Formation and Evolution of Ultraluminous X-ray Pulsar Binaries to Pulsar-Neutron Star and Pulsar-White Dwarf Systems
最近的观测和理论研究表明,某些超铝X射线(ULX)源可能含有中子星(NS)吸积体。然而,NS ULX的施主星的形成通道和性质仍然不确定。采用非保守和旋转相关的原始双星演化的质量转移模型,我们系统地研究了如何形成脉冲星ULX的观测脉冲星ULX。我们的模拟结果表明,脉冲星ULXs与Be星和中等或/和高质量的捐助者匹配观测到的视光度,轨道周期和观测指示的捐助者质量的已知脉冲星ULXs。具有Be和中间供体的ULX是主要贡献者。吸积引起的WD坍缩路径对NS ULX的贡献为4.5%,4.0%的NS ULX是通过电子俘获超新星(SNe)形成的,91.5%的NS ULX是通过核坍缩SNe形成的。我们还研究了脉冲星ULX到双致密星系统的演化。我们没有发现NS-黑洞系统(在哈勃时间合并),从脉冲星ULX演变。通过脉冲星ULX演化的脉冲星-白矮星(WD)事例对整个NS-WD引力波源有重要贡献。在所有LISA NS-WD和NS-NS源中,经历脉冲星ULX的脉冲星WD和脉冲星NS病例的贡献分别为$\sim$ 40%和11%。不同模型的蒙特卡罗模拟噪声给出了不可忽略的不确定性。
2020-10-23 astro-ph.HE
The Magnetic Field of the Ultraluminous X-ray Pulsar M82 X-2
最近在M82中的超亮X射线源X-2中探测到脉动。这颗新发现的脉冲星被描述为一颗普通的中子星,其磁场为1 TG,并在爱丁顿速率以上吸积,而它又被描述为一颗类磁星的脉冲星,其磁场为100 TG,并在量子极限以上。我们在这里表明,这种X射线源在任何意义上都不是外来的。沿着场线的吸积的标准方程预测,对于所测量的自旋周期$P_S$和上自旋速率$\dot{P_S}$,各向同性X射线光度$L_X$必须接近爱丁顿极限(即,$L_{X}\approx 3.5\times 10^{38}$ ~erg~s $^{-1}$);并且不依赖于$P_S$的表面磁场$B$必须是适度的(即,$B_*\approx 1-10$ TG)。观测到的更高的光度可以用我们方向上发生的中等数量的几何光束来解释。其他超亮X射线源也可能是具有类似物理特性的普通类星体,但由于发射必须发生在对观察者有利的角度,我们预计未来很少会发现这样的类星体。
2016-06-21 astro-ph.HE
On the magnetic field of the ultraluminous X-ray pulsar M82 X-2
超亮X射线脉冲星M82 X-2的发现引起了人们对吸积中子星性质的热烈讨论。在以往的研究中,中子星的磁场是根据标准的薄磁化吸积盘模型,从观测到的自旋上升/下降速率导出的。然而,在超爱丁顿吸积下,吸积盘的内部变得几何厚。在这项工作中,我们考虑了来自中子星的辐射反馈和厚盘中的亚开普勒旋转,并计算了测量的自旋变化率的磁矩-质量吸积率关系。我们发现导出的中子星偶极磁场依赖于所采用的最大吸积率,但可能是$\lesssim 10^{13}$ G。预测的吸积率变化可以用来测试所提出的模型与观测比较。
2017-04-01 astro-ph.HE
A Possible 55-day X-ray Period of the Ultraluminous Accreting Pulsar M82 X-2
我们报告一个可能的检测到一个55天的X射线调制的超铝吸积脉冲星M82 X-2从档案钱德拉观测。由于已知M82 X-2的轨道周期为2.5天,如果55天的周期是真实的,那么它就是该系统的超轨道周期。我们还研究了其他三个附近的超亮X射线源在M82的中心区域与钱德拉数据的变化,并没有发现任何证据的周期性。此外,我们重新审查了以前报告的62天周期附近的中心区域的M82通过执行系统的定时研究与所有档案罗西X射线定时探测器和雨燕数据。利用各种动力学时间分析方法,我们证实62天周期是不稳定的,这表明它不是与以前的工作一致的M82 X-1的轨道周期。
2016-06-28 astro-ph.HE
On the Magnetic Fields of Ultraluminous X-ray Pulsars
到目前为止,已经发现了相当多的超铝X射线(ULX)天体。在这项工作中,我们构建了一个超爱丁顿,磁吸积盘模型来估计偶极磁场的8个ULX星系的基础上,他们观察到的自旋上的变化和光度。我们得到了偶极磁场解的两个分支。它们分布在分别对应于低和高$B$溶液的$B\sim (0.16-64.5)\times 10^{10}\,{\rm G}$和$\sim (0.275-79.0)\times 10^{13}\,{\rm G}$范围内。低磁场解对应于中子星远离自旋平衡的状态,而高磁场解则接近自旋平衡。在Be型ULX双星中导出的超强磁场意味着Be型ULX双星中的吸积模式可能比持久ULX双星中的吸积模式更复杂,并且可能不能用磁化吸积盘模型来解释。我们建议,吸积器和螺旋桨制度之间的过渡可以用来区分低和高$B$磁场的解决方案,除了检测的回旋共振散射功能。
2021-03-30 astro-ph.HE
Anti-glitches in the Ultraluminous Accreting Pulsar NGC 300 ULX-1 Observed with NICER
我们提出的证据,三个自旋下降故障(或“反故障”)的超铝吸积X射线脉冲星NGC 300 ULX-1的定时观测与中子星内部成分探测器(NICER)。我们的时序分析揭示了三个突然自旋下降事件的幅度$Δν= -23, -30,$和$-43 \,μ$ Hz(分数幅度$Δν/ν= -4.4, -5.5,$和$-7.7 \times 10^{-4}$)。我们通过前两个毛刺确定了完全相位相干的定时解决方案,这使我们对它们的检测具有很高的信心,而第三个候选毛刺则不太安全。它们的大小(符号相反)比任何已知的射电脉冲星故障都要大。这可能是由于脉冲星长时间的快速自旋,导致恒星的超流和非超流成分之间的角动量突然转移。我们没有发现任何证据的轮廓或光谱变化的时代的毛刺,支持的结论是,这些是由于相同的过程中正常脉冲星毛刺,但在相反的。
2019-05-28 astro-ph.HE
Super-Eddington accretion onto the Galactic ultraluminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124
我们报告了第一颗银河系超亮X射线脉冲星Swift J0243.6+6124在2017-2018年爆发期间的光谱行为。在亚爱丁顿能级,源光谱的特点是由三个发射分量,分别来自吸积柱,热点,和一个广泛的铁线发射区。当辐射源高于爱丁顿极限时,热点温度升高,光谱中出现两个以上的黑体分量。一个黑体分量的半径为10-20公里,可能来自吸积柱的顶部。另一个在黑体光度为(1 - 2)*10^38 erg/s时饱和,与中子星的爱丁顿极限一致。这与紧凑物体上的超爱丁顿吸积将为光学厚度的外流提供动力的情况非常一致,并表明吸积率是临界值的60-80倍。这表明磁化系统上的超级爱丁顿吸积也可以为大规模的风提供动力。在超爱丁顿层,铁谱线变得更加显著和蓝移,并被认为与中央漏斗或喷流中的超快风有关。这个源,如果位于外部星系,将像其他超亮星系一样出现。
2019-01-28 astro-ph.HE
Evidence for a Variable Ultrafast Outflow in the Newly Discovered Ultraluminous Pulsar NGC 300 ULX-1
超铝类星体是自然界中存在持续性超爱丁顿吸积的一个明确证据。他们支持的方案,根据该方案,大多数超铝X射线源(ULX)是恒星质量的超爱丁顿吸积器,而不是亚爱丁顿中等质量的黑洞。超临界吸积理论的一个重要预言是存在中等电离气体以温和相对论速度的强大外流。在实践中,X射线光栅(如XMM-牛顿机载RGS)的光谱分辨率需要在ULX中解析其观测特征。使用RGS,在3个ULX的光谱中发现了流出物(目前已知没有一个是质子)。最近,在NGC 300中发现了第四颗超亮脉冲星。在这里,我们报告了在2016年12月XMM-牛顿和NuSTAR对该源进行的两次同时观测中的一次观测中,在该物体的X射线光谱中检测到超快外流(UFO),其重要性超过3σ。流出物的预计速度为65000 km/s(0.22 c),电离系数较高,对数值为3.9。这是中子星ULX中UFO的第一个直接证据,也是第一次在ULX光谱中同时在软X射线和硬X射线数据中看到它的证据。在对该物体的其他观察中,我们没有发现UFO的证据,这可以用吸收体的cluerous性质或吸积流视角的轻微变化来解释。
2018-06-18 astro-ph.HE
Study on the magnetic field of the ultraluminous X-ray pulsar RX J0209.6-7427
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences(阿亚巴塔观测科学研究所)
研究超亮X射线脉冲星RX J0209.6-7427的磁场及自转周期演化,发现其磁场在2.4-4×10¹³G范围内,推测其未来可能成为毫秒脉冲星。
2025-07-21 astro-ph.HE
Study of Recent outburst in the Be/X-ray binary RX J0209.6-7427 with AstroSat: A new ultraluminous X-ray pulsar in the Magellanic Bridge?
我们使用AstroSat卫星上的软X射线望远镜(SXT)和大面积X射线正比计数器(LAXPC)仪器进行观测,在其罕见的2019年爆发期间对RX J0209.6-7427进行了时间和光谱研究。NICER飞行任务首次在0.2-10千电子伏能量带探测到周期为9.29秒的脉动,如本文所述,AstroSat在0.3-80千电子伏的宽能量带探测到周期为9.29秒的脉动。脉冲星在爆发期间表现出快速自旋。能量分辨折叠脉冲轮廓产生在几个能量带在3-80 keV。据我们所知,这是第一次报告的时间和光谱特性,这是二元脉冲星的硬X射线。存在脉冲轮廓随能量的演变的建议。通过对脉冲星能谱的最佳拟合,推测RX J 0209.6 -7427的X射线光度为${1.6}\times 10^{39}$ ergs $^{-1}$。我们的时间和光谱的研究表明,这个源的特点,一个超明亮的X射线脉冲星在麦哲伦桥。详细的结果,并在目前的想法进行了讨论。
2020-04-27 astro-ph.HE
Discovery of a 0.42-s pulsar in the ultraluminous X-ray source NGC 7793 P13
NGC 7793 P13是一个可变(亮度范围~100)的超亮X射线源(ULX),被认为是一个双星系统中的恒星质量黑洞,其质量小于15 M $_{\odot}$,轨道周期为64 d,伴星为18-23 M $_{\odot}$ B 9 Ia。在EXTraS项目中,我们在NGC 7793 P13的两次XMM-牛顿观测中发现了周期约为0.42 s的脉动,在此期间,在$L_{\mathrm{X}}\sim2.1\times10^{39}$和$5\times10^{39}$ erg s $^{-1}$(0.3-10 keV波段)检测到了源。这些发现明确地表明,NGC 7793 P13中的致密物体是一颗以超爱丁顿速率吸积的中子星。虽然标准的吸积模型面临的困难占脉冲星X射线光度,多极磁场的存在与$B$ ~几个$\times$ 10 $^{13}$ G靠近吸积柱的底部似乎是在协议的系统的属性。
2017-01-04 astro-ph.HE
Spectral analysis of ultraluminous X-ray pulsars with models of X-ray pulsars
本文利用XMM-Newton和NuSTAR同时观测五颗超亮X射线脉冲星,发现其宽带光谱可用本地吸积X射线脉冲星模型描述,并揭示铁K-alpha发射线微弱或缺失的关键差异。
2025-07-21 astro-ph.HE
Exploring the magnetic field of the ultraluminous X-ray pulsar NGC 4631 X-8
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences(阿亚玻塔观测科学研究所)
研究NGC 4631 X-8的磁场和自转周期演化,发现其磁场在0.3-7×10¹⁴G范围内,推测其可能在数百万年后成为磁场约10⁹G的毫秒脉冲星,揭示ULXP的演化特征及毫秒脉冲星形成路径。
2026-04-20 astro-ph.HE
Spectral Evolution of Ultraluminous X-ray Pulsar NGC 300 ULX-1
我们报告了中子星内部成分探测器(NICER)在2018- 2019年期间对超铝质X射线脉冲星NGC 300 ULX-1进行的为期一年的软X射线观测活动的结果。我们的分析还利用了Swift/XRT和XMM-Newton的数据,以模拟和消除附近食X射线双星NGC 300 X-1的污染。我们构建并拟合了NGC 300 ULX-1在0.4- 4.0 keV范围内的一系列5天平均NICER光谱,以评估源的长期光谱演化,并发现吸收幂律模型提供了最佳拟合。在我们的观测过程中,源通量(0.4- 4.0 keV;被吸收)从$2\times10^{-12}$变暗到低于$10^{-13}{\rm\,erg\,s^{-1}\,cm^{-2}}$,光谱变软,光子指数从$Γ\approx1.6$变为$Γ\approx2.6$。我们解释了光谱软化的再处理发射从吸积盘边缘进入视野,而脉冲星被可能的旋进盘。一些光谱拟合显着改善了磁盘黑体组件的列入,我们推测,这可能是由于脉冲星出现在之间的部分覆盖吸收体的遮蔽情节。我们证实,我们观察到的系统的低通量状态(由于视线吸收)偶尔出现的脉冲星,表明短期源的变化嵌套在长期的吸积盘岁差时间尺度。
2022-10-11 astro-ph.HE
An accreting pulsar with extreme properties drives an ultraluminous x-ray source in NGC 5907
邻近星系中的超铝X射线源(ULX)比我们银河系中的任何X射线源都要亮。ULX通常被建模为以非常高的速率吸积的恒星质量黑洞(BH)或中等质量黑洞。我们的观测结果表明,NGC 5907 ULX是一颗X射线吸积中子星(NS),其自旋周期从2003年的1.43~s演化到2014年的1.13~s.它的各向同性峰值亮度约为17.1Mpc的爱丁顿极限的1000倍。标准的吸积模型无法解释它的光度,即使假设光束发射,但一个强大的多极磁场可以描述它的属性。这些发现表明,其他极端的ULX(X射线光度> 10^{41} erg/s)可能藏有NS。
2017-02-26 astro-ph.HE
Monte-Carlo simulations on possible collimation effects of outflows to fan-beamed emission of ultraluminous accreting X-ray pulsars
脉动超铝X射线源(PULXs)是一种吸积星,其表观X射线亮度超过$10^{39}\, \rm erg\ s^{-1}$。我们用蒙特卡罗模拟研究了在存在吸积流出时,高准直效应(或强聚束效应)是否对脉冲X星中中子星吸积柱的扇形束辐射起主导作用。我们发现,附近的三个脉冲X(RX J0209.6 $-$ 7427,斯威夫特J0243.6+6124和SMC X-3),即这里的三个火枪手,有他们的主要脉冲发射没有强烈的准直,即使强流出存在。这个结论可以扩展到目前的河外PULX样本,如果吸积外流通常是从它们产生的。这意味着观测到的PULX的高亮度确实是内在的,这可以用来推断$\sim10^{13-14}$ G存在非常强的表面磁场,可能是多极场。然而,如果由于辐射压力导致的吸积盘球形化,从PULX中的吸积盘发射出强烈的外流,则可能需要$\sim10^{12}$ G的规则偶极磁场,与三个火枪手的磁场相当,它们经历了从远低于爱丁顿极限的巨大光度变化(NS为$2\times10^{38}\, \rm erg\ s^{-1}$)到超级爱丁顿,它们的最大光度填补了银河系外的PULX和银河系外的PULX之间的光度差距。
2022-11-15 astro-ph.HE
Search for Fast Radio Bursts and radio pulsars from pulsing Ultraluminous X-ray Sources
本研究利用FAST和Parkes射电望远镜对8个脉冲超亮X射线源进行FRB和脉冲星搜寻,未探测到信号,为射电通量设定了严格上限,并约束了PULXs作为FRB前身星的理论模型。
2025-04-03 astro-ph.HE
An ultraluminous nascent millisecond pulsar
如果超铝源(ULX)M82 X-2维持其测量的自旋上升值$\dot ν= 10^{-10}\,{\rm s^{-2}}$,它将在不到$10^5\,$年的时间内成为毫秒脉冲星。观察到的$10^{40}\,$ erg/s的(各向同性)光度也支持这样的观点,即中子星在吸积$0.1\,{\rm M_\odot}$时将旋转到毫秒周期--报道的这种ULX的硬X射线光度,连同旋转值,意味着与向下延伸到恒星表面附近的吸积盘一致的扭矩,正如对于恒星偶极磁场($B\lesssim 10^9\,$ G)的低值所预期的那样。这表明毫秒脉冲星形成的一个新渠道--在高质量X射线双星(HMXB)中--并可能对引力波的研究产生影响,并可能对通过吸积引起的坍缩形成低质量黑洞产生影响。
2015-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsed fraction of super-critical column accretion flows onto neutron stars: modeling of ultraluminous X-ray pulsars
基于Kawashima等人的模拟结果,计算了磁轴与自转轴不重合的磁化中子星(NS)上超临界柱吸积流的脉冲分数(PF). (2016,PASJ,68,83).在这里,我们求解史瓦西时空中光的测地线方程,以考虑光的弯曲效应。引力红移和相对论性多普勒效应的气体运动的吸积柱也被纳入。脉冲发射的出现是因为观测到的亮度,它超过了恒星质量黑洞的爱丁顿亮度,通过NS旋转引起的柱的进动而周期性地变化。PF倾向于随着$θ_{\rm obs}$接近$θ_{\rm B}$而增加,其中$θ_{\rm obs}$和$θ_{\rm B}$是观察者的视角和从旋转轴测量的磁轴的极角。最大PF约为50%。此外,我们发现对于$θ_{\rm obs} \lesssim 5^\circ$或对于$θ_{\rm B} \lesssim 5^\circ$,PF变得小于5%。我们的结果与超铝X射线散射体(ULXP)的观察结果一致,只有少数例外,因为ULXP大多表现出$\lesssim$ 50%的PF。我们目前的研究支持的假设,ULXPs是由超临界柱吸积到NS。
2020-03-17 astro-ph.HE
SWIFT Detection of a 65-Day X-ray Period from the Ultraluminous Pulsar NGC 7793 P13
NGC 7793 P13是一个超明亮的X射线源,其中包含一颗吸积脉冲星。本文报道了在该系统中用Swift观测探测到的~65 d周期的X射线调制。在X射线带中发现的调制周期为P = 65.05 +/-0.10 d,并且轮廓是不对称的,具有快速上升和较慢的衰减。另一方面,由Swift UVOT收集的u波段光变曲线证实了周期为P = 64.24 +/-0.13 d的光调制。我们探讨了X射线和光学周期的相位演化,并提出了两种解决方案。一个周期约为2700 - 4700 d的超轨道调制可能是由一个翘曲的吸积盘的进动引起的,这对解释光学数据的相位漂移是必要的。我们进一步讨论了这种~65 d周期性是否是由超轨道调制引起的。根据已知盘馈高质量X射线双星的自旋轨道周期和轨道超轨道周期之间的关系,粗略估计P13的轨道周期为3 - 7 d。在这种情况下,需要具有长得多的时间尺度的未知机制来解释相位漂移。通过长期观测,进一步研究这两个周期的稳定性,可以帮助我们探索它们的物理起源。
2017-01-10 astro-ph.HE
On the magnetic field of the first Galactic ultraluminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124
我们报告了对银河系第一颗超亮X射线脉冲星Swift J0243.6+6124爆发最后阶段的监测,在爆发的峰值达到了$\sim$ 40 Eddington光度。使用{ \it Swift}/XRT望远镜的监测计划的主要目的是利用过渡到“推进器”状态的光度来测量中子星的磁场。不幸的是,能见度的限制不允许我们观察到足够低的通量来检测这样的转变。螺旋桨光度$L_{\rm prop}<6.8\times10^{35}$ erg s $^{-1}$的严格上限意味着磁场$B<10^{13}$ G的偶极分量,在有效磁层大小的合理假设下。另一方面,所观察到的脉冲轮廓和脉冲部分与通量点的变化,在临界光度$L_{\rm crit}\sim3\times10^{38}$ erg s $^{-1}$在爆发的上升和下降部分的发射区域的几何形状。我们将观测到的变化与吸积柱的开始联系起来,这使我们能够独立地估计$B>10^{13}$ G的中子星表面附近的磁场强度。鉴于现有的不确定性,在有效的磁层大小,我们的结论是,这两种估计是勉强相互兼容。
2018-06-25 astro-ph.HE
Discovery of a 9.67-s pulsar in an ultraluminous X-ray source in NGC 4631 with XMM-Newton
本文报道利用XMM-Newton在NGC 4631中发现新的脉冲型超亮X射线源X-8,其脉冲周期为9.67秒并具有迄今最大的自旋加速率之一,确认为中子星,为研究超爱丁顿吸积物理提供了关键样本。
2025-11-06 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray sources as neutrino pulsars
中子星吸积光度的经典极限由爱丁顿光度给出。磁化中子星吸积的先进模型解释了磁约束吸积柱的出现,并允许吸积光度比爱丁顿值高几十倍。然而,最近在NGC 5907中发现的来自超铝X射线源(ULX)的脉动表明,吸积光度可以超过爱丁顿值高达500倍。我们提出了一个模型来解释NGC 5907中ULX-1的观测性质,而没有任何特别的假设。我们表明,吸积柱在极端光度成为平流。在小的几何体积内的巨大能量释放和平流导致在吸积柱的底部非常高的温度,这需要考虑由于中微子发射的能量损失,这可能比辐射能量损失更有效。我们发现,总光度的质量吸积率以上$10^{21}\,{\rm g\,s^{-1}}$是由中微子发射类似的情况下,核心坍缩超新星。我们认为,吸积率测量的基础上检测到的光子光度的情况下,明亮的ULX供电的中子星可以在很大程度上被低估,由于强烈的中微子发射。最近在星系NGC 5907中发现的脉动ULX-1,其光子光度为$\sim 10^{41}\,{\rm erg\,s^{-1}}$,预计在中微子中更亮,因此是第一颗已知的中微子脉冲星。
2018-02-22 astro-ph.HE
Evolution of the spin, spectrum and super-orbital period of the ultraluminous X-ray pulsar M51 ULX7
M51 ULX 7是一小批已知的超铝X射线准直器(ULXP)之一。中子星的自转周期为2.8秒,围绕伴星的公转周期为2天,其X射线光变曲线显示其超轨道周期为38天。在这里,我们展示了2019年的NuSTAR和XMM-Newton数据,这些数据是在光源接近峰值亮度时获得的。我们探测到脉动,自2018年以前探测到以来,它们以3 $\pm0.5\times10^{-10}$ s $^{-1}$ s的速度旋转。该数据还提供了第一个高质量的宽带频谱源。我们发现它与其他ULXP非常相似,有两个盘状组件和一个高能量尾巴。当结合2018年获得的XMM-牛顿数据时,我们探索了具有超轨道相位的光谱分量的演化,发现较热分量的光度驱动超轨道通量调制。盘组件的倾角似乎随相位而变化,这可能支持这些超轨道周期是由盘进动引起的想法。我们还用3年的Swift/XRT监测重新检查了超轨道周期,发现周期是可变的,从2018--2019年的38.2 $\pm0.5$天增加到2020--2021年的44.2 $\pm0.9$天,这排除了超轨道周期的其他解释。
2021-11-09 astro-ph.HE
Fan beamed X-ray emission from 1 keV to above 130 keV from the ultraluminous X-ray pulsar RX J0209.6-7427 in the Small Magellanic Cloud
我们详细介绍了2019年大爆发期间小麦哲伦星云中瞬态X射线脉冲星RX J0209.6 $-$ 7427的时间和光谱分析。它的距离比大多数银河系X射线星体更远,它的峰值亮度被确定为\it;因此它是一个脉冲超亮X射线源(PULX)。由于\textit{Insight} -HXMT的宽能带,它的脉冲X射线发射被检测到从1 keV到130 $-$ 180 keV带,这是从银河系以外的任何PULX检测到的最高能量发射。这使我们能够得出结论,它的主要脉冲X射线发射来自吸积柱的“扇形束”,因此它的光度是内在的。我们还估计它的磁场(4.8 $-$ 8.6)$\times10^{12}$ G或(1.7 $-$ 2.2)$\times10^{13}$ G,从它在爆发期间吸积柱结构中的自旋演化或跃迁;我们认为磁场强度的两个值对应于中子星的偶极和多极磁场,类似于最近在银河系PULX Swift J0243.6+6124中的发现。因此,中子星的性质及其ULX辐射可以在当前吸积中子星的理论框架内理解。这可能对理解那些更远的河外PULX的性质有影响。
2022-08-31 astro-ph.HE
Phase-Dependent Spectral Shape Changes in the Ultraluminous X-Ray Pulsar NGC 5907 ULX1
本文通过XMM-Newton和NuSTAR同时观测,研究超亮X射线脉冲星NGC 5907 ULX1的相位分辨光谱,发现幂律成分在峰前相位比峰后相位更硬,揭示其中子星磁层具有不对称几何结构。
2024-04-30 astro-ph.HE
Pulsator-like spectra from Ultraluminous X-ray sources and the search for more ultraluminous pulsars
超亮X射线源(ULX)是一群银河系外天体,其亮度超过10 Msun黑洞(BH)的爱丁顿极限。它们的性质被广泛解释为吸积恒星质量或中等质量的黑洞。然而,最近通过发现周期性脉动,在ULX中至少发现了三颗中子星(NS)。受这些发现的启发,我们使用简单的连续模型研究了明亮ULX样本的光谱特性,该模型被广泛用于拟合银河系中吸积磁性NS的X射线光谱。我们发现,这样一个模型,由一个高能量指数截止的幂律组成,非常适合这里分析的ULX光谱的大部分,在一个级别上相当于涉及吸积BH的模型。仅凭这些理由,我们认为其他非脉动ULX可能拥有NS。我们还发现,在2 keV以上,已知脉动ULX的光谱比样品中大多数其他ULX的光谱更硬,只有IC 342 X-1和Ho IX X-1显示出具有可比硬度的光谱。因此,我们认为,这两个ULXs可能会举办一个吸积NS和鼓励搜索周期性脉动的流量。
2017-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
An emission mechanism explaining off-pulse emission originating in the outer magnetosphere of pulsars
我们研究了脉冲星磁层中相对论流出等离子体中的回旋共振不稳定性。不稳定的条件下,导致无线电发射的sub-GHz频率制度,这是可能被视为关闭脉冲发射。最近的研究表明,存在的关断脉冲发射在长周期的等离子体,我们证明了这个等离子体过程是一个积极可行的机制。
2013-06-10 astro-ph.HE
The First Insights into an Ultraluminous X-ray Pulsar with XRISM: Phase-Resolved High-Resolution Spectroscopy of the Fe K-shell Band of M82 X-2
Rikkyo University(立教大学);Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);Nagoya University(名古屋大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
该研究利用XRISM的高分辨率光谱技术,对M82 X-2的Fe K壳层带进行相分辨光谱分析,发现脉冲信号的Fe Kα发射线宽度异常,表明超亮X射线脉冲星系统中存在额外的发射源。
2026-05-18 astro-ph.HE
Diffuse X-ray emission around an ultraluminous X-ray pulsar
超亮X射线源(ULX)是位于偏离其宿主星系中心的河外X射线发射源,如果各向同性发射,其亮度超过几个${10^{39}\text{ erg s}^{-1}}$。周期性调制的发现表明,在某些ULX中,吸积的致密天体是一颗中子星,这表明它们的光度大大高于爱丁顿极限。在这方面最极端的天体是${NGC 5907~ULX-1}$(ULX 1),其峰值亮度是爱丁顿极限的500倍。在钱德拉观测探测ULX1的低态期间,我们在ULX1的位置检测到弥散X射线发射。它的直径是$2.7 \pm 1.0$ arcsec,包含25个光子,没有一个低于0.8 keV。我们将这个扩展的结构解释为由ULX1风驱动的膨胀星云。其直径约为${200\text{ pc}}$,特征能量为${\sim 1.9\text{ keV}}$,光度为${\sim 2\times10^{38}\text{ erg s}^{-1}}$,这意味着${1.3\times10^{41}\text{ erg s}^{-1}}$的机械能和年龄为${\sim 7 \times 10^{4}\text{ yr}}$。这种解释表明,一个真正的超爱丁顿状态可以持续的时间尺度远远长于驱动系统的中子星的自旋时间。由于单个ULX星云的机械能可以与整个星系的宇宙射线注入速率相媲美,因此ULX星云可能是重要的宇宙射线加速器。
2019-10-25 astro-ph.HE
Probing the nature of the low state in the extreme ultraluminous X-ray pulsar NGC 5907 ULX1
本文通过2003-2022年对极亮超亮X射线脉冲星NGC 5907 ULX1的长期监测,发现其在2017-2020年低态期间发生显著自旋减慢,并利用螺旋桨效应和吸积力矩模型首次将该源磁场约束为大于1e13G。
2023-02-07 astro-ph.HE
Pulsed Iron line Emission from the First Galactic Ultraluminous X-ray Pulsar Swift J0243.6+6124
本研究利用Insight-HXMT观测首个河内PULX Swift J0243.6+6124的爆发峰值数据,首次探测到其宽铁线的脉冲特征及相位偏移,提出吸积柱对内盘的不均匀照射是铁线调制的成因。
2024-01-29 astro-ph.HE
On the maximum accretion luminosity of magnetized neutron stars: connecting X-ray pulsars and ultraluminous X-ray sources
本文利用简化的吸积柱模型研究了发光X射线谱的性质。计算了中子星(NS)磁场和自旋周期的函数的最大可能光度。结果表明,对于类磁磁场($B\gtrsim 10^{14}\,{\rm G}$)和长自旋周期($P\gtrsim 1.5\,{\rm s}$),光度可以达到$10^{40}\,{\rm erg/s}$量级.相对狭窄的区域的可行NS参数,能够提供更高的光度导致的结论是,$L\simeq 10^{40}\,\,{\rm erg/s}$是一个很好的估计的限制吸积光度的NS。因为这个光度与在高质量X射线双星光度函数中观察到的截止值相吻合,否则在较低的光度下不会显示任何特征,所以我们可以得出结论,相当一部分超亮X射线源是在双星系统中吸积中子星。
2015-12-30 astro-ph.GA 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
Discovery of a 2.8 s pulsar in a 2 d orbit High-Mass X-ray Binary powering the Ultraluminous X-ray source ULX-7 in M51
在UNSEEN项目中,我们发现了超铝X射线源(ULX)M51 ULX-7的X射线发射中的2.8 s脉动,该项目旨在利用XMM-牛顿寻找新的脉动ULX(PULX)。脉冲形状是正弦曲线,即使在单次曝光(脉冲分数从小于5%到20%)内也观察到其幅度的大变化。M51 ULX-7是一个可变源,通常观测到的X射线亮度介于$10^{39}$和$10^{40}$ erg s $^{-1}$之间,位于旋涡星系M51 a的外围,距离8.6 Mpc。根据我们的分析,X射线脉冲星的轨道是一个二维双星,其投影半长轴为$a_\mathrm{X} \sin i \simeq$ 28 lt-s。对于1.4 $M_{\odot}$的中子星(NS),这意味着伴星质量的下限为8 $M_{\odot}$,将M51 ULX-7置于高质量X射线双星类别中。在2018年5月至6月的31天观测中,重心脉冲周期减少了$\simeq$ 0.4 ms,对应于自旋上升率$\dot{P} \simeq -1.5\times10^{-10}\text{s s}^{-1}$。在2005年的XMM-牛顿曝光档案中,我们测得$\sim$的自旋周期为3.3 s,表明长期自旋为$\dot{P}_{\mathrm{sec}}\simeq -10^{-9}\text{ s s}^{-1}$,这是其他已知PULX范围内的一个值。我们的研究结果表明,该系统由…
2020-05-11 astro-ph.HE
Continuous Gravitational Waves from Thermo-Elastic Mountains in Ultraluminous X-ray Pulsars
Lanzhou Center for Theoretical Physics, Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics, Lanzhou 730000, China(兰州理论物理中心,甘肃省理论物理重点实验室,教育部量子理论与应用重点实验室,甘肃省量子物理基础学科研究中心);Institute of Theoretical Physics & Research Center of Gravitation, School of Physical Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China(兰州大学物理科学与技术学院理论物理与引力研究中心);Department of Astronomy, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China(北京大学物理学院天文学系);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University, Beijing 100871, China(北京大学科维理天文与天体物理研究所);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China(中国科学院国家天文台)
本研究探讨超亮X射线脉冲星中磁致热弹性山脉产生的连续引力波,发现强磁场下非线性热传输增强四极矩,快速旋转的银河系ULXPs可能成为下一代探测器的目标。
2026-10-06 astro-ph.HE
The X-ray Pulsar M82 X-2 on its Propeller Line
{ \it NuSTAR}探测到了来自M82中的超亮X射线源X-2的脉动,而{ \it Chandra}的存档观测也让我们对它的占空比有了一个很好的了解。这颗新发现的脉冲星在过去的15年里至少出现了4次超级爱丁顿爆发,但在最低功率状态下,它的辐射略低于爱丁顿极限,其性质似乎是典型的高质量X射线双星。M82 X-2被描述为一颗普通的中子星,其磁场为1~TG,偶尔会在爱丁顿速率以上吸积,而M82 X-2则被描述为一颗类磁星脉冲星,其磁场为10-100~TG,达到量子极限以上。我们支持前一种解释。利用标准吸积理论和现有的观测资料,我们用两种独立的方法计算了这颗脉冲星的恒星磁场,结果表明,在任何一种情况下,恒星磁场都不会超过3~TG。我们讨论了我们的研究结果的影响,偶尔表现出类似的强大爆发的其他超铝X射线源。
2016-06-22 astro-ph.HE
A New Transient Ultraluminous X-ray Source in NGC 7090
我们报告在星系NGC 7090中发现了一个新的瞬态超亮X射线源(ULX)。这个新的ULX,我们称之为NGC 7090 ULX 3,是在2019-20年期间通过$Swift$监测发现的,迄今为止已经显示出$L_{\rm{X}} \sim 6 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$的峰值亮度。档案检索显示,在最近过渡到ULX制度之前,ULX 3似乎表现出相当稳定的亮度$L_{\rm{X}} \sim 10^{38}$ erg s $^{-1}$。这种强烈的长时间尺度变异性可能会让人联想到已知ULX脉冲星的小群体,尽管使用$XMM$ - $Newton$和$NuSTAR$进行的深度随访观察没有显示任何稳健的X射线脉动信号。然而,不能完全排除与从已知ULX光谱仪中观察到的脉冲类似的脉冲,因为在这些数据中未检测到的任何信号的脉冲分数的极限为$\lesssim$ 20\%。从这些观测的宽带光谱是一个简单的薄盘模型,符合亚爱丁顿吸积,这可能意味着一个中等大小的黑洞吸积($M_{\rm{BH}} \sim 40 ~ M_{\odot}$)。同样,考虑到可用宽带数据的有限信噪比,不能排除与其他ULX(和已知ULX光谱仪)中看到的超爱丁顿光谱一致的更复杂的模型。因此,为这种新的ULX提供动力的吸积物的性质仍然不确定。
2020-11-19 astro-ph.HE
Ultraluminous X-ray sources
超亮X射线源(ULX)代表了一类比银河系中任何黑洞都更亮的双星系统。这些物体的性质长期以来一直不清楚。最流行的ULX模型涉及以超爱丁顿速率吸积的中等质量黑洞(IMBH)或恒星质量黑洞。在过去的几年里,我们对这些天体的理解有了显著的提高,这使得超爱丁顿吸积模型更可取。X射线谱和光学谱都为超临界吸积盘的强外流提供了证据。另一个令人惊讶的结果是在四个ULX中发现了脉动,这表明这些系统必须拥有中子星。除了脉动的存在,超铝反射镜和正常ULX之间没有明显的区别。这一事实意味着大量已知的ULX最终可能是中子星。
2018-12-06 astro-ph.HE
Propeller effect in action in the ultraluminous accreting magnetar M82 X-2
本文介绍了在双星系统中吸积的中子星中首次观测到的类磁星磁场--M82星系中第一个脉动超亮X射线源X-2。使用钱德拉X射线天文台的数据,我们表明,源表现出双峰分布的光度与两个明确的峰分离的一个因素为40。这种行为可以解释为“螺旋桨制度”的吸积行动。在光度为~ $10^{40}$ erg/s的1.37 s脉冲星中,螺旋桨的出现暗示了~ $10^{14}$ G中子星磁场的偶极分量。
2016-01-07 astro-ph.HE
Absence of nebular He{\sc ii} $λ$4686 constrains the UV emission from the Ultraluminous X-ray pulsar NGC~1313~X--2
本研究通过缺失的星云He{\sc ii} $\lambda$4686发射约束了超亮X射线脉冲星NGC~1313~X--2的紫外光度,发现其紫外辐射低于$10^{39}$ erg/s,并暗示硬软ULXs可能存在内在差异。
2024-05-22 astro-ph.HE
SMC X-3: the closest ultraluminous X-ray source powered by a neutron star with non-dipole magnetic field
吸积中子星的磁场决定了它们的整体行为,包括最大可能的光度。一些模型需要高于平均水平的磁场强度(> 10^13 G)才能解释最近发现的脉动超铝X射线源(ULX)中的超爱丁顿质量吸积率。SMC X-3在2016-2017年的主要爆发期间的峰值亮度达到约2.5x10^39 erg/s,与ULX相当,因此使该源成为最近的ULX脉冲星。SMC X-3属于具有Be光学伴星的瞬态X射线星,并在2016年7月至2017年2月期间表现出巨大的爆发。在整个爆发期间,Swift/XRT和Fermi/GBM望远镜以及NuSTAR天文台都观测到了该源。收集的数据使我们能够使用几种独立的方法来估计SMC X-3中中子星的磁场强度。在爆发期间和爆发之间,源的自旋演化以及向所谓的螺旋桨区转变的光度在(0.3 - 7)x10^35 erg/s范围内,这意味着相对较弱的偶极场为(1 - 5)x10^12 G。另一方面,也有证据表明,在中子星表面附近存在更强的磁场。特别是,过渡从超到亚临界吸积制度与停止的吸积柱,回旋吸收功能的情况下,在宽带X射线光谱的源与NuSTAR和非常高的峰值光度有利于一个数量级更强的领域。这种差异使SMC X-3成为一个很好的候选者,以消除显着的非偶极分量的领域,和一个中间源之间的经典X射线的恒星和吸积磁星,可能构成一个可观的一部分ULX人口。
2017-06-19 astro-ph.HE
Polar Mounds on Strangeon Stars: the Neutrino Emission from Ultraluminous X-ray Pulsars
Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University, Ministry of Education(南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室);Department of Astronomy, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院天文学系)
研究超亮X射线脉冲星中热丘的中微子发射,揭示奇异子星在极端吸积条件下的关键作用。
2026-02-04 astro-ph.HE gr-qc
Neutrino beaming in ultraluminous X-ray pulsars as a result of gravitational lensing by neutron stars
本文研究超亮X射线脉冲星中中微子受中子星引力透镜效应影响形成束流图样的过程,发现视中微子光度可远超实际光度,但强放大仅出现在极小比例的中子星中,且与状态方程、恒星质量及中微子能量有关。
2025-01-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-Ray Views of Galactic Accreting Pulsars in High-Mass X-Ray Binaries
本综述概述了高质量X射线双星中吸积X射线脉冲星的吸积与辐射过程,总结了时域现象、光谱特性、演化及X射线偏振等多波段观测进展,并简要讨论了伽马射线双星等相关系统。
2024-12-23 astro-ph.HE
An evolving broad iron line from the first Galactic ultraluminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124
我们利用中子星内部成分探测器(NICER)在2017- 2018年的巨爆发期间对超铝质Be/X射线瞬态脉冲星Swift J0243.6+6124进行了光谱研究。1.2- 10 ~keV能谱可用吸收截止幂律模型近似。我们在6- 7千电子伏的能量范围内检测到强的、依赖于亮度的发射线。一个狭窄的6.42千电子伏的线,观察到的子爱丁顿政权,被认为是演变成一个广泛的铁线轮廓在超爱丁顿政权。其他功能被发现在6.67和6.97千电子伏的铁线复杂。一个不对称的宽线轮廓,峰值在6.67 keV,可能是由于多普勒效应和引力红移。NuSTAR和NICER观测到的1.2- 79 keV宽谱在爆发峰处由吸收截止幂律加上多条高斯线和黑体分量很好地描述。物理反射模型也进行了测试,以探测宽铁线功能。根据质量吸积率,我们发现的排放网站,从约5000公里的范围更接近表面的中子星。我们的研究结果进行了讨论的框架内的吸积盘和它的含义上的磁场,在磁层中存在的光学厚吸积幕,喷流发射,并预计在超爱丁顿吸积率的大规模,超快流出。在NICER或NuSTAR数据中,我们没有检测到任何回旋吸收线的特征。
2019-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical modelling of gamma-ray emission produced by electrons originating from the magnetospheres of millisecond pulsars in globular clusters
球状星团是伽马射线的辐射源。在GeV能量下,它们的发射归因于居住在星团中的毫秒磁星的磁层活动。相对论性粒子对周围光子场的逆康普顿散射被认为是球状星团GeV-TeV辐射的来源。利用对饥饿极帽模型模拟了合成毫秒脉冲星的γ辐射。除了脉冲星的发射特性外,合成脉冲星模型还产生了逃离脉冲星磁层的电子光谱。为了模拟球状星团的伽马射线发射,使用了合成毫秒脉冲星建模的两个产品。对居住在星团中的合成毫秒双星的伽马射线谱进行求和,以产生星团发射的磁层分量。这些电子被注入到合成的球状星团环境中。它们与团簇磁场和周围光子场的扩散和相互作用都用Bednarek & Sitarek(2007)模型进行,得到团簇发射的ICS分量。磁层分量和ICS分量之和给出了球状星团的合成γ能谱。合成的簇谱从GeV延伸到TeV能量。对两个球状星团:Ter 5和47 Tuc进行了详细的模拟。模拟能够再现(误差内)的形状和通量水平的GeV部分的光谱观察到的两个集群的费米/LAT仪器。在团簇光谱的TeV部分获得的合成通量水平与H.E.S.S.确定了47 Tuc的上限,最近检测到Ter 5的H.E.S.S.望远镜合成的球状星团模型,但是,是不能够再现的TeV光谱观察Ter 5的确切形状。
2013-04-26 astro-ph.HE
Modeling the light curves of ultraluminous X-ray sources as precession
我们提出了一个免费提供的xspec模型的调制中看到的长期光变曲线的多个超铝X射线源(ULXs)。通过将多个电子散射(射线跟踪与蒙特卡洛例程)的物理,我们超越了分析预测,并表明,几何光束的辐射在锥形流出可以超过100倍的开口角小于$10^\circ$。我们将我们的新模型应用于最近确认的ULX脉冲星NGC 5907 X-1的长期,良好采样的Swift光变曲线,其周期为78天。我们的研究结果表明,几何光束一起轻微进动的锥形风可以描述光变曲线与一组一致的风参数。大致为$10\mathrm{-}13^\circ$的小开度角意味着高度超临界流动和$\mathcal{B}=60\mathrm{-}90$量级的增压因子,其将产生$2\times 10^{10}\,$高斯的相当低的表面磁场强度。
2016-12-15 astro-ph.HE
Comments on "No magnetars in ULXs"
超铝X射线源的磁偶极场可能不是很高。然而,现在说它们不是磁星还为时过早。应考虑低磁场磁星的存在。
2019-03-15 astro-ph.HE
Possible Periodic Dips in the Pulsating Ultraluminous X-ray Source M51 ULX-7
我们报告发现可能的周期性X射线下降的脉动超铝X射线源,M51 ULX-7,与档案昌拉观察。在超轨道下降状态下进行了约20天的监测后,我们通过贝叶斯块技术发现了三次下降,间隔约2天和约8天。相位色散最小化和$χ^2$测试表明,倾斜可能会以约2天的周期反复出现,与M51 ULX-7的轨道周期一致。我们解释的倾角作为一个模糊的发射从脉冲星上的流盘相互作用区域或大气的伴星的垂直结构。这两种解释都表明视角为~60度。鉴于M51 ULX-7的磁场中等偏高,$B\sim10^{13}$ G,与$b\lesssim1/2$的低几何波束足以解释观测到的通量和倾角的存在。恒星风的昏暗仍然是另一种可能的来源,需要进一步监测倾角。
2021-02-15 astro-ph.HE
Discovery of coherent pulsations from the Ultraluminous X-ray Source NGC 7793 P13
本文报道了对超亮X射线源NGC 7793 P13相干脉动的探测。大约0.42秒的近正弦脉动最初是在2016年使用XMM-牛顿和NuSTAR进行的宽带X射线观测中发现的。随后,我们还在2013年和2014年拍摄的XMM-牛顿档案数据中发现了脉动。相干脉动的显著(>>5 sigma)探测表明P13中的致密天体是一颗中子星,观测到的峰值光度为~ 1 e40 erg/s(假设各向同性),远高于1.4 M太阳吸积体的爱丁顿极限。这使得P13成为第二个由吸积中子星提供能量的超亮X射线源。脉冲周期在不同时期之间变化,在2013-2016年期间缓慢但持续的旋转。这一自旋上升表明了B ~ 1.5e 12 G的磁场,这是许多吸积星系的典型特征。对于极端亮度最可能的解释是高度的光束,然而这很难与正弦脉冲轮廓相协调。
2016-10-17 astro-ph.HE
Spectroscopic comparison between ultraluminous X-ray sources and magnetar bursts
附近的星系拥有超亮X射线源(ULX),其性质在很大程度上仍然未知。在第一颗ULX脉冲星M82 X-2被发现之前,大多数ULX的大光度的动力机制被认为是超级爱丁顿吸积到黑洞上。ULX脉冲星清楚地表明,这一假设并不普遍,问题是,其他ULX是否也是由中子星上的吸积提供动力的。一种可能性是通过强磁场来降低不透明度,就像磁星一样,就像对M82 X-2提出的那样。为了研究ULXs和磁星爆发/耀斑之间的联系,我们进行了这些类之间的比较光谱研究,这两个类都在$L \sim 10^{40}$ erg s $^{-1}$附近发射类似的超爱丁顿光度。我们发现,当它们的光谱与双热模型拟合时,ULX的长期光谱变化与磁星耀斑期间看到的短期光谱变化相似。在这两类源中,黑体温度和半径遵循类似的$R_\textrm{bb} \propto T_\textrm{bb}^{-2}$趋势,唯一的区别是ULX中的温度低一个数量级,因此它们具有大得多的特征发射面积。此外,两个黑体分量的亮度之间的比率显示出相同的一对一的依赖性在ULX和磁星。我们讨论了这些相似性的可能起源,并推测,在“磁星-ULX”缺乏脉动的原因可能是,他们的光球远远超出了中子星表面。
2017-01-24 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
Evidence for precession due to supercritical accretion in ultraluminous X-ray sources
大多数超铝X射线源(ULX)被认为是超临界吸积致密天体,其中大量外流是不可避免的。利用雨燕X射线望远镜的长期监测数据,我们发现了明亮的硬ULX的一个共同特征:它们在硬X射线波段显示准周期调制,但在软波段没有。结果,一些源在硬度强度图上显示双峰分布。我们认为,这些模型无关的结果可以很好地解释在一个图片,涉及超临界吸积与岁差,从中央漏斗的硬X射线发射或多或少的光束,而软X射线可能会产生从光球的大规模外流和近各向同性。这意味着岁差可能普遍存在于超临界系统中,例如银河系微类星体SS~433。硬X射线如何被调制可以用来约束硬X射线发射的角分布和吸积流的几何形状。我们还发现两个ULX聚束器(NGC 5907 ULX-1和NGC 7793 P13)表现出相似的行为,但没有双峰分布,这可能意味着它们具有不同的聚束形状或机制。
2018-01-31 astro-ph.HE