Implications of an r-mode in XTE J1751-305: Mass, radius and spin evolution
最近,Strohmayer和Mahmoodifar提出了吸积毫秒脉冲星XTE J1751-305的X射线光变曲线中存在相干振荡的证据,使用的是RXTE在2002年该源爆发期间拍摄的数据。他们指出,一个可能的解释包括中子星的非径向振荡模式的激发,无论是g模式还是r模式。r模式的解释与XTE J1751-305等系统的自旋演化方案有关。在这里,我们详细研究这个有趣的可能的解释。利用观测到的振荡频率与恒星自旋频率的比值,我们导出了一个近似的中子星质量-半径关系,该关系在预期的恒星半径范围内(受半径膨胀爆发源观测的约束)产生合理的质量值。然而,我们认为,由Strohmayer和Mahmoodifar分析建议的大模式振幅将不可避免地导致大自旋的恒星,不符合其观察到的自旋演化,无论r-模式本身是在一个稳定或不稳定的制度。因此,我们的结论是,所观察到的振荡的r-模式的解释是不符合我们目前的理解中子星动力学,必须考虑不太可能。最后,我们注意到,受一个足够准确的定时模型的可用性,直接引力波搜索可能能够确认或拒绝r-模式的解释明确,这样的事件,具有类似的推断模式振幅,在先进的检测器时代重现。
2014-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Time-Variable Aluminum Absorption in the Polar AR Ursae Majoris, and an Updated Estimate for the Mass of the White Dwarf
我们目前的光谱极端极性AR大熊座(AR UMa)显示一个明确的Al I吸收双峰,旁边的光谱采取不到一年前,该功能是不存在的。早期SDSS光谱的重新检查表明,Al I吸收双峰也存在$\approx$ 8年前,我们第一次未检测到。我们的结论是,这种吸收物质不太可能在白矮星(WD)或施主星的表面。我们认为这种Al I吸收特征出现在星周物质中,可能是由小行星接近热WD时的蒸发产生的。在AR Uma中存在任何剩余的岩石物质储层可能有助于限制这个不寻常的双星系统的先前演化。我们还应用光谱分解来寻找M矮伴星的恒星参数,并尝试通过考虑H $_β$发射线和Na I吸收线的径向速度曲线来动态测量AR UMa中WD的质量。因此,我们推断WD在AR UMa中的质量范围为0.91 $M_{\odot}$ $<$ $M_{\mathrm{WD}}$ $<$ 1.24 $M_{\odot}$。
2016-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Re-examining the XMM-Newton Spectrum of the Black Hole Candidate XTE J1652-453
黑洞候选者XTE J1652-453的XMM-牛顿光谱显示出一条宽而强的Fe K-α发射线,通常认为是源于内部吸积盘的反射。Hiemstra等人(2011年)使用各种现象学模型分析了这些数据。我们用自洽的相对论反射模型重新研究了光谱。一个狭窄的吸收线接近7.2千电子伏可能存在,如果真的是可能的Fe XXVI吸收线所产生的高度电离,迅速外流盘风。这一特征的蓝移对应于大约11100 km/s的速度,这比在恒星质量黑洞中看到的典型值要大得多。考虑到我们还发现源具有低倾角(i < 32度;接近正面),因此我们将通过流出的底部看到。这可能是异常高速度的一个可能解释。我们使用的反射模型结合相对论卷积内核,它允许两个反时针和逆行黑洞自旋,和治疗潜在的吸收功能与光电离等离子体的物理模型。通过这种方式,假设圆盘没有被截断,我们只能将XTE J1652-453中黑洞的自旋限制在90%置信限下小于~ 0.5 Jc/GM^{2}。
2012-07-03 astro-ph.HE
Measuring Black Hole Spins through X-ray Reflection Spectroscopy and the Relativistic Precession Model: the case of XTE J1859+226
本文针对XTE J1859+226,利用RXTE存档数据中的23条反射光谱,以relxill和relxillD模型重新测量黑洞自旋,得到约0.987的高自旋值,证实了X射线反射光谱与相对论进动模型两种方法之间存在系统性差异。
2024-01-11 astro-ph.HE
Inference on Accretion Flow Properties of XTE J1752-223 During Its 2009-10 Outburst
我们进行了详细的光谱和恒星质量的黑洞候选人XTE J1752-223在其2009年至2010年爆发期间,使用RXTE PCA数据在$2.5-25$ keV的能量范围内的时间特性的研究。在功率密度谱(PDS)中观察到低频准周期振荡(LQPO)。谱分析采用两种模型:一种是组合的圆盘黑体加幂律模型,另一种是基于跨音速流解的双分量平流(TCAF)模型。RXTE PCA在2009年11月16日至2010年1月18日期间未运行,因此我们使用MAXI GSC和Swift BAT数据研究光变曲线轮廓和硬度比的演变。基于其2009-10爆发期间源的时间和光谱特性的演变,我们发现该对象通过以下光谱状态演变:硬,硬中间和软中间/软。从TCAF模型拟合的谱分析,我们还估计黑洞的可能质量在$8.1-11.9$ $M_\odot$范围内,更准确地说,质量似乎是$10\pm{1.9}~M_\odot$。
2020-02-11 astro-ph.HE
The first X-ray spectrum of the HMXB XTE J1855-026 during the compact object eclipse
我们提出了第一个{ \it XMM-牛顿}观察的经典超巨星高质量X射线二进制XTE J1855 $-$ 026采取完全在日食的中子星(NS),覆盖轨道相位$ϕ= 0.00-0.11$。通过对观测数据的分析,我们可以:a)与现有的食前观测参数进行比较; b)探索B 0 I型施主的背照星风。在食前用来描述软过剩的黑体分量在食时没有观测到。然后,它必须在NS附近或沿着供体-NS线生产。日食期间的$0.3-10$ keV光度($\sim 10^{34}$ erg s $^{-1}$)比日食前低70倍。在平均食谱中,Fe K $α$线的强度比食前测得的低$\sim 7.4$倍。由于KPDMATHABMS光子不能在风中共振散射,因此绝大多数Fe KPDMATHABMS辐射必须来自NS的$1R_{*}$范围内。日食光谱成功地模拟通过添加两个光电离等离子体,一个具有低电离($\logξ_{\rm 1,cold}=0.36$)和高发射措施($EM_{\rm 1,cold}\approx 3\times 10^{59}$ cm $^{-3}$),另一个具有高电离($\logξ_{\rm 2,hot}=3.7$)和低发射措施($EM_{\rm hot}\approx 2\times 10^{56}$ cm $^{-3}$)。假设冷、热气体相分别是恒星风的团簇和团间介质,团簇体积填充因子为大质量恒星的典型…
2022-02-09 astro-ph.HE
Discovery and Monitoring of a new Black Hole Candidate XTE J1752-223 with RXTE: RMS spectrum evolution, BH mass and the source distance
报道了Rossi X射线计时探测器(RXTE)对银河系新的黑洞候选者XTE J1752-223的发现和监测观测。这个新的源于2009年10月21日出现在X射线天空中,并活跃了近8个月。从现象学上讲,该源表现出低硬/高软光谱状态的双峰和变化的演变过程中的状态转换,符合标准的行为预期从恒星质量的黑洞二进制。我们使用通用康普顿化模型来模拟整个爆发的能量谱,假设部分输入的黑体谱形式的软辐射在康普顿化介质中得到再处理。我们遵循分数均方根(RMS)的变化在RXTE/PCA能量带与源光谱状态的演变,并得出结论,宽带的变化与源硬度(或康普顿分数)强烈相关。我们遵循的能量分布的变化,均方根变化在低硬状态和状态转换,并找到进一步的证据表明,可变发射强烈集中在幂律谱分量。我们讨论了我们的结果在不同光谱状态下的康普顿化制度的影响。光谱和变化特性的相关性提供了BH质量和到源的距离的测量。在硬到软状态转换期间应用于RXTE观测的光谱定时相关缩放技术表明XTE J1752-223中BH的质量在8到11个太阳质量之间,距离源约3.5千秒差距。
2010-09-09 astro-ph.HE
Evidence of hard power-law spectral cutoff and disc reflection features from the X-ray transient XTE J1739-285
我们报道了对已知的X射线瞬变XTE~ J 1739 -285的几乎同时的\nicer{}和\nustar{}观测。这些观测提供了该中子星X射线瞬变的第一个灵敏的硬X射线谱。该源于2020年2月19日在硬光谱状态下被观测到,光度为爱丁顿极限的$0.007$。宽带$1-70 \kev{}$ \nicer{}和\nustar{}观测清楚地检测到截止的硬光谱分量周围$34-40 \kev{}$时,连续拟合的软热分量和硬幂律分量。这是第一次在这个源中检测到这个特征。此外,光谱显示的证据,光盘反射-相对论增宽的铁K $α$线周围的$5-8 \kev{}$和康普顿驼峰的$10-20 \kev{}$能带。吸积盘的反射特征以前从未从这个源中被发现过。通过吸积盘反射模型,首次将吸积盘的半径限定为$R_{in}=3.1_{-0.5}^{+1.8}\;R_{ISCO}$。此外,我们发现了一个低倾角,$i\sim 33^{0}$。假设磁层是负责这种截断的内部吸积盘以上的恒星表面,我们建立了一个上限$6.2\times 10^8$ G的磁场在两极。
2022-08-16 astro-ph.HE
Multi-state observations of the Galactic Black Hole XTE J1752-223: Evidence for an intermediate black hole spin
银河系黑洞候选者XTE J1752-223在其2009年爆发的衰变期间被朱雀和XMM-牛顿天文台观测到。所观察到的光谱分别与处于“中间态”和“低硬态”的源相一致。一个强大的,相对论铁发射线的存在下,清楚地检测到在这两个观测和线的配置文件被发现是非常一致的和强大的各种连续模型。这有力地表明\j \中的致密物体是一个恒星质量的黑洞吸积体,而不是中子星。\ka \发射线剖面和圆盘反射光谱的物理激励和自洽反射模型排除了非旋转的Schwarzchild黑洞或最大旋转的Kerr黑洞,置信度大于3 sigma。使用一个完全相对论性的线函数,其中黑洞的自旋参数是一个变量,我们正式约束的自旋参数为$0.52\pm0.11 (1σ)$。此外,我们表明,在低硬状态的源仍然需要一个光学厚盘组件具有的光度是一致的$L\propto T^4$关系预期薄盘延伸到内部最稳定的圆形轨道。我们的结果是在对比的主流范例,磁盘被截断在低硬状态。
2010-09-06 astro-ph.HE
Jet Forecast: Timing of Discrete Jet Ejections of Stellar-Mass Black Holes Anticipated via X-ray Properties
Graduate School of Science and Engineering, University of Toyama(富山大学理工学研究科);Institute for Space-Earth Environmental Research (ISEE), Nagoya University(名古屋大学地球宇宙环境研究所)
通过分析多个黑洞双星的X射线数据,发现吸积盘内半径快速收缩至最内稳定圆轨道可预示喷流抛射,据此提出监测该半径以预报喷流时机的“喷流预报”方法。
2026-09-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Orbital period decay of compact black hole x-ray binaries: the influence of circumbinary disks?
最近,紧凑型黑洞X射线双星XTE J 1118+480和A0620-00被报道正在经历快速的轨道周期衰减,这比引力波辐射的预期高两个数量级。Ap/Bp星的磁制动被认为是伴星$B_{\rm s}\ga 10^{4}$ G.然而,我们的计算表明,异常磁制动不能显着地有助于在这两个源中观察到的大的轨道周期衰减率,即使$B_{\rm s}\ga 10^{4}$ G。观测提供的证据表明,围绕两个紧凑的黑洞X射线双星的环双星盘可能存在。分析表明,在合理的参数下,环双星盘与双星之间的潮汐力矩可以有效地提取双星的轨道角动量,并产生较大的轨道周期变化率。在环双星盘模型的基础上,利用恒星演化程序模拟了XTE J 1118+480的演化.我们的计算与观测数据(两个分量的质量,施主星半径,轨道周期和轨道周期导数)近似一致。质量传递速率和环双星盘质量明显远大于观测值。因此,环双星盘不可能是某些致密黑洞X射线双星轨道快速衰变的主要原因。
2015-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Analytical model of compact star in low-mass X-ray binary with de Sitter spacetime
在这篇文章中,我们介绍了一个有利于小质量X射线双星中致密星的de-sitter模型。在这里,我们结合小尺度上宇宙学常数的存在来讨论恒星结构,并得出结论,这种掺杂非常适合低质量X射线致密联星熟悉的物理模式。计算了低质量X射线双星中的6颗致密星Cyg X-2、V395 Carinae/2S 0921-630、XTE J2123-058、X1822-371(V691 CrA)、4U 1820-30和GR Mus(XB 1254-690)的可能半径、致密度(u)和表面红移(Z s)。我们还提供了可能的状态方程(EOS)的恒星对象。
2018-08-29 astro-ph.HE
Hidden Twin Star Solutions from an Agnostic Speed-of-Sound Model: Confronting XTE J1814--338's Extreme Compactness
本文通过探索声速模型参数空间,结合X射线观测约束发现1-1.2太阳质量、半径约7公里的双子星分支与XTE J1814--338的异常MR范围吻合,揭示其可能为混合双子星并得到极端相变参数,暗示核心存在奇异物质。
2025-04-16 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The Similarity of Broad Iron Lines in X-ray Binaries and Active Galactic Nuclei
我们比较了恒星质量的黑洞双星XTE J1650-500和活动星系MGC-6-30-15的2001年XMM-牛顿光谱,着重于两个源在~4--7 keV处显示的宽的过量发射特征。这种特征在低质量X射线双星和活动星系核中都经常被观测到。对于前一种情况,人们普遍接受的过量产生由于铁的排放,但有一些争议,其宽度是否部分增强仪器的过程中,因此也在内在的增宽机制。同时,在后一种情况下,这一特征的起源仍然是有争议的;物理动机的反射和吸收解释都能够再现所观察到的光谱。在这项工作中,我们利用同期的BeppoSAX数据来证明,在XTE J1650-500中观察到的过量宽度是天体物理学的,而不是仪器的,并继续强调该源和MGC-6-30-15中存在的过量的相似性。光学厚的吸积盘和光学薄的日冕,当吸积盘延伸到黑洞附近时,它们结合在一起自然会产生相对论性增宽的铁线,这两类物体都经常被观察到。最简单的解决方案是,目前广泛的发射功能产生于一个共同的过程,我们认为必须从一个快速旋转的黑洞周围的吸积盘的内部区域的反射;对于XTE J1650-500,我们发现自旋约束为0.84 < a* < 0.98在90%的置信水平。对活动星系核提出的其他解释可能会给强引力下的吸积理论框架增加不必要的复杂性。
2012-02-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Charting nearby stellar systems: The intensity of Galactic cosmic rays for a sample of solar-type stars
宇宙射线可以穿透行星大气,推动生命前分子的形成,这对生命的起源很重要。我们计算了银河系宇宙线通量的可居住区附近的五个,研究充分的太阳型恒星和在轨道上的2个已知的系外行星。我们使用一个结合了1.5维星风和1维宇宙线输运的模型来模拟银河系宇宙射线通过星风的传播。我们发现天鹅座61 A的宜居带具有与当今地球值相当的银河宇宙线通量。对于其他四个系统($ε$ Eri,$ε$ Ind,$ξ$ Boo B和$π^1$ UMa),通量的数量级小于地球值。因此,任何尚未被发现的类地行星在其宜居带内受到的辐射剂量都不太可能高于地球。$ε\,$ Ind $\,$ b是一颗类似彗星的行星,轨道为$\sim$ 11 au,接收到的银河宇宙射线通量比地球高。我们发现,银河系宇宙射线的抑制是由扩散或平流占主导地位的影响,在GeV的能量和距离,风已经达到它的终极速度。对于平流主导的风($\sim$年轻的系统),改变天体层的大小影响抑制显着。对于扩散主导的系统($\sim$较老的系统),天体层的大小,因此ISM属性的知识,不是很重要。这减少了银河宇宙线通量的不确定性,在可居住区的扩散为主的系统。一个系统是平流主导还是扩散主导可以从恒星风的性质来确定。
2021-09-22 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
A numerical investigation of wind accretion in persistent Supergiant X-ray Binaries I - Structure of the flow at the orbital scale
经典的超巨星X射线双星拥有一颗围绕超巨星OB星运行的中子星,并显示出持续的X射线光度为10 $^{35}$至10 $^{37}$ erg/s。来自大质量伴星的恒星风被认为是致密天体吸积物质的主要来源。与这第一篇论文,我们引入了一个弹道模型来表征风的结构在轨道尺度上,因为它加速,从恒星表面附近的吸积器。由于我们保留的参数化和我们设计的数值管道,我们可以研究超音速流和随后的可观测量作为一组减少的特征数和尺度的函数。我们表明,永久流的形状是完全由质量比,填充因子,爱丁顿因子和$α$力乘数驱动的恒星风加速。在轨道周期等尺度已知的情况下,我们可以通过回溯观测值来计算质量吸积率、吸积机制、入流切变和恒星参数。我们将我们的模型与三个持久的超巨星X射线双星(船帆座X-1,IGR J18027-2016,XTE J1855-026)进行比较,并讨论在每种情况下,在吸积器周围风形成吸积盘的可能性,在下面的论文中进一步研究。
2016-09-06 astro-ph.HE
Evidence of Light-Bending Effects and its implication for spectral state transitions
长期以来,人们一直推测,硬X射线日冕的性质可能是黑洞状态转换的重要第二驱动力,除了通过磁盘的质量吸积率。然而,日冕变化的清晰物理图像尚未出现。我们目前的结果从一个系统的分析罗西X射线定时探测器观测恒星质量黑洞二进制XTE J1650-500。所有光谱与显着的硬X射线检测使用自洽的,相对论模糊的磁盘反射模型适合高电离制度。重要的是,我们发现的证据表明,黑洞状态的光谱和定时特性可能部分地由磁盘上方的X射线日冕的高度驱动,以及引力光弯曲如何影响日冕-磁盘相互作用的相关变化。具体地说,幂律、热盘和相对论卷积反射分量在我们的光谱分析中的演变表明:(1)盘内径保持恒定在\rin $=1.65\pm0.08 GM/c^2$(与在其它工作中对于XTE J1650-500的ISCO发现的值一致)在从低硬态的\textit{brighter}相到中间态的整个转变中(2)观测到的反射X射线通量与幂律连续谱之间的比值(“反射分数”,R)在硬中间态和软中间态之间的过渡处急剧增加(3)在XTE J1650-500中观测到的高频准周期振荡(QPO)的频率和相干性都随R的增加而增加。我们讨论了我们的结果在黑洞状态和性质的黑洞吸积流的质量尺度。
2013-01-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Optical polarization signatures of black hole X-ray binaries
偏振测量为探索包括双星系统在内的许多天体产生光辐射的几何和物理机制提供了一条途径。我们提出的多波长(BVR)偏振研究的一个样本的历史黑洞X射线二进制文件,在其爆发期间或在静止(或近静止)状态下观察到的结果。我们调查了位于银河系不同纬度的长周期和短周期系统。我们仔细分析了星际偏振的方向上的来源,可靠地估计固有的源偏振。在明亮的软态(MAXI J 0637 -430和4U 1957+115)中观察到的源中,发现固有偏振很小(<0.2%)。发现它在MAXI J1820+070的上升硬态中是显著的,在0.5%的水平上,在衰退硬态和其失败的爆发期间可以忽略不计,而斯威夫特J1357.2-0933在上升硬态中显示出它的缺失。三个(XTE J1118+480,V4641 Sgr,V404 Cyg)源在静止期间观察到没有显着的内在极化的证据,而MAXI J1820+070是唯一的黑洞X射线二进制显示大量(> 5%)的内在静止态极化与蓝色光谱。在光学波长的内在偏振的情况下提出的限制的潜在贡献的非恒星(喷流,热流,吸积盘)组件的静态黑洞X射线双星的总光谱。
2022-05-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quasiperiodic oscillations and Tomimatsu-Sato δ = 2 space-time
我们用Tomimatsu-Sato δ = 2(TS 2)度规模拟了低质量X射线双星的时空,研究了轨道和周转频率的性质。数值分析表明,该黑洞的特征振荡频率与Kerr黑洞的特征振荡频率没有本质区别。本文用非线性共振模型估计了三个恒星质量的候选黑洞GRO 1655-40、XTE 1550-564和GRS 1915+105的角动量。我们发现协议的基础上的3:2的非线性共振模型的TS 2背景和目前的估计发现在文献中的预测。
2012-12-12 astro-ph.HE gr-qc
Stellar flare detection in XMM-Newton with gradient boosted trees
INAF IASF-Milano(意大利国家天体物理研究所米兰天文物理研究所);Ciela, Computation and Astrophysical Data Analysis Institute(Ciela计算与天体物理数据分析研究所);Département d’Informatique, École Normale Supérieure, Université PSL (Paris Sciences & Lettres)(巴黎文理研究大学高等师范学院计算机科学系);Trinity College, University of Cambridge(剑桥大学三一学院);IUSS Pavia(帕维亚高等大学)
本文基于EXTraS项目数据,利用梯度提升树算法识别恒星耀斑,通过可解释AI工具提高分类器理解,达到97.1%的准确率,优于传统方法,释放了最大的X射线恒星耀斑目录。
2025-09-29 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
A Circumbinary Disk Model for the Rapid Orbital Shrinkage in Black Hole Low-Mass X-ray Binaries
几个黑洞低质量X射线双星(BHLMXB)表现出非常快的轨道收缩,这是很难理解的LMXB演化的标准图片。基于在A0620-00和XTE J1118+480中探测到环双星盘的可能性,我们研究了环双星盘与内双星相互作用的影响,并利用恒星天体物理实验模块计算了该双星的演化.我们考虑两种情况下的CB盘的形成,它是美联储在LMXB的单次爆发或连续爆发的质量损失。我们表明,当采取合理的初始质量和磁盘的耗散时间的值,它是可以解释的快速轨道收缩在BHLMXBs没有调用高的传质速率。
2018-04-21 astro-ph.HE
X-ray reprocessing: Through the eclipse spectra of low mass X-ray binaries with XMM-Newton
本文利用XMM-Newton对四个食低质量X射线双星进行食内与食外光谱比较,系统研究了X射线再处理特征,揭示了吸积盘几何和再处理效率的差异,并首次报道了部分源的食光谱。
2023-08-07 astro-ph.HE
Forecasting Dark Matter Subhalo Constraints from Stellar Streams using Implicit Likelihood Inference
Northwestern University(西北大学);NSF-Simons AI Institute for the Sky(NSF-西蒙斯天空AI研究所);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);University of Washington(华盛顿大学);University of Chicago(芝加哥大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);University of Surrey(萨里大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学);Lund University(隆德大学)
通过隐式似然推断从恒星流预测暗物质次亚晕约束,利用NPE模型优化观测策略并提高推断准确性。
2025-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Observational Constraints on WIMP Mini-Spikes Around Stellar-Mass Primordial Black Holes with 17 Years of Fermi-LAT Data
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学)
利用17年Fermi-LAT数据研究暗物质本质,通过分析恒星级黑洞周围密度增强现象,排除WIMP湮灭截面的热 relic 值,发现Fermi-LAT对10个太阳质量微型尖峰的敏感性。
2026-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Measuring Black Hole Spin via the X-ray Continuum Fitting Method: Beyond the Thermal Dominant State
所有先前通过X射线连续拟合方法测量恒星质量黑洞自旋的工作都依赖于使用在热主导态下获得的弱康普顿化光谱。使用自洽康普顿化模型,我们表明,可以分析光谱,表现出强大的幂律分量,并获得的值的内部磁盘半径,因此自旋,这是一致的热主导状态中获得的。具体地说,我们分析了两个黑洞瞬变,H 1743 -322和XTE J 1550 -564的许多RXTE光谱,我们证明,吸积盘的内边缘的半径保持恒定,在百分之几的康普顿化分量的强度增加一个数量级,即,因为被散射的热种子光子的分数接近25%。我们得出结论,连续拟合方法可以应用于比以前认为可能的更广泛的数据体,以及从未观察到进入热主导状态的源(例如,Cyg X-1)。
2009-07-27 astro-ph.HE
Searching for High Energy, Horizon-scale Emissions from Galactic Black Hole Transients during Quiescence
我们利用费米长期存档寻找恒星质量黑洞的伽马射线对应物,并将脉冲星外隙模型应用于其磁层,研究了电子和正电子在事件视界附近的静电加速.当一个黑洞瞬变(BHT)是在一个低硬或静态,辐射效率低下的吸积流不能发出足够的兆电子伏的光子,所需的维持力在极漏斗磁层通过双光子碰撞。在这个电荷匮乏的间隙区域中,沿着磁场线产生电场,以将电子和正电子加速到超相对论能量。这些相对论轻子通过曲率和逆康普顿过程发射出大量的伽马射线。研究发现,当等离子体吸积率通常保持在快速旋转的恒星质量黑洞的爱丁顿值的0.01%和0.005%之间时,这些伽马射线发射表现出耀斑活动。通过分析从档案费米/LAT数据确定的检测限,我们发现,7年的平均占空比,这样的耀斑活动应小于5%和10%的XTE J1118+480和1A 0620-00,分别,和V404 Cyg的检测限是与理论预测。据预测,间隙发射可以区分从喷流发射,如果我们调查的高能光谱行为或观察附近的BHT在深静止同时在红外波长和非常高的能量。
2017-07-27 astro-ph.HE
Fast orbital shrinkage of black hole X-ray binaries driven by circumbinary disks
最近,黑洞X射线双星(BHXB)Nova Muscae 1991被报道正在经历一个非常快速的轨道衰变。迄今为止,有三个BHXB具有非常高的轨道周期导数,这不能用标准的恒星演化理论来解释。在这项工作中,我们调查的二进制和周围的circumbinary(CB)盘之间的共振相互作用是否可以产生所观察到的轨道周期导数。分析计算表明,观测到的XTE J1118+480和A0620-00的轨道周期导数可以来源于双星与质量为$10^{-9}~\rm M_{\odot}$的CB盘之间的潮汐力矩,这与这两个源中探测到的尘埃盘质量基本一致。然而,苍蝇座新星1991可能被一个质量为$10^{-7}~\rm M_{\odot}$的重CB盘所包围。基于CB盘模型和反常磁制动理论,我们利用MESA程序模拟了三个中等质量施主星BHXB的演化过程。我们的模拟结果与观测到的施主星质量、轨道周期和轨道周期导数基本一致。然而,计算的施主星的有效温度高于两个源的观测光谱类型所指示的。
2019-04-22 astro-ph.HE
Discovery of mHz X-ray Oscillations in a Transient Ultraluminous X-ray Source in M82
本文报道了在M82中的一个瞬态超亮X射线源(ULX)X42.3+59中发现了频率为3-4 mHz的X射线准周期振荡(QPO)。QPO强而宽,出现时带有微弱或不存在的红噪声,只有当光源亮度超过10^40尔格/秒时,才能在钱德拉观测中被探测到。QPO行为类似于XTE J1550-564中发现的A-I型QPO,其是具有介于A型和B型之间的性质的低频QPO的子类。因此,我们确定X42.3+59中的QPO为A型或B型,并排除了C型的可能性。有了这个鉴定,X42.3+59中黑洞的质量可以通过将QPO频率标度到恒星质量黑洞中A/B型QPO的频率来推断为12,000 - 43,000太阳质量。在钱德拉的一次观测中发现了冷盘发射,盘的内半径表明了类似的黑洞质量范围。如此高质量的黑洞能够以类似于X42.3+59的方式直接从星际介质吸积产生能量输出。
2010-01-20 astro-ph.HE
Disc corona radii and QPO frequencies in black hole binaries: testing Lense-Thirring precession origin
本研究构建了适用于恒星级黑洞双星的SSsed吸积流模型,通过对XTE J1550-564的RXTE光谱拟合,发现盘半径与低频QPO频率呈反相关,支持了低频QPO由Lense-Thirring进动引起的理论。
2024-01-08 astro-ph.HE