Anti-correlated Soft Lags in the Intermediate State of Black Hole Source GX 339-4
我们使用RXTE观测报告了源GX 339-4中软能带和硬能带之间的几百秒反相关软滞后。在一次观察中,使用ISGRI/INTEGRAL硬能带和PCA/RXTE软能带光变曲线观察到反相关软滞后。当源处于硬和软中间状态时,即,在一个陡峭的幂律态,我们发现,时间和光谱特性的变化,在滞后时标。反相关的软滞后与光谱的变化,在此期间的吸积盘的几何形状发生了变化。所观察到的时间和光谱变化的解释使用截断盘几何的框架。我们发现,在滞后时间尺度内,准周期振荡的质心频率降低,软通量随着硬通量的增加而降低,幂律指数随着圆盘归一化参数的减小而变陡.我们认为,这些变化可以解释,如果我们假设,热日冕凝聚,并形成一个磁盘的内部区域的吸积盘。整体的光谱和时间的变化支持截断几何的吸积盘在陡峭的幂律状态或在中间状态。
2010-11-30 astro-ph.HE
Soft lags in neutron star kHz Quasi Periodic Oscillations: evidence for reverberation?
现在已经从恒星质量和超大质量黑洞中探测到了高频软混响滞后。他们的解释涉及到反射到一个吸积盘的硬源的光子,产生延迟反射发射,与时间滞后一致的光之间的传播时间照射源和磁盘。与时钟的位置无关,kHz准周期振荡(QPO)发射被认为是来自中子星的边界层。在这里,我们通过测量来自4U 1608 -52的较低kHz QPO的软滞后和滞后能量谱来搜索kHz QPO发射的混响特征。在565和890 Hz之间检测到3-8 keV和8-30 keV调制发射之间的软滞后,范围从~15到~40微秒。软滞后不随频率而恒定,并且在680 Hz和890 Hz之间示出平滑减小。宽带X射线光谱被建模为一个磁盘和热康普顿化的组件,加上一个广泛的铁线,预计从反射的总和。谱参数与QPO频率之间存在平滑的关系,特别是拟合的内盘半径随频率稳定减小。无论是在滞后能量谱的铁线周围的颠簸,和滞后的变化和推断的内部磁盘半径的变化之间的一致性,从频谱拟合或QPO频率,表明软滞后可能确实涉及硬脉动QPO源在磁盘上的混响。
2013-04-20 astro-ph.HE
Discovery of a relation between black hole mass and soft X-ray time lags in active galactic nuclei
我们对XMM-牛顿观测到的未吸收、射电宁静的活动星系核(AGN)的大样本(32个源)中X射线能带之间的时间滞后进行了系统的分析。X射线滞后的分析(直到最高/最短频率/时间尺度)在傅立叶频域中执行,在软过量(软带)和主幂律(硬带)主导发射的能量带之间。我们报告了32个光源中的15个,它们的光变曲线显示出高频软滞后。所有15个都在超过97%的显着性水平和11个是在超过99%.Of这些软滞后,7以前没有在文献中报道,因此这项工作显着增加了已知的软/负滞后源的数量。软/负滞后的特征时间尺度相对较短(典型的频率和振幅分别为ν \sim 0.07-4 \times 10^{-3} Hz和τ \sim 10-600 s),并显示出与黑洞质量的高度显著(\gsim 4σ)相关。测量的相关性表明,软滞后系统地转移到较低的频率和较高的绝对振幅作为源的质量增加。第一近似,样本中的所有源都具有相似的质量标度滞后特性。这些结果强烈地表明,存在一个质量标度律的软/负滞后,适用于活动星系核跨越大范围的质量(约2.5个数量级),从而支持的想法,软滞后起源于活动星系核的最内层区域,是强大的工具,用于测试其物理和几何。
2013-02-24 astro-ph.HE
ALMA and VLA measurements of frequency-dependent time lags in Sagittarius A*: evidence for a relativistic outflow
对银河系中心超大质量黑洞射电源人马座A*(Sgr A*)的射电和毫米波观测表明,它表现为部分自吸收的同步辐射源。测量的Sgr A* 的大小表明,毫米波长的发射来自一个小的区域,由内部吸积流和可能的准直流出。对Sgr A* 的现有观测揭示了在43 GHz和22 GHz处的光变曲线之间的时滞,这与快速膨胀的等离子体流一致,并支持存在来自吸积黑洞环境的准直流出物。在这里,我们希望在一个很宽的频率范围内测量同步的频率依赖的时间滞后的光变曲线的Sgr A* 约束的方向和速度的无线电发射等离子体附近的黑洞。Sgr A* 的光变曲线于2012年5月使用ALMA在100 GHz下使用VLA在48、39、37、27、25.5和19 GHz下拍摄。由于高度限制和两个观测站之间的经度差异,光变曲线的可用重叠时间约为4小时。虽然Sgr A* 处于相对平静的阶段,但ALMA和VLA的高灵敏度使我们能够检测并拟合观测到的小耀斑的最大值,其中通量密度变化约10%。通量密度最大值在频率从100 GHz到19 GHz的拟合时间,以及互相关分析,揭示了一个简单的频率依赖的时间滞后关系,在较高的频率导致那些在较低的频率。考虑到观测到的Sgr A* 的大小-频率关系,这些时间滞后表明了适度的相对论性(较低的估计值:双侧0.5c,单侧0.77c)准直流出。
2015-02-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectral lag of gamma-ray burst caused by the intrinsic spectral evolution and the curvature effect
假设γ射线暴具有内禀的“带状"谱和内禀的与能量无关的发射轮廓,我们利用脉冲模型研究了伽马射线暴(GRB)脉冲中的静止帧谱参数的演化与测量的谱滞后之间的联系。我们首先将注意力集中在峰值能量$E_{0,p}$的演化上,而忽略曲率效应的影响。发现$E_{0,p}$单独的演化可以产生所观察到的滞后。当$E_{0,p}$由硬变软时,只能观察到正滞后。在$E_{0,p}$从软到硬变化的情况下,将出现负滞后。当$E_{0,p}$和低能谱指数$α_{0}$由软到硬再到软的演化过程中,我们可以发现上述两种滞后。然后,我们研究了光谱演化和火球曲率效应的组合情况,发现观测到的光谱滞后会增加。研究了一个由15个单脉冲组成的样品,其光谱演化遵循从硬到软的规律。所有这些脉冲的滞后都是正的,这与我们的理论预测是一致的。我们的分析表明,只有内禀谱演化才能产生谱滞后,观测到的谱滞后应该是由内禀谱演化和曲率效应共同贡献的。但目前还不清楚是什么导致了光谱的演变。
2011-01-21 astro-ph.HE
X-ray Lags in PDS 456 Revealed by Suzaku Observations
在近30个活动星系核中探测到了来自超大质量黑洞附近的X射线反射滞后。软滞后是硬和软X射线光变曲线之间的时间延迟,通常被解释为直接发射和反射发射之间的时间差,但也有人认为是由遥远云层的直接发射和散射发射引起的。通过分析总计曝光时间为~ 770 ks的朱雀观测档案,我们发现在明亮的类星体PDS 456中,$10\pm3.4$ ks在$9.58\times10^{-6}$ Hz处存在软滞后,这是迄今为止报道的最长的软滞后和最低的傅立叶频率。在本研究中,我们使用极大似然方法来处理朱雀光变曲线的非连续性质。这一结果遵循了软滞后的质量-尺度关系,进一步支持了软滞后起源于活动星系核的最内部区域,因此最好用反射说来解释。在这项工作中,我们已经进行了光谱分析,没有发现cluerical部分覆盖吸收剂的证据。光谱可以解释由自洽的相对论反射模型与温暖的吸收剂,和光谱的变化可以占时代的连续的变化,和柱密度和电离状态的温暖的吸收剂。
2017-08-08 astro-ph.HE
Measuring Light Echos in NGC 4051
对利用NuSTAR天文台对NGC 4051进行的五次存档X射线观测进行了分析,揭示了覆盖广泛X射线光子能量的波段中通量变化之间的滞后。在比较的所有成对频带中,较硬频带在时间频率~5E-5 Hz处始终滞后较软频带至少1000 s。此外,在~ 2 E-4 Hz的频率下测量到高达400 s的软带滞后。来自内部吸积盘中过量软带发射的光回波不能解释这些数据中的滞后,因为它们与预计软带没有反射贡献的能带交叉相关。的基本属性的时间延迟已被参数化,通过拟合顶帽响应函数,随光子能量的变化,充分考虑到测量的时间滞后值之间的协方差。低频硬带滞后和过渡到软带滞后是一致的混响延迟所产生的时间滞后从环核散射的X射线,虽然需要更大的模型复杂性来解释整个频谱的滞后。正如预期的那样,散射部分随着光子能量的增加而增加,并且散射部分很高,表明洗消机在连续源周围具有约50%的全局覆盖部分。核周围的物质,可能与距主X射线源几百个引力半径处的盘风有关,可以提供适当的后处理。
2017-02-14 astro-ph.HE
Hybrid corona and transient soft X-ray lags in Fairall 9
Suranaree University of Technology(素叻他尼科技大学);Srinakharinwirot University(斯里纳卡林威洛大学);National Astronomical Research Institute of Thailand(泰国国家天文研究所);University of Warwick(华威大学);University of Bristol(布里斯托大学)
费尔法尔9研究显示热和暖日冕共存,通过小波分析发现暂现软X射线滞后特征,揭示盘-日冕配置的稳定性变化。
2025-12-11 astro-ph.HE
Revealing the X-ray source in IRAS 13224-3809 through flux-dependent reverberation lags
IRAS 13224-3809在2011年被XMM-牛顿天文台观测到500 k。我们检测到非常显着的X射线之间的软(0.3 - 1千电子伏)和硬(1.2 - 5千电子伏)的能量滞后。硬带在低频处滞后于软带(即硬滞后),而在高频处观察到相反的情况(即软滞后)。本文研究了在爆发期和静止期的滞后现象。我们发现,软滞后的频率和绝对振幅是不同的高通量和低通量期间。在低通量间隔期间,在较高的频率和较小的幅度下检测到软滞后。假设软滞后与初级和后处理发射之间的光旅行时间有关,这种行为表明X射线源在低通量间隔期间更紧凑,并且照射吸积盘的较小半径(可能是因为光弯曲效应)。我们继续调查的滞后对能量的依赖,并发现,隔离低通量期间揭示了一个强大的滞后签名在铁K线能量,类似的结果发现使用1.3 Ms的数据对另一个著名的窄线塞弗特我星系,1H 0707 -495。
2013-01-09 astro-ph.HE
Investigating the X-ray time-lags in PG 1244+026 using an extended corona model
提出了一个基于射线追踪模拟的扩展日冕模型,用于研究活动星系核(AGN)中的X射线时间滞后。该模型由两个轴向点源照明的吸积盘产生的混响滞后。这些滞后是由于直接观察到的光子和反射光子之间的时间延迟,并且与光源和圆盘之间的光传播时间有关,因此它们使我们能够探测圆盘日冕的几何形状。我们假设两个X射线源的变化由相同的主要变化触发,但允许两个源以不同的方式响应(即具有不同的源响应)。每个源的变化引起的延迟吸积盘的响应和总滞后组成的源和盘的响应的组合。我们表明,扩展的电晕模型可以再现低频硬和高频软(混响)滞后。将该模型拟合到PG~1244+026的定时数据,分别揭示了$\sim6r_{\text{g}}$和$\sim11r_{\text{g}}$的硬和软X射线源。上方的源产生少量的反射,可以解释为一个相对论性喷流,或流出的斑点,其发射光束远离光盘。这解释了观测到的滞后能量,其中在能量$<1$ ~keV处没有软滞后,因为它们被上源的软连续体稀释。最后,我们的模型表明,在PG~1244+026的两个源之间传播的波动是可能的,但只有在接近光速。
2016-11-14 astro-ph.HE
X-ray time delays in the Narrow Line Seyfert 1 galaxy PG 1244+026
本文分析了窄线塞弗特1(NLS 1)星系PG 1244+026($M_{\rm BH}\sim 10^7 M_{\rm sun}$,$L/L_{\rm Edd}\sim 1$)的X射线时滞。软(0.3--0.7 keV)和硬(1.2--4.0 keV)变化之间的时间延迟显示了从低频硬滞后到高频软滞后的良好建立的转换。低频硬滞后定性地与波动模型的传播一致,具有反射分量的一些长时间尺度响应。高频软滞后似乎在宽频带上延伸,我们将其分为两个窄频率范围,并将滞后作为每个频率范围的能量的函数进行检查。在高频下,软过量发射相对于硬能带延迟,而没有任何对应的强、硬X射线反射特征。在甚至更高的频率下,在最软的能量处可以看到软滞后,以及铁K $α$混响信号的初步证据。这些结果表明,在确定NLS 1的滞后时,再处理和反射是重要的。
2014-01-05 astro-ph.HE
The origin of long soft lags and the nature of the hard-intermediate state in black hole binaries
针对黑洞双星硬中间态中软滞后异常增大的问题,本文用吸积率涨落的传播滞后替代混响解释,通过Compton化成分的能谱交叠实现滞后符号反转。
2023-07-29 astro-ph.HE
A study of the cross-correlation and time lag in black hole X-ray binary XTE J1859+226
利用Rossi X射线定时探测器(RXTE)的观测数据,系统地研究了黑洞X射线双星(BHXB)XTE J1859+226在1999-2000年爆发期间166天内各光谱态的互相关和时间滞后。反相关和正相关以及它们各自的软、硬X射线滞后只在爆发的前100天内被探测到,此时光度较高。这表明互相关可能与高亮度有关。在XTE J1859+226的每个状态中都检测到正相关,即,硬态、硬中间态(HIMS)、软中间态(SIMS)和软态。然而,仅在HIMS和SIMS中检测到反相关,仅在SIMS中检测到反相关硬滞后,而在HIMS和SIMS两者中均检测到反相关软滞后。此外,在XTE J1859+226中检测到的具有反相关软滞后与硬滞后的观测值之比与中子星低质量X射线双星(NS LMXB)中的观测值之比有显著的不同。到目前为止,在BHXB的软状态中从未检测到反相关,但在NS LMXB的每个分支或状态中检测到反相关。这可能是由于BHXB中软种子光子的起源局限于吸积盘,而对于NS LMXB,来自吸积盘和NS表面。我们注意到,在XTE J1859+226中检测到的反相关时间滞后的时间尺度与其他BHXB和NS LMXB相似。我们认为BHXB中检测到的反相关软滞后可能是由于吸积盘和NS LMXB中的涨落引起的。
2017-05-12 astro-ph.HE
Towards an understanding of GRB prompt emission mechanism: I. The origin of spectral lags
尽管经过几十年的研究,从伽马射线暴(GRB)中发出明亮的$γ$射线的物理机制仍然没有被确定。一个重要的观测线索,仍然没有得到正确的解释,至今是存在的时间滞后的宽光曲线脉冲在不同的能量带,称为“光谱滞后”。在这里,我们表明,传统的观点调用高纬度发射“曲率效应”的相对论性喷流不能解释光谱滞后。相反,所观察到的光谱滞后要求以特定方式在观察能带上扫描光谱峰值。宽脉冲的持续时间和推断的典型伽玛暴的洛伦兹因子要求发射区在远离伽玛暴中心发动机的光学薄发射区。我们建立了一个简单的物理模型调用同步辐射从一个快速膨胀的外流。我们发现,观察到的光谱滞后自然出现在我们的模型光变曲线,(1)伽马射线的光子光谱是弯曲的(如观察到的),(2)在发射区的磁场强度随半径的区域在空间中扩大,(3)发射区本身经历快速体加速的提示$γ$ -射线产生。这些要求是一致的坡印廷通量占主导地位的射流突然耗散磁能在一个大的距离发动机。
2016-05-02 astro-ph.HE
The Cross Spectral Time lags evolution along branches in XTE J1701-462
我们研究了XTE J1701-462在2006-2007年爆发期间在各种类型的中子星-低质量X射线双星子类中的交叉谱。我们分析了时滞和时间变异性之间的关系。我们发现,硬时间滞后伴随着水平分支振荡(HBOs)和软时间滞后占主导地位的HB上的低频范围内的0.1-10 Hz的噪声。在类Cyg相位中,从HB/NB顶点到NB/FB顶点的中间法线分支(NB)上的时间滞后减小,而在类Sco源中的时间滞后大致不变。讨论了日冕康普顿上散射在低频噪声中引入的软滞后。我们解释了盘辐射中康普顿化分量的变化导致了HBO沿Z轨道的时间滞后演化。我们还报告的均方根振幅谱和相位滞后谱的NBO。发现了$\sim$ $160^{\circ}$相位滞后现象,发现类Cyg和类Sco NBO的均方根振幅在低能带随光子能量的增加而线性增加,在高能带则下降。
2013-03-03 astro-ph.HE
An Integrated Model for the Production of X-Ray Time Lags and Quiescent Spectra from Homogeneous and Inhomogeneous Black Hole Accretion Coronae
许多吸积的黑洞在爆发期间表现出时间滞后,其中硬傅立叶分量通常滞后于软分量。尽管对这一现象的观测已经进行了几十年,但对时间滞后的潜在物理解释仍然难以捉摸,尽管有人认为康普顿混响起着重要作用。然而,由于缺乏分析解决办法,妨碍了对现有数据的解释。在本文中,我们研究了产生的X射线时间滞后的康普顿散射日冕使用一种新的数学方法的基础上分析的傅立叶变换输运方程。通过求解这个方程,我们得到的辐射格林函数的傅里叶变换,这使我们能够计算的精确依赖的时间滞后的傅里叶频率,均匀和不均匀的日冕云。我们使用新的形式主义,探索各种注入方案,包括单色和宽带(韧致辐射)种子光子注入。我们发现,我们的模型可以成功地再现观测到的时间滞后和时间平均(静态)的X射线光谱Cyg~X-1和GX~339-04,使用一套单一的日冕参数为每个源。时间滞后是脉冲韧致辐射注入发生在日冕外缘附近的结果,而时间平均光谱是软光子在整个云中连续分布注入的结果。
2016-03-05 astro-ph.HE
Persistent time lags in light curves of Sagittarius A*: evidence of outflow
我们银河系中心的紧凑射电源人马座A*(Sgr A*)是深入研究的主题,因为它提供了一个吸积超大质量黑洞的特写镜头。Sgr A* 为我们提供了一个低光度活动星系核(LLAGN)的原型,但是星际散射和我们仪器的分辨率限制限制了我们对其内部吸积流中发射位点的理解。Sgr A* 的时间变化性可以帮助我们了解我们在靠近黑洞的区域是否看到等离子体流出或流入。在这项工作中,我们着眼于一个全面的一套多时期的数据记录与卡尔G。Jansky甚大阵列(VLA),以了解在以前的Sgr A* 射电观测中发现的时滞关系的持久性。我们分析了2015年春季观察到的8个数据时期,每个时期的频率覆盖范围从18到48 GHz。我们交叉相关的校准光变曲线跨越12个频率子带。我们还生成合成数据与适当的变异性特征,并使用它来研究这种采样结构的数据中的时滞关系的可检测性。我们发现,变异幅度随频率的增加。我们看到正的时间滞后斜率在所有的子带在五个八个时期,最大的斜率的情况下,一个明确的极值通量密度是存在的。三个时期显示滞后斜率接近于零。与合成数据分析,我们表明,这些结果是由一个持久的滞后关系的$\sim$ 40分钟/厘米,涵盖了大部分的可变性,最多2%的总通量密度在一个不相关的可变性组件。连同尺寸-频率关系和倾角约束,这表明流出速度为$γβ$ = 1.5,与Sgr A* 的射流模型预测一致。
2021-07-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time lags in the ultraluminous X-ray source NGC 5408 X-1: implications for the black hole mass
我们提出的超铝X射线源(ULX)NGC 5408 X-1的X射线的可变性和光谱定时特性的分析,迄今为止已知的最可变的ULX之一。的变化特性被用来作为一个诊断的吸积状态的源,并获得估计的黑洞(BH)的质量。观测到的高水平的快速X射线变化(分数均方根变化- rms -硬能带中$\sim$ 30%的振幅),分数均方根谱的硬化,以及QPO的性质,都类似于硬中间吸积状态下的源。我们确认了先前在2006年和2008年观测期间在源的X射线光变曲线中检测到的软滞后,并发现在最近的2010/2011年观测中仍然存在软滞后。使用整个可用的XMM-Newton数据集(截至2012年2月公开),我们观察到在相对较大的频率范围($ν\sim 5-90$ mHz)上检测到软滞后(几秒幅度),该频率范围始终包括QPO频率。软滞后显示能量依赖性,(绝对)幅度作为能量分离的函数增加。我们发现密切的类比与软滞后BH二元系统中的C型QPO(虽然不能完全排除与其他类型的QPO的关联),以及在活动星系核中观察到的混响滞后。在这两种情况下,中间质量BH(IMBH)的解决方案似乎是最合理的。
2013-09-30 astro-ph.HE
The evolution of the X-ray phase lags during the outbursts of the black hole candidate GX 339-4
由于其爆发的频率和可重复性,黑洞候选者GX 339 - 4已成为其他黑洞候选者爆发的标准。本文首次系统研究了GX 339 - 4中宽带变率分量(0.008 - 5 Hz)的X射线滞后随源在硬度-强度图中位置的变化。硬光子总是滞后于软光子,这与以前的结果一致。在低硬态中,滞后与X射线强度相关,并且随着源开始过渡到中间/软态,滞后首先增加得更快,然后似乎达到最大值,尽管确切的演变取决于爆发和用于计算滞后的能带。滞后最大值的时间似乎与光学/NIR通量的突然下降、功率谱中宽带分量的分数RMS幅度以及X射线谱中热分量的出现相一致,这强烈表明滞后对于理解GX 339 - 4在爆发期间经历的物理变化非常有用。我们发现强有力的证据之间的连接的硬组分的截止能量的演化的能谱和相位滞后,这表明滞后的平均幅度与电晕/射流的属性,而不是那些光盘。最后,我们发现GX 339 - 4的滞后以类似于黑洞候选者天鹅座X-1的方式演化,这表明在其他黑洞系统中也可以观察到类似的现象。
2015-03-15 astro-ph.HE
Toward an understanding of GRB prompt emission mechanism: II. Patterns of peak energy evolution and their connection to spectral lags
伽马射线暴的瞬发相具有两种不同的峰值能量($E_p$)演化模式,即:宽脉冲的$νF_ν$谱的时间分辨谱分析揭示了$E_p$随时间演化的(1)“硬到软”和(2)“通量跟踪”模式,其物理起源仍然没有很好地理解。我们在这里表明,这两种模式可以成功地再现在一个简单的物理模型调用同步辐射在一个散装加速发射区。我们进一步表明,峰值能量的演变模式,事实上,直接连接到两个不同的(正或负)类型的光谱滞后的存在,看到在宽脉冲。特别地,我们预测:(1)对于峰值能量的硬到软演化,只有正类型的谱滞后是可能的,(2)在峰值能量的通量跟踪模式的情况下,正和负类型的谱滞后都可以发生,(3)对于通量跟踪模式,如果光谱滞后为正,则通量光曲线的峰值位置稍微滞后于随时间的$E_p$演化的峰值,以及(4)在通量跟踪图案的情况下,在光变曲线中可以出现双峰宽脉冲,其形状与能量有关。
2018-10-21 astro-ph.HE
Discovery of a soft X-ray lag in the Ultraluminous X-ray Source NGC 1313 X-1
超铝X射线源(ULXs)为研究超爱丁顿吸积的几何和能量提供了一个独特的机会。超爱丁顿吸积涉及的辐射过程还没有得到很好的理解,因此研究不同能带之间的相关变化可以提供对不同发射区域之间因果关系的见解。我们从最近的XMM-牛顿运动中提出了NGC 1313 X-1的光谱定时分析。光谱可以被分解成两个类热分量,其中较热的可能来自内部吸积盘,较冷的来自光学厚流出。我们发现硬(2-10千电子伏)和软(0.3-2千电子伏)波段之间的相关变化在千秒的时间尺度上,并找到一个软滞后约150秒。协方差谱表明,排放的滞后贡献主要是与热的两个热的组件,可能来自内部吸积流。这只是第三个ULX表现出软滞后。滞后的幅度范围超过三个数量级,但所有三个都是相应特征变异性时间尺度的~ 5%至~ 20%。如果这些软滞后可以在ULX的统一图片的上下文中理解,则滞后时间尺度可以提供对辐射驱动的流出的密度和范围的约束。
2019-11-21 astro-ph.HE
Time lags and their association with the Boundary Layer structure in a Z source GX 349+2
Osmania University(奥斯曼尼亚大学)
研究Z源GX 349+2中软硬X射线发射的互相关函数,揭示了边界层结构与时间延迟的关系,通过光谱分析发现吸积盘接近最后稳定轨道。
2026-08-04 astro-ph.HE
X-ray short-time lags in the Fe-K energy band produced by scattering clouds in active galactic nuclei
X射线照射的吸积盘在活动星系核引起的铁K线及其相关的反射光谱是落后于连续可变性的光旅行时间从源盘。在铁带中测量到的滞后时间尺度可以短到$\sim R_g/c$,其中$R_g$是引力半径,这通常被解释为在快速旋转的黑洞的事件视界附近有一个非常小的连续源的证据。然而,短的滞后也可以由来自更远的材料的反射产生,因为没有时间延迟的初级光子稀释了由再处理的光子引起的时间滞后。我们进行了蒙特卡罗模拟计算的稀释效应的X射线混响滞后从半壳的中性材料放置在$100\,R_g$从中央源。这给出了$\sim2\,R_g/c$的滞后,但在滞后能量图中,铁线是一个明显狭窄的特征,而数据通常显示一条较宽的线。我们表明,短滞后和线加宽可以再现,如果散射材料流出$\sim0.1c$。风中的速度结构也可以给出在不同频率下计算的滞后能量图中的线轮廓的偏移。因此,我们建议,所观察到的广泛的铁混响滞后和变化的档案作为一个函数的频率的变化,可以产生从一个盘风在相当大的距离从X射线源。
2018-04-30 astro-ph.HE
PG 1211+143: probing high frequency lags in a high mass AGN
我们提出了四个存档的XMM牛顿观测PG 1211+143的时序分析。该源以其光谱复杂性而闻名,包括强烈的软过剩和不同的吸收系统。软能带(0.3-0.7千电子伏)的滞后检测在所有四个观测,在频率范围$ν\lsim 6 \times 10^{-4}$ Hz,硬滞后,类似于那些观察到的黑洞X射线双星,通常是在较小的质量活动星系核。滞后幅度是能量依赖性的,显示出两个明显的趋势连接到两个通量水平,在该源被观察到。结果进行了讨论的背景下,磁盘和/或电晕后处理的情况下,磁盘风模型。与1H 0707-495的高频负滞后的相似性被强调,如果得到证实,它们将支持这样的假设,即PG 1211+143的滞后代表了相同的潜在机制的签名,其时间特征与中心物体的质量成比例。
2011-08-17 astro-ph.HE
A Physical Model for the X-ray Time Lags of Narrow Line Seyfert Type 1 Active Galactic Nuclei
我们研究的软X射线过剩的起源中看到的“简单”窄线塞弗特1星系PG 1244 +026使用所有可用的光谱定时信息。这个对象显示了在长时间尺度上软引导硬带到短时间尺度上相反行为之间的标准切换。这被解释为通过吸积流向下传播的固有波动的组合,给出软铅,以及硬X射线的反射,给出软滞后。我们建立了一个完整的模型,包括传播和反射的频谱和时间变化,并比较我们的模型与观测到的功率谱,相干性,协方差,滞后频率和滞后能量谱。我们比较模型的基础上,一个单独的软过剩的组件与反射为主的软发射的基础上。反射占主导地位的光谱难以再现低频下的软铅,因为反射将总是滞后。它们也遭受高相干性和几乎相同的硬带和软带功率谱与观测不一致。这是对硬能带和软能带都有贡献的幂律和反射分量以及产生相对论性模糊反射的小半径将太多高频功率传输到软能带中的直接结果。相反,我们发现单独的软过剩模型(其中内部盘半径为$>6R_g$)难以在高频下再现软滞后,因为反射通量没有贡献足够的信号来压倒软超前。然而,反射也应该伴随着再处理,这应该会增加低能量下的软过剩。该模型可以定量地再现从软超前到软滞后的数据中看到的开关,并很好地再现了所观察到的功率谱和反射占主导地位的模型不能的其他时序特征。
2014-05-22 astro-ph.HE
Soft time lags in the X-ray emission of Mrk 1040
对X射线双星和活动星系核的时间分析表明,硬X射线对软X射线的变化有一个时间延迟。相反的趋势,或者说软滞后,只在X射线双星中的少数几个罕见的准周期振荡中看到过,最近在活动星系核1H 0707-495中也看到过,时间尺度很短,只有10^3秒。在这里,我们报告了对Mrk~1040的XMM-牛顿观测的分析,它揭示了在~ 10^4秒的主导变率时间尺度上,源似乎表现出软滞后。如果滞后是频率无关的,则它们可能是由于响应于变化的连续体的相对论模糊反射分量的混响效应。或者,它们可能是由于在高能光子撞击回软光子源的情况下的康普顿化延迟。这两个模型都可以被验证,并且它们的参数受到严格的约束,因为它们需要预测光子光谱、均方根变化和作为能量函数的时间滞后。任何一种模型的成功应用都将提供有关辐射过程、几何形状以及更重要的系统大小的前所未有的信息,这反过来又可能提供对强广义相对论效应的严格检验。
2011-06-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Stable X-ray reverberation lags in the black hole X-ray binary Swift J1727.8-1613
Eberhard Karls Universität(蒂宾根大学);Shandong University of Technology(山东理工大学);Wuhan University(武汉大学);Beihang University(北京航空航天大学);National Institute of Extremely-Weak Magnetic Field Infrastructure(国家极弱磁场大科学装置)
研究黑洞X射线双星Swift J1727.8-1613在2023年爆发期间X射线回响滞后演变,通过分析NICER观测数据,计算时间滞后并构建相关谱,发现HIMS期间回响滞后变化小,为研究吸积几何结构演变提供新见解。
2026-07-20 astro-ph.HE
Comparison of time/phase lags in the hard state and plateau state of GRS 1915+105
我们研究了GRS 1915+105在平台态和无线电安静硬态下的能量和频率依赖性时间/相位滞后的复杂行为。在我们的时序分析中,我们发现,当源在无线电中微弱时,QPO在2 Hz以上观察到,并且通常表现出软滞后(软光子滞后硬光子),而在无线电明亮的平台状态中的QPO在2.2 Hz以下发现,并且始终表现出硬滞后。QPO频率处的相位滞后与QPO频率强烈反相关,在2.2 Hz处改变符号。然而,在一次谐波频率处的相位滞后是正的,并且在~0.172 rad处几乎与频率无关,而与无线电发射无关。在第一谐波的滞后能量的依赖性也是独立的无线电通量。然而,在QPO频率的滞后是负的,在所有的能量在无线电安静状态,但滞后在QPO频率在平台状态是正的,在所有的能量和显示的滞后能量谱相对于无线电安静状态的“反射型”的演变。滞后能量的依赖性大致是对数,但有一些证据表明,在4-6千电子伏左右的突破。最后,傅立叶频率相关的相位滞后谱在平台状态期间相当平坦,但在无线电安静状态期间从负向正增加。我们讨论了我们的研究结果的影响,在一些通用的模型。
2013-10-11 astro-ph.HE
X-ray time lags and nonlinear variability in the ultraluminous X-ray sources NGC 5408 X-1 and NGC 6946 X-1
我们提出了我们的分析的X射线可变性的两个超铝X射线源(ULXs)的基础上多XMM-牛顿观测。我们发现,线性均方根通量的关系是存在于八个观测的NGC 5408 X-1,也在三个观测的NGC 6946 X-1,但从其他ULX的数据一般不足以约束任何均方根通量的关系。这种关系的存在以前只在NGC 5408 X-1的两次观测中报道过;我们的研究结果表明,这是NGC 5408 X-1可变性的持久特性,并延伸到至少一个其他变量ULX。我们推测这是一个普遍存在的属性ULX的变化,因为它是X射线的变化,在其他发光吸积源。我们还恢复了NGC 5408 X-1中硬带和软带之间的时间延迟,在频率高于~几mHz时,软带(<1 keV)相对于硬带(>1 keV)延迟高达~10 s(~0.2 rad)。对于第一次,我们延长了滞后分析,以较低的频率,并找到了一些证据的逆转的滞后,一个硬滞后的~1 ks在~0.1兆赫的频率。我们的能量分辨分析表明,时间延迟是能量依赖的。我们认为,滞后是不太可能的结果,从吸积盘反射(“混响”)的基础上缺乏反射功能的光谱,和大尺寸的反射器推断滞后的幅度。我们还认为,将软滞后与这些ULX中的准周期振荡(QPO)相关联-并在ULX中的软滞后与银河系X射线双星的一些低频QPO中看到的软滞后之间进行类比-还为时过早。
2015-08-06 astro-ph.HE
Energy Dependent Time Delays of kHz Oscillations due to Thermal Comptonization
本文研究了在kHz频率下振荡的热康普顿化等离子体中光子的能量变化。特别是,我们解决了线性化的时间依赖Kompaneets方程,并认为振荡扰动是在软光子源或在加热速率的等离子体。对于每种情况,我们自洽地考虑等离子体和软光子源的能量平衡。该模型结合了一小部分康普顿光子撞击回软光子源的可能性。我们发现,当振荡是由软光子源引起时,分数阶均方根(r.m.s)随能量的变化几乎是常数,时滞是硬的。然而,对于振荡是由于电晕加热速率变化的情况,以及当相当一部分光子撞击回软光子源时,有效值随能量增加而增加,时滞是软的。作为一个例子,我们比较的结果与$\sim 850$ Hz振荡在1996年3月3日观察到的4U 1608-52,并表明,所观察到的软时间滞后,以及r.m.s与能量可以很好地描述这样一个模型的康普顿化等离子体的大小为$\sim 1$公里。因此,由于康普顿化延迟的时间滞后的建模可以提供对系统的大小和几何形状的严格约束。详细的分析将需要很好地约束光谱参数。
2014-09-22 astro-ph.HE
The Closest Look at 1H0707-495: X-ray Reverberation Lags with 1.3 Ms of Data
活动星系核中的混响滞后现象最早是在NLS 1星系1H 0707 -495中发现的。我们提出了一个后续的分析使用1.3 M的数据,这使得有史以来最接近的看这个显着的源的混响签名。我们证实了先前的发现,在频率v ~ [0.5 - 4] e-4 Hz下的硬滞后约为100秒,在更高的频率v ~ [0.6 - 3] e-3 Hz下的软滞后约为30秒。这两个频域在其滞后谱中清楚地显示出不同的能量依赖性。我们还发现了一个签名的证据,从广泛的铁K线在高频滞后谱。我们使用蒙特卡罗模拟来显示如何滞后和相干测量响应泊松噪声的添加和稀释由其他组件。随着我们更好地了解这些影响的滞后,我们表明,滞后能谱可以模拟的情况下,低频硬滞后产生的一个紧凑的日冕响应通过光学厚吸积盘传播的吸积率波动,和高频软滞后产生的短光旅行延迟与日冕幂律光子反射光盘。
2012-10-04 astro-ph.HE
Magnetic flux eruptions at the root of time-lags in low-luminosity AGN
该研究结合GRMHD与辐射转移模拟,提出Sagittarius A*等低光度AGN的19–47 GHz时间滞后源于磁通量爆发产生的磁通管与盘-喷流系统的动态相互作用。
2024-06-07 astro-ph.HE gr-qc
Correlations and lags between X-ray and radio emission of Cyg X-1
天鹅座X-1是一颗银河系黑洞双星和微类星体。它的X射线发射很可能起源于吸积流,而射电发射则来自磁化喷流。我们研究了它的X射线和射电通量之间的长期互相关,寻找相关峰值的滞后。我们使用的软X射线数据来自罗西X射线定时探测器上的全天监视器,硬X射线数据来自尼尔·盖尔斯·斯威夫特上的突发警报望远镜,以及来自赖尔和AMI望远镜的15 GHz射电监测数据,其中光变曲线涵盖了天鹅座X-1的所有光谱状态。以往对黑洞双星射电/X射线关联的研究主要集中在硬谱态下的软X射线/射电关联。相比之下,我们最强的相关性是硬X射线和无线电之间的整个数据在$\lesssim 1$天的滞后。这表明,射流形成从硬X射线发射电晕/热吸积流通过所有状态的天鹅座X-1。我们还发现了一个长期滞后的无线电相对于软X射线在软状态的证据。这表明磁场从其高质量供体通过吸积盘的长期平流,这与另一个具有高质量供体的微类星体Cyg X-3的情况相似。
2020-05-30 astro-ph.HE
A soft X-ray reverberation lag in the AGN ESO 113-G010
最近在附近的几个可变活动星系核中发现了混响滞后。在这里,我们分析了~100 ksec档案XMM牛顿观测的高度可变AGN,ESO 113-G 010,以寻找硬,1.5 - 4.5 keV,软,0.3 - 0.9 keV,能量X射线带之间的滞后。在光变曲线中可用的最低频率(<1.5E-4 Hz)处,我们发现硬滞后,其中幂律主导的硬带滞后于软带(反射分数高)。然而,在(2-3)E-4 Hz范围内的较高频率处,我们发现-325 +/-89 s的软滞后。随着频率的增加,从硬滞后到软滞后的一般演化与其他活动星系核中检测到软滞后的情况相似。我们解释这种软滞后是由于来自吸积盘的反射,反射分量响应于来自X射线日冕的变化。对于质量为7 E6 M(太阳)的黑洞,这对应于~9 R_g/c的光穿越时间,然而,稀释效应意味着内禀滞后可能比这更长。根据最近的黑洞质量标度的滞后特性,滞后的幅度和频率更符合黑洞的质量比最好的估计,虽然通量依赖效应可以很容易地增加这么大的散射。
2013-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Fourier Transformed Bremsstrahlung Flash Model for the Production of X-Ray Time Lags in Accreting Black Hole Sources
吸积黑洞源显示出各种各样的快速时间变化,包括在X射线瞬变期间的时间滞后的表现,其中在硬光谱和软光谱的傅立叶分量之间观察到延迟(相移)。尽管有大量关于时间滞后的观测证据,但对于这一现象的起源还没有基本的物理解释。我们开发了一个新的理论模型的基础上,生产的X射线的时间滞后的傅里叶变换描述的扩散和康普顿化的种子光子传播通过一个球形电晕的精确解析解。由此产生的格林函数可以与任何源分布进行卷积,以计算相关的傅里叶变换和时间滞后,从而使我们能够探索各种各样的注入场景。我们表明,热康普顿是能够自洽地解释X射线的时间滞后和稳态(静态)X射线光谱中观察到的低硬态的Cyg X-1。韧致辐射种子光子的再处理产生X射线时间滞后,其随着傅立叶频率的增加而减小,这与对宽范围源的观测一致。
2014-06-03 astro-ph.HE
Quantum-spacetime scenarios and soft spectral lags of the remarkable GRB130427A
我们使用费米科学工具处理GRB 130427 A的费米LAT数据,我们总结了一些关键的事实,使这一观察真正显着,特别是关于伽玛暴的高能发射信息的质量。然后,我们利用这种丰富的搜索光谱滞后的类型,最近一直感兴趣的量子时空研究的相关性。我们确实发现了一些系统的软光谱滞后的证据:当限制分析能量大于5 GeV的光子时,在这个长爆发中有一个早期的硬微爆发。结果表明,该效应的定量特征在于在这样的微暴流内,能量上的检测时间具有线性依赖性。在我们对GRB 130427 A的研究结果的指导下,我们可以认识到,在早期的费米-LAT伽玛暴中,这些特征的一些支持也是值得注意的,特别是对于硬微暴的存在,其开始是由伽玛暴观察到的最高能量光子标记的。在不同的红移的伽玛暴的这些功能的比较提供了一些鼓励的红移依赖的影响类型的预期的量子时空解释,但其他方面的分析似乎邀请的解释作为伽玛暴的内在属性。
2013-05-23 astro-ph.HE gr-qc
Unified theory of negative and positive spectral lags in GRB prompt phase due to shear Comptonization from a structured jet
针对伽马射线暴瞬时辐射阶段的负光谱滞后及滞后转变现象,提出带速度剪切的结构化喷流模型,通过剪切康普顿化效应统一解释正负光谱滞后的成因,并将喷流洛伦兹因子范围限制在几十量级。
2024-10-06 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Partial dust obscuration in active galactic nuclei as a cause of broad-line profile and lag variability, and apparent accretion disc inhomogeneities
活动星系核的宽发射线的轮廓和它们对电离连续谱变化的响应的时间延迟(“滞后”)提供了活动星系核内部区域的结构和运动学信息。谱线轮廓也是我们估算超大质量黑洞(SMBH)质量的主要方法。然而,剖面往往表现出不好理解,不对称的结构和速度依赖的滞后随时间而变化。在这里,我们表明,部分模糊的宽线区域(BLR)的流出,紧凑,尘埃团块产生的不对称性和速度依赖的滞后类似于所观察到的。我们的模型解释了以前无法解释的氢线的比率与时间和速度的变化,缺乏相关性的变化与中央发动机的变化,速度依赖的滞后,滞后随时间的变化。我们建议,在时间尺度上的变化长于光的交叉时间不来自动态变化的BLR,但一个自然的结果,外流的尘埃团块驱动的辐射压力作用于尘埃。这些团块的运动提供了一个解释极化的长期变化。尘埃的影响使BLR的结构和运动学研究以及亚秒差距SMBH双星的搜索变得复杂。吸积盘的部分遮蔽也可以提供光度的局部波动,这可以解释从微透镜推导出的尺寸。
2018-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Compelling evidence of a link between the lags of the quasi-periodic oscillations and the radio jet in the black-hole X-ray binary GRS 1915+105
Instituto Argentino de Radioastronomía (CCT La Plata, CONICET(阿根廷射电天文研究所);CICPBA(拉普拉塔国立大学天文与地球物理学院);UNLP)(格罗宁根大学卡普坦天文研究所);Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室);Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Brera(牛津大学物理系天体物理学);Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences;Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford
该研究通过NICER和AMI-LA观测发现,GRS 1915+105中C型QPO的硬滞后与强射电活动相关,表明相对论性喷流导致硬相位滞后,支持QPO滞后追踪冕几何与吸积-喷流耦合。
2026-09-15 astro-ph.HE
X-ray reverberation lags of the Fe-K line due to AGN disc winds
在20多个活动星系核(AGN)的宽Fe-K能带上观测到短的X射线反射滞后。这种在滞后谱中的宽铁谱线特征在超爱丁顿源如方舟564($L/L_{\rm Edd}\sim 1$)和1H 0707- 495($L/L_{\rm Edd}\gtrsim 10$)中最为显著。观测到的滞后时间尺度对应于几个$R_g/c$的非常短的距离,因此它们被用来论证在快速旋转的黑洞的事件视界附近存在非常小的“灯柱”日冕。在这里,我们第一次表明,这些铁-钾短滞后更有可能出现在一个高度电离的风,发射在$\sim 50\,R_g$,旋转和外流的典型速度$0.2c$的散射。结果表明,该模型可以同时拟合1H 0707- 495和Ark 564的时均能谱和短时标滞后能谱。1H 0707--495中的Fe-K线有很强的类天鹅座P-Cygni廓线,这就要求风立体角很大,我们的视线要与风相交。相比之下,方舟564的能谱中缺乏吸收线,需要更正面的几何形状,而能量谱和滞后能谱中较弱的宽铁-钾发射则表明风的立体角较小。这与理论预测一致,即当源更超爱丁顿时,风会变得更强,支持AGN通过辐射压力驱动风反馈的想法。
2018-11-06 astro-ph.HE
The curious time lags of PG 1244+026: Discovery of the iron K reverberation lag
高频铁K混响滞后,其中线的红翼在线质心之前响应,是相对论反射离开内部吸积盘的鲁棒签名。在这封信中,我们报告了在PG 1244+026中从~120 ks的数据(XMM-牛顿望远镜的1个轨道)发现的Fe K滞后。在~ 1 e-4 Hz的频率下,相对于连续谱的滞后幅度为1000 s。我们还发现了一个可能的频率依赖性的线:当我们探测更高的频率(即从一个较小的发射区域较短的时间尺度)的Fe K滞后峰值线的红翼,而在较低的频率(从一个较大的发射区域),我们看到占主导地位的反射滞后从休息帧线质心。平均能谱显示出强烈的软过剩,但有趣的是,没有软滞后的迹象。考虑到这个源有无线电发射,它几乎没有报告的软过剩和硬带之间的相关变化,我们探索一种可能的解释,其中软过剩在这个源中占主导地位的陡峭的幂律定律,如发射从喷流,电晕(或基地的喷气)照射内吸积盘,创建模糊的反射功能明显的频谱和滞后。一般相对论射线追踪模型很好地拟合了Fe K滞后,最佳拟合给出了高度为5个引力半径且黑洞质量为1.3e7兆太阳的紧凑X射线源。
2013-11-20 astro-ph.HE
Tracing the reverberation lag in the hard state of black hole X-ray binaries
我们报告的结果从系统的分析中得到的X射线滞后的黑洞X射线二进制的样本,评估混响滞后的存在和研究其演变过程中爆发的目的。我们使用XMM-牛顿和同步RXTE观测,以获得宽带能量覆盖的光盘和硬X射线康普顿化组件。在大多数情况下,混响滞后的检测受到低水平的可变性信噪比(例如,通常当源处于软状态时)和/或短曝光时间的阻碍。最详细的研究是可能的GX 339-4在硬态,这使我们能够表征X射线滞后的演变作为一个单一的源的光度的函数。在所有采样频率(~0.05-9 Hz)上,我们观察到幂律分量固有的硬滞后,这在以前的RXTE研究中已经是众所周知的。XMM-牛顿软X射线响应使我们能够详细描述椎间盘变异性。在低频(长时间尺度),圆盘分量总是领先于幂律分量。另一方面,总是在高频(短时间尺度)检测到软混响滞后(归因于热处理)。混响滞后的固有振幅随着源亮度和圆盘分数的增加而减小。这表明,X射线源和光学厚光盘区域之间的距离,在那里进行再处理,逐渐减少GX 339-4的亮度通过硬状态上升,可能是减少光盘截断的结果。
2015-10-09 astro-ph.HE
A Monte Carlo estimate for the fraction of thermal Comptonized photons that impinge back on the soft source in neutron star LMXBs
在早期的工作中,它被证明,在kHz QPO的中子星低质量X射线双星(LMXB)中观察到的能量依赖的软时间滞后可以被解释为由于康普顿滞后提供了一个显着的分数($η\sim 0.2$ - $0.8$)的康普顿化光子撞击回软光子源。在这里,我们使用蒙特卡罗方法来验证这样的分数是否可行。特别是,我们考虑三种不同的康普顿介质的几何形状:(i)一个球壳,(ii)一个边界层像环面和(iii)一个冠上的吸积盘。两组光谱参数对应的“热”和“冷”种子光子模型进行了探索。该研究的一般结果是,对于大范围的尺寸,分数位于$η\sim 0.3$ - $0.7$范围内,因此与解释软时间滞后所需的范围兼容。由于有一个很大的不确定性的范围内,我们不能具体排除任何的几何形状或光谱模型,但分析表明,一个边界层类型的几何形状与“冷”种子光谱模型是有利于吸积日冕模型。更高质量的数据将允许更严格地约束几何体。我们的研究结果强调,有显着的加热的软光子源的康普顿化的光子,因此这种效果需要考虑到这些来源的任何详细的研究。
2016-03-20 astro-ph.HE
Discovery of a high confidence soft lag from an X-ray flare of Markarian 421
利用2005年11月9-10日进行的60 ks长的XMM-牛顿观测,给出了X射线和TeV亮耀变体Mrk 421的X射线变率特性。源经历了一个明显的耀斑,其中带间的时间滞后确定了一个非常高的置信水平。软(0.6-0.8 keV)X射线变化滞后硬(4-10 keV)变化1.09 ks,并且软滞后随光子能量差的增加而增加。与能量相关的软滞后可以很好地拟合为导致观测到的X射线发射的相对论电子分布的与能量相关的冷却时标之差,这将发射区的磁场强度和多普勒因子限制在Bδ^(1/3)~1.78 Gauss。
2010-03-26 astro-ph.HE
X-ray time lags in PG 1211+143
我们研究了最近对PG 1211+143的~ 630 ksXMM-牛顿观测的X射线时间滞后。我们发现在整个XMM-牛顿EPIC带通的相关性很好的变化,与第一次检测到的硬滞后在这个源的平均时间延迟高达~ 3 ks在最低频率。我们发现,能量依赖的低频硬滞后尺度近似线性与日志(E)时,平均在所有轨道上,符合传播波动模型。然而,我们发现,低频滞后行为变得更加复杂的时间尺度上长于一个单一的轨道,暗示了其他模式的变化。我们还检测到在~10^{-4}Hz处的高频软滞后,其延迟峰值的幅度小于0.8ks,这与我们在小尺度混响方面讨论的先前观测结果一致。
2018-01-11 astro-ph.HE
Modeling fast X-ray variability around an accreting black hole
本研究针对黑洞X射线双星爆发中的X射线波段间频率相关滞后现象,通过喷流基底日冕几何下的蒙特卡罗模拟,结合吸积率涨落与回响延迟,自洽重现软硬滞后及演化,并指出偏振观测对确定日冕几何的关键作用。
2025-04-21 astro-ph.HE
The NICER "Reverberation Machine": A Systematic Study of Time Lags in Black Hole X-Ray Binaries
我们进行了第一次系统的搜索所有NICER档案观测的黑洞(和候选人)低质量X射线二进制的混响签名。混响滞后是由直接日冕发射和反射盘分量之间的光旅行时间差引起的,因此它们的性质是盘-日冕几何形状的有用探针。我们检测到新的签名混响滞后在8个源,增加总样本从3到11,并研究混响滞后属性的演变源演变爆发。我们发现,在所有的9个源与超过1混响滞后检测,混响滞后变得更长,并在较低的傅立叶频率占主导地位,在硬到软的状态过渡。这一结果表明,混响滞后的演化是低质量X射线双星黑洞状态跃迁的全局性质,这对约束这种状态跃迁的模型是有价值的。混响滞后的演化表明,电晕是一个垂直扩展和/或得到喷射状态转换期间的射流的基础。我们还发现,在硬态下,混响滞后变短,就像QPO移动到更高的频率,但然后在状态转换,而QPO继续到更高的频率,滞后变长。我们讨论了冠状几何和QPO的物理模型的影响,根据这一新的发现。
2022-05-02 astro-ph.HE
Understanding Reverberation Lags in 1H0707-495
最近在NLS 1星系1H 0707 -495中发现了来自超大质量黑洞附近的第一个反射滞后。我们将这种滞后解释为来自黑洞附近物质的反射,这些物质在事件视界(一个内部反射器)的几个引力半径内。后来米勒等人声称,这种滞后可以由更远的物质产生,在数百个引力半径处(一个外部反射器)。在这里,我们批判性地探讨他们对滞后的解释。详细的软,硬能带之间的时间滞后的能量依赖性是很好的建模内反射器使用我们以前发表的光谱模型。Miller等人通过忽略软带中的黑体分量得到了相反的主张。如果满足几个难以置信的条件,大规模的外反射器可以产生软滞后。一个额外的传递函数是需要在软带对应的一个区域,是物理上接近的连续源,或接近我们的视线和对着一个小的立体角在源,挑战生产的观察到的光谱。我们发现,原来的内部反射器的混响非常接近的黑洞的解释提供了一个自洽的和强大的模型,解释的能量谱和定时特性,包括时间延迟,功率谱和形状的相干函数。其中一些性质与简单的大尺度外反射模型的预测相反。
2010-10-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Hard X-ray Lags in Active Galactic Nuclei: Testing the Distant Reverberation Hypothesis with NGC 6814
我们提出了一个X射线光谱和时间分析的可变活动星系NGC 6814,观察朱雀在2011年11月。值得注意的是,X射线光谱没有显示出在其他活动星系中通常观察到的软过剩的证据,尽管它的遮蔽程度相对较低,并且在整个朱雀带通中由内在的幂律连续体主导。尽管如此,我们清楚地检测到存在一个低频硬滞后约1600秒之间的0.5-2.0和2.0-5.0千电子伏的能带大于6西格玛的意义,类似于文献中报道的各种其他活动星系核。在这些能量下,来自例如非常弱的、未检测到的软过量或来自远距离反射的任何额外发射必须贡献小于观测到的计数的3%(在90%置信度下)。考虑到除了幂律之外没有任何重要的连续谱发射成分,我们可以排除那些对观察到的滞后行为进行远距离再处理的模型,这些模型必须与连续谱发射相关联。这些结果与低频硬滞后的传播波动起源完全一致,并且与高频软滞后的解释完全一致,高频软滞后是来自内部吸积盘的混响,这是在具有强软过剩的最高质量活动星系核数据中看到的一个共同特征。
2013-10-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray/UVOIR Frequency-resolved Time Lag Analysis of Mrk 335 Reveals Accretion Disk Reprocessing
针对Mrk 335紫外/光学时滞远长于标准盘预期的问题,本文用高斯过程处理不规则采样并开展频率分辨时滞分析,首次对比傅里叶与ICCF时滞,发现长时标存在独立成分且软X射线时滞或源于光行时延迟。
2023-07-20 astro-ph.HE
Discovery of Fe K-alpha X-ray reverberation around the black holes in MCG-5-23-16 and NGC 7314
最近的几次X射线观测揭示了活动星系核中光谱成分之间存在混响时间延迟。大多数观测到的滞后是在直接看到的幂律康普顿化分量和黑洞附近反射产生的软过剩之间。NGC 4151是第一个在铁K波段显示出这些滞后的天体。在这里,我们报告的混响滞后的发现,在铁K波段的其他两个来源:MCG-5-23-16和NGC 7314。在这两个对象中,6-7 keV的带,其中Fe K线峰值,滞后于较低和较高能量的带,时间延迟约1千秒。这些滞后不太可能是由于窄铁钾线。它们与相对论加宽的铁K线的反射完全一致。测量的滞后,他们的时间尺度和光谱模型,表明大部分的辐射分别在MCG-5-23-16和NGC 7314的5和24个引力半径处发射。
2013-03-15 astro-ph.HE
Discovery of soft and hard X-ray time lags in low-mass AGNs
黑洞(BH)质量和活动星系核(AGN)和BH X射线双星(BHXRB)的软滞后性质之间的标度关系表明,在吸积BH系统跨越广泛的质量范围内工作的相同的基本物理机制。然而,AGN的低质量端从未被详细探索过。在这项工作中,我们将现有的标度关系扩展到低质量活动星系核,作为正常质量活动星系核和BHXRB之间的锚。为此,我们构建了一个样本的低质量活动星系核($M_{\rm BH}<3\times 10^{6} M_{\rm \odot}$)从XMM牛顿存档和测量频率分辨的软(0.3-1千电子伏)和硬(1-4千电子伏)X射线发射之间的时间延迟。我们报告说,软带滞后于硬带发射在高频率$\sim[1.3-2.6]\times 10^{-3}$ Hz,这被解释为一个信号的混响从内部吸积盘在响应直接的日冕发射。在低频率($\sim[3-8]\times 10^{-4}$ Hz),硬带落后于软带的变化,我们解释的亮度波动通过日冕向内传播的背景下。假设电晕的灯柱几何形状,我们发现样品的X射线源分别以$\sim 10r_{\rm g}$和$\sim 6r_{\rm g}$的平均高度和半径延伸。我们的研究结果证实,BH质量和软滞后幅度/频率之间的标度关系推导出的高质量活动星系核可以安全地外推到低质量活动星系核,吸积过程确实是独立的BH质量。
2021-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
RXTE Observations of New Black Hole Candidates XTE J1752-223 and MAXI J1659-152
我们报告的最新结果,我们的X射线监测新的银河系黑洞(BH)候选人XTE J1752-225和MAXI J1659-152进行罗西X射线定时探测器(RXTE)的分析。我们调查的各个方面的RXTE数据,包括能量和功率谱,可变性能量分布和软,硬能带之间的相位滞后。源一般表现出预期从吸积恒星质量BH的光谱状态和演变。不同的变异性分量的能量分布表明,非周期性噪声的频谱相对于总均方根频谱始终较软,而准周期(QPO)特征的频谱较硬。在相位滞后中观察到特别有趣的行为。也就是说,XTE J1753-223表明硬频带中的QPO滞后于软频带中的QPO。这与之前在其他明亮的BH候选者中报道的情况相反,也是在我们对MAXI J1659-152的分析中发现的。我们报告的BH质量估计使用的频谱时序相关缩放技术的结果。也就是说,我们得到了XTE J1752-223和MAXI J1659-152的BH质量分别为9.5 +/-1.5和20+/-3太阳质量。
2011-03-02 astro-ph.HE
The phase lags of high-frequency quasi-periodic oscillations in four black-hole candidates
我们测量了黑洞系统中高频准周期振荡(QPO)的相位滞后谱(QPO频率为GRS 1915+105(35 Hz和67 Hz),GRO J1655-40(300 Hz和450 Hz),XTE J1550-564(180 Hz和280 Hz)和IGR J17091-3624(67 Hz))。分别在GRS 1915+105和IGR J17091-3624中的67-Hz QPO和在GRO J1655-40中的450-Hz QPO的滞后谱是硬的(硬光子滞后于软光子)并且彼此一致,硬滞后随能量增加。相反,GRS 1915+105中35-Hz QPO的滞后是软的,并且滞后随着能量的增加而变得更软; 35-Hz QPO的滞后谱与67-Hz QPO的不一致。GRO J1655-40中的300-Hz QPO和XTE J1550-564中的180-Hz和280-Hz QPO的滞后与能量无关,彼此一致,并且为零或略正(硬滞后)。对于GRO J1655-40,300-Hz QPO的滞后谱与450-Hz QPO的滞后谱显著不同。XTE J1550-564中180-Hz和280-Hz QPO的滞后谱的相似性表明这两者是在不同观测中以不同频率看到的相同QPO。GRS 1915+105中67 Hz QPO的滞后谱与窄线Seyfert 1星系RE J1034+396中$2.7 \times 10^{-4}$ Hz QPO…
2013-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE