An unusual object, G2, had its pericenter passage around Sgr A*, the $4\times10^6$ M$_\odot$ supermassive black hole in the Galactic Centre, in Summer 2014. Several research teams have reported evidence that following G2's pericenter encounter the rate of Sgr A*'s bright X-ray flares increased significantly. Our analysis carefully treats varying flux contamination from a nearby magnetic neutron star and is free from complications induced by using data from multiple X-ray observatories with different spatial resolutions. We test the scenario of an increased bright X-ray flaring rate using a massive dataset from the \textit{Chandra X-ray Observatory}, the only X-ray instrument that can spatially distinguish between Sgr A* and the nearby Galactic Centre magnetar throughout the full extended period encompassing G2's encounter with Sgr A*. We use X-ray data from the 3 Ms observations of the \textit{Chandra} \textit{X-ray Visionary Program} (XVP) in 2012 as well as an additional 1.5 Ms of observations up to 2018. We use detected flares to make distributions of flare properties. Using simulations of X-ray flares accounting for important factors such as the different $Chandra$ instrument modes, we test the null hypothesis on Sgr A*'s bright (or any flare category) X-ray flaring rate around different potential change points. In contrast to previous studies, our results are consistent with the null hypothesis; the same model parameters produce distributions consistent with the observed ones around any plausible change point.
Polarimetric Imaging of Sgr A* in its Flaring State
银河系的超大质量黑洞,Sgr A *,大约每6小时产生一次红外辐射爆发,有时还伴随着能量更高的X射线。近红外光子是由非热同步加速器过程产生的,但我们仍然不完全了解这些耀斑的起源和原因,也不知道X射线是如何发射的。辐射红外线的幂律电子可以被部分冷却,因此分布可以是具有("冷却中断")跃迁频率的中断幂律。此外,发射区似乎相当紧凑,可能仅限于吸积盘的内边缘。在这种情况下,X射线爆发本身可能是由于这个群体中能量最高的粒子的同步加速过程。在本文中,我们研究了这一建议的几个关键特征,产生相对论正确的偏振图像的Sgr A * 的近红外和X射线耀斑发射,以确定(1)是否测量的近红外偏振分数是符合这种几何形状,(2)是否预测的X射线到近红外峰值通量证实了目前可用的多波长观测。我们还计算了X射线偏振分数和位置角(相对于近红外光子),预计在未来几年的测量。我们表明,而X射线的偏振分数和位置角是相似的同步辐射冷却发射的近红外组件,这些数量是可测量的不同时,X射线出现从散射介质。因此,很明显,X射线偏振测量学的发展将成为研究超大质量黑洞附近时空的一个重要的新工具。
Infrared Line Diagnostics Fail to Constrain Sgr A*'s UV Output
McGill University(麦吉尔大学);Trottier Space Institute at McGill(麦吉尔大学特罗蒂尔太空研究所);University of Toronto(多伦多大学);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics(加拿大理论天体物理研究所);Max Planck Institute for Radioastronomy(马克斯·普朗克射电天文研究所)
S0-2 star, G1- and G2-objects and flaring activity of the Milky Way's Galactic Center black hole in 2019
2019年,银河系中心黑洞Sgr A* 产生了异常多的明亮近红外耀斑,包括有史以来探测到的最明亮的耀斑(Do et al 2019,Gravity Collaboration 2020)。我们认为,这种活动是由G1和G2物体由于与背景吸积流的相互作用而脱落的物质几乎同时落入引发的。我们讨论的机制,S-恒星和G-对象脱落的材料,并估计的数量和下降的时间,以达到黑洞。
The flaring drill in the Galactic centre. Did the IRS 13 cluster carve out the mini-cavity in the mini-spiral?
Charles University(查理大学);Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, University of Bonn(波恩大学亥姆霍兹辐射与核物理研究所);Universität zu Köln(科隆大学);University of California(加州大学)
Bayesian Evidence for Inspiraling Hotspot Motion in the Galactic Center
Wake Forest University(维克森林大学);Instituto de Astrofísica de Andalucía–CSIC(安达卢西亚天体物理研究所-西班牙国家研究委员会);Black Hole Initiative at Harvard University(哈佛大学黑洞倡议项目)
基于Bremer et al.(2011)和Eckart et al.(2012),我们报告了与银河系中心超大质量黑洞相关的人马座A*(SgrA*)源的毫米、近红外和X射线耀斑发射的同步观测和建模。我们研究的物理过程引起的可变发射SgrA* 从无线电的X射线域。为了解释所观察到的统计变化的(分)毫米光谱的SgrA*,我们使用一个样本的同时NIR/X射线耀斑峰值和模型的耀斑使用同步加速器和SSC机制。观测结果揭示了所有波段的耀斑活动,这些活动可以被建模为来自膨胀的同步加速器自康普顿(SSC)组件的信号。模型参数表明,无论是膨胀的源组件有一个整体运动大于v_exp或膨胀的材料有助于日冕或磁盘,局限于周围的SgrA*。对于大部分的同步加速器和SSC模型,我们发现同步加速器的周转频率在300-400 GHz的范围内。对于纯同步加速器模型,这导致相对论粒子的密度为10^6.5 cm^-3量级,而对于SSC模型,密度中值大约高出一个数量级。然而,为了获得对SgrA* 的频率依赖性变异幅度的真实描述,需要具有更高周转频率和甚至更高密度的模型。我们讨论的结果可能偏离粒子和磁场能量之间的平衡的框架。我们还总结了替代模型来解释SgrA* 的宽带变异性。
Non-Equilibrium Chemistry and Destruction of CO by X-ray Flares
X射线源,如活动星系核和X射线双星,其光度在几年的时间尺度上经常变化。在这些耀斑期间和之后,周围的气体处于化学和热平衡状态。我们介绍了一种新的实现X射线辐射传输耦合到一个随时间变化的化学网络用于三维磁流体动力学模拟。用不同强度的X射线辐照静态分形分子云,研究了其化学和热演化过程。对于模拟的$10^5$ M $_\odot$分形云,X射线通量$<0.01$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$允许云保持分子状态,而对于通量为$>1$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$,大多数CO和H $_2$被破坏。然后研究了X射线耀斑的影响,耀斑突然增加了$10^5 \times$的X射线通量。一个暴露在明亮耀斑下的云,其99%的CO在10-20年内被摧毁,而99%的H $_2$需要$>10^3$年才能被摧毁。CO主要是破坏本地产生的远紫外线发射之间的碰撞非热电子和H $_2$ ;他$^+$只有成为一个重要的破坏剂时,CO的丰度已经非常小。耀斑结束后,CO重新形成,并在$10^3-10^5$年后接近其平衡丰度。这意味着,分子云接近银河系中心的Sgr A $^*$可能仍然是化学平衡,我们预测存在的云附近的耀斑X射线源,其中CO已被大部分摧毁,但H是完全分子。