Cygnus X-1 contains a 21-solar mass black hole -- implications for massive star winds
大质量恒星的演化受到其一生中恒星风损失的质量的影响。这些风限制了恒星最终产生的恒星残余物（如黑洞）的质量。我们使用射电天体测量来精确到黑洞X射线双星天鹅座X-1的距离，我们发现它是$2.22^{+0.18}_{-0.17}$千秒差距。当与以前的光学数据相结合时，这意味着黑洞的质量为$21.2\pm2.2$太阳质量，高于以前的测量值。在高金属丰度系统中形成这样一个高质量黑洞限制了大质量恒星的风质量损失。
2021-02-18 astro-ph.HE
Coronal origin of the polarization of the high-energy emission of Cygnus X-1
天鹅座X-1是银河系中X射线双星系统中最有可能存在黑洞的候选者。它也是迄今为止最经常研究的这些对象。最近，当时的Integral卫星（{ \it INTEGRAL}/IBIS）上的国际伽马射线天体物理实验室成像仪探测到该辐射源高能辐射的强偏振，其能量在400千电子伏至2兆电子伏之间。这种辐射被归因于黑洞发射的喷流。我们考虑是否黑洞周围的日冕可能是产生偏振发射的地点而不是喷流。我们自洽地研究了非热粒子注入黑洞周围的热的磁化等离子体。我们发现，天鹅座X-1在低硬度状态下的高能光谱和极化都可以起源于日冕，而不需要引起喷流。我们估计的偏振度的中间状态，那里没有喷流，提供一个工具来测试我们的模型。与普遍接受的观点相反，喷流可能不是天鹅座X-1光谱中MeV极化尾的来源。
2014-02-03 astro-ph.HE
New Evidence for a Black Hole in the Compact Binary Cygnus X-3
被称为天鹅座X-3的明亮且高度可变的X射线和射电源是最早发现的X射线源之一，但它在许多方面仍然是一个谜。已知它由一个巨大的沃尔夫-拉叶主星和一个紧凑的物体组成，它们在一个非常紧的轨道上。然而，最基本的参数之一--致密物体的质量--仍然未知。甚至不清楚它是中子星还是黑洞。在本文中，我们提出了我们的分析的宽带高能连续体涵盖了相当大的范围内的光度和光谱形态。我们将这些结果应用到最近确定的标度关系，该关系已被证明可以提供可靠的估计，在一些吸积动力双星的紧凑的物体质量。这一分析使我们得出结论，天鹅座X-3中的致密物体的质量大于$4.2M_\odot$，因此清楚地表明存在黑洞，并因此解决了一个长期存在的问题。在我们的分析和使用一系列最近发表的距离估计的不确定性的全部范围限制紧凑的对象质量之间的$4.2M_\odot$和$14.4M_\odot$。基于9.0千秒差距的距离估计，我们最喜欢的估计是$\sim 10 M_\odot$，误差范围为3.2个太阳质量。因此，这一结果可能会对紧凑双星的共享包络演化模型提出挑战，并将天鹅座X-3确定为第一个确认的吸积动力星系伽马射线源。
2010-05-28 astro-ph.HE
INTEGRAL discovery of a high-energy tail in the microquasar Cygnus X-3
X射线双星的X射线光谱主要由软X射线或硬X射线的发射决定，这定义了它们的软和硬光谱状态。天鹅座X-3是X射线双星中表现出相当复杂的行为，具有各种不同的光谱状态。由于天鹅座X-3的柔软度和通常高于50 keV的固有低通量，人们对天鹅座X-3的硬X/软伽马射线（100-1000 keV）发射知之甚少。使用整个INTEGRAL数据库，我们的目标是探索天鹅座X-3的3-1000千电子伏的光谱。这允许以有史以来最高的灵敏度探测该区域，并搜索有时在其他来源中看到的高能非热成分的潜在特征。我们的工作是基于在以前的研究与罗西X射线定时探测器的数据进行的状态分类。我们将这种分类扩展到整个INTEGRAL数据集，并进行长期的状态分辨光谱分析。使用JEM-X、ISGRI和SPI的16年数据获得了6个叠加光谱。我们提取堆叠图像在三个不同的能量带，并检测源高达200千电子伏。在最硬的状态下，我们的唯象方法揭示了除了通常被解释为热康普顿化的成分之外，还存在> 50 keV的成分。我们应用混合热/非热电晕的物理模型来表征这个组件，并将我们的结果与以前的研究进行比较。我们的模型表明，在观察到主要喷射的状态下，电子的加速更有效。我们发现一个依赖性的光子指数的幂律作为一个功能的强轨道调制的源中的耀斑中间体（ESTA）状态。这种依赖性可能是由于天鹅座X-3在其伴星后面时吸收更高。然而，密度列的不确定性使我们无法得出结论…
2020-11-13 astro-ph.HE
Evidence for a TDE origin of the radio transient Cygnus A-2
2015年，在天鹅座A中发现了一个名为天鹅座A-2的无线电瞬变。由于它的射电亮度（$νF_ν \approx 6 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$），这个瞬变很可能代表了活动星系核周围轨道上的次级黑洞。利用2015年至2017年的{ \it Chandra} ACIS观测，我们寻找了天鹅座A-2的X射线对应物。0.42角秒的间隔意味着天鹅座A-2不能被空间分辨，但通过与模拟的\texttt{marx}数据的比较，我们提出了天鹅座A-2的2-10 keV X射线光度的上限为$1 \times 10^{43}$ erg s $^{-1}$。利用吸积黑洞的基本平面，我们发现我们对天鹅座A-2在2015-2017年的X射线通量的上限不利于天鹅座A-2作为一个稳定吸积黑洞的解释。相反，我们认为天鹅座A-2是潮汐破裂事件（TDE）的无线电余辉，并且在2013年由{ \it Swift}和{ \it NuSTAR}观测到的核区域2-10 keV光度的峰值是来自TDE的X射线发射。TDE可以自然地解释核区域的X射线光变曲线，以及之前在2013年{ \it NuSTAR}光谱中检测到的短暂，快速和电离流出的出现。无线电和X射线光度都落在“热”和“喷射”TDE类型的典型光度之间，这表明天鹅座A-2与以前看到的TDE不同。
2019-04-12 astro-ph.HE
The Mass of the Black Hole in Cygnus X-1
天鹅座X-1是一个双星系统，由一个黑洞和一个在紧密轨道上的巨大伴星组成。基于我们在前一篇论文中报道的精确距离测量，我们首先确定伴星的半径，从而限制了双星系统的规模。为了获得一个完整的动力学模型的二进制，我们使用广泛收集的光学光度和光谱数据取自文献。通过使用所有可用的观测约束，我们表明，轨道略有偏心（径向速度和光度数据独立地证实了这一结果），伴星旋转大约1.4倍的伪同步值。我们发现一个黑洞质量为M =14.8 \pm 1.0 M_{\sun}，一个伴星质量为M_{opt} =19.2 \pm 1.9 M_{\sun}，轨道平面与我们视线的倾角为i=27.1 \pm 0.8度。
2011-09-30 astro-ph.HE
Accretion geometry of the black-hole binary Cygnus X-1 from X-ray polarimetry
黑洞双星（BHB）系统包括一个恒星质量的黑洞和一个近轨道的伴星。物质从伴星转移到黑洞，形成吸积盘、日冕和喷流结构。由此产生的引力能释放导致X射线的发射。辐射受特殊/广义相对论效应的影响，如果适当地识别吸积几何，可以作为黑洞和周围环境的性质的探针。两个竞争的模型描述了硬光谱状态的BHB的磁盘电晕的几何形状，光谱和定时测量的基础上。测量从磁盘反射的硬X射线的偏振可以确定几何形状。日冕的范围在两个模型之间不同，影响相对论效应的强度（例如，偏振分数的增强和偏振角的旋转）。在这里，我们报告的硬X射线（19-181千电子伏）发射的BHB，天鹅座X-1，在硬态的线性偏振的观测结果。低偏振分数，<8.6%（90%置信水平的上限），以及偏振角与喷流轴的对齐表明主导发射不受强重力的影响。结合已有的光谱和时间数据，我们的结果表明，吸积日冕要么是一个扩展结构，要么位于远离天鹅座X-1硬态黑洞的位置。
2018-12-24 astro-ph.HE
Spectral state dependence of the 0.4-2 MeV polarized emission in Cygnus X-1 seen with INTEGRAL/IBIS, and links with the AMI radio data
INTEGRAL/IBIS和INTEGRAL/SPI分别报道了微类星体天鹅座X-1的>~400 keV硬尾的偏振，并将其解释为致密喷流的发射。然而，这些结论是基于所有INTEGRAL数据的累积，而不考虑光谱状态。我们使用了截至2012年12月累积的额外INTEGRAL暴露，并在我们的研究中包括AMI/Ryle（15 GHz）无线电数据。我们分开的意见，硬，软，和中间/过渡状态和检测无线电发射从一个紧凑的喷气机在硬和中间状态，但不是在软。10-400 keV积分（JEM-X和IBIS）状态分辨光谱与热康普顿化和反射分量很好地建模。我们检测到一个硬尾在0.4-2兆电子伏范围内的硬状态。我们提取了Cyg X-1的状态相关极化图，除了在400-2000 keV范围内的硬态中的极化分数为75 $\pm$ 32%和极化角为40.0 ± 14度之外，所有这些极化图都与没有或不可检测的极化水平相兼容。0.4-2 MeV软态极化分数的上限为70%。由于曝光时间较短，我们对中间态没有得到有意义的约束。在硬态下可能探测到一个>400 keV的极化尾部，再加上同时存在的射电喷流，加强了400 keV发射的紧凑喷流起源的概念。
2015-05-11 astro-ph.HE
On the origin of black hole spin in high-mass black hole binaries: Cygnus X-1
到目前为止，在银河系和其他星系中已经探测到了几个大质量的黑洞双星。对于其中的一些，黑洞的自旋参数进行了估计。由于这些系统中有许多是相当紧密的，因此自旋的来源被认为是由黑洞的祖先与它的双星伴星同步旋转所赋予的角动量。使用天鹅座X-1，最好的研究高质量的黑洞二，我们调查这种可能性。我们发现自旋的这种起源是不可能的，我们的结果指出自旋是坍缩过程的结果。
2010-11-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectroscopy of the stellar wind in the Cygnus X-1 system
黑洞的X射线亮度是通过其伴星的物质吸积而产生的。根据施主恒星的质量，通过系统的内拉格朗日点落在黑洞上的物质的吸积或强烈的恒星风的吸积可能发生。天鹅座X-1是一个高质量的X射线双星系统，其中的黑洞是由其超巨星伴星HDE 226868的恒星风吸积而成。当伴星接近充满它的洛希瓣时，风不是对称的，而是强烈地集中在黑洞上。Chandra-HETGS观测允许对这种集中的恒星风进行调查，这对于理解吸积流的物理学至关重要。我们比较了在0.0，0.2，0.5和0.75的不同轨道相位的观测结果。这些对应于朝向源的不同视线，使我们能够探测风的结构和动力学。
2011-03-14 astro-ph.HE
X-ray reverberation black hole mass and distance estimates of Cygnus X-1
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
利用X射线回波方法对Cygnus X-1的黑洞质量与距离进行估计，结合改进的统计处理和模型，得到质量15±4太阳质量和距离3.4±1.6kpc的测量结果。
2025-12-15 astro-ph.HE
Fast Timing Analysis of Cygnus X-1 using SPI on board INTEGRAL
我们首次报道了使用SPI板载INTEGRAL对Cyg X-1进行高频分析直至硬X射线。在分析了本底可能的贡献后，利用INTEGRAL存档的2005年3月至2008年5月的数据，获得了130 keV的功率密度谱（PDS）。首先，我们证明了它们的整体形状与在较低能量下观察到的非常相似，因为它们可以很好地用洛伦兹方程描述。这种快速变化的强度（高达40 Hz）在高能量下不会下降，因为我们表明即使在最高能量带中，它也保持在~25% rms。其次，天鹅座X-1的硬X射线变化模式是状态依赖的：光谱越软（或硬度比越低），总的分数变化越低，观察到的典型频率越高。总变异的能量和状态的函数的强度进行了研究。通过与同步和已发表的RXTE/PCA数据的比较，我们表明，在硬态下，它在2-130 keV的能量范围内保持相当恒定。在我们较软的状态下，它也是平坦的，直到50 keV，并可能在更高的能量下增加。然后讨论了这种行为对模型的影响。
2011-07-06 astro-ph.HE
A jet bent by a stellar wind in the black hole X-ray binary Cygnus X-1
International Centre for Radio Astronomy Research – Curtin University（国际射电天文研究中心 - 科廷大学）；University of Oxford, Department of Physics, Astrophysics（牛津大学物理系天体物理学）；Departament de Física Quàntica i Astrofísica, Institut de Ciències del Cosmos Universitat de Barcelona (ICCUB), Universitat de Barcelona (IEEC-UB)（巴塞罗那大学量子物理与天体物理学系，宇宙科学研究所（ICCUB），巴塞罗那大学（IEEC-UB））；Department of Astronomy, University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Lethbridge（莱斯布里奇大学物理与天文学系）；Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary（空间科学研究所 - INFLPR附属机构）
通过18年射电成像发现天琴座X-1喷流被恒星风弯曲，测量到喷流动能功率与吸积能量相当，为黑洞喷流能量学提供了实证依据。
2025-12-10 astro-ph.HE
Testing the Bardeen metric with the black hole candidate in Cygnus X-1
一般来说，要测试天体物理学上候选的黑洞的克尔性质是非常困难的，因为不可能同时独立测量自旋参数$a_*$和克尔解的可能偏差。非克尔物体可能看起来确实像克尔黑洞，但自旋不同。然而，模拟极端克尔黑洞要困难得多。天鹅座X-1中的候选黑洞具有近极值Kerr黑洞的特征，是检验Kerr黑洞范式的一个很好的对象。文献中报道的在Kerr时空中有效的3个$σ$ -界$a_* > 0.95$和$a_* > 0.983$分别变为$a_* > 0.78$和$|g/M| < 0.41$，以及在Barthummetric中的$a_* > 0.89$和$|g/M| < 0.28$，其中$g$是黑洞的Barthummetric电荷.
2014-01-25 astro-ph.HE gr-qc
The emission of Cygnus X-1: observations with INTEGRAL SPI from 20 keV to 2 MeV
我们报告的天鹅座X-1的观测由SPI望远镜船上的INTEGRAL任务和分布超过6年。我们调查的强度和光谱形状的这种奇特的源在硬X射线域的变化，更特别的是到兆电子伏区域。我们首先研究总的平均频谱，它提供了最好的信噪比（4 M的数据）。然后，我们完善我们的结果，建立平均光谱的周期和收集那些类似的硬度。几个光谱形状观察到的曲率在20和200千电子伏之间的重要变化，即使在相同的光度水平。在所有情况下，发射在高于700 keV时急剧下降，通量值高于1 MeV（或上限），远低于最近报道的极化通量（Laurent等人，2011年），同时与CGRO/COMPTEL几年前检测到的MeV发射兼容（McConnell等人，2002年）。最后，我们利用该仪器的光谱能力，寻求在500千电子伏区域的光谱特征，任何显着的湮灭发射2千和天的时间尺度上的负面结果，以及在总的数据集。
2011-09-09 astro-ph.HE
Non-thermal radiation from Cygnus X-1 corona
天鹅座X-1是第一个被广泛接受为黑洞候选者的X射线源，并且仍然是同类天体中研究最多的天体之一。对非热射电、硬X射线和伽马射线的探测揭示了这样一个事实，即这类物体能够将粒子加速到非常高的能量。为了解释天鹅座X-1在低硬态下的电磁辐射，我们提出了一个含有相对论轻子和强子的黑洞冕模型。我们把日冕描述为一个两温的热等离子体加上一个混合的非热粒子群，其中高能粒子与磁场、光子场和物质场相互作用。我们的计算包括次级粒子（π介子，μ介子和电子/正电子对）发射的辐射。最后，我们考虑了光子吸收的影响。我们比较了从我们的模型获得的结果与数据的天鹅座X-1的COMPTEL仪器。
2010-05-28 astro-ph.HE
Detection of a low frequency quasi-periodic oscillation in the soft state of Cygnus X-1 with Insight-HXMT
我们报告了在持续存在的黑洞高质量X射线双星天鹅座X-1的软态期间，在Insight-HXMT观测中检测到~88 mHz的短寿命窄准周期振荡（QPO）。该QPO在Insight-HXMT的所有三种仪器中均被显著检测到，因此在1-250 keV的宽能量范围内。QPO的分数均方根在3 keV以上（~5%）没有显示出显着的变化，而在较低的能量（~2%）下降。我们表明，这种QPO是不同的类型A，B，和C QPO通常观察到的黑洞X射线双星。我们比较QPOs在类似的频率，以前已经在其他持久的高质量的X射线双星在软状态下检测到，我们推测，这样的QPOs可能涉及到一些本地的不均匀性很少形成的风吸积系统的吸积流。
2021-08-19 astro-ph.HE
Revealing the broad iron Kalpha line in Cygnus X-1 through simultaneous XMM-Newton, RXTE, and INTEGRAL observations
我们报告的分析广泛的Fe Ka线功能的天鹅座X-1的光谱中的四个同时硬中间态观测与X射线多镜任务（XMM-牛顿），罗西X射线定时探测器（RXTE），和国际伽马射线天体物理实验室（INTEGRAL）。在EPIC-pn相机的修改定时模式下拍摄的XMM-牛顿数据的高质量为研究6.4 keV处加宽的Fe Ka反射线提供了绝佳的机会，具有非常高的信噪比。4- 500 keV的能量范围被用来限制基础的连续谱和更高能量下的反射。我们首先调查的数据，通过应用一个唯象模型，包括指数截止幂律和相对论模糊反射的总和。此外，我们应用一个更物理的方法和模型的照射的吸积盘直接从灯柱几何。所有四个观测结果都显示了自旋为$a\sim 0.9$的黑洞参数的一致值，与最近的反射和盘连续拟合测量结果一致。发现倾斜度为$i\sim30^\circ$，与轨道倾斜度一致，并且不同于在软状态期间进行的倾斜度测量，其显示出更高的倾斜度。我们推测，倾角测量之间的差异是由于在吸积盘的内部区域的变化。
2016-02-28 astro-ph.HE
Separation of two contributions to the high energy emission of Cygnus X-1: Polarization measurements with INTEGRAL SPI
SPI光谱仪自2002年起在INTEGRAL天文台上运行，可用于在硬X射线/软伽马射线域（~ 130 keV - 8 MeV）进行偏振测量。然而，这种现象在高能量下测量是复杂的，并且需要高通量。天鹅座X-1似乎是X射线双星中最好的候选者，因为它是这个能量域中最明亮的持久源之一。此外，极化组件最近已被报道高于400千电子伏的IBIS数据。因此，我们致力于开发所需的工具来研究INTEGRAL SPI数据中的偏振，并首次将其应用于2.6 M的Cyg X-1观测，涵盖了INTEGRAL任务的6.5年。我们已经发现，天鹅座X-1的高能发射确实是偏振的，对于230 keV以上的能量，在估计为42 +/- 3度的位置角处，平均偏振分数为76%+/-15%。极化分数明显地随能量而增加。在130-230 keV带中，极化分数低于20%，但在370和850 keV之间超过75%，其中（总）发射在该能量以上消失。这一结果有力地表明，发射起源于已知在无线电域发射的喷流结构。同样的同步加速器过程可以负责从无线电到MeV的发射，这意味着高能电子的存在。这说明了为什么在致密物体中高能发射的偏振是一个越来越重要的观测目标。
2012-10-17 astro-ph.HE
Cygnus X-1: shedding light on the spectral variability of a black hole
黑洞的光谱状态的知识是必不可少的解释数据从黑洞在其发射模型。基于用于对同时进行的RXTE-ASM观测进行分类的罗西X射线定时探测器（RXTE）对Cyg X-1的定点观测，我们开发了一种基于RXTE-ASM颜色和计数率的方案，该方案可用于对1996年至2011年期间进行的该典型黑洞的所有观测进行分类。我们发现，一个简单的计数率标准，如前所述，导致一个显着较高的比例误分类的意见。该方案使我们能够对单个INTEGRAL-IBIS科学窗口进行分类，并获得软，中间和硬态的总光谱，其他状态的污染较低。
2013-03-11 astro-ph.HE
Wind mass-loss rates of stripped stars inferred from Cygnus X-1
最近对高质量X射线双星天鹅座X-1的观测表明，伴星（41个太阳质量）和黑洞（21个太阳质量）的质量都比以前估计的要大。此外，黑洞似乎几乎是最大限度地旋转。在这里，我们提出了一个可能的形成通道的天鹅座X-1系统，所观察到的系统属性相匹配。在这个形成通道中，我们发现天鹅座X-1的轨道参数，结合观测到的同伴的金属丰度，意味着通过风的质量损失显着减少相对于常用的处方剥离恒星。
2021-02-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing the near-horizon region of Cygnus X-1 with Suzaku and NuSTAR
天体物理学上的黑洞是在强场状态下检验爱因斯坦的广义相对论的理想实验室。在这篇手稿中，我们提出了一个分析的朱雀和NuSTAR光谱的黑洞的二进制天鹅座X-1使用XIILL_NK。与我们以前的研究天鹅座X-1与NuSTAR数据，在这里，我们能够约束约翰森变形参数$α_{13}$。然而，尽管朱雀提供的铁线附近的高能量分辨率，我们对天鹅座X-1的克尔度规的限制与其他来源的克尔度规相比并不是很严格，这证实了天鹅座X-1是一个相当复杂的来源。
2021-01-28 astro-ph.HE gr-qc
The broad iron Kalpha line of Cygnus X-1 as seen by XMM-Newton in the EPIC-pn modified timing mode
本文分析了天鹅座黑洞X-1的同步XMM-牛顿和RXTE数据中的加宽的、含氟的铁K α线。XMM-牛顿数据是在EPIC-pn相机的定时模式的修改版本中拍摄的。在这种模式下，仪器的较低能量阈值增加到2.8 keV，以避免由于源的亮度引起的遥测丢失，同时保持Fe Ka波段的信噪比。我们发现，最适合的频谱由指数截止的幂律和相对论涂抹，电离反射的总和。Fe K α特征的形状是由于强康普顿加宽与相对论加宽相结合。假设有一个标准的、薄的吸积盘，那么黑洞的旋转速度接近极限。
2011-08-04 astro-ph.HE
Potential origin of the state-dependent high-energy tail in the black hole microquasar Cygnus X-1 as seen with INTEGRAL
对微类星体天鹅座X-1的黑洞的0.1-10 MeV观测表明，除了INTEGRAL观测到的标准黑体和康普顿化分量外，还存在一个幂律形式的光谱特征。这种所谓的“高能尾”最近被证明在其硬光谱状态下很强，并被解释为紧凑喷流发射的高能部分。然而，这一结果是从硬态观测为主的数据集获得的。在软状态下，只能得出高能尾存在的上限，从而得出高能尾的潜在参数。使用扩展的数据集，我们的目标是在这两个国家的光谱分量的属性获得更好的约束。我们利用INTEGRAL卫星15年观测所得的数据。数据集被分成不同的状态，我们分析堆叠状态分辨光谱从X射线监视器，伽马射线成像仪，和伽马射线光谱仪板载。在两种状态下都检测到高能成分，这证实了其在硬状态下的早期检测以及其在软状态下的可疑存在。我们首先通过一个独立于模型的唯象分析来描述这两个态中的高能尾成分。然后，我们应用基于混合康普顿化的物理模型。在所有情况下，光谱都很好地建模，具有相似的拟合优度。虽然在唯象方法中，高能尾在两种状态下具有相似的指数，但与物理模型的拟合似乎表明了不同的性质。我们讨论了这两种状态下的高能量成分的潜在起源，并有利于解释的一部分，高能量成分是由于一个紧凑的射流在硬态和混合康普顿在磁化或非磁化电晕在软态。
2021-04-09 astro-ph.HE
Constraining Mass of Cygnus X-1 from Analysis of the Hard State Spectral Data using TCAF Solution
银河系黑洞候选者天鹅座X-1是天空中最明亮的光源之一，是有史以来第一个被发现的黑洞候选者。尽管由于其在X射线中的持久亮度而成为一个非常好的研究对象，但自发现以来，确定其质量一直很困难。尽管自20世纪70年代初以来不断努力，但近40年来对其质量没有达成共识。质量测量中的不确定性是由于其距离测量中的高度误差造成的。2011年，Orosz等人使用动力学方法将该天体的质量限制为M = 14.8 +/- 1.0 M_Sun。本文采用一种完全独立的方法，即利用基于TCAF解的拟合文件和RXTE PCA仪器的存档数据进行光谱分析，获得了天鹅座X-1的质量。我们的结果不需要源的距离或关于伴星的信息。每个光谱与TCAF的拟合给出一个最佳拟合质量。对天鹅座X-1在其持续硬相期间5个月观测的拟合质量进行平均，得到该源的质量为M_avg = 14.20 +/- 0.36 M_Sun，这与动力学估计的质量一致。
2019-04-26 astro-ph.HE
Detection of gamma rays of likely jet origin in Cygnus X-1
目的：探测天鹅座X-1黑洞X射线双星系统的高能（$>$ 60 MeV）辐射，并研究其起源。方法：我们分析了7.5年的数据费米/LAT与最新的PASS 8软件版本。结果如下：我们报告检测到的信号在$\sim$ 8 $σ$统计意义空间上符合天鹅座X-1和亮度高于60兆电子伏的5.5 $\times$ 10 $^{33}$尔格s $^{-1}$。该信号与硬X射线通量相关：只有在硬X射线光谱状态下，当已知该源显示持久的相对论性无线电发射喷流时，才能在高能量下观察到该源。的能谱，延伸到$\sim$ 20 GeV没有任何迹象的频谱中断，很好地拟合的幂律函数的光子指数为2.3 $\pm$ 0.2。有一个轨道通量变化的暗示，高能量的发射主要来自上合。结论：我们探测到天鹅座X-1的GeV辐射，并推测该辐射很可能与相对论喷流有关。通量轨道变化的证据表明，恒星光子上的各向异性逆康普顿是起作用的机制，因此将发射区域限制在距离黑洞$10^{11}-10^{13}$ cm的范围内。
2016-09-19 astro-ph.HE
Hypercritical Accretion for Black Hole High Spin in Cygnus X-1
最近的AdLIGO和Virgo观测表明，双黑洞（BH）系统中的自旋测量值通常很小，这与经典孤立双黑洞演化通道的预言相一致。在这个标准的形成通道中，假设第一个出生的BH的祖先具有有效的角动量传输。然而，高质量X射线双星（HMXB）中的BH自旋一直被发现非常高。为了解释BH的高自旋，需要在BH母体内部进行低效的角动量输运。然而，这一要求与目前对传统的有效角动量传输机制的理解是不相容的。我们发现，只要允许超临界吸积，这种张力就可以得到极大的缓解。以天鹅座X-1为例，我们证明了超临界吸积不仅可以很好地解决大质量恒星角动量输运的不一致假设，而且与最近报道的其他性质相匹配。
2022-01-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
The relativistic jet of Cygnus X-3 in gamma rays
天鹅座X-3是一个由沃尔夫-拉叶星和一个黑洞或中子星组成的系统。伽马射线发射与系统中发射的喷气式飞机的无线电发射有关。流量调制与4.8小时的轨道周期，如预期的那样，如果高能量电子上散射光子发射的沃尔夫-拉叶星的伽马射线能量。假设高能电子沿任意取向的相对论性喷流位于一定距离处，计算这种调制。模拟表明，射流必须是倾斜的，伽马射线发射电子不能位于系统内。这与电子在喷流被恒星风压压缩并形成激波的地方获得能量的想法一致。喷流进动强烈影响伽玛射线调制的形状在不同的时期。非热电子的能量仅在倾斜度很低的情况下，即致密物体是黑洞的情况下，才代表爱丁顿光度的一小部分。
2010-02-20 astro-ph.HE
Unprecedentedly bright X-ray flaring in Cygnus X-1 observed by INTEGRAL
NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；CRESST and Center for Space Sciences and Technology, University of Maryland Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校跨学科研究教育与培训系统及空间科学与技术中心）；Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford（牛津大学物理系天体物理组）；University of Geneva（日内瓦大学）；Washington University（华盛顿大学）；European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC)（欧洲航天局欧洲空间研究与技术中心）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）；European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲航天局欧洲空间天文中心）
该研究利用INTEGRAL观测到天鹅座X-1在2023年7月10日发生的三次异常明亮的X射线耀发，首次发现其峰值光度达1.1-2.6×10³⁸ erg/s，计数率为硬态通常水平的10倍，推测能量释放源于不稳定喷流或喷流与星风的相互作用。
2025-08-28 astro-ph.HE
Gamma-ray absorption and the origin of the gamma-ray flare in Cygnus X-1
大质量微类星体天鹅座X-1是银河系中恒星质量黑洞的最佳候选者，已被大气切伦科夫望远镜MAGIC探测到处于极高能量（VHE）（E > 200 GeV）的耀斑状态。耀斑发生在轨道相位0.91，其中相位1是伴随大质量恒星后面的黑洞的配置，当光子-光子湮灭与恒星场的伽马射线光子的吸收预计是最高的。我们的目标是建立一个可以解释观测到的伽玛射线耀斑的性质的天鹅座X-1的高能发射和吸收的模型。我们研究了伽马射线不透明度，由于对创建沿整个轨道，并为不同的位置的发射器。然后，我们考虑一个可能的机制，为生产的VHE排放。我们提出了详细的计算的伽马射线不透明度和推断从这些计算的距离黑洞的发射区域位于。我们认为，耀斑是一个喷流团相互作用的结果，非弹性质子-质子碰撞的衰变产物占主导地位的VHE结果。在合理的假设下，我们能够再现天鹅座X-1在观测到的耀斑期间的光谱。耀斑可能是第一次在如此高的能量下探测到的喷流-云相互作用事件。
2010-05-05 astro-ph.HE
An X-ray reverberation mass measurement of Cygnus X-1
我们首次对恒星质量黑洞的X射线混响质量进行了测量。吸积的恒星质量和超大质量黑洞显示出由吸积盘对硬X射线再处理而产生的特征光谱，如Fe K $α$线和康普顿峰。这种发射探测器的吸积盘的最里面的区域通过广义相对论扭曲的线轮廓。然而，这些光谱失真对黑洞质量不敏感，因为它们依赖于以引力半径为单位的圆盘几何形状。测量由直接和反射辐射之间的路径长度差异引起的混响滞后，可以校准引力半径的绝对长度。我们使用一个相对论模型，能够再现的行为的滞后作为一个功能的能量变化的时间尺度范围很广，解决混响滞后的短时间尺度和内在的硬滞后较长的时间尺度。我们共同拟合的时间平均频谱和实部和虚部的交叉频谱作为一个功能的能量范围内的傅立叶频率的罗西X射线定时曝光器数据从X射线二进制天鹅座X-1。我们还表明，引入一个自洽计算的径向电离分布在光盘中提高了拟合，但需要我们施加一个上限的电离分布峰值，以允许一个合理的值的吸积盘密度。这个限制导致质量值与现有的动态测量更一致。
2019-06-19 astro-ph.HE
Radio Frequency Timing Analysis of the Compact Jet in the Black Hole X-ray Binary Cygnus X-1
本文介绍了利用卡尔G。Jansky甚大望远镜阵和核光谱望远镜阵。有了这些数据，我们检测到明确的通量变化一致的排放量从一个可变的紧凑型射流。为了探测变异性信号如何沿射流传播，我们对数据进行了详细的时序分析。我们发现，无线电喷流发射显示没有显着的功率在傅立叶频率$f\gtrsim0.03$ Hz（低于$\sim30$秒的时间尺度），和更高频率的无线电频段（9/11 GHz）是强烈相关的时间尺度的范围内，显示一个大致恒定的时间滞后与傅立叶频率的几十秒。然而，在较低频率的无线电频段（2.5/3.5 GHz），我们发现在相同的时间尺度范围内的相干性的显着损失。此外，我们检测到X射线/无线电发射之间的相关性，测量X射线/无线电波段之间的时间滞后大约为几十分钟。我们使用这些滞后来求解紧凑型喷流速度，发现天鹅座X-1喷流比通常假设的紧凑型喷流更具有相对论性，其中$β=0.92^{+0.03}_{-0.06}$，（$Γ=2.59^{+0.79}_{-0.61}$）。最后，我们约束射流尺寸尺度如何随频率变化，找到比简单射流模型（$\propto ν^{-1}$）预测的更浅的关系（$\propto ν^{-0.4}$），并估计$ϕ\sim0.4-1.8$度的射流开度角。通过这项研究，我们开发了旨在克服无线电计时分析挑战的观测技术，并创建了将快速无线电射流可变性与内部射流物理学联系起来所需的工具。
2019-01-11 astro-ph.HE
The Reflection Component from Cygnus X-1 in the Soft State Measured by NuSTAR and Suzaku
黑洞双星天鹅座X-1是在2012年底由核光谱望远镜阵列（NuSTAR）和朱雀观测到的，提供了1-300 keV范围内的光谱覆盖。源处于软态，具有多温度黑体、幂律和反射分量，以及系统中高度电离物质的吸收。NuSTAR的高通量允许对复杂的铁谱线区域以及反射分量的其余部分进行非常高质量的测量。这条铁线明显变宽，并被相对论模糊模型很好地描述，这为限制黑洞的旋转提供了机会。虽然自旋约束在某种程度上取决于使用的连续介质模型，我们得到了一个 *>0.83的所有模型，提供了一个很好的描述的频谱。然而，我们的光谱拟合没有给出一个与最近报道的天鹅座X-1的二进制值一致的磁盘倾斜。这可以指示在轨道平面和内吸积盘之间存在>13度的未对准（即，一个扭曲的吸积盘）或者在光谱模型中缺少物理学。
2013-10-14 astro-ph.HE
High-energy radiation from the relativistic jet of Cygnus X-3
天鹅座X-3是一个吸积的高质量X射线双星，由一颗沃尔夫-拉叶星和一个未知的致密天体组成，可能是一个黑洞。伽马射线太空望远镜费米发现了明确的证据，表明高能辐射是在这个系统中产生的。我们提出了一个方案来解释在天鹅座X-3的GeV的伽马射线发射。在这个模型中，高能电子-正电子对在相对论性喷流中的特定位置被加速，可能与一个准直激波有关，并将恒星光子向上散射到高能量。与费米观测结果的比较表明，喷流应该倾斜接近视线，对不应该位于系统内。从能量上讲，一个大质量的紧凑物体是有利的。我们还报告了我们的调查GeV光子的辐射发出的标准吸积盘在天鹅座X-3的伽马射线吸收。这项研究表明，伽马射线源不应该太靠近致密物体。
2010-07-13 astro-ph.HE
Gamma rays from microquasars Cygnus X-1 and Cygnus X-3
微类星体的高能和甚高能γ射线观测可以提供喷流内部加速过程、喷流与环境相互作用以及盘-喷流耦合等有价值的信息。两个高质量微类星体已经被深入研究，以阐明这些方面：天鹅座X-1和天鹅座X-3。这两个系统显示的规范的硬和软X射线光谱状态的黑洞瞬态，辐射主要是由非热辐射从日冕和射流和热辐射从磁盘，分别。在这里，我们报告使用7.5年的Pass 8费米-LAT数据，与硬X射线状态的检测天鹅座X-1以上60兆电子伏。还发现了轨道通量调制的暗示，因为源仅在紧凑物体上合周围的相位中被检测到。我们的结论是，从天鹅座X-1的高能伽马射线发射是最有可能与喷流和它的检测使我们能够限制生产现场。此外，我们在讨论中还包括对天鹅座X-1进行MAGIC长期活动的最终结果，该活动在不同的X射线状态下进行了近100小时的观测。另一方面，在2016年夏天，天鹅座X-3在无线电和高能伽马射线中经历了一个耀斑活动期，类似于2009年在高能区域中发现的耀斑活动期。MAGIC进行了全面的后续观测，共约70小时。我们讨论了我们的结果在多波长的上下文中。
2017-09-06 astro-ph.HE
Fast Spectral Variability from Cygnus X-1
我们已经开发出一种算法，从观察到的X射线光谱和快速变化的X射线二进制的属性，允许生产的合成数据再现可观的，如功率密度谱和时间滞后，以及它们的能量依赖。这允许重建的能量谱的参数的变化，并大大减少泊松噪声的影响，允许研究快速的频谱变化。我们已经应用该算法的Rossi X射线定时探测器数据的黑洞双星天鹅座X-1，拟合的能量谱与简化的幂律模型。我们恢复的时间尺度上的幂律谱指数的分布低至62毫秒被限制在1.6和1.8之间。即使在这样的时间尺度上，该指数也与通量呈正相关。
2010-07-03 astro-ph.HE
A Thorough Look at the Photoionized Wind and Absorption Dips in the Cygnus X-1 / HDE 226868 X-ray Binary System
本文介绍了2008年4月与朱雀、钱德拉-HETGS、XMM-牛顿、RXTE、INTEGRAL和雨燕同时观测高质量X射线双星系统天鹅座X-1 / HDE 226868的结果。在轨道相位0之后不久，当我们的视线穿过O星风的致密部分时，这些观测显示出软X射线波段的常见瞬态吸收下降。然而，我们第一次在硬X射线光变曲线中发现了一个同时存在的散射谷。因此，更中性的团块只是一个更大的电离团的核心，它包含了总风质量的很大一部分。在这些团块外面的稀释风几乎完全被光电离。
2010-04-07 astro-ph.HE
Modelling hard and soft state of Cygnus X-1 with propagating mass accretion rate fluctuations
利用传播质量吸积率涨落模型PROPFLUC，对三个Rossi X射线定时探测器观测到的天鹅座黑洞双星X-1进行了定时分析.该模型同时预测功率谱，时间滞后，和作为能量的函数的变异性的一致性。观测涵盖了源的软态和硬态，以及两者之间的过渡。我们发现模型预测和数据在硬和软状态之间的良好协议。我们的分析表明，在软状态下的波动传播的光学薄热流延伸到大半径以上和以下的稳定的光学厚盘。在硬态下，我们的结果是一致的截断盘的几何形状，其中的热流径向延伸内的盘的内半径。在从软态到硬态的转变中，快速变化的特性太复杂，无法用PROPFLUC成功描述。我们的模型预测的热流的表面密度分布和缺乏QPO的软，硬状态，表明自旋的黑洞是对准的内吸积盘，因此可能与旋转轴的二元系统。
2017-08-14 astro-ph.HE
The Extreme Spin of the Black Hole in Cygnus X-1
天鹅座X-1是第一个通过动力学观测建立的黑洞。我们最近已经确定了它的质量和距离的精确值，以及双星的轨道倾角。这些结果的基础上，这是基于我们喜欢的（异步）动力学模型，我们已经测量了半径的黑洞的吸积盘的内部边缘的热连续谱拟合到一个完全相对论模型的薄吸积盘。假设黑洞的自旋轴与轨道角动量矢量成一直线，我们确定天鹅座X-1包含一个自旋参数a/M>0.95（3σ）的近极端Kerr黑洞。对于较不可能的（同步的）动力学模型，我们发现a/M>0.92（3σ）。在我们的分析中，我们包括黑洞质量，轨道倾角和距离的不确定性，我们也包括在通过螃蟹的绝对流量校准的不确定性。这四个不确定性来源完全控制了误差预算。在这种情况下，由于黑洞的极端自旋和圆盘的低光度，我们采用的薄圆盘模型引入的不确定性特别小。
2011-09-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Using the X-ray Dust Scattering Halo of Cygnus X-1 to determine distance and dust distributions
我们提出了一个详细的研究的X射线尘埃散射晕的黑洞候选人\cygx 1的基础上两个\chandra \ HETGS的观测。使用18种不同的尘埃模型，包括我们修改的一种（称为XLNW），我们探测我们和这个源之间的星际介质。一个一致的描述云的性质沿视线，同时描述的晕径向轮廓，晕光变曲线，和柱密度从源光谱是最好的实现与这些模型的一个小子集。结合晕径向轮廓和晕光变曲线的研究，我们认为\cygx 1与它的几何距离为$d=1.81\pm{0.09}$ \，kpc。我们的研究还表明，有一个密集的云，它提供了$\sim$ 50%的尘埃颗粒沿视线\cygx 1，位于$\sim1.6$千秒差距从我们。沿着视线的其余尘埃靠近黑洞双星。
2011-06-17 astro-ph.HE
New Constraints on the Spin of the Black Hole Cygnus X-1 and the Physical Properties of its Accretion Disk Corona
我们提出了一个新的分析NuSTAR和朱雀观测的黑洞天鹅座X-1的中间状态。该分析使用了kerrC，这是一种用于分析黑洞光谱和分光偏振X射线观测的新模型。kerrC建立在X射线双星中模拟黑洞的大型库上。该模型考虑了X射线从一个几何薄，光学厚吸积盘，通过弯曲的黑洞时空的X射线的传播，反射关闭的吸积盘，和康普顿化的光子在不同的3-D形状和物理性质的日冕反射之前和之后。我们展示了使用kerrC分析2015年5月27日至28日拍摄的NuSTAR和朱雀观测档案的结果。最好的楔形冠比锥形冠更适合。虽然我们在黑洞上方和下方的漏斗区域中包括了锥形日冕，以在某种程度上类似于盘旋在黑洞上方和/或下方的紧凑灯柱日冕的常见假设，但拟合选择了一个非常大的日冕版本，使得有可能对足够大的吸积盘光子进行康普顿化，以解释观察到的幂律发射。分析表明无量纲黑洞自旋参数a在0.86和0.92之间。Kerr C模型提供了新的见解返回和日冕辐射照射的吸积盘的能量通量的径向分布。kerrC还预测，在最近发射的成像X射线偏振探测器的2-8 keV能量范围内，偏振分数约为1%。
2022-06-27 astro-ph.HE gr-qc
Highly Ionized Fe-K Absorption Line from Cygnus X-1 in the High/Soft State Observed with Suzaku
2011年10月5日，在高/软状态期间，我们在朱雀观测的天鹅座黑洞X-1的高级会合附近观测到了一条瞬态类He Fe K α吸收线，这使我们能够首次绘制出从幕式吸积现象或下降开始和结束的完整演化。我们在事件中的X射线光谱模型，并跟踪其演变。吸收线在观测的前半部分相当弱，但在~10 ks时立即加深，之后减弱。等效宽度的总体变化是~3的因子，在~0.08的轨道相位处达到峰值。这是为黑洞提供能量的伴星风是星云的证据。通过分析与Voigt配置文件的线，它被发现是符合轻微红移的Fe XXV过渡，或可能是几个物种的混合物比Fe XXV少电离。这些数据可以用一个距离约为10^（10-12）cm、密度约为10^（（-13）-（-11））g cm^-3的团块来解释，该团块吸积到黑洞上，并/或通过视线到达黑洞，导致观测到的电离度瞬间下降和/或吸积物质密度增加。通过未来的X射线量热计任务（如ASTRO-H和AXSIO）继续监测个别事件，将使我们能够详细绘制出吸积环境及其在各种吸积状态之间的变化。
2013-04-07 astro-ph.HE
Long-term X-ray spectral analysis of Cygnus X-1 using AstroSat
Mizoram University（米佐拉姆大学）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文与天体物理中心）
本研究利用AstroSat长期观测数据对黑洞双星天鹅座X-1进行光谱分析，提出双康普顿化模型（热冕与暖冕）以解决软态拟合问题，并揭示其在塑造宽带发射中的关键作用。
2026-09-14 astro-ph.HE
Search for ultralight bosons in Cygnus X-1 with Advanced LIGO
超轻标量，如果它们像理论上那样存在，可以在快速旋转的黑洞周围形成云。这样的云预计会发射出连续的、准单色的引力波，可以被LIGO和Virgo探测到。在这里，我们提出了一个直接搜索的结果，从天鹅座X-1二进制的信号，从先进的LIGO的第二次观测运行的数据。在250-750赫兹波段，我们没有发现引力波存在的证据。在没有结合天鹅座X-1黑洞自旋的现有测量的情况下，我们的结果不利于$6.4 \leq μ/(10^{-13} {\rm eV}) \leq 8.0$中的玻色子质量，假设黑洞在$5 \times 10^6$年前以接近极值的自旋诞生。然后，我们专注于弦轴向的情况下，自相互作用使云高黑洞自旋与天鹅座X-1的测量一致。在该模型中，我们将玻色子质量限制在$9.6 \leq μ/(10^{-13} {\rm eV}) \leq 15.5$中，衰变常数为$f_a\sim 10^{15}$ GeV。未来我们的方法应用到其他来源将产生改进的约束。
2020-10-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Confirmation Via the Continuum-Fitting Method that the Spin of the Black Hole in Cygnus X-1 is Extreme
在Gou et al.（2011）中，我们报道了X射线双星天鹅座X-1中的主要黑洞是一个自旋参数a*>0.95（3σ）的近极端克尔黑洞。我们确认了这一结果，同时设定了一个新的更严格的限度：在3σ（99.7%）置信水平下，a*>0.983。早期的工作是基于对所有三个可用光谱的分析，可能是由于这些光谱中存在相对较强的康普顿幂律成分而产生的偏差：散射到幂律中的热种子光子的比例为f_s=23- 31%，而连续拟合方法可靠应用的上限是f_s<25%。随后，我们又获得了天鹅座X-1的六个适合于测量自旋的光谱。其中五个光谱具有高质量，f_s在10%至19%的范围内，连续拟合方法已被证明可以提供可靠的结果。单独地，六个光谱给出了自旋参数的下限，范围从a*>0.95到a*>0.98，使我们能够保守地得出结论，黑洞的自旋是a*>0.983（3σ）。
2014-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-th
Chandra X-Ray Spectroscopy of the Focused Wind in the Cygnus X-1 System. II. The Nondip Spectrum in the Low/Hard State - Modulations with Orbital Phase
HDE 226868/天鹅座X-1系统中黑洞的吸积是由O型施主星的强线驱动星风提供动力的。本文研究了天鹅座X-1硬态星风的X射线性质，并利用钱德拉高能透射光栅的数据进行了测定。风中存在着大的密度和温度不均匀性，其中一小部分风由嵌入光电离气体中的密度较高、温度较低的物质团块组成。在光变曲线中观察到的吸收下降被认为是由这些团块引起的。这项工作集中在非倾角光谱作为轨道相位的函数。光谱显示S、Si、Na、Mg、Al和高度电离的Fe（Fe xvii-Fe xxiv）的类H和类He离子的谱线。我们测量速度的变化，列密度，和热加宽的线系列。这五个观测的优良质量使我们能够研究这些参数的轨道相位依赖性。我们表明，吸收体位于靠近黑洞。多普勒频移线指向该区域复杂的风结构，而在一些观测中看到的发射线来自比吸收体更致密的介质。观察到的谱线轮廓与相位有关。它们的形状各不相同，从纯粹的，对称的吸收在上合处的天鹅座P剖面在下合处的黑洞。
2016-04-01 astro-ph.HE
Variable Source of High Energy Gamma-Ray Radiation Cygnus X-3
对天鹅座X-3星系中强大的离散源的长期观察（1972 - 2009）发现了它的主要特性，并开发了这个独特物体的真实模型。它是一个轨道周期为4.8小时的短双星系统，包括相对论天体（中子星或黑洞）和大质量恒星。源大多数活动是在伽马射线从几十兆电子伏到数千兆电子伏。
2010-05-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
The X-ray spectro-timing properties of a major radio flare episode in Cygnus X-3
利用RXTE、INTEGRAL和Swift卫星对2006年5 - 7月的一次耀斑喷发事件中的微类星体天鹅座X-3的X射线谱进行了主成分分析。分析表明，有两个主要的变异性成分在起作用，即两个主成分解释了X射线光变曲线中几乎所有的变异性。根据这些成分的光谱形状和原始数据的光谱拟合，对应于主成分的最可能的发射成分是逆康普顿散射和韧致辐射。我们发现，这些组件形成一个双峰的轮廓时，相位折叠的峰值发生在相反的相位。这可能是由于与致密物体相互作用的伴星周围的不对称风。
2013-04-29 astro-ph.HE
Cygnus X-3 as semi-hidden PeVatron
本研究针对大质量X射线双星天鹅座X-3，通过蒙特卡洛测试粒子方法验证三种加速机制均可将宇宙线加速至PeV以上，发现10^-3的加速效率即可匹配LHAASO观测的超额流量，且其PeV光子流量在亮相位会显著升高，支持其为半隐藏PeVatron的猜想。
2025-06-20 astro-ph.HE
First Year of Stellar-Mass Black Hole Observations with the Imaging X-ray Polarimetry Explorer
IXPE在2-8 keV能段对四个恒星级黑洞进行偏振观测，通过分析热盘、日冕和反射发射的偏振特征，检验了X射线双星黑洞的吸积盘与发射模型。
2024-02-15 astro-ph.HE
Extending the "Energetic Scaling of Relativistic Jets From Black Hole Systems" to Include $γ$-ray-loud X-ray Binaries
我们表明，喷流功率$P_j$和几何校正$γ$射线光度$L_γ$的X射线双星（XRB）天鹅座X-1，天鹅座X-3，和V404天鹅座，和$γ$射线上限GRS 1915+105和GX 339 -4，遵循Nemmen et al.（2012）为耀变体和GRB发现的黑洞（BH）系统相对论喷流能量学的普适标度。对观测到的XRB峰值$γ$射线亮度进行了几何校正，并根据射电耀斑峰值通量密度和耀斑上升时间估算了最小喷流功率。$L_γ-P_j$相关性在整个$\sim 17$数量级上都成立。这种关联表明了X射线双星高能辐射的喷流起源，并指出了所有相对论BH系统0.1-100 GeV高能辐射的共同机制或效率。
2017-07-27 astro-ph.HE
AstroSat and MAXI view of Cygnus X-1: Signature of an `extreme' soft nature
我们提出了一个详细的光谱和时序分析天鹅座X-1与多历元观测，在$2016$ $2019$，由SXT和LAXPC板载AstroSat。我们模拟了$0.5\!-\!70.0\,\rm{keV}$在宽能区的光谱，研究了天鹅座X-1在2017年从硬态经中间态转变为极软态时光谱性质的演化。同时时序功能也检查通过建模的功率密度谱$3.0\!-\!50.0\,\rm{keV}$。我们发现，在高软状态的观测，由AstroSat 10月$24,\,2017$（MJD $58050$），源的能谱表现出内部磁盘温度（千吨$\rm_{in}$）的$0.46\!\pm\!0.01\,\rm{keV}$，一个非常陡峭的光子指数（$Γ$）的$3.15\!\pm\!0.03$随着分数盘通量贡献的$\sim\!45\%$。在$0.006\!-\!50.0\,\rm{Hz}$范围内的功率密度谱也非常陡峭，具有$1.12\!\pm\!0.04$的幂律指数以及$\sim\!25\%$的高RMS值。将高软态的光谱软度与先前报道的光谱软度进行比较，我们证实了{ \it AstroSat}观测到的天鹅座X-1处于“最软”态。$\sim\!0.229$的最低MAXI光谱硬度比证实了其最柔软的特性。此外，我们还用连续拟合的方法估计了黑洞的自旋，表明天鹅座X-1是一个旋转最大的黑洞。此外，进行蒙特卡罗（MC）模拟来估计自旋参数的不确…
2021-08-02 astro-ph.HE
Long term variability of Cygnus X-1. IX. A spectral-timing comparison of Cygnus X-1 and MAXI J1820+070 in the hard state
本文首次系统比较持续源 Cyg X-1 与暂现源 MAXI J1820+070 在硬态下 0.5-200 keV 的谱-时性质，发现二者在软延迟、低频硬延迟及 rms 谱演化上存在显著差异，并提出这些差异源于吸积率与光度依赖的冕几何结构，而非黑洞质量或源类型的内在区别。
2025-08-16 astro-ph.HE
XRISM High-Resolution X-ray Spectroscopy of Cygnus X-1 -- Orbital and Short-Term Variability of Iron Absorption
Tokyo University of Science（东京科学大学）；Rikkyo University（立教大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；SRON Netherlands Institute for Space Research（荷兰空间研究所）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Michigan（密歇根大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；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）
XRISM首次对Cygnus X-1的高分辨率X射线光谱学研究，揭示了轨道相位解析分析和铁K带短期变化的证据，探讨了铁吸收线的高离子化状态和结构变化。
2026-04-23 astro-ph.HE
