Radio Emission from Accreting Isolated Black Holes in Our Galaxy
除了在双星系统中发现的几十个恒星质量的黑洞外，一个$10^8$级的孤立黑洞（IBH）被认为潜伏在我们的银河系中。尽管一些IBH能够从星际介质中吸积物质，但吸积流通常很弱，因此辐射效率低下，从而导致大量物质外流。我们研究电子加速产生的冲击之间形成的外流和周围的材料，以及随后的无线电同步辐射从加速电子。通过数值计算IBH的轨道，以获得它们的空间和速度分布，我们估计的IBH的数量可检测的调查使用SKA 1-mid（SKA 2）作为$\sim 30$（$\sim 700$）的最乐观的情况。SKA的视差测量可能会精确地给出它们的距离，可能会揭示我们银河系中黑洞的性质。
2019-07-01 astro-ph.HE
Microarcsecond VLBI pulsar astrometry with PSR$π$ II. parallax distances for 57 pulsars
我们介绍PSR $π$的结果，这是一个使用甚长基线阵（VLBA）以射电望远镜为目标的大型天体测量项目。从我们的天体测量数据库中的60颗恒星，我们已经获得了基于视差的距离测量，除了3个，视差精度通常为40 $μ$和接近10 $μ$在最好的情况下。我们的完整样本使用可靠的（$\gtrsim$ 5 $σ$）模型独立距离约束使无线电信标的数量增加了一倍。重要的是，许多新测量到的双星都在太阳邻域之外，因此PSR $π$带来了近十倍的双星数量增加，其可靠的模型独立距离为$d>2$ kpc。使用我们的样本以及以前发表的结果，我们表明，即使是最新的银河系电子密度分布模型的模型包含显着的缺点，特别是在高银河系纬度。当比较我们的结果脉冲星定时，两个在我们的样本中的四个毫秒脉冲星表现出显着的差异，估计自行获得至少一个脉冲星定时阵列。通过额外的VLBI观测来提高我们参考源的绝对位置精度，并扩大毫秒脉冲星的数量，我们将能够将自行差异的比较扩展到更大的脉冲星参考位置样本，这将为用于脉冲星计时的太阳系星历的适用性提供更灵敏的测试。最后，我们使用我们的大样本来估计差分天体测量与VLBA观测双星时可达到的典型精度，显示出足够明亮的目标观察8次超过18个月，视差不确定性为4 $μ$作为每弧分之间的脉冲星和校准器的分离可以预期。
2019-04-15 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Very Long Baseline Interferometry Measured Proper Motion and Parallax of the $γ$-ray Millisecond Pulsar PSR J0218+4232
PSR J 0218 $+$ 4232是一颗毫秒脉冲星（MSP），在1.4 GHz时的通量密度为$\sim$ 0.9 mJy。它在高能X射线和$γ$射线域中非常明亮。我们进行了一个天体测量计划，使用欧洲VLBI网络（EVN）在1.6 GHz的测量其自行和视差。一个与模型无关的距离也将有助于限制它的$γ$射线光度。在所有五个历元中，我们都获得了信噪比S/N > 37的弱脉冲星探测。利用距离脉冲星20弧分的河外射电源，我们估计脉冲星的自行为$μ_α\cosδ=5.35\pm0.05$ mas yr $^{-1}$和$μ_δ=-3.74\pm 0.12$ mas yr $^{-1}$，视差为$π=0.16\pm0.09$ mas。甚长基线干涉测量（VLBI）的自行显著改善了脉冲星定时的长期观测估计。VLBI视差提供了第一个与模型无关的距离约束：$d=6.3^{+8.0}_{-2.3}$ kpc，相应的$3σ$下限为$d=2.3$ kpc。这是第一个完全基于EVN观测的脉冲星三角视差测量。利用导出的距离，我们相信PSR J 0218 $+$ 4232是迄今为止已知的能量最高的$γ$射线MSP。即使是基于我们的3 $σ$下限距离的光度也足够高，足以对传统的外隙和缝隙模型提出挑战。
2014-02-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revealing two radio active galactic nuclei extremely near PSR J0437$-$4715
牛顿的引力常量$G$可能在极低的水平上随时间变化。$G$的时变特性会影响双星系统中毫秒脉冲星的轨道运动，并导致依赖轨道周期的运动学距离测量与直接测量年视差距离之间的微小差异。PSR J0437 $-$ 4715是距离地球最近的毫秒脉冲星，也是射电上最亮的脉冲星。为了探索视差距离精度达到1光年的可行性，与最近的计时结果相比，我们使用差分天体测量技术，寻找非常接近PSR J0437 $-$ 4715的致密射电源。使用现有的数据从非常大的阵列和澳大利亚望远镜紧凑型阵列，我们发现了两个源与平坦的光谱，相对稳定的流量密度为0.9和1.0毫焦耳在8.4千兆赫和13和45角秒的分离。利用长基线天线阵和昆明40米射电望远镜组成的观测网，我们发现两个源都具有点状结构，亮温为$\geq$ 10 $^7$ K。根据这些无线电输入和缺乏对应的其他波段，我们认为，他们最有可能是致密的无线电核心的河外活动星系核，而不是银河系射电星。这两个射电活动星系核的发现将使我们能够实现亚pc的距离精度与束内相位参考甚长基线干涉观测，并提供了一个最严格的约束$G$的时间变化在不久的将来。
2018-01-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Binary Pulsar Distances and Velocities from Gaia Data Release 2
盖亚任务（盖亚DR2）的第二次数据发布包括，在其十亿条目中，一些已知双星的双星伴星的天文参数，包括毫秒双星的白矮星伴星和所谓的“黑寡妇”和“红背”系统的非简并成分。我们在DR2中找到了22个这样的对应物，其中12个具有统计学意义的视差测量。这些DR2光学自行和视差提供了新的测量的距离和横向速度的相关恒星。在大多数情况下，结果与现有的无线电干涉和脉冲星计时天体测量，以及其他距离估计的基础上测光或协会，并为一些天文学家提供了最知名的距离和速度估计。特别是，其中两个望远镜没有先前的距离测量：PSR J1227 $-$ 4853，Gaia测量的视差为$0.62\pm 0.16$ mas，PSR J1431 $-$ 4715，Gaia视差为$0.64\pm 0.16$ mas。使用盖亚距离测量，我们发现，使用NE2001和YMW16银河系电子密度模型计算的色散测量为基础的距离估计平均略被低估，这可能是一个选择效应，由于在目前的盖亚样本中银河系高纬度地区的恒星的过度代表性。虽然Gaia DR 2的结果与专用脉冲星计时或无线电干涉测量法所能达到的精度不太匹配，但它们共同构成了对脉冲星距离尺度的一个小但重要的改进，而Gaia测量距离的毫秒脉冲星子集可能有助于提高脉冲星计时阵列对纳赫兹引力波的灵敏度。
2018-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio Astrometry Of The Close Active Binary HR5110
利用15.4GHz全球VLBI观测台阵对近距离活动双星HR 5110进行了26天的6个历元观测。我们使用相位参考来确定每个历元的无线电质心的位置，其不确定性显著小于分量分离。校正自行和视差后，我们发现，所有六个历元的质心位置的重心分离一致的发射源位于KIV二级，而不是在恒星之间的相互作用区域或F小学。我们使用了均匀的幂律回旋同步辐射模型来再现观测到的通量密度和分数圆偏振。平均磁场强度和相对论电子密度的范围分别为10 G和$10^5$ cm $^{-3}$的源区。
2015-08-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio flaring and dual radio loud/quiet behaviour in the new candidate black hole X-ray binary MAXI J1631-472
我们提出了新的黑洞候选者X射线二进制MAXI J1631-472的每周监测结果，在其2018-2019爆发期间，使用MeerKAT无线电干涉仪，Neil Gehrels Swift天文台和全天X射线图像监视器（MAXI）仪器进行。该源表现出许多X射线状态，特别是高亮度和低亮度硬态，由扩展的软态包围。从硬/中间状态转变到软状态后不久就观察到射电耀斑。这与现有的经验模型基本一致，但其持续时间的延长暗示了多个未解决的耀斑和/或喷流-ISM相互作用。在硬态射电：X射线平面中，源在高光度下被揭示为“射电宁静”，但在较低光度下重新加入“标准”轨道，这是一种越来越普遍观察到的行为模式。
2021-01-04 astro-ph.HE
The air shower maximum probed by Cherenkov effects from radio emission
宇宙射线引起的空气簇射的无线电探测在过去十年中已经开始飞行。随着实验的努力，一些理论模型被开发出来。主要的无线电发射机制被确定为由于地球磁场中的电子和正电子的偏转而产生的地磁发射和由于空气簇射锋中的净电子过剩而产生的电荷过剩发射。直到最近才表明切伦科夫效应在空气簇射的无线电发射中起着重要作用。在这篇文章中，我们展示了这些效应的重要性，以定量地提取从无线电信号中的簇射最大值的位置，这是初始宇宙射线质量的敏感措施。我们还表明，电荷过剩和地磁发射的相对大小的变化相当大，在小的观测距离切伦科夫效应适用。
2013-04-04 astro-ph.HE
Gaia DR2 Distances and Peculiar Velocities for Galactic Black Hole Transients
我们报告银河系黑洞X射线二进制（BHXRB）属性的第一次普查与{ \em盖亚}的第二次数据发布（DR 2），重点是动态确认和强有力的候选黑洞瞬态。DR 2为24个系统中的11个系统提供了五参数天体测量解决方案，包括位置，视差和自行。距离估计进行了测试，视差反转以及贝叶斯推断。我们推导出一个经验激励的特征尺度长度$L$ =2.17 $\pm$ 0.12千秒差距，这个BHXRB人口推断距离的基础上呈指数下降的空间密度之前。几何DR 2松弛提供了新的，独立的距离估计，但这个人口在静止的结果在相对较大的分数距离不确定性的模糊。尽管如此，DR 2估计值通常与文献距离一致。最不一致的例子是BW Cir，对它的施主星的详细研究表明它的距离大于25 kpc。大的DR 2测量视差和相对高的自行反而更喜欢明显较小的距离，这表明源可能反而是最近的XRB之一。然而，这两种距离都给源的解释带来了问题，需要后续数据来确定其真实性质。DR 2还提供了到一个源MAXI J1820+070的第一距离估计，以及对7个源的新的自行估计。对于大部分样本，相对于银河系自转的特殊速度超过$\sim$ 50 km s $^{-1}$，特殊运动的中值系统动能为$\sim$ 5 $\times$ 10 $^{47}$ erg。如果BW Cir的天体测量得到证实，它可能是一个新的高速BHXRB。一个假定的反相关性之间的特殊速度和黑洞…
2019-02-05 astro-ph.HE
Probing the jet size of two Black hole X-ray Binaries in the hard state
利用VLBI核心位移约束两个黑洞X射线双星硬态喷流尺度，发现其随光度缩放，并验证视差测量不受喷流运动影响。
2023-08-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Distance to the S147 Supernova Remnant
结合Gaia数据与多光纤光谱，通过搜索热星中高速吸收线，测定SNR S147的距离为1.37 kpc，与脉冲星视差距离一致且不确定性更小。
2024-03-20 astro-ph.HE
Modeling and Maximum Likelihood Fitting of Gamma-Ray and Radio Light Curves of Millisecond Pulsars Detected with Fermi
脉冲伽马射线已经被费米大面积望远镜（LAT）从20多个毫秒双星（MSP）中探测到，其中一些是在对明亮的、不相关的LAT源的射电观测中发现的。我们已经适合的无线电和伽马射线光变曲线的19 LAT检测MSP的几何背景下，外磁层发射模型，假设延迟真空偶极磁场使用马尔可夫链蒙特卡罗极大似然技术。我们发现，在许多情况下，模型能够很好地再现所观察到的光变曲线，并提供与无线电偏振测量一致的观察几何形状的约束。此外，对于一些MSP，我们约束的伽玛射线和无线电发射区域的高度。最佳拟合的磁倾角被发现，以涵盖一个更广泛的范围比那些非回收的伽马射线天体。
2011-11-02 astro-ph.HE
The 2019 outburst of AMXP SAX J1808.4-3658 and radio follow up of MAXI J0911-655 and XTE J1701-462
我们介绍了2019年用MeerKAT获得的吸积毫秒X射线脉冲星SAX J1808.4-3658爆发的无线电覆盖范围。我们比较这些数据同期的X射线和光学测量，以调查吸积和喷气形成在这个系统之间的耦合，而光学光变曲线提供了更详细的爆发。主爆发峰值之后的爆发活动与无线电再增亮有关，表明在爆发的这一阶段，喷流加强了。我们把准同时无线电和X射线测量的全球无线电：X射线双星的X射线平面，并显示他们居住在同一区域的光度空间作为以前的爆发测量，但显着细化的相关性为这个来源。我们还提出了上限的射电辐射从吸积毫秒X射线脉冲星MAXI J 0911 -655和过渡Z/Atoll型瞬态XTE J1701-462。在后一个源中，我们还证实了在源的先前射电观测中报告的附近大尺度结构持续了~15年，因此几乎可以肯定是背景射电星系，与X射线瞬变无关。
2023-02-27 astro-ph.HE
The hybrid radio/X-ray correlation of the black hole transient MAXI J1348-630
黑洞低质量X射线双星在其硬谱态下，致密喷流的射电辐射与内部吸积流的X射线辐射之间存在两种不同的关联。在这里，我们提出了一个大型的数据集，准同时无线电和X射线观测最近发现的吸积黑洞MAXI J1348-630在其2019/2020爆发。我们的结果跨越了几乎六个数量级的X射线光度，使我们能够探测吸积-喷射耦合从最明亮的爆发到最微弱的阶段。我们发现，MAXI J1348-630属于在最高观测光度下不断增长的离群值群体。有趣的是，MAXI J1348-630偏离了$L_{\rm X} \lesssim 7 \times 10^{35} (D / 2.2 \ {\rm kpc})^2$ erg s $^{-1}$的异常轨道，并最终重新加入了$L_{\rm X} \simeq 10^{33} (D / 2.2 \ {\rm kpc})^2$ erg s $^{-1}$的标准轨道，显示出混合无线电/X射线相关性，仅在少数来源中观察到。然而，对于MAXI J1348-630，这些跃迁发生在比类似光源观测到的亮度低得多的亮度（至少一个数量级）。我们讨论了MAXI J1348-630的行为，根据目前提出的方案，我们强调了未来深度监测混合相关源的重要性，特别是接近过渡和低光度制度。
2021-05-13 astro-ph.HE
Astrometry of variable compact radio sources: A search for Galactic black hole X-ray binaries
我们使用甚长基线阵列对银河平面方向的33个紧凑、平坦光谱、可变射电源样本进行高精度天体测量（Becker等人，2010）。虽然Becker等人（2010年）排除了无线电发射起源的一些潜在场景，但研究不能排除这些来源是黑洞X射线双星（BHXB）。大多数已知的BHXB在爆发时首先被X射线或光学发射探测到，留下了更大的静止BHXB种群未被发现。在本文中，我们试图通过测量它们的自行来识别Becker等人（2010）样本中的任何银河系源，作为寻找静止BHXB候选者的第一步。在33个目标中，我们可以测量6个源的自行。我们发现G32.7193 $-$ 0.6477是一个银河系源，并且能够以3 $σ$的显著性来约束这个源的视差。我们发现了三个很强的银河系候选天体：G32.5898 $-$ 0.4468、G29.1075 $-$ 0.1546和G31.1494 $-$ 0.1727，这完全是基于它们的自行，并建议G29.1075 $-$ 0.1546也可能是银河系的。我们检测到多个时期的两个分辨靶标（G30.1038+0.3984和G29.7161 $-$ 0.3178）。我们发现六个目标只在一个时期内被检测到，并且具有扩展的结构。我们将VLBA探测结果与目前可用的光学、红外和X射线调查进行了交叉匹配，没有发现任何潜在的匹配。我们在任何VLBA时期都没有探测到19个目标，并认为这可能是由于有限的$u…
2022-09-26 astro-ph.HE
The black hole candidate MAXIJ1659-152 in and towards quiescence in X-ray and radio
在本文中，我们报告了扩展甚大阵列无线电和钱德拉和斯威夫特X射线观测的瞬态黑洞候选人MAXI J1659-152在2011年的爆发衰变。我们讨论了考虑到高倾角时到源的距离，并得出结论，源的距离可能是6+-2kpc。观测到的最低通量对应于2 × 10^31（d/6 kpc）^2 erg/s的光度。这一点，加上文献中报道的轨道周期为2.4小时，表明静止X射线光度高于根据轨道周期-静止X射线光度关系所预测的光度。吸积和喷射机制之间的关系可以通过观测到的射电和X射线光度之间的相关性来研究。我们确定的行为MAXI J1659-152在无线电-X射线图在低X射线光度使用本文报道的观察和在高X射线光度使用文献中报道的值。在高X射线亮度下，源更靠近遵循比0.6-0.7陡峭的相关指数的源。然而，当与遵循更陡峭相关指数的其他源相比时，MAXI J1659-152中的X射线光度也较低。如果X射线发射来自源附近，而无线电发射起源于更广泛的区域，则后者可能由MAXI J1659-152的高倾角解释。然而，在这些射电观测期间，源可能并不处于典型的低硬态，这也可能影响源的行为。在中等X射线亮度下，源从射电欠发光源向“标准”相关性所追踪的关系方向过渡，类似于H1743-322所报告的情况。（节略）
2012-04-21 astro-ph.HE
An extremely powerful long-lived superluminal ejection from the black hole MAXI J1820+070
双星系统中的黑洞执行爆发活动的模式，其中两个特征X射线状态与在无线电波长观察到的不同行为有关。硬状态与无线电发射相关，指示连续补充、准直的相对论性喷流，而软状态很少与无线电发射相关，并且从不连续，这意味着不存在准稳态喷流。在这里，我们报告了黑洞瞬态MAXI J1820 $+$ 070在2018年爆发期间的无线电观测。当黑洞从硬态过渡到软态时，我们观察到一个孤立的射电耀斑，使用高角分辨率射电观测，我们将其与双极相对论喷出物的发射联系起来。当核心喷流的无线电发射被抑制了800倍以上时，就会发生这种耀斑。我们监测喷出物的演变超过200天，最大分离10 $''$，在此期间，它仍然是可检测的，由于在原位粒子加速。利用对不同角度尺度敏感的同步射电观测，我们计算出了接近抛射的能量含量的准确估计。这个能量估计远大于来自状态转换射电耀斑，表明系统低估喷流能量。
2020-03-02 astro-ph.HE
Investigating the nature and properties of MAXI J1810-222 with radio and X-ray observations
我们介绍了对X射线瞬态MAXI J1810-222的无线电和X射线观测结果。这个源中的吸积物的性质尚未确定。在本文中，我们展示了来自澳大利亚望远镜紧凑阵列（ATCA），尼尔·盖尔斯斯威夫特天文台X射线望远镜（XRT）和斯威夫特爆发警报望远镜（BAT）的准同时无线电和X射线监测活动的结果。我们还分析了X射线的时间行为，从中子星内部成分探测器（NICER）的观测。结果表明，MAXI J1810-222的X射线光谱演化似乎是一个奇特的爆发过程中，在爆发的早期部分，源最初只在软X射线波段检测到。然后，在首次检测到MAXI J1810-222后约200天，硬X射线发射增加，源转变为长寿命（约1.5年）明亮、硬X射线状态。在这种硬状态之后，MAXI J1810-222返回到较软的状态，然后衰落并再次过渡到较硬的状态，然后似乎遵循更典型的爆发衰减。从X射线的光谱和时间属性，以及源的无线电行为，我们认为，从这项研究的结果是最符合MAXI J1810-222是一个相对遥远的（$\gtrsim$ 6千秒差距）黑洞X射线二进制。足够大的距离可以简单地解释观测到的看似奇怪的爆发演变，其中只有最明亮的部分可以被全天X射线望远镜探测到。
2022-05-11 astro-ph.HE
The NANOGrav Nine-year Data Set: Astrometric Measurements of 37 Millisecond Pulsars
利用在阿雷西博天文台和绿岸望远镜收集的北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）9年射电脉冲星定时数据集，我们测量了37毫秒射电脉冲星的位置、自行和弛豫。我们报告了12个重要的视差测量和距离测量，以及18个距离下限。我们将这些测量结果与NE 2001星际电子密度模型预测的距离进行比较，发现它们基本一致。我们使用测量的轨道衰减率和自旋下降率来确认两个视差距离，并将距离上限放在其他来源上;这些距离限制与视差距离一致，但有一个例外，PSR J1024-0719，我们将详细讨论。利用37颗NANOGrav脉冲星的自行，结合其他已发表的测量结果，我们计算了银心坐标系中毫秒脉冲星群的速度色散。我们发现的径向，方位角，和垂直的色散分别为46，40，和24公里s-1，在一个模型中，允许高速离群值;或81，58，和62公里s-1的全部人口。这些速度分散远小于规范脉冲星的人口，并类似于旧的银河系盘人口。这表明毫秒脉冲星的速度很大程度上归因于它们是一个古老的种群，而不是它们作为中子星双星系统诞生和演化的产物。这些速度分散的组成部分遵循类似的比例，其他银河系的人口，这表明我们的结果是没有偏见的选择效应。
2016-01-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Revealing the Galactic Population of BHs
我们讨论的情况下，使用下一代甚大阵列发现新的黑洞X射线双星天体测量，并表征它们。我们预计ngVLA将能够发现$\sim$ 100个新的黑洞X射线双星，以及其他有趣的射电星的主机，在几百个小时的调查。视差和天体测量摆动测量将在可行的后续调查中实现，特别是使用长基线能力。ngVLA的高角分辨率、高测量速度和高频率灵敏度赋予其独特的参数空间范围，在该范围内它是灵敏的。
2018-06-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Reconciling optical and radio observations of the binary millisecond pulsar PSR J1640+2224
先前对毫秒脉冲双星PSR J1640+2224的光学和射电观测，对其伴星的身份得出了不一致的结论，一些观测认为伴星是一颗低质量的氦核（He-core）白矮星（WD），而另一些观测则认为它很可能是一颗高质量的碳氧（CO）WD。双星演化模型预测PSR J1640+2224最有可能形成于低质量X射线双星（LMXB），基于脉冲星的短自旋周期和长周期，低偏心率轨道，在这种情况下，它的伴星应该是一个He核WD，质量约为$0.35 - 0.39 \, M_\odot$，取决于金属丰度。如果它是一个CO WD，这将表明该系统有一个不寻常的形成历史。在本文中，我们提出了第一个天体测量视差测量这个系统的观测与甚长基线阵列（VLBA），从中我们确定的距离是$1520^{+170}_{-150}\,\mathrm{pc}$。我们使用这个距离和重新分析档案光学观测最初在1995年与宽视场行星相机2（WFPC 2）的哈勃太空望远镜（HST），以测量WD的质量。我们还结合了校准，消光模型和WD冷却模型的改进。我们发现，现有的观测结果不足以严格约束的同伴质量，但我们得出结论的WD质量是$>0.4\,M_\odot$与$>90\%$的信心。我们分析的限制因素是原始HST观测的低信噪比。
2018-03-19 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
