Constraining the geometry of the dipping atoll 4U 1624-49 with X-ray spectroscopy and polarimetry
本研究通过IXPE、NuSTAR和NICER同步观测掩食中子星X射线双星4U 1624-49,发现其偏振度高达2.7%±0.9%,结合光谱拟合与高倾角(约60°)揭示了其几何结构,并指出康普顿化辐射是偏振信号的主要来源。
2024-08-18 astro-ph.HE
Exploring the inner-disk region of the atoll source 4U 1705-44 using AstroSat's SXT and LAXPC observations
首次利用AstroSat软X射线望远镜和大面积X射线正比计数器数据(0.8-70千电子伏)对环礁源4U 1705-44同时进行了宽带光谱和定时研究。基于HID,在这些观测期间,源处于软香蕉状态。使用全反射框架进行光谱建模,获得了14 Rg的内盘半径。一个硬幂律尾注意到在软状态和热分量通量和不同的幂律指数指向一个不同的电晕/子开普勒流。根据谱拟合结果,边界层半径和磁层半径分别限定为$\sim$ 14-18 km和$\sim$ 9-19 km。对0.8-3 keV软SXT光变曲线和10-20 keV硬LAXPC光变曲线进行了互相关联函数研究,发现了相关滞后,并将日冕高度限制在0.6-20 km(\b{eta} =0.1)。由于在观测过程中吸积盘内半径没有变化,我们认为观测到的滞后可能是由吸积盘内区日冕/边界层结构的变化引起的。根据观测结果,提出了一个几何模型来解释在环礁源4U 1705-44中检测到的滞后。
2021-06-29 astro-ph.HE
Evidence for Millihertz Oscillations in the bright atoll source GX 3+1
Wayne State University(韦恩州立大学);University of Southampton(南安普顿大学);McGill University(麦吉尔大学)
利用 NICER 在 0.5-10 keV 能段发现 GX 3+1 中 7-15 mHz 的准周期振荡,其 rms 振幅随能量单调增加,但出现位置的光度高于其他源,挑战了现有 mHz QPO 起源模型。
2026-07-01 astro-ph.HE
Type I X-ray bursts' spectra and fuel composition from the atoll and transient source 4U 1730$-$22
NICER在2021年和2022年观测到中子星低质量X射线双星4U~1730 $-$ 22的两次爆发,在硬度-强度图上显示出相似的光谱演化。在这两次爆发中确定了17个I型X射线爆发。X射线爆发谱显示出明显偏离黑体模型,首先是发病后的$\sim10$。加入由坡印廷-罗伯逊阻力或吸积盘的反射引起的持续辐射都显著改善了拟合结果。在17个X射线爆发中,有12个爆发具有光球半径膨胀(PRE)特征。考虑到Insight-HXMT观测到的10个X射线爆发中的9个PRE爆发,4U~1730- 22的爆发中有78%表现出PRE。根据爆发的上升时间、持续时间、局部吸积率和由重现时间估计的爆发燃料成分,我们认为这些PRE爆发是由纯氦驱动的。从PRE爆发的着陆通量出发,用$M_{\rm NS}=1.4M_\odot$和$R_{\rm NS}=10~{\rm km}$估算了正则中子星的源距$ d=7.54\pm{0.46} (X=0)$ kpc.
2023-03-21 astro-ph.HE
Statistical Analysis for the Q-factor of twin kHz QPOs
利用最近发表的中子星低质量X射线双星(LMXB)双kHz准周期振荡(QPO)数据,从统计的角度研究了明亮Z源和不太明亮的Atoll源的不同轮廓。结果表明,Z源和Atoll源的高kHz QPO的品质因数分布较窄,分别集中在7.98和9.75; Z源的低kHz QPO的品质因数分布较窄,而Atoll源的QPO的品质因子分布较宽,分别集中在5.25和86.22。为了研究QPOs的品质因数与峰值频率的关系,我们分别用幂律、线性和指数函数对数据进行了拟合。无论是上量子点还是下量子点,品质因数都有随峰值频率增加而增加的趋势。我们的研究结果的影响进行了讨论。
2012-02-14 astro-ph.HE
NuSTAR Observations of the Accreting Atolls GX 3+1, 4U 1702-429, 4U 0614+091, and 4U 1746-371
环礁源是吸积中子星(NS)的低质量X射线双星。我们提出了一个光谱分析的四个持久的环礁源(GX 3+1,4U 1702 $-$ 429,4U 0614+091,和4U 1746 $-$ 371)观察到的$\sim20$ KS每个与NuSTAR,以确定内部吸积盘的程度。这些源的范围从爱丁顿极限的$0.006-0.11$的视光度(假设$3.8\times10^{38}$ ergs $^{-1}$的经验极限)。广泛的铁发射功能的多普勒和相对论效应接近NS坚定地检测到在这些来源。在每种情况下,圆盘的位置似乎都接近最内层稳定圆轨道(ISCO)。对于GX 3+1,我们确定了$R_{in}=1.8^{+0.2}_{-0.6}\ R_{\mathrm{ISCO}}$(90%置信水平)和$27^{\circ}-31^{\circ}$的倾斜度。对于4U 1702 $-$ 429,我们发现一个$R_{in}=1.5_{-0.4}^{+1.6}\ R_{\mathrm{ISCO}}$和倾角为$53^{\circ}-64^{\circ}$。对于4U 0614+091,圆盘的位置为$R_{in}=1.3_{-0.2}^{+5.4}\ R_{\mathrm{ISCO}}$,倾角为$50^{\circ}-62^{\circ}$。如果圆盘没有延伸到最里面的稳定圆形轨道,我们可以在圆盘在阿尔文半径处被截断的情况下,对这…
2019-02-01 astro-ph.HE
First spectro-polarimetric study of the neutron star low-mass X-ray binary GX 9+1
本文首次利用IXPE和NICER对明亮环礁源GX 9+1进行光谱偏振研究,发现其在2-3 keV能段存在显著偏振(3.3σ),并归因于康普顿化黑体分量的强偏振,与以往环礁源观测结果不同。
2025-02-05 astro-ph.HE
Discovery of the near-infrared counterpart to the luminous neutron-star low-mass X-ray binary GX 3+1
利用钱德拉X射线天文台上的高分辨率照相机,我们测量了明亮的持久中子星X射线双星和环礁源GX 3+1的精确位置。在与这个新位置一致的位置,我们在麦哲伦巴德望远镜上的PANIC和FourStar相机拍摄的图像中发现了GX 3+1的近红外(NIR)对应物。这颗K_s=15.8+-0.1等的恒星是根据巴德望远镜的FIRE摄谱仪所拍摄的近红外光谱中Br-γ发射线的存在而确定的。由对GX 3+1的最佳距离估计得到的绝对星等表明,系统中的质量施主不是晚型巨星。我们发现GX 3+1的近红外光可能是由加热的外吸积盘贡献的。这与从较亮的Z源类中发现的近红外通量相似,但与比GX 3+1更暗(Lx ~ 1 e36至1 e37 erg/s)的环礁的行为不同,在那里,来自喷流的光学薄同步辐射可能主导近红外通量。
2014-07-30 astro-ph.HE
Testing reflection features in 4U 1705-44 with XMM-Newton, BeppoSAX and RXTE in the hard and soft state
我们使用的数据的明亮的环礁源4U 1705-44采取XMM-牛顿,BeppoSAX和RXTE在硬和软状态进行自洽的研究,在这个源的反射分量。虽然来自这些X射线观测站的数据是不同时的,但当源通量相似时,谱分解在不同观测之间是一致的。因此,我们选择在类似的通量水平在硬和软的状态下进行的观测,以研究在这两个国家的光谱形状在一个宽带(0.1-200千电子伏)的能量范围内,具有良好的能量分辨率,并使用自洽反射模型。这些反射模型提供了一个很好的适合在整个光谱范围内的硬和软状态的X射线光谱。我们讨论的主要光谱参数,我们发现在硬和软状态,分别提供的证据表明,在硬状态下的光学厚盘的内径略有后退的差异。
2012-11-13 astro-ph.HE
Evidence of disc reflection in the X-ray spectrum of the neutron star low mass X-ray binary 4U 1636-536
本文用\nustar{}对环礁源4U~(1636-536)进行了宽带光谱分析。在这次观测中,发现该源处于低光度状态,$3-79 \kev{}$ X射线光度为$L_{3-79 keV}=(1.03\pm0.01)\times 10^{37}$尔格/秒,假设距离为6千秒差距。在这次观测中,我们已经识别并排除了12个I型X射线爆发,以研究持续发射。用具有$Γ\sim1.9$、$kT_{e}\sim28 \kev{}$和$kT_{s}\sim0.9\kev{}$的热康普顿化模型{ \tt nthcomp}很好地描述了连续体。\nustar{}数据揭示了一个清晰的圆盘反射特征,一个显著宽的Fe-K发射线(在$5-8\kev{}$周围)和相应的反射峰(在$15-30\kev{}$周围)。我们用两个相对论模糊反射模型对数据进行了建模。这两个家庭的反射模型更喜欢截短的内部光盘半径之前的ISCO。我们发现,内盘被截断的$R_{in}=(3.2-4.7)\;R_{ISCO}$($\simeq16-24\,R_{g}\: \text{or}\: 36-54$公里)的内半径。这个内盘半径表明中子星的磁场强度是$B\leq2.0\times10^{9}$ G。
2021-03-30 astro-ph.HE
A review of the Z-track sources
最亮的一类低质量X射线双星源:Z轨源的审查,特别是关于源的三个不同的状态的性质。本文提出了天鹅座X-2子群的一个物理模型,在该模型中,正常支上发生了质量吸积速率的增加,导致高的中子星温度和辐射压,从而导致内盘破裂和喷流的发射。耀斑分支由中子星上不稳定的核燃烧组成。结果表明,类Sco X-1中子星的耀斑活动主要是不稳定燃烧和Mdot增加,导致中子星温度升高。最后,环礁源调查的结果,并提出了一个模型的香蕉和岛屿国家在这些来源的性质。沿着香蕉状态的运动是由Mdot的变化引起的。对康普顿化辐射E_CO的高能截止的测量提供了康普顿化ADC的电子温度T_e;在2 × 10^37 erg/s的光度以上,E_CO是几千电子伏,T_e等于中子星的温度。在较低的光度,截止能量上升到100千电子伏,显示加热的日冕由一个未知的过程。这种光谱硬化是环礁源的岛屿状态的原因。因此,Z轨源和环礁源的模型构成了低质量X射线双星源的统一模型。
2011-10-06 astro-ph.HE
X-ray spectro-polarimetry analysis of the weakly magnetized neutron star X-ray binary GX 9+1
本文利用IXPE及多波段同时观测数据对弱磁化中子星X射线双星GX 9+1进行光谱偏振分析,确认其软态辐射由黑体和康普顿化主导,测得2-8 keV偏振度上限为1.9%,并发现2-3 keV存在边缘偏振证据,符合Atoll源低偏振特征。
2025-04-11 astro-ph.HE
X-ray and Radio Monitoring of the Neutron Star Low Mass X-ray Binary 1A 1744-361: Quasi Periodic Oscillations, Transient Ejections, and a Disk Atmosphere
通过对中子星低质量X射线双星1A 1744-361为期三个月的X射线与射电监测,首次发现约8 Hz准周期振荡,证实其在爆发峰值呈现Z态特征,并观测到 atoll 态下 island 到 banana 态转变时的瞬态喷流抛射及吸积盘大气吸收线。
2024-04-30 astro-ph.HE
NuSTAR and Swift joint view of neutron star X-ray binary 4U~1728--34 : Disc reflection in the island and lower banana states
分析了2013年10月1日和3日观测到的环礁型中子星(NS)X射线双星4U~1728--34的两个同步\nustar{}和\swift{}数据。根据功率密度谱、硬度比和色-色图,我们推断第一和第二个观测值分别属于岛态和下香蕉态。在岛态期间,观察到$\sim4.53$ Hz的低频准周期振荡(LQPO)以及四个I型X射线爆发(每个$\sim 10-15$ s持续时间)。岛态和低香蕉态的源X射线光度分别为$L_{X}= 1.1$和$1.6\times10^{37}$ erg s $^{-1}$,对应于爱丁顿光度的$\sim 6\%$和$\sim 9\%$。组合爆发光谱很好地代表了一个黑体的特征温度$2.22\pm0.05\kev$和$9.87\pm1.86$公里的黑体半径,这是符合典型的半径的中子星。在能量带$1-79\kev$的持续的能量谱从两个观测很好地描述了从NS表面的热发射($kT_{bb}\simeq1-2.5\kev$),热种子光子从热的边界层/日冕和强反射组件从吸积盘的康普顿发射。我们在$5-8 \kev$波段探测到宽的铁谱线,在$15-30 \kev$波段探测到反射峰。这些特征由{ \tt relxill}反射模型很好地建模。通过联合谱拟合,我们将双星系统的倾角和内盘半径分别约束为$22\degree-40\degree$和$(2.8-4.3)\times R_{ISCO…
2016-04-15 astro-ph.HE
The broadband spectral analysis of 4U 1702-429 using XMM-Newton and BeppoSAX data
大多数包含被归类为环礁源的中子星的X射线双星系统显示出两种不同的光谱状态,称为软和硬。此外,这些系统中的大量系统在其光谱中显示出相对论模糊的反射分量,这给出了系统最内部区域的信息。我们的目的是调查研究不足的宽带光谱的低质量X射线双星系统4U 1702-429,这是最近分析结合XMM牛顿和INTEGRAL数据。反射分数的特殊值使我们能够进一步分析4U 1702-429的宽带光谱。我们重新分析了4U 1702-429在0.3-60千电子伏能量范围内的XMM-牛顿/积分观测光谱,并提取了三个0.1-100千电子伏的源光谱,分析了BeppoSAX卫星收集的三个观测数据。我们发现,XMM-牛顿/INTEGRAL光谱是很好地拟合使用的模型组成的一个光盘黑体加上Comptonised组件和一个模糊的反射组件。我们对BeppoSAX光谱使用了相同的光谱模型,发现添加模糊反射分量具有统计学意义。BeppoSAX光谱的参数的最佳拟合值是相互兼容的。我们发现,反射分数是$0.05^{+0.03}_{-0.01}$的XMM牛顿/积分谱和0.15和0.4之间的BeppoSAX的。相对反射率和电离参数之间的XMM-牛顿/INTEGRAL和BeppoSAX观测和Comptonising日冕的特性是不相容的,这表明源是在一个软的状态,在前者的观察和在一个硬的状态,在后者。
2018-11-27 astro-ph.HE
Suzaku broad-band spectrum of 4U 1705-44: Probing the Reflection component in the hard state
6.4-6.97 keV的铁发射线(通过K α辐射跃迁识别)是X射线带中最强的离散特征之一。这是推断致密物体周围吸积盘最内部等离子体性质的最强大探测器之一。在本文中,我们提出了一个最近的朱雀观测,100-ks的有效曝光,环礁源和X射线爆发4U 1705-44,在那里我们清楚地检测到的反射分量的签名,这是扭曲的高速运动的吸积盘。反射分量由大约6.4 keV的宽铁线和大约20 keV的高X射线能量的康普顿凸起组成。所有这些功能始终符合反射模型,我们发现,在硬状态的涂抹参数是非常相似的,发现在以前的XMM-牛顿观察在软状态。特别地,我们发现内部盘半径为Rin = 17 +/- 5 Rg(其中Rg是引力半径,GM/c^2),辐射率与圆盘半径的相关性为-2.5 +/- 0.5,相对于视线的倾角为i = 43 +/- 5度,并且盘中的发射区域的外半径为Rout > 200 Rg。我们注意到,吸积盘在大半径处似乎没有被截断,尽管对于中子星,源在爱丁顿光度的3%处处于硬态。我们还发现在低能量,在3.03 +/- 0.03千电子伏,与轻度电离氩(Ar XVI-XVII)发射兼容的宽发射线的证据。氩转换不包括在我们使用的自洽反射模型中,因此我们在模型中添加了一个额外的组件来适应此功能。低能量线似乎与被相同的内部磁盘参数发现的反射分量的涂抹兼容。
2015-02-26 astro-ph.HE
Relativistic X-ray reflection and highly ionized absorption in the spectrum of NS LMXB 1A 1744-361
本文利用NuSTAR观测2022年爆发的中子星LMXB 1A 1744-361,通过相对论反射拟合限制其内盘半径和磁场强度,并发现高度电离的盘风吸收特征。
2023-10-30 astro-ph.HE
On the disc reflection spectroscopy of NS LMXB Serpens~X-1: analysis of a recent NuSTAR observation
我们介绍了2018年2月17日对环礁型中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)Serpens~X-1(Ser~X-1)进行的\nustar{}观测。我们观测到Ser~X-1的软X射线光谱态,亮度为$L_\text{X}\sim0.4\times 10^{38}$ ergsPDMATHABMO(Eddington亮度的$\sim 23\%$),距离为7.7kpc。强度和硬度比之间的正相关性表明,在这次观察中的源是在香蕉分支。宽带3 - 30 keV的NuSTAR能谱可以很好地描述由一个三分量的连续模型组成的一个磁盘黑体,一个单一的温度黑体和幂律或由一个两个组件的连续模型组成的一个磁盘黑体和康普顿化组件。在X射线谱中清晰地检测到$\sim 5-8$ keV宽铁谱线和在$\sim$ 10 - 20 keV波段的康普顿背散射峰。这些功能是最好的解释自洽的相对论反射模型。与相对论模糊盘反射模型的拟合表明,内盘半径$R_{in}$在$(1.9-2.5)\;R_{ISCO}$($\simeq11.4-15\,R_{g}\: \text{or}\: 26-34$ km)的ISCO之前被截断,吸积盘在低倾角$i\simeq16^\circ-20^\circ$处被观测到.圆盘很可能被边界层或磁层截断。根据测量的通量和质量吸积率,边界层的最大径向延伸估计为从NS表面的$\sim6.4\:R_{g}$。…
2020-04-07 astro-ph.HE
Study of the reflection spectrum of the accreting neutron star GX 3+1 using XMM-Newton and INTEGRAL
在吸积致密天体的X射线谱中,铁等丰富的化学元素具有广泛的发射特征,对它们的研究可以提供有关吸积过程几何学的有用信息。在这项工作中,我们把我们的注意力集中在GX 3+1,一个明亮的,持久的吸积低质量的X射线双星,分类为环礁源。它的光谱是很好地描述了一个吸积盘加上一个稳定的comptonizing,光学厚的日冕,占主导地位的X射线发射在0.3-20千电子伏的能量带。此外,四个广泛的发射线被发现,我们将它们与硬光子从吸积盘的多普勒和相对论效应是重要的内部区域的反射。我们使用自洽反射模型来拟合2010年XMM-Newton观测的光谱和2010年INTEGRAL观测的整个数据集的叠加。我们的结论是,这些光谱与电离参数为xi~600 erg cm/s的吸积盘在~10个引力半径处产生的反射一致,并在系统倾角为~35°时观察。此外,我们首次检测到GX 3+1,在高于20千电子伏的能量下占主导地位的幂律分量的存在,可能与非热电子的光学薄分量有关。
2015-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
First spectropolarimetric observation of the neutron star low-mass X-ray binary GX 3+1
首次报告IXPE联合NICER和NuSTAR对中子星低质量X射线双星GX 3+1的X射线光谱偏振观测,发现其在2-8 keV能段无显著偏振,结合光谱拟合确定系统倾角约36度,表明其几何构型与其他环洲源相似。
2024-11-15 astro-ph.HE
Variable blurred reflection in the narrow-line Seyfert 1 galaxy Mrk 493
我们研究了窄线塞弗特1星系Mrk 493的200 KS XMM-牛顿观测。活动星系的亮度是2003年快照观测的一半,目前较低的通量使我们能够详细研究假定的反射成分。我们通过使用模型独立技术首先分析短期变化来确定2015年X射线连续谱的特征。然后,我们继续进行时间分辨分析,包括光谱拟合和模拟分数变异。我们确定的可变性所产生的初级流量的变化击中的吸积盘,这会导致电离参数和通量的模糊反射组件的变化。观测结果似乎与这样一幅图景相一致,即主要光源的亮度大致恒定,而亮度的变化是由发生在超大质量黑洞附近的光弯曲程度的变化引起的。
2018-03-27 astro-ph.HE
A self-consistent approach to the hard and soft states of 4U 1705-44
我们分析了两个XMM牛顿观测明亮的环礁源4U 1705-44,这可以被认为是一个原型的类持久NS LMXB显示硬和软状态。第一次观测是在源处于硬低通量状态时进行的,第二次观测是在软高通量状态时进行的。两个光谱都显示出宽的铁发射线。我们使用一个两个组件的模型,连同反射模型特别适合的情况下,一个中子星,其中的入射光谱具有黑体形状的光谱。在软状态下,反射模型,卷积与相对论涂抹组件,一贯描述了广泛的功能,目前在光谱中,我们发现一个明确的关系,入射通量的温度和较硬的X射线成分,我们解释为边界层发射的温度。在这种状态下,我们发现了会聚的证据,证明边界层的外半径是中子星半径的2倍。在低通量状态下,我们观察到的连续形状的光谱相对于软态的变化。尽管如此,广泛的本地发射功能可以与磁盘反射物质,但在较低的电离状态,并可能产生在一个吸积盘截断在更大的距离。我们的分析提供了强有力的证据表明,在软状态的LMXB的反射分量来自硬X射线的热辐射,我们确定与边界层发射,也存在于连续模型。在硬态下,宽铁线,如果也产生反射,和连续磁盘发射可以自洽占,如果磁盘被截断在一个更大的距离比软态。
2010-04-13 astro-ph.HE
X-ray reflection in a sample of X-ray bright Ultraluminous X-ray sources
我们应用基于反射的模型的最佳可用的XMM牛顿光谱的X射线明亮的超发光X射线(ULX)源(NGC 1313 X-1,NGC 1313 X-2,M 81 X-6,Holmberg IX X-1,NGC 5408 X-1和Holmberg II X-1)。在能量为6-7 keV的所有源的数据中,光谱下降是明显的。这里用来自吸积盘的相对论模糊电离反射来解释这种下降。在NGC 5408 X-1和Holmberg II X-1的情况下,从这些源也检测到软过剩(通常在活动星系核的光谱中发现),从O K和Fe L发射,这可以理解为来自盘反射的特征。值得注意的是,电离盘反射和相关的幂律连续谱提供了一个很好的描述宽带光谱,包括软过剩。在光谱的描述中,不需要来自内盘的热发射。这样,这些系统中的黑洞必定是高速旋转的,其旋转速度接近最大旋转黑洞的最大速率。这些结果需要在这些源中的强光弯曲的作用。我们认为,它们可能是强吸积的黑洞,其中大部分能量是从磁流中提取的,并在盘上方释放,从而避免了传统的爱丁顿极限。
2009-11-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
The changing source of X-ray reflection in the radio-intermediate Seyfert 1 galaxy III Zw 2
本文报道了用XMM-Newton、Suzaku和Swift在过去17年中对射电中等强度、X射线明亮的Seyfert 1星系III Zw 2进行的X射线观测。源亮度在每年的时间尺度上变化很大,但在几天内变化较小。2000年XMM-牛顿和2011年朱雀的定点观测显示,尽管X射线通量相当,但光谱差异。朱雀光谱与幂律连续谱和~6.4 keV处的窄高斯发射特征一致,而早期的XMM-牛顿光谱需要更宽的高斯分布和低于~2 keV的软过量。一个潜在的解释是,主要的幂律发射,也许从喷流基地,优先照亮内吸积盘在2000年,但在2011年遥远的环面。这种解释可能与III Zw 2中假设的旋进射电喷流一致,这可能是由于正在进行的合并事件引起的圆盘不稳定性。
2017-12-04 astro-ph.HE
Reflection Spectra of the Black Hole Binary Candidate MAXI J1535-571 in the Hard State Observed by NuSTAR
我们报告的NuSTAR观测最近发现的明亮的黑洞候选人MAXI J1535-571。NuSTAR在MJD 58003上观测到了该源(在报告爆发后五天)。光谱是硬态黑洞双星的特征。我们观察到清晰的磁盘反射功能,包括广泛的Fe K $α$线和康普顿峰约30千电子伏。详细的光谱模型揭示了狭窄的Fe K $α$线复杂的中心约6.5 keV的强相对论加宽的Fe K $α$线的顶部。窄分量与中等电离物质的远距离反射一致。的光谱连续很好地描述了冷的热盘光子和康普顿等离子体的电子温度$kT_{\rm e}=19.7\pm{0.4}$千电子伏的组合。一个适当的适合可以实现与自洽的相对论反射模型,假设一个灯柱的几何形状的日冕照明源的磁盘反射功能。光谱拟合测量一个黑洞自旋$a>0.84$,内盘半径$R_{\rm in}<2.01~r_{\rm ISCO}$,和灯柱高度$h=7.2^{+0.8}_{-2.0} r_{\rm g}$(统计误差,90%置信度),表明没有显着的磁盘截断和紧凑的日冕。虽然这个源的距离和质量目前还不清楚,但这表明在NuSTAR观测期间,这个源可能处于硬态的较亮阶段。
2018-01-04 astro-ph.HE
Compton hump reverberation lag in the bright Seyfert 1 galaxy IC 4329A with NuSTAR
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台)
利用NuSTAR观测研究IC 4329A的Compton突起回声延迟,测量黑洞质量及冠状层高度,并通过光谱分析验证温度结果。
2026-01-29 astro-ph.HE
Fe K$α$ and Fe K$β$ line detection in the NuSTAR spectrum of the ultra-bright Z-source Scorpius X-1
低质量的X射线双星包含一颗低磁化的中子星,中子星通过罗氏瓣溢出吸积物质,通常分为两类,根据X射线色图中描述的路径命名为环礁源和Z源。天蝎座X-1是迄今为止已知的最明亮的持续低质量X射线双星,它是Z源的原型。我们分析了该源的第一次NuSTAR观测,以利用该卫星收集的高统计数据研究其光谱发射。检查彩色图,源可能是在其Z轨道的较低正常分支和耀斑分支期间观察到的。我们将来自两个分支的数据分开,以研究源沿轨道的演变。我们对两个分支使用相同的模型拟合了3-60 keV NuSTAR光谱。我们采用了两种描述的连续:在第一种情况下,我们使用了黑体和热康普顿与种子光子起源于吸积盘;在第二种情况下,我们采用了光盘黑体和康普顿与黑体形状的光谱传入种子光子。在这两种情况下,也需要一个幂律拟合20 keV以上的高能量发射。这两个模型提供了相同的物理场景中的两个分支的源:0.8和1.5千电子伏之间的黑体温度,一个盘黑体与0.4和0.6千电子伏之间的温度,和光学厚Comptonising电晕与光学深度之间的6和10和温度约3千电子伏。此外,在6.6 keV和7.8 keV处分别检测到与类He Fe XXV离子的K $α$和K $β$跃迁相关的两条谱线。这两个模型都需要一个由幂律建模的硬尾,光子指数在2和3之间。
2021-08-02 astro-ph.HE
Spectral Survey of X-Ray Bright Active Galactic Nuclei from the Rossi X-ray Timing Explorer
利用Rossi X射线定时探测器(RXTE)的长期观测数据,我们选取了23个亮度和观测时间都足够长的活动星系核(AGN),得到了3 ~>100 keV的宽频带X射线谱。我们的样本主要包括无线电安静的塞弗茨,以及七个无线电大声源。考虑到RXTE任务的寿命,我们的大部分数据都分布在十多年内,提供了真正的长期平均光谱,并消除了可变性引起的不一致性。我们目前的长期平均值的吸收,铁线参数,康普顿反射强度和光子指数,以及通量和亮度的硬和非常硬的能带,2-10 keV和20-100 keV分别。我们在三个物体中发现了高能量翻转的初步证据。我们改进了以前的调查非常硬的X射线能带的精度和灵敏度,特别是在确认和量化的康普顿反射分量。这项调查是为了提供一个基线,为未来的分析方面的长期平均这些来源和水泥的遗产RXTE,特别是其高能X射线定时实验,作为一个贡献者活动星系核光谱科学。
2011-01-07 astro-ph.HE
Broadband observations of the X-ray burster 4U 1705-44 with BeppoSAX
4U 1705-44是研究最多的I型X射线爆发源和环礁源之一。这个源代表了测试不同模型的完美候选者,这些模型被提出来自洽地跟踪不同光谱状态之间发生的物理变化,因为它显示了清晰的光谱状态转换。BeppoSAX卫星的宽频带覆盖范围、灵敏度和能量分辨率为分离构成整个X射线光谱的成分并根据光谱状态研究其变化提供了机会。使用两个BeppoSAX观测进行了2000年8月和10月,分别为总有效曝光时间约100 ks,我们研究了从软到硬状态的源的光谱演化。能谱是根据色-色图(CCD)结果中的源位置选择的。我们成功地模拟了源的光谱,使用物理自洽的情况下的岛屿和香蕉分支(双康普顿化的情况)。观察到的成分是软康普顿化和硬康普顿化,黑体,以及具有宽铁谱线的反射成分。当源从香蕉态移动到岛态时,两个康普顿化分量的参数发生显著变化,黑体分量变得太弱而无法检测。我们解释的软康普顿化组件作为从周围的中子星,硬康普顿化作为从磁盘区域的发射,和黑体组件作为从内部吸积盘的发射热等离子体的发射。在铁线区域的广泛功能是兼容的反射从内部吸积盘。
2016-05-11 astro-ph.HE
The accretion flow to the intermittent accreting ms pulsar, HETE J1900.1-2455, as observed by XMM-Newton and RXTE
利用XMM-Newton和RXTE同步观测资料,对间歇吸积毫秒脉冲星HETE J1900.1-2455的吸积流进行了研究。0.33-50 keV的谱由起源于光学薄τ~1日冕的硬康普顿化分量、被解释为吸积盘发射的软kTin~0.2 keV分量和硬分量的盘反射之和描述。在0.98(1)和6.58(7)keV能量处分别检测到两个发射特征。后者被确定为Fe XXIII-XXV的Kα跃迁。EPIC-pn、EPIC-MOS 2和RGS光谱的同时检测也有利于前者的天体物理起源,前者具有与Fe-Lα和类氦Ne-Kα跃迁相兼容的能量。这两个特征的广泛性表明了一个共同的起源,来自于一个倾角为(30+4°)的吸积盘的反射,并从致密天体向下延伸到Rin=25(+16,-11)的引力半径。然而,EPIC-pn在较低能量下测量的特征强度不能与Fe Kα线的振幅完全一致,这阻碍了用宽带反射模型描述它的可能性,并阻止了可靠的识别。在377.3 Hz的自旋频率下无法检测到脉动,在3-σ c.l.处的上限为0.4%。分数振幅上。我们解释内盘半径估计光谱建模和缺乏显着的检测相干X射线脉动的指示盘吸积流截断的一些机制连接到整体的发展的吸积盘,而不是由中子星磁场。这是兼容的光谱和时间特性的这个源相对于其他的,非脉冲环礁源在硬状态的极其接近的相似性。
2012-12-11 astro-ph.HE
Relativistic reflection in NGC 4151
我们研究了Seyfert星系NGC 4151的X射线光谱,同时使用朱雀/NuSTAR观测和通量分辨积分谱,并辅以朱雀和XMM观测。我们的最佳光谱解表明,窄的Fe K α线产生在康普顿薄物质在几百个引力半径的距离。在这样一个模型中,我们发现了一个弱的,但重要的相对论性反射从一个磁盘截断约10万有引力半径时,源是在明亮的X射线状态。我们没有找到支持或反对在昏暗的X射线状态中存在相对论性反射的证据。我们还排除了模型的X射线辐射占主导地位的一个源位于非常接近的黑洞的地平线,这是在以前的作品中提出的实施灯柱几何这个源。我们指出,精确计算的热康普顿化谱和它的扭曲强引力是至关重要的应用程序的灯柱几何NuSTAR数据。
2021-02-11 astro-ph.HE
The bright black hole X-ray binary 4U 1543-47 during 2021 outburst. A clear state transition from super-Eddington to sub-Eddington accretion revealed by Insight-HXMT
本研究利用Insight-HXMT观测分析黑洞X射线双星4U 1543-47 2021年爆发数据,发现其存在超爱丁顿到亚爱丁顿的清晰态转变,提出该转变由吸积流从超临界盘向薄盘构型变化驱动。
2024-03-05 astro-ph.HE
Evolution of the accretion disk-corona during bright hard-to-soft state transition: A reflection spectroscopic study with GX 339-4
本文分析了黑洞双星GX 339- 4在两次不同爆发(2002年和2004年)中明亮中间态的几个观测结果。我们采用relxill族的相对论反射模型来探测吸积盘的演化性质,包括内盘半径($R_{\rm in}$),电离参数($ξ$),内盘温度($T_{\rm in}$),日冕($kT_{\rm e}$),和它的光学厚度($τ$),它的反射谱进行了一致的研究。我们的分析表明,在亮硬态的早期开始,磁盘的内边缘接近最内稳定的圆形轨道(ISCO),并在整个从硬到软态的过渡盘的截断半径保持低($\lesssim 14 R_{\rm g}$)。这表明,在状态转换期间观察到的吸积盘性质的变化是由吸积速率的变化驱动的,而不一定是由于内盘半径的变化。我们比较了上述磁盘属性在两个不同的爆发,状态转换发生在不同的光度,并找到相同的演化趋势的磁盘属性,与差异只看到在电晕的$kT_{\rm e}$和$τ$。我们还进行了分析,采用自洽康普顿吸积盘模型占磁盘光子的散射的日冕,并测量低内部盘截断半径跨越明亮的中间状态,使用温度依赖的值的光谱硬化因子,从而独立地确认我们的结果从反射光谱分析。
2020-12-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
Wideband Study of the Brightest Black Hole X-ray Binary 4U 1543-47 in the 2021 Outburst: Signature of Disk-Wind Regulated Accretion
首次利用NICER、NuSTAR和AstroSat观测数据,通过现象学和反射模型,对最亮的黑洞X射线双星4U $1543-47$在2021年爆发期间的宽带光谱进行了全面分析。该源达到超爱丁顿峰值亮度,并保持在软态,与一小部分($< 3\%$)的逆康普顿光子。光谱模型揭示了陡峭的光子指数($Γ\sim 2-2.6$)和相对较高的内部磁盘温度($T_{in}\sim 0.9-1.27$ keV)。视线柱密度在($0.45-0.54$)$\times10^{22}$ cm $^{-2}$之间变化。使用ESTXILL模型的反射建模表明,4U $1543-47$是一个低倾角系统($θ\sim 32^\circ - 40^\circ$)。吸积盘高度电离(log $ξ$ > 3),在整个研究期间具有超太阳丰度(3.6 $-$ 10 $A_{Fe,\odot}$)。我们检测到一个突出的动态吸收功能之间的$\sim 8-11$ keV的光谱在整个爆发。这是首次探测到X射线双星。我们推断,高电离、快速移动的盘风对初级X射线光子的吸收可以产生所观察到的吸收特征。现象学的光谱模型还显示存在的中性吸收功能$\sim 7.1 - 7.4$千电子伏,电离和中性吸收组件遵循彼此与延迟的一个典型的粘性时间尺度的$10-15$天。
2023-01-31 astro-ph.HE
The quasar PG 0844+349 in an X-ray weak state
2009年3月,Swift发现了一个被研究得很好的类星体PG 0844+349,它处于X射线弱状态。几周后的后续XMM-牛顿观测产生了一个质量良好的源光谱,显示出大量的曲率和光谱硬化。结合源处于明亮状态时的前两个时期的档案数据,我们研究了PG 0844+349的长期光谱和时间特性,跨越近十年,亮度为10倍。部分覆盖和模糊反射模型进行比较,在每个通量状态的数据,同时试图保持各种时期之间的一致性。根据模糊反射模型,PG 0844+349在2009年的X射线弱观测中处于反射主导状态,这可以用光弯曲来理解。此外,光弯曲场景还可以解释光源中的短期(即~ 1000 s)光谱变化。其他模型不能被果断地排除,但我们注意到,可以在更高的信噪比数据从当前和未来的观测站探索的模型的显着特点。
2010-10-21 astro-ph.HE
Modelling the Broad-band Spectra of MCG-6-30-15 with a Relativistic Reflection Model
明亮的塞弗特I星系MCG-6-30-15的光谱显示了一条宽的Fe K-α发射线,通常解释为起源于非常接近中心的黑洞,因此必须具有高自旋。所观察到的X射线变化是由幂律分量驱动的,在铁线能带中几乎没有发现变化。连续谱和谱线可变性的分离可能是强引力光弯曲的结果。然而,MCG-6-30-15的X射线光谱是复杂的,在软X射线能量下被热吸收剂强烈修改,一些工作人员已经扩展到建立整个源行为的吸收主导模型。吸收模型解释了整个X射线光谱,没有相对论反射分量,并将大部分变化归因于温暖的吸收体。我们重新检查了XMM-牛顿,钱德拉和朱雀分别在2001年,2004年和2006年的数据,并构建了一个模型,由几个温暖的吸收光谱分析证实,连同相对论模糊的反射分量,解释了软和硬过剩以及。该模型适用于所有时期的数据,表明反射模型提供了MCG-6-30-15宽带光谱的一致解释。
2011-04-22 astro-ph.HE
A comprehensive analysis of the hard X-ray spectra of bright Seyfert galaxies
利用INTEGRAL观测到的28个亮Seyfert星系的硬X射线谱,结合XMM-Newton、Suzaku和RXTE的X射线谱进行了分析。这些宽带数据与假设热康普顿化作为主要连续分量的模型拟合。我们测试了几个模型选项,通过拟合的康普顿连续伴随着复杂的吸收和康普顿反射。所使用的大数据集和探索的模型空间都使我们能够准确地确定电子等离子体的平均温度kTe、样品中大多数物体的康普顿参数y和康普顿反射强度R。我们的主要发现是,绝大多数样本(20个对象)的特征是kTe < 100 keV,只有两个对象,我们发现kTe > 200 keV。整个样品的中值kTe为48(-14,+57)keV。y参数的分布是双峰的,具有以约0.8为中心的宽分量和在约1.1处的窄峰。与简单的吸收模型相比,复杂的双吸收体模型改善了对所有数据集的拟合,将康普顿反射的拟合强度降低了约2倍。适度的反射(中值R ~0.32)与康普顿化种子光子通量的高比率一起指向具有与吸积盘良好分离的紧凑硬X射线发射区域的几何形状。我们的结果表明,模板Seyferts光谱用于AGN的人口合成模型,应加以修订。
2016-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Predictions for the X-ray polarisation modulation in Cygnus X-1 from reflection off the stellar companion and its wind
European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC)(欧洲航天局(ESA)欧洲空间研究与技术中心(ESTEC));Universiteit Gent(根特大学);Washington University in St. Louis(圣路易斯华盛顿大学)
通过辐射传输模型,预测了天鹅座X-1中由伴星及其聚焦风反射引起的X射线偏振度(PD)和偏振角(PA)随轨道相位和能量的调制,发现显著的半周期(P/2)双峰偏振调制,PD振幅随能量增加而增大,且X射线再处理降低了整体PD。
2026-06-02 astro-ph.HE
A Hot Mess: The Rich and Complex Soft Emitting Regions Surrounding the Reflection Dominated Flaring Central Engine of Mrk 1239
本研究利用多台X射线望远镜的观测与监测数据,分析了Mrk 1239的X射线耀发与能谱特征,提出中性吸收体加反射主导的中心引擎图景,为研究AGN与寄主星系环境的交界面提供了重要样本。
2024-05-14 astro-ph.HE
Plasma Diagnostics of the Supernova Remnant N132D Using Deep XMM-Newton Observations with the Reflection Grating Spectrometer
我们提出了XMM牛顿观测N132 D,X射线最明亮的超新星遗迹(SNR)在大麦云(LMC),使用反射光栅光谱仪(RGS),使高分辨率光谱在软X射线波段。在RGS数据中,结合~200-ks轴上观测,新检测到十几条来自中间电荷态各种元素L-壳层跃迁的发射线。0.3-2.0千电子伏的光谱需要至少三个组件的热等离子体与不同的电子温度,并表明明确的证据,非平衡电离(NEI)。我们详细的光谱诊断进一步揭示,O VII和Ne IX的禁共振线比都高于预期的典型NEI等离子体。这种增强可以归因于共振散射或电荷交换引起的发射,以及多个温度分量叠加的可能贡献,尽管缺乏空间信息使我们无法得出最有可能的结论。
2020-07-13 astro-ph.HE
Examining molecular clouds in the Galactic Centre region using X-ray reflection spectra simulations
在我们银河系的中心有一个超大质量的黑洞,被认为是射电源人马座A*。这个黑洞的质量估计约为400万太阳质量。虽然人马座A* 在总辐射能量方面相当暗淡,其光度比爱丁顿光度低$10^{10}$倍,但现在有令人信服的证据表明这个来源在过去要明亮得多。来自银河系中心区域巨大分子云反射X射线发射探测的证据。然而,如果没有反射过程的详细建模,反射发射光谱的解释就不能正确进行。尝试这样做可能会导致对数据的错误解释。在本文中,我们提出了一个蒙特卡罗模拟代码,我们开发的结果,以充分模拟复杂的过程中出现的反射光谱。模拟的光谱可以与真实数据进行比较,以导出模型参数并约束黑洞过去的活动。特别是,我们将我们的代码应用于Sgr B2的观测,以约束云的位置和密度以及中心源的入射光度。的结果
2016-09-01 astro-ph.HE
The NuSTAR spectrum of Mrk 335: Extreme relativistic effects within 2 gravitational radii of the event horizon?
我们提出了3-50千电子伏的NuSTAR观测活动星系核Mrk 335在一个非常低的通量状态。在5-7 keV的铁谱线和10-30 keV的康普顿峰的能量处,光谱由非常强的特征主导。在观测过程中,源是可变的,变化集中在低能量处,这表明要么是相对论反射,要么是可变吸收方案。在这项工作中,我们专注于反射解释,利用新的相对论反射模型,自洽地计算反射分数,相对论模糊和角度依赖的反射光谱不同的日冕高度来模拟光谱。我们发现,这些光谱可以很好地与相对论反射相拟合,并且最低通量态光谱仅由反射描述,这表明在事件视界的~2个引力半径范围内发生了极端的光弯曲效应。反射率随着通量的增加而急剧下降,这与随着源变亮而移动到10 Rg以上的点源一致。我们约束的自旋参数大于0.9在3西格玛置信水平。通过在我们的模型中增加一个自旋相关的反射分数上限,我们证明了这可以是一个强大的方式来约束自旋参数,特别是在反射占主导地位的国家。我们还计算了一个详细的发射率曲线的铁线,并发现它密切匹配的理论预测的一个紧凑的来源在几个Rg的黑洞。
2014-07-30 astro-ph.HE
Hard-tail emission in the soft state of low-mass X-ray binaries and their relation to the neutron star magnetic field
利用MAXI/GSC和Swift/BAT的光变曲线研究了9颗明亮的环礁低质量中子星双星(NS-LMXB)在软态下的平均硬尾X射线辐射。两个源(4U 1820 $-$ 30和4U 1735 $-$ 44)表现出大的硬度比(15- 50 keV $/$ 2- 10 keV:{ \it HR} $>$ 0.1),而其它源分布在{ \it HR} $\ltsim$ 0.1。在任何一种情况下,{ \it HR}都不依赖于2- 10 keV的光度。因此,{ \it HR}的差异是由于15- 50 keV的光度,这是康普顿化的发射。康普顿云被认为是围绕着中子星的。康普顿云的大小会影响{ \it HR}的值。虽然NS-LMXB的磁场很弱,但我们可以预期它的阿尔文半径比最里面的稳定圆形轨道或某些源中的中子星半径更大。在这种情况下,吸积流入停止在阿尔芬半径,并会产生相对较大的康普顿云。这将导致观察到更大的康普顿化发射。通过将康普顿云的大小差异归因于阿尔文半径,我们可以估算出中子星的磁场。得到的下限/上限与以前的结果一致。
2016-04-15 astro-ph.HE
MAXI J1820+070 with NuSTAR I. An increase in variability frequency but a stable reflection spectrum: coronal properties and implications for the inner disc in black hole binaries
MAXI J1820+070(光学对应物ASASSN-18 ey)是最近通过非常明亮的爆发发现的黑洞候选者。低消光柱和高通量下的长持续时间允许对吸积过程进行详细测量。在这项工作中,我们比较了X射线光谱和定时属性的演变,通过初始硬状态的爆发。我们表明,内吸积盘,相对论反射测量,保持稳定的整个爆发期间。尽管如此,细微的光谱变化被观察到,这是很好地解释了日冕几何形状的变化。然而,时间变化的特征-低频翻转和QPO频率-在频率上急剧增加,随着爆发的进行。这表明,变异的时间尺度是由冠状条件,而不仅仅是由内部光盘半径。我们还发现X射线光度和日冕温度之间有很强的相关性。这可以通过有效半径不断变化且非热电子分数约为20%的电子对产生来解释。
2019-09-10 astro-ph.HE
Analysis of the reflection spectra of MAXI J1535-571 in the hard and intermediate states
我们报告的联合拟合的NuSTAR和HXMT数据的黑洞X射线二进制候选人MAXI J1535-571的结果。这些观测结果是在2017年获得的,当时源在爆发的上升阶段通过硬,硬中间和软中间状态演变。在减去连续分量之后,X射线反射特征在这些观测中被清楚地显示。通过对相对论反射的详细模拟,我们发现在这三种状态下,内半径$R_{\rm{in}}$与$R_{\rm{in}}\lesssim 1.55 R_{\rm{g}}$是相对稳定的,这意味着即使在明亮的硬态下,内半径也可能延伸到最里面的稳定圆轨道。当采用$R_{\rm{in}} = R_{\rm{ISCO}}$时,在90%置信度下(仅统计学),旋转参数被限制为$0.985_{-0.004}^{+0.002}$。最佳拟合的结果表明,内吸积盘的倾角为$\sim70-74$度,这与弹道喷流的明显取向($\leqslant$ 45度)明显冲突。此外,在从硬态到软态的转变过程中,光子指数和电子温度都增加。在状态转换后,日冕似乎从LHS中的致密低温向稀薄高温演化,这表明状态转换伴随着日冕性质的演化。
2022-07-21 astro-ph.HE
Reflection-dominated Compton-thick AGN Candidates in the SRG/eROSITA Lockman Hole Survey
本研究利用SRG/eROSITA洛克曼洞巡天数据,筛选出291个以反射为主的康普顿厚活动星系核候选体,分为亮、暗两个样本并分类,通过光谱分析与堆叠验证其性质,为后续多波段研究提供基础。
2025-01-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the clumping structure of Giant Molecular Clouds through the spectrum, polarisation and morphology of X-ray Reflection Nebulae
我们建议一种方法来探测巨分子云(GMCs)的情况下,这些作为X射线反射星云(XRNe)的集群人口的全球性质,基于对反射X射线信号,特别是在Fe K-α线的肩膀上的集群的整体效果的研究。我们考虑Sgr B2的特殊情况,它是我们银河系中最明亮,质量最大的XRN之一。我们使用一个简单的团块模型,与团块质量函数(α)的斜率,最小团块质量(m_{min}),包含在团块(f_{DGMF})的云的质量的分数,和个别团块的质量-尺寸关系作为自由参数的云内的气体分布,并调查这些如何影响反射的X射线光谱。在非常密集的团块的情况下,类似于目前在Sgr B2中观察到的那些团块,这些团块占据了云的小体积,并且对入射的X射线辐射呈现出小的投影区域。我们发现,这些贡献可以忽略不计的散射X射线。体积填充因子> 10^{-3}的团簇种群确实留下了观测特征,这些特征对反射光谱和偏振中的团簇模型参数敏感。因此,未来的高分辨率X射线观测可以补充这些GMC的传统光学和无线电观测,并证明是研究其内部结构的强大探针。最后,在高分辨率X射线观测中,巨磁物质中的团块应该既作为亮点又作为重吸收区域可见。因此,我们进一步研究的时间演化的X射线形态,在照明下的瞬态源,作为一个探头的三维分布和柱密度的个别团块由未来的X射线天文台。
2015-11-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling reflection spectra of super-Eddington X-ray sources
Fudan University(复旦大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Ulugh Beg Astronomical Institute(乌鲁格别克天文研究所);Institut für Astronomie und Astrophysik, Eberhard-Karls Universität Tübingen(蒂宾根大学天文与天体物理研究所);Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学高等研究院);University of Warwick(华威大学);Institute of Astronomy, University of Cambridge(剑桥大学天文学研究所)
本文提出两种新模型用于超爱丁顿源的X射线反射光谱分析,揭示了喷流和盘结构对Fe K线的影响。
2025-12-12 astro-ph.HE gr-qc
Testing the Kerr metric using X-ray reflection spectroscopy: spectral analysis of GX 339-4
在吸积黑洞的高能谱中,通常可以观察到吸积盘的X射线再加工(反射)的特征,并且可以用来探测这些物体周围的强引力区域。在本文中,我们扩展了以前的工作在文献中,我们采用了一个完整的发射模型,在非克尔时空的相对论反射,以证明一种方法,测试克尔黑洞假设。我们分析了在罗西X射线定时探测器(RXTE)的正比计数器阵列获得的合成光谱,恒星质量的黑洞GX 339-4在其最明亮的硬态。具有显着的灵敏度~0.1%和40万计数在3-45千电子伏波段捕捉反射光谱中的微弱功能,我们证明,它是可能的与现有的数据和适当的模型,以限制黑洞自旋$a_*$和变形参数,量化偏离克尔度规。我们的测量获得的最佳拟合模型,这应该被视为主要的概念证明,是$a_*=0.92^{+0.07}_{-0.12}$和$α_{13}=-0.76^{+0.78}_{-0.60}$与90%的置信水平,是一致的假设,紧凑的对象在GX 339-4是一个克尔黑洞。我们还讨论了物理模型的选择和采用的发射率剖面可能会对$α_{13}$和自旋的约束产生影响。为了能够使用X射线反射光谱进行克尔度规测试,必须提高我们对吸积黑洞的天体物理理解,例如,吸积流和日冕的性质。
2020-05-13 astro-ph.HE gr-qc
A search for X-ray reprocessing echoes in the power spectral density functions of AGN
我们提出了一个详细的研究结果的X射线功率谱密度(PSD)功能的12个X射线亮活动星系核,使用几乎所有的档案XMM牛顿数据。EPIC-pn光变曲线的总净曝光量在所有情况下都大于350 ks(在1H 0707-497的情况下超过1 Ms)。在活动星系核吸积盘内部发生X射线反射的物理情况下,X射线反射分量应是X射线连续谱信号的滤波回波,等于初始辐射与吸积盘响应函数的卷积。我们的主要目标是在5-7 keV(铁线)和0.5-1 keV(软)波段,其中X射线反射分数预计将占主导地位的这些反射功能搜索。我们适合所观察到的周期图两个模型:一个简单的弯曲幂律模型(BPL)和BPL模型卷积的传递函数的吸积盘假设的灯柱几何形状和X射线反射从一个均匀的光盘。我们没有发现任何显着的功能,在最佳拟合BPL模型残差无论是在个别PSD的铁带,软和全波段(0.3-10千电子伏)或在平均PSD残差的最亮和更可变的来源(类似的黑洞质量估计)。软带和全带残差的典型幅度约为3%-5%。有可能没有检测到预期的广义相对论效应,因为它们本质上低于当前PSD的不确定性,即使在强相对论情况下,X射线反射发生在快速旋转黑洞周围的圆盘上,该黑洞上方有一个非常接近的X射线源。然而,如果我们预先知道X射线PSD的固有形状,特别是其高频斜率,我们可以用当前数据集对X射线反射几何形状施加强约束。
2016-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE