A long hard-X-ray look at the dual active galactic nuclei of M51 with NuSTAR
本文介绍了M51系统的宽频带X射线谱分析,包括活动星系核和几个离核点源。利用NuSTAR的深度观测、Chandra对M51 b的新的高分辨率覆盖以及最新的X射线环面模型,我们测量了这些星系活动星系核的内禀X射线光度。发现M51 a的活动星系核厚度为康普顿厚度,两个活动星系核的吸积速率都很低($λ_{\rm Edd} <10^{-4}$)。考虑到M51的星系正处于合并的过程中,后者令人惊讶,这通常被预测会增强核活动。我们发现M51 a中遮蔽物质的覆盖因子为$0.26 \pm 0.03$,与$L_{\rm X}\sim 10^{40}$ erg s $^{-1}$的活动星系核局部遮蔽因子一致。大量的遮蔽柱并不支持这样的理论,即假定造成遮蔽的环面在这些低吸积光度下消失。然而,这种遮蔽可能是由合并而不是吸积过程驱动的气体注入造成的。我们报告的几个额外的核源与$L_{\rm X}>10^{39}$尔格的$^{-1}$,并发现,在大多数这样的来源,光谱营业额低于10千电子伏,符合最近的结果超铝X射线源。
2018-09-13 astro-ph.HE
Investigating the origin of the faint non-thermal emission of the Arches cluster using the 2015-2016 NuSTAR and XMM-Newton X-ray observations
最近的NuSTAR和XMM-牛顿观测的分子云周围的拱门星团表明,其非热X射线发射的形态和强度的显着变化,类似于在银河系中心的中央分子带的许多分子云中观察到的。这些变化跟踪的传播,可能是由过去的耀斑活动的Sgr A $^{\star}$的照明战线。在本文中,我们介绍了2016年对拱门复合体进行的长期NuSTAR观测的结果,这是在之前的XMM+NuSTAR观测一年后进行的,该观测揭示了云排放的强烈下降。2016年NuSTAR观测表明,非热连续谱发射和Fe K $_α$ 6.4~keV线通量都与2015年测量的水平一致。在光谱形状和Fe K $_α$等效宽度EW $_{\rm 6.4\ keV}$上没有发现明显的变化,这可能是由于拱门的非热发射强度达到了稳定水平。与此同时,2016年测量的非热通量与2007-2015年观察到的下降趋势没有正式的分歧。因此,我们无法评估非热辐射是否在2016年达到稳定水平,需要更长时间间隔的新观测才能得出严格的结论。首次对拱门分子云的三个明亮团块进行了详细的光谱分析,显示出不同的EW $_{\rm 6.4\ keV}$和吸收。这强烈暗示分子云的X射线发射是两种来源不同的成分的混合。
2019-01-10 astro-ph.HE
IC 3639 - A new bona fide Compton thick AGN unveiled by NuSTAR
我们分析高质量的NuSTAR观测的本地(z = 0.011)塞弗特2活动星系核(AGN)IC 3639,结合档案朱雀和钱德拉数据。这提供了源的第一个宽带X射线光谱分析,跨越近二十年的能量(0.5-30 keV)。先前对低于10 keV的源的X射线观测表明,在6.4 keV处的显著铁荧光线的基础上存在强反射/遮蔽。NuSTAR的硬X射线能量覆盖范围,加上自洽的环形后处理模型,使直接的宽带约束的模糊列密度的来源。我们发现源是沉重的康普顿厚(CTK)超过$3.6\times10^{24}$厘米$^{-2}$,在上端不受约束的模糊列。我们进一步发现$\textrm{log}_{10}(L_{\textrm{2-10 keV}} \textrm{[erg s}^{-1}]) = 43.4^{+0.6}_{-1.1}$的固有2-10 keV的光度达到90%的置信度,几乎是观测到的通量的400倍,并且与各种多波长诊断一致。除了Fe-K $α$荧光线等效宽度超过2 keV之外,这种高的本征通量与观测通量比在已知的真正CTK AGN中是极端的,我们认为这两者都是由于IC 3639周围存在的高水平的遮蔽。我们的研究表明,宽带光谱建模与NuSTAR使大的遮蔽进行鲁棒性的校正,并强调需要改进的活动星系环建模显示强烈的铁荧光。
2016-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Reprocessing from highly ionized gas in the soft spectral state of V4641 Sgr with NuSTAR
本文利用NuSTAR观测V4641 Sgr软态,发现高度电离Fe K发射线和约9 keV连续谱边特征,揭示中心引擎与局域再处理区的直接联系,并探讨内吸积盘遮蔽问题。
2025-03-10 astro-ph.HE
Observing the transient pulsations of SMC X-1 with NuSTAR
我们报告的NuSTAR观测瞬态脉动的中子星X射线双星SMC X-1。从非脉冲到脉冲状态的转变并不伴随着通量的大的变化。相反,在低通量超轨道状态期间,在一次观测中观察到脉冲和非脉冲状态。在高状态期间,我们在$T_{ref} = 56145\,\mathrm{MJD}$处测量$P = 0.70117(9)\,\mathrm{s}$的脉冲周期。在非脉冲和脉冲状态下的光谱分析表明,观测可以一致地模拟吸收功率法与现象学截止类似的费米-狄拉克分布,或由部分模糊的截止功率法。基本连续体的形状在不同时期之间几乎没有变化,而覆盖分数和列密度在超轨道状态之间变化。脉动的强度也各不相同,这使我们推断脉动的消失和重现与遮蔽的变化有关,例如通过扭曲的吸积盘。SMC X-1的吸积接近或超过其爱丁顿极限,达到未吸收的X射线光度$L_{\rm X}({\rm 2-10~keV}) \approx 5 \times 10^{38}\, {\rm erg}\, {\rm s}^{-1}$。这表明,SMC X-1可能是一个有用的本地模拟超亮X射线天文台(ULXPs),同样表现出强烈的变化,在其脉冲分数,以及通量变化类似的时间尺度。特别是,在M82 X-2中观察到的逐渐脉冲开启与我们在SMC X-1中观察到的行为相似。因此,我们提出ULXP的脉冲分数变异性也可能是由于可变遮蔽。
2019-03-15 astro-ph.HE
Recurring obscuration in NGC 3783
在一些塞弗特星系中,可以观察到相对高速(> 1000 km/s)和柱密度(> 3E25/m2)的气流对活动星系核连续辐射的遮蔽。这种遮蔽具有短暂的性质。2016年12月,我们在NGC 3783中目睹了这样的事件。这些遮蔽事件的频率和持续时间知之甚少。在这里,我们研究NGC 3783的档案数据,以限制这种占空比。我们使用2016年8月拍摄的Chandra/NuSTAR光谱档案。我们还研究了2008 - 2017年间拍摄的所有Swift XRT光谱的硬度比。在2016年8月,NGC 3783也显示出遮蔽的证据。虽然遮蔽材料的柱密度比2016年12月低10倍,但不透明度仍然足以阻挡相当一部分电离X射线和EUV光子。从斯威夫特硬度比的行为,我们发现其他几个时代的模糊。柱> 1E26/m2的遮蔽可以在大约一半的时间内发生。此外,在档案中的X射线数据所采取的ASCA在1993年和1996年,我们发现的证据模糊。NGC 3783中电离光子的遮蔽比以前认为的更频繁。这可能并不总是已经认识到,由于低光谱分辨率观测,太有限的光谱带宽或混淆与潜在的连续变化。
2018-05-09 astro-ph.HE
MAXI and NuSTAR observations of the faint X-ray transient MAXI J1848-015 in the GLIMPSE-C01 Cluster
我们提出了最近发现的微弱X射线瞬态MAXI J1848-015的MAXI监测和两个NuSTAR观测的结果。对MAXI光变曲线的分析表明,该源从2020年12月20日开始经历了一个快速的通量增加,随后仅在$\sim5$天后通量就迅速下降。NuSTAR的观测结果表明,该源从具有未吸收的热辐射($0.1$ - $100$ keV)通量$F=6.9 \pm 0.1 \times 10^{-10}\,\mathrm{erg\,cm^{-2}\,s^{-1}}$的明亮软态过渡到具有通量$F=2.85 \pm 0.04 \times 10^{-10}\,\mathrm{erg\,cm^{-2}\,s^{-1}}$的低硬态。给定的距离$3.3$ kpc,推断通过关联的源与GLIMPSE-C 01集群,这些流量对应于爱丁顿分数的顺序$10^{-3}$的吸积中子星的质量$M=1.4M_\odot$,或甚至更低的更大质量的吸积。然而,源光谱表现出较强的相对论反射功能,表明存在一个吸积盘延伸接近的吸积,我们测量的高自旋,$a=0.967\pm0.013$。除了通量和光谱形状的变化,我们发现的其他变化之间的软,硬状态的证据,包括中等磁盘截断与内部磁盘半径增加从$R_\mathrm{in}\approx3\,R_\mathrm{g}$到$R_\mathrm{in}\approx8\,R_\mathrm{g}$…
2022-02-26 astro-ph.HE
The source number counts at high energies: SWIFT vs. NuSTAR
雨燕和NuSTAR分别在14-195 keV和3-24 keV波段广泛探索了能量超过10 keV的硬X射线天空。活动星系核是硬X射线探测的主要来源。我们比较了来自斯威夫特105个月的目录与偶然的NuSTAR源目录的计数分布。在14-195 keV波段,Swift/BAT计数遵循欧几里得斜率,α =1.51+/-0.10(90%置信水平)。8-24 keV波段的NuSTAR计数呈现出较陡的斜率,α = 1.71+/- 0.2$,因为通量低于~ 2 × 10 ^{-13} erg/cm 2/s时向上翻转。在软(3-8 keV)NuSTAR数计数中观察到相同的上升,其总体上也呈现α = 1.82+/- 0.15的陡峭斜率。在2-10 keV波段,只有NuSTAR 3-8 keV计数的亮部分与Chandra计数一致,而软NuSTAR计数的较暗部分(<7 × 10 ^{-13} erg/cm ~ 2/s)与Chandra计数明显不一致。接下来,我们比较了我们的X射线活动星系核人口合成模型在不同波段的衍生计数。Chandra和Swift/BAT数计数之间的比较表明,“标准”活动星系核谱具有非常好的一致性,幂律斜率Gamma=1.9,高能量截止值约为130 keV,2-10 keV反射分量为3%。另一方面,使用上述标准活动星系核光谱模型,只有明亮的部分NuSTAR 8-24 keV和3-8 ke…
2019-02-13 astro-ph.HE
Transient obscuration event captured in NGC 3227 III. Photoionization modeling of the X-ray obscuration event in 2019
越来越多的I型活动星系核中的瞬态X射线遮蔽事件表明,我们对中心引擎的视线并不总是自由的。2000年至2016年,在附近的塞弗特1.5星系NGC 3227中报告了多个X射线遮蔽事件。2019年底,Swift发现了另一起X射线遮蔽事件。2019年11月和12月,XMM-Newton,NuSTAR和HST/COS的两次协调目标观测被触发,以研究这一遮蔽事件。对于每个观测,我们分析时间平均的X射线光谱。我们进行光电离建模与dac代码,这使我们能够约束的内在连续的同时与各种光电离吸收和发射组件。与NGC 3227之前的短暂X射线遮蔽事件类似,2019年底捕获的事件是短暂的(不到5个月)。如果遮蔽物只有一个光致电离成分,那么2019年底的两次X射线观测就不能用同一个遮蔽物来解释,因为它对电离连续谱的变化做出了响应。由于遮蔽物的几何形状未知,它的数密度和到黑洞的距离不能得到很好的约束。推断的距离至少涵盖两个数量级,从BLR到尘埃环。与NGC 5548和NGC 3783等Seyfert星系中的其他X射线遮蔽事件不同,与档案紫外光谱相比,在NGC 3227的2019 HST/COS光谱中没有发现明显的蓝移宽吸收谷。如果X射线遮蔽器没有拦截我们对UV发射区域(的显著部分)的视线,则可以解释这一点。要理解到目前为止观测到的X射线遮蔽事件的各种观测差异并不容易。未来的观测需要高质量的数据来揭示X射线遮蔽事…
2022-04-14 astro-ph.HE
The Phoenix galaxy as seen by NuSTAR
目标。我们研究了著名的Seyfert 2星系Mrk 1210(a.k.a.)的长期变化。UGC 4203,或凤凰星系)。方法.在过去的20年里,许多X射线设备都观察到了这个源。在这里,我们提出了一个NuSTAR观测,并把结果的背景下,以前发表的意见。结果NuSTAR在2012年观测到了Mrk 1210的15.4 ks。源显示康普顿薄遮蔽类似于钱德拉,朱雀,BeppoSAX和XMM-牛顿在过去二十年中观察到的,但不同于ASCA在1995年的第一次观察,其中活动核被捕获在低通量状态-或被康普顿厚物质遮蔽,具有反射主导的光谱。得益于NuSTAR获得的高质量硬X射线光谱,并利用跨越16.9年的长期光谱覆盖范围,我们可以精确地解开透射和反射分量,并限制内在的长期变化和隐藏的核场景。在前一种情况下,反射器和源之间的距离必须至少为~ 2 pc,而在后一种情况下,食云可能被识别为水脉泽发射团。
2016-09-01 astro-ph.HE
NuSTAR Detection of X-rays Concurrent with Gamma Rays in the Nova V5855 Sgr
我们报告的第一次检测到硬(>10千电子伏)X射线发射的同时,伽马射线的新星爆发。在爆发的第12天,NuSTAR卫星对新星V5855 Sgr进行了观测,发现了微弱的、高度吸收的热X射线。朝向X射线发射区的极端等效氢柱密度(~3 x 10 $^{24}$ cm $^{-2}$)表明,产生X射线的激波深深地嵌入新星喷出物中。X射线光谱的斜率有利于大部分发射的热起源,并且在冲击区域中的温度的约束表明冲击速度与从光谱学推断的喷出物速度兼容。虽然我们没有声称检测到非热X射线,但数据不允许我们排除在20 keV以上能量处占主导地位的额外的较暗分量,我们获得了上限。热X射线的推断光度太低,与伽马射线的光度不一致,如果两者都是由相同的冲击下,关于非热粒子加速的效率和冲击气体的温度分布的标准假设供电。
2018-12-31 astro-ph.HE
PEARLS: NuSTAR and XMM-Newton Extragalactic Survey of the JWST North Ecliptic Pole Time-Domain Field V: Unraveling X-ray Spectral Variability
The University of Utah(犹他大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);The University of Virginia(弗吉尼亚大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Wayne State University(韦恩州立大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);NASA Marshall Space Flight Center(美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心)
本研究利用NuSTAR和XMM-Newton在JWST北黄极时域场的巡天数据,首次对52个源进行光谱建模并对112个源进行变化研究,发现约1000计数和多个历元可探测变化,且$N_H$变化在长时标上略常见,环面对微弱AGN变化驱动作用有限。
2026-10-09 astro-ph.HE
NuSTAR observations of a varying-flux quasar in the Epoch of Reionization
本研究利用NuSTAR对再电离时期最亮的高红移X射线类星体CFHQS J142952+544717开展深度观测,结合钱德拉数据证实其存在极端快速X射线光变,并探讨了喷流辐射等可能成因。
2025-01-13 astro-ph.HE
Transient obscuration event captured in NGC 3227. I. Continuum model for the broadband spectral energy distribution
通过对活动星系核(AGN)样本的Swift监测,我们发现了Seyfert-1星系NGC 3227中的瞬态X射线遮蔽事件,从而触发了我们联合XMM-牛顿,NuSTAR和哈勃太空望远镜(HST)的观测来研究这一事件。在我们系列的第一篇论文中,我们提出了NGC 3227光谱能量分布(SED)的宽带连续模拟,从近红外(NIR)延伸到硬X射线。我们使用我们在2019年使用XMM-Newton,NuSTAR和HST/COS拍摄的新光谱,以及档案中未模糊的XMM-Newton,NuSTAR和HST/STIS数据,以解开NGC 3227的各种光谱成分并恢复潜在的连续性。我们发现,所观察到的近红外-光学-紫外连续光谱很好地解释了一个吸积盘黑体组件(Tmax = 10 eV),这是内部变红的E(B-V)= 0.45与小麦哲伦云(SMC)消光定律。我们推导出的内半径(12 Rg)和吸积率(0.1太阳质量每年)的磁盘通过模拟的热盘发射。NGC 3227的内部变红很可能与来自尘埃活动星系核环面的外流有关。此外,一个未红化的连续谱分量也很明显,这可能是由散射辐射引起的,与NGC 3227的扩展窄线区(NLR)有关。极紫外(EUV)连续谱和“软X射线过剩”可以用“暖康普顿化”成分来解释。硬X射线符合幂律和中性反射分量。2019年NGC 3227活动星系核的内禀热光度约为2.2e+43 erg/s,相当于3%的爱…
2021-06-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
NuSTAR Resolves the First Dual AGN above 10 keV in SWIFT J2028.5+2543
我们利用核光谱望远镜阵列(NuSTAR)在雨燕/爆发警报望远镜(BAT)源SWIFT J2028.5+2543中发现了双活动星系核(AGN)中的强遮蔽。虽然早期的XMM-牛顿研究表明,辐射主要来自NGC 6921,但NuSTAR的空间分辨率高于10 keV,将Swift/BAT辐射分解为与附近星系MCG +04 - 48 -002和NGC 6921(z = 0.014)相关的两个源,预计距离为25.3 kpc(91”)。NuSTAR在10 keV以上的灵敏度发现都严重模糊到康普顿厚度的水平(NH =(1-2)x10^24 cm-2),并对BAT检测做出同等贡献({L}10-50 {keV}{int}= 6x10^42 erg s-1)。观测到的两个源的亮度在2-10 keV波段严重减弱,说明了像NuSTAR和Swift/BAT那样的>10 keV调查的重要性。与存档X射线数据相比,MCG +04-48-002显示观察结果之间存在显著变异性(>3)。尽管是明亮的X射线活动星系核,但它们很难用光学发射线诊断法来检测,因为MCG +04 - 48 -002被认为是星暴/复合星系,因为它是一个明亮的红外星系,而NGC 6921只被归类为LINER。SWIFT J2028.5+2543是第一个在10 keV以上分辨的双重活动星系核,也是迄今为止在X射线中发现的除NGC 6240之外第二个最严…
2017-08-22 astro-ph.HE
Dealing with broad-band X-ray spectra of faint AGN: a case study
本研究分析三个微弱活动星系核的宽带X射线光谱,探讨数据质量对参数确定的影响,并首次揭示ESO 506-G27的铁线复合体特征。
2023-10-17 astro-ph.HE
The obscured active nucleus of NGC 7172 as seen by NuSTAR
利用2014年NuSTAR的32 ks观测数据,分析了Seyfert 2 NGC 7172的X射线辐射特性。该源显示出恒定的康普顿薄遮蔽$N_{H}\approx 8\cdot 10^{22} cm^{-2}$,这与XMM-牛顿、朱雀、ASCA和BeppoSAX在过去30年中观测到的相似。我们揭示了存在一个中等反射分量约<R>0.44和一个窄的FeKα线与$67^{+13}_{-14}$ eV。所应用的环面的数值模型证实了塞弗特核的康普顿薄型,并使我们能够获得环面张开角$Θ_{t}\sim59°$和倾角$Θ_{i}\sim61°$的估计。利用以前的观测资料,我们还证明了内禀光度$L_{intr}$(2-10 keV)的长期变化几乎按量级变化,以及EW $FeK_α$随因子$\sim4$在$\sim12$年时间尺度上的变化,这与中心源和后处理介质之间的$d\sim$距离3.7 pc相吻合。这种内在光度的变化而不改变$N_{H}$值表明了中心源的可变性。同时,光谱分析结果与存在的滞后之间的变化的内禀光度$L_{intr}$(2-10 keV)和EW $FeK_α$,以及行为的强度$I_{FeK_α}$的线是在协议的情况下,观察到的$FeK_α$线产生在一个遥远的气体尘埃环。
2018-11-09 astro-ph.HE
NuSTAR reveals that the heavily obscured nucleus of NGC 2785 was the contaminant of IRAS 09104+4109 in the BeppoSAX/PDS hard X-rays
过去五年来,NuSTAR使寻找严重遮蔽的活动星系核的工作恢复了活力,由于其灵敏度比以前的X射线设施提高到10千电子伏以上,并具有硬X射线成像能力,NuSTAR对这类天体的数量进行了很好的普查和光谱表征,其中大部分是在低红移。我们的目标是证明NGC 2785(一个本地(z=0.009)恒星形成星系)如何因其严重遮蔽的活动核而对相对较近(~17角分)的非成像BeppoSAX/PDS数据造成严重污染。类星体IRAS 09104+4109(z=0.44),最初被错误地分类为康普顿厚。我们使用MYTorus模型分析了NGC 2785的~71 ksNuSTAR数据,并首次提供了该源X射线性质的物理描述。我们发现NGC 2785有一个非常模糊的(NH~3*10^{24} cm^{-2})核。源的固有X射线光度,一旦校正测量的遮蔽(L(2-10 keV)~10^{42} erg/s),是一致的,在几个因素的基础上使用广泛采用的相关性从文献中源中红外通量的预测。根据NuSTAR数据和尼尔·盖尔斯斯威夫特天文台(BAT仪器)以前的指示,我们确认,NGC 2785,因为它的硬X射线发射和光谱形状,负责至少三分之一的20-100千电子伏的发射使用PDS仪器机载BeppoSAX,最初完全与IRAS 09104+4109。这种辐射导致了这个源被错误地归类为康普顿厚类星体,而现在它被认为是康普顿薄的。
2018-09-13 astro-ph.HE
Peering through the Dust: NuSTAR Observations of Two FIRST-2MASS Red Quasars
一些变红的类星体似乎是合并引起的黑洞生长/星系演化范式中的过渡物体,其中一个严重模糊的核开始被强大的类星体风疏散周围的尘埃和气体茧揭开。硬X射线观测能够穿透这些气体和尘埃,揭示出环核遮蔽的性质。在这里,我们介绍了NuSTAR和XMM-牛顿/钱德拉观测的第一-2 MASS选定的红色类星体F2 M 0830+3759和F2 M 1227+3214。我们发现,虽然F2 M 0830+3759是中等模糊的,($N_{\rm H,Z} = 2.1\pm0.2 \times10^{22}$ cm $^{-2}$)和F2 M 1227+3214轻度吸收($N_{\rm H,Z} = 3.4^{+0.8}_{-0.7}\times10^{21}$ cm $^{-2}$),则在两个源中可能存在较重的全局遮蔽,对于F2 M 0830+3759和F2 M 1227+3214,具有$N_{\rm H,S} = 3.7^{+4.1}_{-2.6} \times 10^{23}$ cm $^{-2}$和$< 5.5\times10^{23}$ cm $^{-2}$,分别F2 M 0830+3759也有超过1 keV的软X射线辐射,这很好地适应了一个模型,其中7%的固有活动星系核X射线辐射被散射到视线中。虽然F2 M 1227+3214的尘气比($E(B-V)$ / $N_{\rm H}$)与银河值一致,但F2…
2016-02-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
NuSTAR and Swift observations of Swift J1357.2-0933 during an early phase of its 2017 outburst
我们对Swift和NuSTAR观测到的非常微弱的X射线瞬态和黑洞系统Swift J1357.2-0933在其2017年爆发的早期低硬状态进行了详细的光谱分析。Swift J1357.2-0933在$\sim$ 0.02%的爱丁顿光度下被观测到(距离为2.3 kpc,质量为4 M $_{\odot}$)。尽管亮度低,但0.3和78 keV之间的宽带X射线光谱需要存在内部盘温度为T $_{\mathrm{in}}$ $\sim$ 0.06 keV的盘黑体分量以及光子指数为Γ $\sim$ 1.70的热康普顿化分量。使用一个更物理的模型,它需要考虑到强相对论效应,并假设一个高的倾角为70 $^\circ$,这是由存在的光学光变曲线的下降的动机,我们发现,吸积盘被截断在几个RISCO从黑洞,独立的自旋。
2017-12-07 astro-ph.HE
The Shape of the Cosmic X-ray Background: Nuclear Starburst Discs and the Redshift Evolution of AGN Obscuration
大量的活动星系核(AGN)被观测到隐藏在尘埃和气体之后。活动星系核周围物质的分布在模拟宇宙X射线背景(CXB)中起着重要的作用,特别是2型活动星系核的分数($f_2$)。对于中等红移的塞弗特星系的遮蔽,一个可能的解释是尘埃星爆盘。本文计算了768个不同物理条件下的核星爆盘(NSD)的二维流体静力学结构,以及与这些星爆盘相关的沿视线($N_{\text{H}}$)的柱密度分布。然后,利用输入参数的红移依赖分布函数,演化出随红移变化的$N_{\text{H}}$分布。$f_2$显示出强的正向演变,直至达到$z=2$,但在更高的$z$下仅显示出弱水平的增强。与这些星暴区相关的康普顿薄和康普顿厚活动星系核分数以$\propto (1+z)^δ$的形式增加,其中$δ$估计分别为1.12和1.45。与柱密度$N_{\text{H}} \geq 10^{23.5}$ cm $^{-2}$相关的反射参数$R_f$从$z=0$处的0.13延伸到$z=4$处的0.58。采用这种不断发展的$N_{\text{H}}$分布的CXB模型表明,更紧凑的($R_{\text{out}}<120$ pc)NSD可更好地拟合CXB。除了“Seyfert-like”AGN被核爆发所掩盖外,我们预测40%到60%的类星体必须是康普顿厚度的,才能在观测不确定性范围内产生CXB光谱的峰值。预测的活动星系核在8-24 keV…
2018-01-08 astro-ph.HE
Chandra Observations of NuSTAR Serendipitous Sources near the Galactic Plane
NuSTAR偶然发现的调查已经发现了大量的活动星系核(AGN),提供了有关宇宙X射线背景组成的新信息。对于银河系平面外的活动星系核,已经可以利用现有的X射线档案数据来改进源定位,识别光学对应物,并用光谱学对活动星系核进行分类。然而,在银道面附近,由于源拥挤程度较高,需要更好的X射线位置来实现光学或近红外识别。因此,我们使用钱德拉X射线天文台的观测来获得最佳的X射线位置。通过8次观测,我们已经获得了19个NuSTAR serendips的覆盖范围,范围在飞机的12度范围内。一个或两个钱德拉源检测的误差圆内的15个serendips,我们报告这些来源和光学同行搜索。对于一个源(NuSTAR J202421+3350.9),我们获得了新的光谱并检测到氢发射线的存在。来源是银河系,我们认为它很可能是一个灾难性的变量。对于其他来源,钱德拉的位置将使未来的分类,以限制微弱的银河系人口,包括高质量的X射线双星和磁星。
2018-11-13 astro-ph.HE
Swift and NuSTAR observations of GW170817: detection of a blue kilonova
随着2015年第一次直接探测到合并黑洞,引力波(GW)天体物理学时代开始了。一个完整的图片紧凑的对象合并,但是,需要检测的电磁(EM)对应。我们报告紫外线(UV)和X射线观测雨燕和核光谱望远镜ARray(NuSTAR)的EM对应的二进制中子星合并GW 170817。明亮,迅速衰落的紫外线辐射表明,高质量($\approx0.03$太阳质量)的风驱动流出与中等电子分数($Y_{e}\approx0.27$)。结合X射线的限制,我们赞成观察者的视角$\approx 30^{\circ}$远离轨道旋转轴,既避免了轨道平面中最重元素的遮蔽,也避免了直接看到任何超相对论性的高度准直的喷出物(伽马射线暴余辉)。
2017-10-16 astro-ph.HE
Coronal properties of black hole X-ray binaries in the hard state as seen by NuSTAR and Swift
在这项工作中,我们测量了黑洞X射线双星中日冕(和热吸积流)的两个重要唯象参数:光子指数$Γ$和电子温度$\te$。由于{ \it NuSTAR}在硬X射线中的能力,我们在0.1-100 keV X射线光度$\lx$中测量了六个数量级的这两个参数,从$\sim 5\times10^{38} \ergs$到低至$\sim 5\times10^{32} \ergs$。我们证实了$Γ$和$\lx$之间存在“V”形相关性。令人惊讶的是,我们观察到$\te$和$\lx$之间的“$Λ$“形相关性。在高光度区($\lx \ga 3\times 10^{36} \ergs$)的“更亮时更冷”分支与以前的结果一致,并且可以在日冕中的康普顿散射的现有模型下理解。另一方面,在低光度区($\lx \la 3\times 10^{36} \ergs$)出现的明显的“较暗时较冷”(正的$\te$ - $\lx$关联)分支是出乎意料的,因此它对现有的热吸积流/日冕模型提出了新的挑战。
2019-12-27 astro-ph.HE
Evidence of Heavy Obscuration in the Low-Luminosity AGN NGC 4941
利用\it核光谱望远镜阵列和尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台的观测资料,对活动星系核NGC~4941进行了时间和光谱研究。我们发现在$3-10$ ~keV和$10-60$ ~keV能量范围内具有相似的变异性,分数均方根变异性为$\sim$ 14\%。利用{ \it NuSTAR}和{ \it Swift}/BAT的数据,采用唯象平板模型和物理激发的{\tt mytorus}模型,研究了3-150 keV范围内源的宽带光谱特性。从光谱分析中,我们发现了严重的遮蔽,遮蔽材料的整体平均柱密度为$3.09^{+1.68}_{-1.01} \times 10^{24}$ cm $^{-2}$。在光谱中观察到强反射分量的证据。我们检测到一个强的铁线的等效宽度为$\sim$ 1~keV。从平板模型出发,我们得到了指数截止能量为$177^{+92}_{-16}$ ~keV。由此,我们用热电子温度$kT_{\rm e} = 59^{+31}_{-5}$ ~keV和光学厚度$τ= 2.7^{+0.2}_{-1.6}$估算了康普顿云的性质。
2021-11-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
NuSTAR reveals the hidden nature of SS433
SS 433是已知的唯一一个以高度超临界(或超临界)速率持续吸积的银河双星系统,类似于潮汐破裂事件,并且可能需要解释那些含有大量SMBH的非常高红移类星体的快速增长。在X射线中探测SS 433的内部区域对于理解这个系统和一般的超临界吸积是至关重要的,但由于周围风的遮挡,吸积流的驱动,这是非常具有挑战性的。NuSTAR在其162天的超轨道进动周期的多个阶段中在硬X射线波段观测到SS 433。光谱计时工具使我们能够推断出,来自内部区域的硬X射线辐射很可能是被风锥的墙壁散射到我们这里的。通过与数值模型进行比较,我们确定了$\ge$ 2 $\times$ 10 $^{37}$ erg/s的固有X射线光度,如果正面观察,我们将推断出$>$ 1 $\times$ 10 $^{39}$ erg/s的表观光度,证实了SS 433长期被怀疑为超亮X射线源(ULX)的性质。我们提出了一个狭窄的,$\sim 100$ s滞后的发现,由于原子过程发生在流出的材料旅行至少0.14- 0.29 c,这匹配的吸收线在ULXs和-在未来-将使我们能够映射超临界流出的第一次。
2021-05-04 astro-ph.HE
A NICER Look at Strong X-ray Obscuration in the Seyfert-2 Galaxy NGC 4388
本文分析了NICER观测到的Seyfert-2活动星系NGC 4388的时均光谱。NGC 4388反射光谱的内在强度、NICER的大收集面积和有利的通带以及105.6 ks的净曝光量产生了异常灵敏的光谱。使用两个独立的家庭的模型,从中央发动机的固有频谱被发现是高度模糊的,但不是康普顿厚。为了加强每个模型的物理自洽性,独立处理给出了形式上一致的结果:N_H = 2.67(-0.03,+0.02)E+23 cm^-2或N_H = 2.64(-0.03,+0.03)E+23 cm^-2。过去用朱雀和XMM-牛顿进行的测量与这些柱密度值基本一致。最近使用NuSTAR进行的测量(2013年底)记录了约两倍的柱密度;通过使用一致的模型和程序,加强了这种变异性的稳健性。NICER光谱中的中性Fe K-α线名义上是可分辨的,并且与光学宽线区域(BLR)中的原点一致。这些数据还需要在Fe K波段的电离吸收,类似于在Seyfert-1活动星系核(AGN)中检测到的“暖吸收体”。低能谱与一组电离等离子体成分一致。我们讨论了这些发现,并注意到,从这个分析得出的几何推断,可以用XRISM和雅典娜进行测试。
2019-08-21 astro-ph.HE
Initial Results from NuSTAR Observations of the Norma Arm
结果提出了初步调查的诺玛臂聚集与聚焦硬X射线望远镜NuSTAR。该调查涵盖了0.2度$^2$的天空区域在3-79千电子伏的范围内,最小和最大的原始深度分别为15千磅和135千磅。除了爆发中的明亮黑洞X射线双星(4U 1630-47)和一个新的X射线瞬态(NuSTAR J163433-473841),NuSTAR从钱德拉调查中定位了该地区的三个源,其光谱首次扩展到10 keV以上:CXC163329.5 -473332、CXC163350.9 -474638和CXC163355.1 -473804。成像,定时和光谱数据从一个广泛的X射线范围(0.3-79千电子伏)进行了分析和解释,目的是对这些对象进行分类。CXCRJ 163329.5 -473332是一颗激变变星,也是一颗微弱的低质量X射线双星。CXCRJ 163350.9 -474638的强度在一年的时间尺度上变化,并且没有多波长的对应物,它可能是一个遥远的X射线双星,也可能是一颗磁星。CXCRJ 163355.1 -473804在6.7 keV处有一条类氦的铁谱线,被归类为附近的激变变星。计划对诺玛臂和银河中心进行更多的调查,这些NuSTAR观测将受益于这项试点研究期间吸取的经验教训。
2014-06-30 astro-ph.HE
Properties of Faint X-ray Activity of XTE J1908+094 in 2019
研究了银河系瞬态黑洞候选者XTE~J1908+094在2019年爆发期间的微弱X射线活动特性。在这里,我们报告详细的光谱和时间分析的结果,在这次爆发使用的观测{ \it核光谱望远镜阵列(NuSTAR)}。我们没有观察到任何准周期振荡(QPO)的功率密度谱(PDS)。光谱研究表明,在X射线活动的这段短时间内,源保持在较软(更准确地说是软中间)的光谱状态。我们注意到在6.5 keV附近有一条微弱但宽的Fe K $α$发射线。我们还估计黑洞的可能质量为$6.5^{+0.5}_{-0.7}~M_\odot$,置信度为90%。
2021-04-13 astro-ph.HE
The nuclear environment of the NLS1 Mrk 335: obscuration of the X-ray line emission by a variable outflow
我们介绍了XMM-牛顿,NuSTAR,Swift和哈勃太空望远镜在2018年和2019年对窄线塞弗特1星系Mrk 335的长期低状态观测。X射线通量是迄今为止观测到的最低水平,并且极低的连续通量揭示了来自光电离气体的软X射线发射线的主机。同时UV通量下降表明,可变性是固有的源,我们证实了这与宽带X射线光谱。因此,低能量下的软X射线线和高能量下的远距离反射的优势是由于相应的发射区域位于离X射线源足够远的位置,使得它们还没有看到通量下降。在相隔6个月的两个XMM-牛顿光谱之间,Ovii三重态的发射线比率发生了急剧变化。我们将这种变化归因于热吸收的电离下降,这意味着吸收体必须覆盖大部分的线发射区域,并且从黑洞延伸到比以前假设的更远的地方。2018年拍摄的HST光谱显示,在Ciii*、Lyα、Nv、Siiv和Civ的蓝色翅膀上出现了新的吸收特征,这可能是由于低通量状态引起的吸收气体冷却。
2019-09-11 astro-ph.HE
NuSTAR observations of a repeatedly microflaring active region
我们研究了2018年9月9日和10日在X射线中观察到的AR 12721的10个微耀斑的空间,时间和光谱特性,使用核光谱望远镜ARray(NuSTAR)和太阳动力学天文台的大气成像组件以及日震和磁成像仪(SDO/AIA和HMI)。我们发现GOES次A类等效微耀斑能量为10 $^{26}$ -10 $^{28}$尔格,温度高达10 MK,与一致的静止或热活动区核心等离子体温度为3-4 MK。其中一个微耀斑(SOL 2018 -09- 09 T10:33)的等效GOES等级为A0.1,在其脉冲阶段(非热功率$\sim$ 7 $\times$ 10 $^{24}$ erg s $^{-1}$)具有非热HXR发射,使其成为具有加速电子直接证据的最微弱的X射线微耀斑之一。在10个微耀斑中的4个中,我们发现X射线时间分布与EUV中更微弱和更瞬态的源相匹配,突出了仅对达到高于活动区核心温度的最热材料($>$ 5 MK)敏感的观测的需要。在8个微耀斑的足点处也观察到相应的光球磁通量抵消/出现的证据。
2021-09-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detection of X-ray Polarization in the Hard State of IGR J17091-3624: Spectro-Polarimetric Study with IXPE and NuSTAR Data
本研究利用IXPE和NuSTAR数据对X射线双星IGR J17091-3624进行能谱偏振分析,探测到显著偏振,证实其处于硬态,并估算出黑洞质量与自旋参数。
2025-07-14 astro-ph.HE
Determining the covering factor of Compton-thick active galactic nuclei with NuSTAR
与活动星系核(AGN)环面相关的康普顿厚遮蔽物质的覆盖因子目前最好通过X射线波段中沿视线($N_{H}>1.5\times10^{24}$ cm $^{-2}$)显示康普顿厚吸收的源的分数来理解,它揭示了平均覆盖因子。然而,由于极端的遮蔽,确定这种康普顿厚度的部分是困难的。由于其光谱覆盖在硬X射线($>$ 10 keV),NuSTAR对AGN覆盖因子敏感,因为X射线的康普顿散射在这些能量下占主导地位。本文对NuSTAR观测到的10个活动星系核进行了光谱分析,这些活动星系核的遮蔽介质对于康普顿散射来说是光学厚度的,称为康普顿厚度(CT)活动星系核。我们使用Brightman和Nandra的环面模型,该模型预测了环面中再处理的X射线光谱,并将环面张角作为自由参数,旨在分别确定这些源中康普顿厚气体的覆盖因子。在整个样品中,我们发现了从轻度到重度的康普顿厚度柱,$N_{H}$从$10^{24}-10^{26}$ cm $^{-2}$开始测量,覆盖因子范围很广,单个测量值范围为0.2-0.9。我们发现,覆盖因子,$f_{c}$,是一个强烈的内在2-10 keV的光度,$L_{X}$,其中$f_{c}=(-0.41\pm0.13)$日志$_{10}$($L_{X}$ /erg s $^{-1}$)$+18.31\pm5.33$,在$L_{X}$(10 $^{41.5}-10^{44}$ erg…
2015-02-25 astro-ph.HE
Isolated AGNs NGC 5347, ESO 438-009, MCG-02-04-090, and J11366-6002: Swift and NuSTAR joined view
利用核分光望远镜阵列(NuSTAR)对2000年星表中的4个具有活动星系核的孤立星系NGC 5347、ESO 438-009、MCG-02-09-040和IGR J11366-6002进行了光谱分析。我们还使用了MCG 02-09-040、ESO 438-009和IGR J11366-6002的高达$\sim$ 150 keV的Swift/Burst Alert Telescope(BAT)数据,以及NGC 5347、ESO 438-009和IGR J11366-6002的0.3- 10 keV能带的Swift/XRT数据。所有的源似乎有不同的反射率除了主要的幂律连续谱的反射光谱分量。我们发现,这些来源的幂律指数在1.6至1.8之间。两个源NGC 5347和MCG-02-09-040的光谱显示Fe PDMATHAMN发射线。对于这两个源,Fe $K_α$线具有EW $\sim$ 1 keV的大值。NGC 5347的X射线光谱最适合用$E_{cut} \sim 117$ keV的纯反射模型,并且不存在任何额外的主要幂律分量。我们还发现MCG-02 - 09 -040的X射线光谱显示存在$N_{H}\sim10^{24}~cm^{-2}$的重中性遮蔽。然而,在通过简单反射模型拟合的情况下,这提供了反射的非物理值。采用基于物理Monte Carlo的模型作为BNTorus,获得了更合适的…
2020-08-13 astro-ph.HE
A NuSTAR observation of disk reflection from close to the neutron star in 4U 1608-52
研究中子星低质量X射线双星吸积盘内缘的X射线反射,可以研究吸积盘的几何结构,并对中子星的半径进行约束。我们报告了在2014年微弱爆发期间获得的4U 1608-52的NuSTAR观测结果,当时中子星的已知自旋频率为620 Hz,在爱丁顿极限的1-2%处吸积。3-79 keV的连续辐射由γ ~2幂律支配,kTbb~0.3-0.6 keV的黑体分量的贡献约为1-2%。高质量的NuSTAR光谱揭示了盘反射的特征;宽的铁谱线在7 keV附近达到峰值,康普顿背散射峰在20-30 keV左右。模拟圆盘反射光谱表明,双星倾角为i~30-40度,小“日冕”高度h<8.5 GM/c2。此外,谱分析表明,内盘半径扩展到Rin~7-10 GM/c ~ 2,接近最内侧的稳定圆轨道。这将中子星的半径限制在R <21 km and the redshift from the stellar surface to z>0.12,质量为M=1.5 Msun,自旋参数为a=0.29。
2015-05-26 astro-ph.HE
GRS 1739-278 observed at very low luminosity with XMM-Newton and NuSTAR
本文详细地分析了XMM-牛顿和NuSTAR观测到的GRS 1739-278吸积瞬态黑洞在爱丁顿光度的0.02%(距离为8.5 kpc,质量为10 M_sun)的非常微弱的低硬态的光谱。在0.5-60 keV之间的宽波段X射线谱可以很好地用具有指数截止的幂律连续谱来描述。对于如此低的光度,连续谱异常困难,光子指数为Gamma = 1.39 +/- 0.04。我们发现一个额外的反射组件从光学厚吸积盘在98%的可能性水平的证据。反射率较低,R_refl = 0.043(+0.033,-0.023)。结合米勒及其同事在较亮的硬态期间用NuSTAR测量的自旋和倾斜参数,我们试图限制吸积盘的几何形状。根据假设的吸积盘的发射率分布,我们发现在90%的置信限下,截断半径为15-35 Rg(5-12 R_ISCO)。这些值强烈依赖于假设,我们讨论了可能的系统不确定性。
2016-09-23 astro-ph.HE
The NuSTAR Extragalactic Surveys: unveiling rare, buried AGNs and detecting the contributors to the peak of the Cosmic X-ray Background
本文报道了NuSTAR在三个河外巡天(COSMOS,UDS,ECDFS)上进行的活动星系核(AGN)探测的结果,探测波段为H1(8-16 keV),H2(16-24 keV)和VH(35-55 keV)。测量的聚集区域为$\sim 2.7$ deg $^2$。虽然在H1波段探测到了大量的源(在$97\%$可靠性水平上有72个),但直接探测接近宇宙X射线背景(CXB)峰值的H2波段返回了四个重要的探测结果,在VH波段发现了两个试探性的(尽管不重要)探测结果。在16 keV以上检测到的所有源也在较低能量下检测到。我们计算整数计数源在这样的波段,这表明广泛的一致性与人口合成模型的CXB。我们还确定了两个康普顿厚度的活动星系核,一个在COSMOS领域,与一个硬和微弱的钱德拉源,和一个在UDS领域,从来没有发现在X射线波段之前。这两个源都处于相同的红移$z \sim 1.25$,这将它们的康普顿峰移到了H1波段,而以前在通常使用的NuSTAR波段中被遗漏了,这证实了在深度调查中使用H1波段发现$z > 1$处被遮蔽的活动星系核的潜力。
2018-09-28 astro-ph.HE
Hard X-ray Emission from Sh2-104: A NuSTAR search for Gamma-ray Counterparts
我们介绍了Sh 2-104的NuSTAR硬X射线观测,Sh 2-104是一个紧凑的HII区域,包含几个年轻的大质量星团(YMSC)。我们已经探测到不同的硬X射线源,与最近从天鹅座地区的巨型伽马射线复合体MGRO J2019+37中解析的局部VERITAS TeV发射相一致。与Sh 2 -104东部的YMSC一致的微弱弥散X射线发射可能是组成恒星的碰撞风的结果。就在Sh 2-104的射电壳层外,有3XMM J201744.7+365045和附近的一个星云NuSTAR J201744.3+364812,它们的性质与河外天体最一致。3XMM J201744.7+365045的组合XMM-牛顿和NuSTAR光谱非常符合吸收幂律模型,NH =(3.1 +/- 1.0)E22 cm^-2,光子指数Gamma = 2.1 +/- 0.1。基于可能的长期流量变化和缺乏检测到的脉动(< 43%调制),该物体可能是背景活动星系核而不是银河系脉冲星。NuSTAR星云的光谱显示了E = 5.6 keV的发射线的证据,表明在z = 0.19 +/- 0.02(d = 800 Mpc)和Lx = 1.2E44 erg/s的光学模糊的星系团。钱德拉对Sh 2-104的后续观测将有助于确定X射线源的性质及其与MGRO J2019+37的关系。我们还表明,Sh 2-104以南的VERITAS伽马射线过剩最有可能与新…
2016-05-17 astro-ph.HE
NuSTAR observations of water megamaser AGN
目的。研究Seyfert 2星系中的脉泽盘与遮蔽环面之间的联系。方法.本文对NuSTAR观测到的14个邻近超脉泽活动星系核的高能特性进行了统一的X射线谱分析。我们使用一个简单的分析模型,本地化的脉泽磁盘和了解它的连接与环面相结合的NuSTAR光谱参数与VLBI映射可用的物理量。结果分析的大多数源都被严重遮蔽,显示出柱密度超过$\sim 10^{23}$ cm $^{-2}$。特别地,$79\%$是康普顿厚度($N_{\rm H} > 1.5 \times 10^{24}$ cm $^{-2}$)。使用NuSTAR测量的柱密度,假设环面是微波激射器盘的延伸,并进一步假设合理的密度分布,可以预测环面的尺寸。他们被发现是一致的中红外干涉光谱秒差距尺度观测的圆规座和NGC 1068。在这幅图中,微波激射盘与环的内部紧密相连。它可能是由大量的分子云连接的环面和外部的吸积盘,从而产生一个薄盘旋转在大多数情况下在开普勒或次开普勒运动。这个模型解释了水超脉泽发射和核遮蔽之间的几何效应。
2016-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Looking at A 0535+26 at low luminosities with NuSTAR
我们报告了HMXB A 0535+26的两次NuSTAR观测,这两次观测是在2015年正常爆发结束时,在非常低的$3-50$ keV光度${\sim}1.4\times10^{36}$ erg/s和${\sim}5\times10^{35}$ erg/s下进行的,并由9次Swift观测进行了补充。这些数据清楚地证实了在早期数据中看到的迹象,即源的光谱形状随着它变得更暗而变软。在第一次观测中出现的高能量下的平滑指数翻转在$20-30$ keV处演变成更突然的谱陡化。连续演化可以很好地描述从磁化吸积柱的发射,建模使用的compmag模型修改了一个额外的高斯发射分量较暗的观察。在两次观测之间,光学深度从$0.75\pm0.04$变为$0.56^{+0.01}_{-0.04}$,电子温度保持不变,并且有迹象表明柱的半径减小。由于能量分辨的脉冲轮廓在两次观测之间的形状几乎保持不变,吸积柱的发射特性,然而,反映了相同的吸积制度。这一结论也被我们在${\sim}45$ keV处的回旋共振散射特征(CRSF)的能量与光度无关的结果所证实,这意味着在两次观测中产生辐射的区域中的磁场是相同的。最后,我们还用中子星的旋转相位来约束连续谱参数的演化。CRSF的宽度只能被限制为更明亮的观测。基于单吸积柱中CRSF形成的蒙特卡罗模拟,其脉冲相位依赖性支持一个简化的扇形束发射模式。CRSF宽度的演变与CRSF深…
2017-07-18 astro-ph.HE
NuSTAR observations and broadband spectral energy distribution modeling of the millisecond pulsar binary PSR J1023+0038
利用NuSTAR对毫秒脉冲星PSR J1023+0038进行了首次硬X射线(3-79 keV)观测。这个系统已经被证明在低质量X射线双星(LMXB)状态和旋转动力MSP状态之间过渡。NuSTAR观测在LMXB状态和旋转动力状态下进行。在两种状态下都可以清楚地看到源高达~79 keV。在LMXB状态期间,3-79 keV通量比旋转供电状态高约10倍。硬X射线在X射线微弱旋转供电状态下显示出清晰的轨道调制,但在X射线明亮的LMXB状态下没有检测到X射线轨道周期。此外,X射线光谱从旋转供电状态期间的平坦幂律光谱变为LMXB状态中的陡峭幂律光谱。我们认为,硬X射线是由于脉冲星风和低质量伴星注入的物质之间的相互作用产生的双星内激波。在旋转供电的MSP状态下,X射线轨道调制是由于冲击脉冲星风的多普勒增强。在LMXB状态下,脉冲星的γ射线照射导致吸积盘蒸发的物质几乎停止了所有脉冲星风,导致X射线轨道调制消失。
2014-10-16 astro-ph.HE
A NuSTAR Survey of Nearby Ultraluminous Infrared Galaxies
我们提出了一个NuSTAR,钱德拉,和XMM-牛顿调查的9个最近的超亮红外星系(ULIRGs)。NuSTAR在能量超过10 keV时具有前所未有的灵敏度,能够以比以前更高的精度进行光谱建模。NuSTAR对观测到的九个源中的六个源进行了充分的检测,以详细模拟它们的宽带X射线光谱,并恢复遮蔽和固有X射线光度的水平。只有一个源(IRAS 13120- 5453)的光谱与康普顿厚度的活动星系核一致,但我们不能排除第二个源(Arp 220)也含有一个极其高度模糊的活动星系核。在IRAS 05189- 2524和Mrk 273中可以看到柱密度的变化(与旧的观测结果相比减少了几倍),将这些边界线源的分类从康普顿厚改为康普顿薄。我们样本中的ULIRGs在高能(>10 keV)X射线中具有令人惊讶的低观测通量,特别是与它们的热光度相比。它们比Seyfert 1星系有更低的未吸收的2- 10 keV与热光度的比值,以及未吸收的2- 10 keV与中红外线[O IV]光度的比值。我们确定IRAS 08572+3915是另一个候选的本征X射线弱源,类似于Mrk 231。我们推测,IRAS 08572+3915的X射线弱与在其他波长观察到的强大外流有关。
2015-10-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
The NuSTAR Extragalactic Surveys: The Number Counts of Active Galactic Nuclei and the Resolved Fraction of the Cosmic X-ray Background
本文给出了NuSTAR河外巡天中发现的3-8 keV和8-24 keV活动星系核的计数结果。NuSTAR现在已经分辨了8-24 keV波段33-39%的X射线背景,直接识别出活动星系核,其遮蔽柱高达约1 e25/cm 2。在较软的3-8 keV波段,在NuSTAR探测的5e-15 < S(3 - 8 keV)/(erg/cm ~ 2/s)<1 e-12的通量范围内,计数值与XMM-Newton和Chandra的测量值基本一致。在硬8-24 keV波段,NuSTAR探测器的通量范围为2 e-14 < S(8-24 keV)/(erg/cm 2/s)<1 e-12,比以前的测量值弱约100倍。8-24 keV的计数匹配AGN人口合成模型的预测,直接确认人口的存在,模糊和/或硬X射线源推断的形状的综合宇宙X射线背景。NuSTAR计数值明显高于Swift/BAT 15-55 keV计数值的简单外推值,该外推值在高通量S(15-55 keV)> 1 e-11 erg/cm ~ 2/s时测量,反映了活动星系核在Swift/BAT局域(z<0.1)样本和NuSTAR的z~1样本之间的演化。解释活动星系核演化的CXB合成模型位于Swift/BAT测量之上,这表明它们在低红移时并不能完全捕捉到被遮蔽的活动星系核的演化。
2016-09-10 astro-ph.HE
Demonstrating the likely neutron star nature of five M31 globular cluster sources with Swift-NuSTAR spectroscopy
我们提出了一个联合Swift-NuSTAR光谱运动的结果M31。我们重点研究了我们研究领域中最亮的五个球状星团X射线源。其中两个先前被认为是黑洞候选者的基础上,明显的硬态光谱的光度高于那些中子星是在硬态。我们表明,这两个源很可能是Z-源(即低磁场中子星附近的爱丁顿极限吸积),或者也许是明亮的环礁源(低磁场中子星,这只是有点比这个水平)的基础上,同时斯威夫特和NuSTAR光谱,涵盖了更广泛的能量范围。这些新的观测揭示了6-8 keV以上的光谱曲率,如果没有NuSTAR数据提供的相对于Chandra和XMM-Newton的更广泛的能量覆盖范围,这将很难检测到。我们发现,其他三个来源也可能是明亮的中子星X射线双星,而不是黑洞X射线双星。我们讨论了为什么它应该已经意识到,这是不可能的,这些对象是黑洞的基础上,他们是持久的来源,我们重新审视过去的工作表明,潮汐捕获产品将持续明亮的X射线发射器。我们讨论了这个问题是如何可能是由于忽视磁盘风在旧的工作,预测哪些系统将是持久的,哪些将是瞬态的。
2016-03-02 astro-ph.HE
Eta Carinae's Thermal X-ray Tail Measured with XMM-Newton and NuSTAR
演化的大质量高偏心双星系统船底座eta在2014年夏天经历了一次近星点通过。我们获得了两个协调的X射线观测与XMM-牛顿和NuSTAR期间的X射线通量状态的提高和之前的X射线最小通量状态在这个通道。这些NuSTAR观测清楚地检测到与eta Car相关的X射线发射,首次扩展到~50 keV。10 keV以上的NuSTAR谱可以与kT ~6 keV等离子体的韧致辐射尾拟合。如果冲击气体处于碰撞电离平衡,则该温度比从铁K发射线复合物测量的温度高Δ kT ~ 2keV。这一结果可能表明伴星的激波前风速被低估了。NuSTAR在接近X射线最小值状态时的观测结果表明,一天中能量超过5千电子伏时,X射线发射量逐渐下降40%,这是迄今为止在个别eta Car观测中观测到的X射线通量的最大变化率。最硬的发射成分NH ~ 1 e24 cm-2的柱密度是迄今为止观测到的最高的eta Car值之一,这强烈表明在超级合之前,厚厚的主星风增加了风-风碰撞X射线发射的遮蔽。这两次观测都没有在INTEGRAL和朱雀在2011年之前观测到的极硬带中检测到幂律分量。如果NuSTAR的未检测是由吸收引起的,则幂律源必须很小,并且位于非常靠近WWC顶点的位置。另一种可能是,幂律源与eta Car或GeV伽马射线源都不相关。
2016-02-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Chasing obscuration in type-I AGN: discovery of an eclipsing clumpy wind at the outer broad-line region of NGC 3783
2016年,我们实施了一项Swift监测计划,以跟踪八个I型AGN在一年内的X射线硬度变化。这次监测的目的是在活动星系核中发现强烈的遮蔽事件,从而通过触发XMM-牛顿、NuSTAR和HST联合观测来研究它们。我们在2016年12月成功地为NGC 3783完成了这一任务。我们发现,在这个活动星系核中,有一个模糊的外流产生了大量的X射线吸收。由于这种遮蔽,有趣的吸收功能出现在紫外线和X射线光谱,这是不存在于以前的时代。也就是说,遮蔽产生宽和蓝移的UV吸收线的Ly $α$,C IV,和NV,连同一个新的高电离分量产生Fe XXV和Fe XXVI吸收线。在软X射线中,只有狭窄的发射线在减弱的连续谱上突出,因为它们没有被遮蔽物吸收。我们的分析表明,遮蔽部分覆盖的中心源与几个$10^{23}$厘米$^{-2}$的柱密度,流出的速度为几千公里秒$^{-1}$。NGC 3783的遮蔽是可变的,持续约一个月。与通常看到的距黑洞pc尺度距离的暖吸收风不同,NGC 3783的食风位于约10光日处。我们的研究结果表明,遮蔽是由一个不均匀的和clusified介质,一致的云在基地的辐射驱动盘风在外部宽线区域的活动星系核。
2017-07-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
NuSTAR and Keck Observations of Heavily Obscured Quasars Selected by WISE
核光谱望远镜阵列(NuSTAR)任务的主要目的是发现和表征严重模糊的活动星系核(AGN)。基于宽视场红外巡天探测器(WISE)的中红外测光和斯隆数字巡天的光学测光,我们选择了大量的发光遮蔽活动星系核(即,被遮蔽的类星体)。在这里,我们报告NuSTAR观测的四个WISE选择严重模糊的类星体,我们有光谱从南部非洲大望远镜和W。M.凯克天文台。光学诊断确认所有四个目标都是活动星系核。在NuSTAR硬X射线观测中,四个物体中有三个未被探测到,而第四个物体则被边缘探测到。我们确认,这些天体观测到的硬X射线(10-40 keV)的光度等于或低于~ 10^43 erg s^-1。我们比较了X射线和红外光度,以获得基于抑制硬X射线发射的氢柱密度(NH)的估计。我们估计这些类星体的N_H等于或大于10^25 cm^-2,这证实了WISE和光学选择可以识别出在X射线巡天中可能被遗漏的非常严重的遮蔽类星体,并且对宇宙X射线背景没有显著的贡献。从光学巴耳末递减,我们发现,我们的三个极端模糊的目标在于高度红化的主机环境。这种星系消光不足以解释更模糊的活动星系核,但它可能意味着星系中不同尺度的模糊。
2018-11-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Changing-look event in NGC 3516: continuum or obscuration variability?
Seyfert-1星系NGC 3516近年来经历了重大的光谱变化。2017年,我们在新的低通量状态下获得了Chandra,NuSTAR和Swift的观测结果。利用这些观测结果,我们模拟了光谱能量分布(SED)和固有的X射线吸收,并将结果与2006年的历史观测结果进行了比较。因此,我们调查的变化看现象的吸积供电的辐射和电离外流的影响。与2006年的正常高通量状态相比,NGC 3516的内禀热光度在2017年降低了4到8倍。我们的SED模型显示了一个显着的下降,所有的连续组成部分的亮度从吸积盘和X射线源。因此,再处理的X射线发射线也变得更暗。雨燕对NGC 3516的监测显示,它的X射线光谱在短(数周)和长(数年)时间尺度上都有显著的变化。我们调查这种变化是否是由遮蔽或内在连续驱动的。我们发现,新的低通量光谱的NGC 3516,其可变性,不需要任何新的或可变的遮蔽,而是可以解释的变化,电离SED,导致降低电离的温暖的吸收剂流出。这反过来又引起了热吸收剂流出物对X射线的增强吸收,模拟了新的遮蔽气体的存在。利用电离区对SED变化的响应,我们对它们的密度和位置进行了限制。
2021-12-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Inverse Compton X-ray Emissions from TeV blazar Mrk421 during a Historical Low-Flux State Observed with NuSTAR
我们报告的检测过量的硬X射线发射TeV BL紫胶对象Mrk 421在历史低通量状态的源在2013年1月。在MJD 56294和MJD 56312之间进行了四次NuSTAR观察,总暴露量为80.9 ksec。在3-40 keV范围内的源通量几乎是恒定的,除了MJD 56307,当平均通量水平增加了三倍。在整个曝光过程中,Mrk 421的X射线光谱由光子指数为3.1的陡峭幂律模型很好地表示,尽管当源处于最暗状态时,在MJD 56302数据中注意到20 keV以上的显著过量。此外,在MJD 56307和MJD 56302的40-79 keV计数图中,在超过4 σ水平下检测到Mrk 421,但在其余两次观察期间未检测到。探测到的过量硬X射线辐射与在源静止期间由费米-LAT约束的耀变体的高能伽马射线连续体的外推平滑地连接。这些研究结果表明,虽然Mrk 421的整体X射线光谱主要是由同步辐射连续谱的最高能量尾部,但20 keV以上的可变过量硬X射线发射(在一周的时间尺度上)与逆康普顿发射分量有关。我们讨论了由此产生的约束的变化和光谱特性的低能量段的电子能量分布在源。
2016-06-12 astro-ph.HE
NuSTAR Reveals Extreme Absorption in z < 0.5 Type 2 Quasars
类星体的内禀柱密度(NH)分布知之甚少。在类星体群的高遮蔽端和红移z<1时,X射线光谱只能使用扩展到10 keV以上能量的宽带测量来可靠地表征。利用硬X射线天文台NuSTAR,以及钱德拉和XMM-牛顿的档案数据,我们研究了9个光学选择的(从SDSS中)候选康普顿厚度(NH > 1.5e24 cm^-2)的2型类星体(CTQSO 2)的宽带X射线光谱;本文报道了5个新的NuSTAR观测结果,其中4个已经发表。候选的CTQSO 2位于z<0.5,观测到的[OIII]光度范围为8.4 < log(L_[OIII]/L_solar)< 9.6,当考虑间接吸收诊断时,显示出极端的康普顿厚吸收的证据。在9个候选CTQSO 2中,NuSTAR在高能(8-24 keV)波段检测到5个:2个在~ 3 sigma置信水平下弱检测到,3个在足够的计数下强检测到,用于光谱建模(在8-24 keV下>~ 90个净源计数)。对于这些NuSTAR检测到的直接来源(即,X射线光谱)约束的内在AGN属性是可行的,我们测量的柱密度~2.5-1600倍高,内在(未吸收)X射线光度~10-70倍高比前NuSTAR约束钱德拉和XMM-牛顿。假设NuSTAR检测到的2型类星体是其他康普顿厚候选者的代表,我们对钱德拉和XMM-牛顿测量的39个物体的光学选择2型类星体的NH分布进行了校正。用这种方法,我们预测的康普顿厚的分数f_…
2015-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
The NuSTAR Extragalactic Surveys: Overview and Catalog from the COSMOS Field
为了提供有助于超过10千电子伏的X射线背景峰值的源的普查,NuSTAR正在使用三层“婚礼蛋糕”方法进行河外勘测。我们提出了宇宙领域的NuSTAR调查,中等灵敏度和中等区域层,覆盖1.7度2,并与钱德拉和XMM-牛顿数据重叠。该调查由121个观察结果组成,总暴露量为~3 Ms。为了充分利用这些数据,我们开发了一种新的检测策略,通过广泛的模拟进行了仔细测试。在20%的完整性下,3-24 keV、3-8 keV和8-24 keV波段的测量灵敏度分别为5.9、2.9和6.4 x 10^-14 erg/cm 2/s。通过结合3个波段的探测,我们得到了91个NuSTAR源的样本,亮度为10^42 - 10^45.5 erg/s,红移z=0.04-2.5。在8-24 keV波段检测到32个源,其通量比Swift-BAT检测到的源弱约100倍。在这91个探测中,除了4个外,所有的都与钱德拉和/或XMM-牛顿点相对应。一个源与扩展的较低能量X射线源相关联。我们提出了X射线(硬度比和光度)和光学X射线特性。从硬度比测量的候选康普顿厚AGN的观测分数在13- 20%之间。我们讨论了NuSTAR J100259+0220.6(ID 330)在z=0.044处的光谱特性,在整个样品中具有最高的硬度比。测得的柱密度超过10^24 /cm 2,意味着源的厚度是康普顿厚度。在没有>10 keV数据的情况下,该源先…
2015-11-13 astro-ph.HE
NuSTAR + XMM-Newton monitoring of the neutron star transient AX J1745.6-2901
AX J1745.6-2901是一颗高倾角(食)瞬变中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB),具有强烈的电离铁钾吸收。我们在这里介绍了11个XMM-牛顿和15个NuSTAR新数据集(2013-2016年获得)的分析,因此AX J1745.6-2901在爆发中的观测数量增加了两倍。由于同时XMM-牛顿和NuSTAR光谱,我们大大提高了对X射线连续谱的拟合。在软态期间,辐射可以由盘状黑体($kT\sim1.1-1.2$ keV和内部盘状半径$r_{DBB}\sim14$ km),加上热($kT\sim2.2-3.0$ keV)黑体辐射(具有可能与边界层或NS表面相关的小发射半径($r_{BB}\sim0.5-0.8$ km)),加上微弱的康普顿化分量来描述。光谱上清晰的记录了中性物质和电离物质的吸收特征。此外,正残差暗示的发射Fe K $α$盘线和相对论电离反射一致的软状态期间存在,而这样的残差是不显着的硬状态期间。硬态光谱的特征在于硬($Γ\sim1.9-2.1$)的幂律,没有证据表明高能量截止($kT_e>60-140$ keV),并意味着一个小的光学深度($τ<1.6$)。新的观察结果证实了先前观察到的趋势,即在软态下表现出强烈的Fe K吸收,在硬态下显着减弱。光学(GROND)和无线电(GMRT)观测表明,AX J1745.6-2901是一个标准的宽带SED,通常在吸积中子星…
2017-09-19 astro-ph.HE
Weak Hard X-ray Emission from Two Broad Absorption Line Quasars Observed with NuSTAR: Compton-thick Absorption or Intrinsic X-ray Weakness?
介绍了NuSTAR硬X射线观测的两个X射线弱宽吸收线(BAL)类星体PG 1004+130(射电强)和PG 1700+518(射电静)。许多BAL类星体的X射线看起来很弱,可能是由于被核和吸积盘风之间的保护气体吸收。这两个目标是光学上最亮的BAL类星体之一,但它们在静止坐标系下的X射线明显较弱,为2-10 keV(比典型的类星体暗16-120倍)。我们预计使用NuSTAR可以获得约400-600个硬X射线(>10 keV)光子,前提是这些光子不会被显著吸收(NH<1 E24 cm^{-2})。然而,这两个BAL类星体只在较软的NuSTAR波段(例如,4-20 keV)但不在其较硬的频带中(例如,20-30 keV),这表明要么保护气体是高康普顿厚度的,要么两个靶本质上是X射线弱的。如果弱的硬X射线发射是由屏蔽气体的遮蔽引起的,我们将两者的柱密度限制为NH~ 7 E24 cm^{-2}。我们讨论了几种可能性如何PG 1004+130可以有康普顿厚的保护气体没有强铁K?线发射;来自喷射关联的X射线发射的稀释是一种可能的解释。我们还讨论了内禀X射线弱的情况下,基于日冕猝灭模型相关的屏蔽气体和盘风的BAL类星体。受NuSTAR结果的启发,我们对大型明亮类星体巡天BAL类星体样本进行了钱德拉叠加分析,并对固有X射线弱BAL类星体的比例进行了统计约束;这一比例可能为17- 40%。
2013-06-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-wavelength observations of the obscuring wind in the radio-quiet quasar MR 2251-178
从活跃的超大质量黑洞中驱出的暗风由于其短暂的性质而很少见到。迄今为止,在一些Seyfert 1星系和一个宽吸收线射电宁静类星体中已经用多波长观测观测到了它们。MR 2251-178中的X射线遮蔽事件于2020年底被捕获,引发了针对该射电宁静类星体的多波长(NIR到X射线)观测。在X射线波段,遮蔽物导致2020年末至2021年初软X射线波段的通量下降。考虑到1980年和1996年的早期事件,X射线遮蔽事件可能有20年的准周期。在紫外线波段,Ly $α$ $\lambda1216$的蓝翼于2020年底出现一片弱蓝移吸收特征森林。我们的XMM-Newton,NuSTAR和HST/COS观测是同时获得的,因此,瞬态X射线遮蔽事件预计可以解释紫外线外流,尽管它们不一定是由风的同一部分引起的。蓝移和红移的吸收特性,发现为He { \sc i} $\lambda10830$,但没有以前的近红外光谱可用于比较。MR 2251-178的X射线观测特征与其他一些具有遮蔽风的1型活动星系核有相似之处。然而,在紫外到近红外波段的观测特征是明显不同的,在其他活动星系核与遮蔽风。对观测的多样性和遮蔽风的性质仍然缺乏一般的了解。
2022-10-12 astro-ph.HE