线脉动。脉冲发射的特点是由一个广泛的和不对称的主脉冲和一个微弱得多的二次间脉冲,与0.055 c s $^{-1}$的总脉冲计数率在0.35-1.5 keV带。我们分析了费米LAT数据,以更新涵盖10年数据的脉冲时序模型,并使用该模型将一年观测的NICER数据进行相干组合。光谱模型表明,流量主要是由热辐射从一个热点(或点)的中子星表面。X射线脉冲与无线电和$γ$射线之间的相位关系提供了对系统几何形状的洞察。
2019-05-28 astro-ph.HE
The quiescent X-ray properties of the accreting millisecond X-ray pulsar and eclipsing binary Swift J1749.4-2807
雨燕J1749.4-2807是一颗瞬变中子星,包含一颗以518赫兹旋转的吸积毫秒X射线脉冲星。这是第一个显示X射线日食的同类产品,这对精确限制中子星的质量具有重要意义。我们报告了在Swift J1749.4-2807处于静止时进行的~105 ks长的XMM-牛顿观测。我们在0.5 ~ 10 keV的能量下探测到了这个源,其亮度为~ 1 E33(D/6.7 kpc)^2 erg/s。X射线光变曲线显示了三次日食,其轨道相位和持续时间与爆发期间获得的星历一致。与大多数静止的中子星不同,X射线光谱最好用简单的幂律来描述,而纯氢大气模型并不适合这些数据。我们对冷却的中子星的0.01-100 keV热光度设上限为<2 E33 erg/s,并将其温度限制为<0.1 keV(对于无穷远处的观测者)。时间分析没有发现X射线脉动的证据,这些脉动接近中子星的已知自旋频率或其第一次泛音,其分数均方根分别为<34%和<28%。我们讨论了动态质量测量,中子星的热状态和静态X射线发射的起源,我们的研究结果的影响。
2012-08-03 astro-ph.HE
Discovery of an accreting millisecond pulsar in the eclipsing binary system Swift J1749.4-2807
我们报告的发现和时间分析的第一个日食吸积动力毫秒X射线脉冲星(AMXP):SWIFT J1749.4-2807。这颗中子星的自转频率约为517.9 Hz,是一个双星系统,轨道周期为8.8小时,投影半长轴约为1.90 lt-s。假设一颗中子星的质量在0.8 ~ 2.2 M_o之间,利用系统的质量函数和日食半角,我们将伴星的质量和系统的倾角分别限制在~0.46-0.81 M_o和$ \sim 74.4 ~ 77.3 ^o。迄今为止,这是对任何AMXP轨道倾角的最严格限制。与其他AMXP一样,脉冲轮廓显示谐波含量高达3次泛音。然而,这是第一次AMXP显示出均方根幅度在~6%和~ 23%之间的第一次泛音,这是有史以来最强的,并且可以比基波强两倍以上。SWIFT J1749.4-2807是一个具有异常强谐波含量的食系统,这一事实表明,它可能是迄今为止对中子星性质(包括紧凑性和几何形状)进行约束的最佳来源。
2010-12-12 astro-ph.HE
Accretion Scenario of MAXI J1820+070 during 2018 Outbursts with Multi-mission Observations
我们使用Swift/XRT,NICER,NuSTAR和AstroSat观测对2018年爆发期间的黑洞X射线瞬态MAXI J1820+070进行了全面的光谱和时间研究。Swift/XRT和NICER光谱研究表明,在第一次爆发期间,光变曲线中出现光谱软化(硬度从$\sim$ $2.5$变为$2$)的平台,随后逐渐下降,但没有光谱软化。此外,光谱模型表明,第一次爆发是在低/硬状态,整个截断盘,而热盘排放占主导地位,在第二次爆发。在整个爆发过程中,强烈的反射签名(反射分数$\sim$ $0.38 - 3.8$之间的变化),同时观察到宽带(NICER-NuSTAR,XRT-NuSTAR,AstroSat)数据,由于存在一个动态演变的日冕。NICER定时分析显示了准周期振荡(QPO)特征,并且在第一次爆发期间,特征频率在平台(下降)阶段随时间增加(减少)。我们理解,由于光谱软化和共振振荡与本地动力学时标的日冕中的电子冷却时标的减少可以解释爆发期间的源的上述行为。此外,我们提出了一个可能的情况下爆发触发和相关的吸积几何的来源。
2022-04-28 astro-ph.HE
Millihertz X-ray variability during the 2019 outburst of black hole candidate Swift~J1357.2$-$0933
本研究针对黑洞候选体Swift J1357.2$-$0933的2019年爆发,首次发现毫赫兹准周期X射线振荡,证实观测处于爆发下降阶段,揭示多波段辐射关联并探讨变率起源模型。
2023-04-26 astro-ph.HE
INTEGRAL, Swift, and RXTE observations of the 518 Hz accreting transient pulsar Swift J1749.4-2807
爆发的斯威夫特J1749.4-2807源是在高X射线活跃状态下发现的,而在2010年4月10日对银河系膨胀的{INTEGRAL}观测期间。在RXTE数据中发现了518 Hz的脉动,证实了以前关于爆发源和吸积毫秒X射线源之间可能存在联系的建议。随后X射线食的发现使斯威夫特J 1749.4 $-$ 2807成为第一颗食吸积毫秒X射线脉冲星。我们获得了有关Swift J1749.4-2807和其他突发源的更多信息。我们报告的监测活动的来源,进行了约两个星期的斯威夫特,积分,和RXTE卫星的结果。观测结果表明,雨燕J1749.4-2807在整个事件期间的X射线光谱(能量范围为0.5-40 keV)可以用吸收幂律模型(N_H~ 3e 2 cm^-2,Gamma~1.7)精确地模拟。在雨燕的数据中也发现了X射线食,并提供了一个明确的证据,证明沿着视线到源的尘埃散射晕。在长达两周的监测中,只观察到一次I型X射线爆发。Swift J1749.4-2807的X射线通量在发现后约11天以指数方式衰减到Swift/XRT的检测阈值以下(tau的e折叠时间=12^+7_-3天)。我们比较了从斯威夫特J1749.4-2807观测到的爆发的性质与以前已知的毫秒X射线双星和其他瞬态低质量X射线双星。
2010-10-14 astro-ph.HE
X-rays from Radio Millisecond Pulsars
银河系的旋转动力(又名无线电)毫秒双星(MSP)具有不同的X射线特性。高能MSP显示脉冲非热辐射从他们的磁层。双星MSPs主要有来自脉冲星风驱动的双星内激波的X射线辐射。典型的无线电MSP从其加热的磁极帽发射X射线。这些热发射MSP提供了一个机会,将有趣的约束条件后,长期追求的致密物质状态方程,使他们成为重要的目标,最近部署的中子星内部成分探测器(NICER)的X射线任务的调查。
2017-11-13 astro-ph.HE
Detection of QPO Soft Lag during Outburst of Swift J1727.8-1613: Estimation of Instrinsic Parameters from Spectral Study
利用 NICER 和 NuSTAR 数据研究黑洞候选体 Swift J1727.8-1613,首次探测到 QPO 软延迟,结合光谱分析估计盘倾角约 85°,有助于理解 QPO 和软延迟的起源。
2024-09-22 astro-ph.HE