Unveiling Low-Frequency Eclipses in Spider MSPs using wideband GMRT Observations
本研究利用升级GMRT宽带观测研究10颗致密轨道蜘蛛毫秒脉冲星的低频食现象,首次发现两颗脉冲星的食现象及PSR J1810+1744在非标准轨道相位的食,并通过统计分析揭示食黑寡妇双星具有更高质量函数。
2024-11-26 astro-ph.HE
Suzaku and Optical Spectroscopic Observations of SS 433 in the 2006 April Multiwavelength Campaign
我们报告的结果,2006年4月的SS 433多波长活动,重点与朱雀观测到的X射线数据在两个轨道阶段(在和出的日食)和同时的光学光谱观测。通过分析源自喷流的Fe 25 K_α谱线,我们发现多普勒频移的快速变化,dz/dt约为0.019/0.33天^-1,这比岁差和/或点头运动的预期值要大。这种现象可能对应于“抖动”的运动观察到的第一次在X射线,其中显着的变化都在射流角度和固有速度是必需的。根据光学多普勒曲线与X射线多普勒曲线的时间差,我们估计光学喷流距基底的距离为~(3-4)\times 10 ^14 cm。在辐射冷却喷流模型的基础上,由Fe_(25)K_α和Fe_(26)K_α的谱线强度比,确定了在食出和食入阶段,喷流内部的温度分别为T_0 = 13 ± 2 keV和16 ± 3 keV(蓝色喷流和红色喷流的平均值)。虽然在日食中5- 40 keV波段的宽带连续谱与预计来自喷流的多温度韧致辐射及其来自冷物质的反射分量一致,但在上述确定的基准温度下,食外光谱比喷流发射更硬,这意味着存在额外的硬分量。
2010-01-18 astro-ph.HE
Probing the Masses and Radii of Donor Stars in Eclipsing X-ray Binaries with the Swift Burst Alert Telescope
质量供体和致密天体的物理参数都可以被约束在具有明确日食的X射线双星中,正如我们对风馈超巨星X射线双星(SGXB)IGR J16393-4643,IGR J16418-4532,IGR J16479-4514,IGR J18027-2016和XTE J1855-026的调查所揭示的那样。利用轨道周期和开普勒第三定律,我们可以用半径、倾角和质量之和来表示食半角。脉冲定时和径向速度曲线可以给出施主和致密天体的质量,就像“双线”双星IGR J18027-2016和XTE J1855-026的情况一样。IGR J16393-4643、IGR J16418-4532、IGR J16479-4514、IGR J18027-2016和XTE 1855-026的月食半角分别为15(+3,-2)、31.7(+0.7,-0.8)、32 +/- 2、34 +/- 2和33.6 +/- 0.7度。在风馈系统中,不超过罗氏瓣尺寸的初级提供了系统参数的上限。在IGR J16393-4643中,发现B 0 V或B 0 -5 III的光谱类型与日食持续时间和罗氏瓣一致,但先前在IGR J16418-4532和IGR J16479-4514中提出的施主星与罗氏瓣大小不一致。光谱类型为O7.5 I或更早的恒星是可能的。对于IGR J18027-2016,供体星的质量和半径介于18.6- 19.4 $M_\odot$和1…
2015-06-10 astro-ph.HE
Jets from Galactic binaries
我提出了一个简短的评论的属性,从X射线双星,突出磁盘喷气连接,其中有很强的相关性X射线和无线电功率的黑洞和中子星在低/硬光谱状态,并减少在软状态的排放。我将讨论一些新的“偏离”黑洞系统,遵循通常发现的中子星的关系可能适合这样的图片。最后,我强调了几个开放的问题,这可能是最好的软伽马射线观测解决。
2012-04-14 astro-ph.HE
Radiative models for jets in X-ray binaries
在这项工作中,我们发展了一个轻强子模型的电磁辐射喷流的微类星体与低质量的伴星。我们提出了一般的结果,以及应用到一些特定的系统,并仔细分析了该模型在伽玛射线波段的预测。在不久的将来,将用现有和即将安装的空间和地面伽马射线望远镜直接检验这些结果。
2012-12-17 astro-ph.HE
Formation of recollimation shocks in jets of high-mass X-ray binaries
本文研究了大质量X射线双星中喷流与星风相互作用时,平行化激波的形成条件。我们表明,存在一个临界射流功率,依赖于风速和速度和射流速度,在此之上,一个reclimationshock不会形成。当喷流功率低于临界值时,我们导出激波的位置。我们表明,表面冲击可能仍然存在以上的临界功率,但只占用一个小的体积的射流,并没有显着改变射流的开口角。我们通过3D数值模拟来测试这些预测,证实了临界功率的存在和值。我们将我们的结果应用到天鹅X-1和天鹅X-3。
2015-12-17 astro-ph.HE
The $\textit{False Widow}$ Link Between Neutron Star X-ray Binaries and Spider Pulsars
过渡毫秒双星(tMSP)的发现为中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)构成了向毫秒双星(MSP)演化的部分途径提供了确凿的证据。红背和黑寡妇“蜘蛛”星是双星MSP的一个子类,它们通过烧蚀“吞噬”它们的同伴--通过烧蚀,物质被脉冲星风从恒星表面升起。除了减少伴星的质量外,烧蚀还引入了可观察到的特征,例如在足够高的倾角下观察到的系统中的扩展,能量依赖和不对称的日食轮廓。在这里,我们提出了一个详细的研究和比较的X射线日食的两个NS LMXB; $\textit{Swift}$ J1858.6 $-$ 0814和EXO 0748 $-$ 676。在这两个LMXB中观测到的一些X射线食特征与食红背星和黑寡妇星的射电食特征相似,表明它们也可能拥有烧蚀的伴星。X射线照射或脉冲星风可以驱动消融。我们进行轨道相位分辨光谱两个LMXB映射柱密度,电离和覆盖的物质流出的分数。由此,我们推断在这两个系统中的伴星周围存在高度电离和cloudlated烧蚀的材料。我们将经历消融的LMXB称为$\textit{false widows}$,并假设消融开始于LMXB阶段,推测它们可能是红背星系的祖先。因此,假寡妇可以提供LMXB和蜘蛛网络之间的联系。在非吸积状态下的无线电脉动的检测可以支持这一假设。
2023-01-31 astro-ph.HE
Evidence for simultaneous jets and disk winds in luminous low-mass X-ray binaries
最近对低质量X射线双星(LMXB)中的喷流和盘风的研究表明,它们在很大程度上是相互排斥的,在光谱硬态下观察到喷流,而在光谱软态下观察到盘风。在本文中,我们使用现有的文献中的发光中子星(NS)LMXB GX 13+1,结合档案罗西X射线定时探测器的数据,射流和盘风,以表明该源很可能能够同时产生射流和盘风。我们发现,在源的X射线色图中,喷流和盘风发生在源轨迹上的同一位置。对其他发光LMXB文献的进一步研究表明,这种行为更为常见,在黑洞V404 Cyg和GRS 1915+105以及NS LMXB Sco X-1和Cir X-1中同时存在喷流和盘风。对于三个源,我们有必要的光谱信息,我们发现,同时喷流/风都发生在他们的光谱最硬的状态。我们的研究结果表明,在LMXB的光度超过百分之几十的爱丁顿光度,喷流和盘风并不相互排斥,盘风的存在并不一定会导致喷流抑制。
2016-11-01 astro-ph.HE
Extending the "Energetic Scaling of Relativistic Jets From Black Hole Systems" to Include $γ$-ray-loud X-ray Binaries
我们表明,喷流功率$P_j$和几何校正$γ$射线光度$L_γ$的X射线双星(XRB)天鹅座X-1,天鹅座X-3,和V404天鹅座,和$γ$射线上限GRS 1915+105和GX 339 -4,遵循Nemmen et al.(2012)为耀变体和GRB发现的黑洞(BH)系统相对论喷流能量学的普适标度。对观测到的XRB峰值$γ$射线亮度进行了几何校正,并根据射电耀斑峰值通量密度和耀斑上升时间估算了最小喷流功率。$L_γ-P_j$相关性在整个$\sim 17$数量级上都成立。这种关联表明了X射线双星高能辐射的喷流起源,并指出了所有相对论BH系统0.1-100 GeV高能辐射的共同机制或效率。
2017-07-27 astro-ph.HE
Circumstellar structures around high-mass X-ray binaries
许多高质量X射线双星(HMXB)都是失控的。HMXB中的恒星风和施主星的辐射,以及吸积物的外流和喷流,与当地的星际介质相互作用,产生奇怪的星周结构。几个这样的结构,并在这方面的贡献进行了讨论。
2018-11-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation and destruction of jets in X-ray binaries
中子星和黑洞X射线双星(XRB)表现出射电喷流,其性质取决于源的X射线光谱状态和历史。特别是,当黑洞XRB处于所谓的硬态时,它们会发射出紧凑、稳定的射电喷流,当源向软态移动时,喷流会爆发,在软态消失,当源返回硬态时,喷流会重新出现。另一方面,在相同的X射线光度下,中子星X射线双星的喷流通常比黑洞的射电发射器弱,在某些情况下,在软状态下可以检测到射电发射。到目前为止,关于中子星和黑洞XRB的光谱状态已经积累了大量的现象学,并且关于在各种光谱状态下致密物体周围的吸积盘的类型已经达成了普遍的一致。我们的目的是调查是否有关的现象X射线发射一方面和喷流的出现和消失,另一方面可以放在一起,在一个一致的物理图片。已有研究表明,所谓的Poynting-Robertson宇宙电池(PRCB)以一种自然的方式解释了活动星系核盘中磁场的形成和喷流的喷射。我们调查是否PRCB也可以解释的形成,破坏,和XRB的射流的变化。我们发现PRCB有效的条件(即,吸积盘的类型)和射电喷流的发射或毁灭。使用PRCB以自然的方式解释XRB中的磁盘-喷射连接。
2011-12-20 astro-ph.HE
Dark jets in the soft X-ray state of black hole binaries?
X射线二进制观测导致的解释,强大的紧凑的射流,在硬状态下产生的,淬火时,源过渡到其软状态。本文的目的是讨论一个强大的暗喷流仍然存在于软状态的可能性。以黑洞X射线双星GX 339 -4和H 1743 -322为例,将观测到的软态X射线功率密度谱输入到一个内激波喷流模型中。值得注意的是,预测的无线电发射与目前的上限一致。我们的研究结果表明,对于这两个源,一个紧凑的暗喷流可以坚持在软状态下,其动力学功率相比,硬状态没有重大修改。
2016-12-20 astro-ph.HE
Magnetically driven winds from accretion disks in post-asymptotic giant branch binaries
本研究将自相似磁驱动喷流模型引入渐近巨星分支后双星研究框架,模拟喷流遮挡主星的高分辨率动态光谱,验证了MHD模型的适用性,同时指出吸积盘温度、旋转特征方面的差异及后续研究方向。
2024-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray Polarization from High Mass X-ray Binaries
X射线天文学允许研究可能与致密物体有关的物体,即中子星或黑洞,也可能包含强磁场。这样的物体绝对是非球形的,并且当投影在天空上时可能是非圆形的。偏振允许研究这种几何效应,并且X射线偏振测量法在将来可能对大量的源变得可行。未来X射线偏振观测的潜在目标是高质量X射线双星(HMXB),它由轨道上的紧凑物体和早期类型的恒星组成。本文证明了HMXBs的X射线偏振具有明显的特征,这种特征依赖于源的倾角和轨道相位。当远离会合点观察系统时,即使主风是球对称的,但偏离恒星的X射线源的存在也会产生线偏振。当X射线源没有被食时,直接X射线会稀释这种偏振;在食中时,如果风围绕中心线是圆对称的,那么净偏振预计会很小或为零。共振线散射在共振线跨越的能带上通常以大的因子增加散射分数。实际的风并不期望是球对称的,或者是围绕中心线的圆对称的,这是由于致密物体重力和电离对风流体动力学的综合影响。一个样本计算表明,这会在日食中期产生高达百分之几十的偏振分数。
2015-12-23 astro-ph.HE
Clumpy jets from black hole-massive star binaries as engines of Fast Radio Bursts
提出了一个基于恒星质量黑洞-大质量双星的快速射电暴模型。我们认为,星周物质的不均匀性或/和随时间变化的恒星伴星的风活动将导致黑洞的吸积在一个短暂的超爱丁顿率。在所产生的射流中,撞击物之间的碰撞会触发等离子体不稳定性。结果,射流中的等离子体将发射相干曲率辐射。当喷流锥指向观测者时,视光度可以是$10^{41}-10^{42}$ \,erg/s。产生的耀斑持续时间为$\sim$毫秒。可以解释观察到的非重复FRB的高事件率。在超大质量黑洞附近的一个类似的情况可以用来定性地解释重复源FRB 121102的间隔分布。
2018-11-27 astro-ph.HE
Black holes in stellar-mass binary systems: expiating original spin?
我们系统地研究了吸积黑洞系统是否可能达到黑洞自旋及其吸积盘与双星平面的全局对准。在低质量X射线双星(LMXB)中,只有适度的趋势达到这样的全局对准,并且很难完全实现:除了特殊的初始条件,我们预计在LMXB的大部分寿命中,自旋和轨道平面的偏差约为1弧度。在高质量X射线双星(HMXB)中也是如此。在大多数恒星质量的超亮X射线双星系统(ULX)中,伴星充满其洛希瓣,并在热时标上转移到质量较低的黑洞,这可能是一种相当接近全局对准的方法。这些系统不太可能出现轨道食,因为它们的发射锥靠近黑洞的旋转轴。这提供了一个潜在的观测测试,因为调用中等质量黑洞的ULX模型确实预测了大于10个系统的集合的日食。最近的观测工作表明,ULX中的食要么不存在,要么极其罕见,支持大多数ULX是恒星质量的双星,其伴星质量比吸积体更大。
2016-07-07 astro-ph.HE
Multi-messenger Emission by Magnetically Arrested Disks and Relativistic Jets of Black Hole X-ray Binaries
针对黑洞X射线双星多波长辐射起源与机制的争议,提出磁囚禁盘相对论粒子产生超高能伽马射线、喷流电子产生GeV伽马射线的场景,讨论亚PeV多信使信号观测前景并发现其或贡献银河系100 TeV以上弥漫辐射。
2025-04-16 astro-ph.HE
Galactic Electron-Positron Annihilation Emission from X-Ray Binaries with Transient and Persistent Jets
Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校)
本研究指出X射线双星无法单独贡献银河正负电子对湮灭通量,通过格林函数求解粒子输运方程得到相关辐射的形态与热点,为观测研究X射线双星对银河正电子的贡献提供了依据。
2026-08-25 astro-ph.HE
Jets in the soft state in Cyg X-3 caused by advection of the donor magnetic field and unification with low-mass X-ray binaries
高质量吸积双星Cyg X-3与低质量X射线双星(LMXB)的显著不同之处在于其在软光谱状态下具有强大的射电和$γ$射线发射喷流。然而,从硬态到软态的转变首先与硬态无线电发射的淬灭相关联,如在LMXB中。天鹅座X-3中强大的软态喷流平均在50天后形成$\sim$。我们解释初始射流淬火是由于硬态垂直磁场迅速扩散离开薄盘延伸到最里面的稳定的圆形轨道在软态,或者,如果该领域是在原地产生,也停止其生成。由于来自供体的磁场的平流,随后形成强大的射流。我们发现,这只发生在一定的阈值吸积率与磁驱动外流的外观。的$\sim$ 50 d滞后的顺序的粘性时标在外盘,而外地平流快得多。这个过程不会发生在LMXB中,因为它们的施主所提供的磁通量低于天鹅座X-3的沃尔夫-拉叶施主的风吸积。在我们的模型中,在硬态下的垂直磁场,需要在天鹅座X-3和LMXB形成射流,是在原位形成的,而不是从施主平流。我们的研究结果提供了一个统一的方案,在天鹅X-3和LMXB的软,硬状态。
2019-12-04 astro-ph.HE
Formation and evolution of transient jets and their cavities in black-hole X-ray binaries
本文提出黑洞X射线双星中瞬态喷流源于准直磁化喷流向非准直外流转变的模型,解释离散抛射、低密度空腔形成及抛射物减速微弱等观测现象。
2023-08-12 astro-ph.HE
Global Simulations of the Interaction of Microquasar Jets with a Stellar Wind in High-Mass X-ray Binaries
由高质量X射线双星提供动力的喷流必须穿越伴星的强大风。本文首次对大质量X射线双星中喷流-风相互作用进行了三维数值模拟。我们表明,喷流拦截的风动量通量会导致喷流的显着弯曲,并且通过球形风传播的喷流将被弯曲到渐进角$ψ_{\infty}$。我们推导出$ψ_{\infty}$作为喷气功率和风推力的函数的简单表达式。对于已知的风参数,可以使用$ψ_{\infty}$的测量来约束射流功率。在天鹅座X-1的情况下,VLBA观测到的作为轨道相位函数的喷流进动的缺乏可以用来对$L_{\rm jet} \gtrsim 10^{36}\,{\rm ergs\,s^{-1}}$的喷流功率设定下限。我们进一步讨论的情况下,初始喷流是倾斜的相对于双轨道轴。我们还分析了天鹅座X-3的情况,并表明,射流弯曲可能是可以忽略不计的,除非射流是显着不如目前认为的强大或更广泛。我们的数值研究仅限于各向同性恒星风。我们讨论了风聚集对喷气-风相互作用的可能影响,这可能是显着的,但认为我们对天鹅座X-1喷气功率的限制可能不受聚集的影响,除非全球风质量损失率低于天鹅座X-1通常假设的范围。
2015-01-15 astro-ph.HE
The cause of the difference in the propagation distances between compact and transient jets in black-hole X-ray binaries
本文研究黑洞X射线双星中喷流传播距离差异的成因,提出瞬变抛射物由电子-离子等离子体组成而硬态致密喷流由电子-正电子对组成,导致前者惯性更高且更难被周围介质阻挡,从而解释了传播距离的巨大差异。
2024-04-30 astro-ph.HE
Infrared interferometry to spatially and spectrally resolve jets in X-ray binaries
红外干涉测量是精确地面观测的一个新领域,新仪器对微弱光源的空间分辨率达到毫角秒,天体测量达到10微角秒量级。这项技术已经导致了银河系中心超大质量黑洞及其轨道恒星、活动星系核和系外行星观测的突破,并可用于研究X射线双星(XRB),特别是微类星体。除了使用质心摆动和空间分辨质量尺度上的喷流离散喷射来约束系统的轨道参数之外,我们还提出了一种新的方法来辨别对红外波段有贡献的各种成分:吸积盘、喷流和伴星。我们证明了甚大望远镜干涉仪(VLTI)上的重力仪器应该能够检测到许多源的质心偏移,为未来十年无线电全天巡天中预计将发现的无数瞬变开辟了一条新的探索途径。我们还提出了第一个概念验证的重力观测的低质量X射线二进制瞬态,MAXI J1820+070,寻找扩展的质量尺度上的喷流。我们把最严格的限制,但通过直接成像的紧凑型喷气机的红外发射区域的大小在一个硬状态XRB。
2020-04-26 astro-ph.HE
Lorentz Factors of compact jets in Black hole X-ray binaries
黑洞X射线双星(BHXB)中紧凑的连续发射的喷流产生无线电到光红外同步辐射。在大多数BHXB中,当射流处于硬光谱状态时,观察到红外(IR)过量(高于盘组件)。我们调查为什么一些BHXB有突出的IR过剩,有些没有,量化的IR淬火或恢复的幅度从/到硬态的过渡。我们发现,红外过剩的振幅可以解释由倾斜依赖的喷流同步辐射的光束,和吸积盘的投影面积。此外,我们没有看到预期的和观察到的IR过量之间的相关性为洛伦兹因子1,这是强烈支持的相对论光束的IR发射,确认IR过量是由同步辐射产生的相对论流出。使用的喷流衰落和恢复的振幅状态转换和已知的轨道参数,我们约束的第一次在几个BHXB的紧凑型喷流的体积洛伦兹因子范围(与所有良好的约束洛伦兹因子躺在$Γ$ = 1.3 - 3.5的范围内)。在BHXB喷流的洛伦兹因子服从幂律分布的假设下,我们发现N($Γ$)$\propto Γ^{ -1.88^{+0.27}_{-0.34}}$。我们还发现,在BHXB GX 339-4中反复观察到的非常高幅度的红外衰减/恢复有利于喷流的低倾角($< 15^\circ$)。
2019-10-02 astro-ph.HE
Relationship Between the Kinetic Power and Bolometric Luminosity of Jets: limitation from black hole X-ray binaries, active galactic nuclei, and gamma-ray bursts
喷流的动力学功率$P_{\rm jet}$和内禀热光度$L_{\rm jet}$之间的相关性可以揭示各种黑洞系统中的喷流物理。基于Nemmen等人(2012)的最新工作,我们重新研究了这种相关性与硬/静态黑洞X射线双星(BXB)和低光度活动星系核(LLAGN)的其他来源。新样本包括来自7个BXB和20个LLAGN的29组数据,其中$P_{\rm jet}$和$L_{\rm jet}$来自吸积喷流情景下准同时多波段光谱的光谱模拟。与以前的工作相比,光度的范围现在被扩大到超过$20$十年,即从$10^{31}{\rm erg/s}$到$10^{52}{\rm erg/s}$,这允许更好地约束相关性。一个值得注意的结果是,BXB和LLAGN中的喷流几乎遵循从耀变体和伽马射线暴(GRB)获得的相同$P_{\rm jet} - L_{\rm jet}$相关性。我们推导出的斜率指数分别是全样本的$1.03\pm0.01$、BXB子样本的$0.85\pm0.06$、LLAGN子样本的$0.71\pm0.11$和LLAGN-blazar子样本的$1.01\pm0.05$。单位附近的相关指数表明喷流效率与光度或动能无关。我们的研究结果可能进一步支持类似的物理过程存在于各种黑洞系统的喷流的假设。
2013-12-08 astro-ph.HE
Study of spider pulsar binary eclipses and discovery of an eclipse mechanism transition
我们提出了一个蜘蛛(紧凑,辐射双星)PSRs B1957+20和J1816+4510的低频日食的比较研究。结合这些数据与其他三个食系统,我们研究了食持续时间的频率依赖性。PSR B1957+20和J1816+4510有着相似的轨道特性,但它们的伴星质量相差一个数量级。一个专门的运动,同时观察整个日食脉冲和成像连续通量密度揭示了许多相似之处,在两个双星的多余的材料,无论伴星的属性。观测结果表明,脉冲星通量在整个日食主体中从视线中消失。对于PSR J1816+4510,我们提出了日食机制的第一个直接证据,该机制从一个将脉冲星通量从视线中移除的机制转变为一个仅仅涂抹脉动的机制,并声称这是在伴星后面流动的物质尾部散射的结果。PSR B 1957 +20和PSR J 1816 +4510的伴星质量损失率分别为$\dot{M}_{\text{C}} \sim 10^{-12}~M_\odot$ ~yr $^{-1}$和$\dot{M}_{\text{C}} \sim 2 \times 10^{-13}~M_\odot$ ~yr $^{-1}$,似乎太低,无法在哈勃时间内蒸发恒星。在广泛的无线电频率范围内对日食持续时间的测量显示,所有的日食持续时间对频率都有很大的依赖性,在较低的频率下,日食的范围更广。这些结果为日食机制的理论研究提供了观测约束条件的显着改善。
2020-03-04 astro-ph.HE
A Model for Emission from Jets in X-ray Binaries: Consequences of a Single Acceleration Episode
有强有力的证据表明,在黑洞X射线双星(BHXRB)的低/硬状态下存在强大的喷流。在这里,我们提出了一个模型,在该模型中,电子被加速一次在基地的射流,并通过同步辐射和可能的绝热能量损失冷却。被加速的电子在低能量下呈现麦克斯韦分布,并可能具有能量幂律尾。这些假设产生了丰富的光谱,我们详细研究。我们确定的磁场的临界值,和光谱中的五个过渡频率。特别是,我们表明:(I)衰减的磁场沿射流使,宽喷流,生产平坦的无线电频谱,而不需要电子重新加速沿射流。(II)当磁场增加到~10^5 G的临界值以上时,会导致无线电频段的通量急剧下降,而较高频率下的通量则饱和到恒定值。(III)对于强磁场,磁通量在光学/紫外波段衰减为F_nu ~ nu^{-1/2},与电子的初始分布无关。(IV)在B_0 ~ 10^4 G范围内,X射线通量逐渐变陡。(V)(VI)对于窄喷流,r(x)~ x^{alpha}(α < 1/2),不能得到平坦的射电频谱。我们提供了完整的描述,在不同的情况下的频谱,并表明我们的模型是一致的BHXRB的关键观察到的属性。
2009-04-13 astro-ph.HE
Toward a Larger Sample of Radio Jets from Quiescent Black Hole X-ray Binaries
静止的黑洞X射线双星(X射线亮度<1 e34 erg/s)被认为是由热吸积流发射的紧凑的相对论喷流提供的。然而,由于它们的低光度,到目前为止,只有五个系统在无线电波段中检测到静止喷流。在这里,我们提出的无线电观测两个静态黑洞X射线双星与澳大利亚望远镜紧凑阵列。一个系统GS 1124-684未检测到。另一个系统BW Cir在2018年和2020年的两个不同时期被探测到,我们还获得了Chandra和Swift的准同步X射线探测。BW Cir现在是第六个被证实具有射电喷流的静止X射线双星。然而,距离BW Cir是不确定的,我们发现,BW Cir显示不同的行为在无线电/X射线光度平面取决于正确的距离。根据它的G型次巨星施主星BW Cir的估计值大于25 kpc,而盖亚数据发布2的初始光学天体测量结果表明距离可能只有几kpc。在这里,我们使用来自盖亚早期数据发布3的最新测量结果,发现距离d=7.1(+4.8/-3.9)kpc,潜在的反冲速度PKV=165(+81/-17)km/s,根据视差和自行,距离可能高达~20 kpc。尽管现在视差和施主星距离测量之间的紧张关系有所减少,但这仍然是一个悬而未决的问题,我们最后提出了如何协调这两种测量的建议。
2021-03-03 astro-ph.HE
Reprocessing of X-rays emission in Ultra-Luminous X-ray sources
Raman Research Institute(拉曼研究所);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)(天文学与天体物理学大学间中心)
本研究通过三种诊断方法(Fe Kα线搜索、硬度比演化、食内外通量比)约束超亮X射线源的再处理辐射,发现其效率高于银河系X射线双星,并推测周围环境可能金属贫乏或高度电离。
2026-11-02 astro-ph.HE
Electron transport with re-acceleration and radiation in the jets of X-ray binaries
本文研究了X射线二元射流中背景热电子通过湍流随机相互作用和激波碰撞的加速过程。通过考虑湍流磁化射流与起伏磁场和有序大尺度磁场的混合,数值求解沿射流轴向的输运方程,探讨了磁场湍流、电子注入、加速区位置和不同冷却速率等因素对加速效率的影响.结果表明:(1)喷流中主导湍流磁场的存在是背景热电子加速到相对论能量的必要条件; (2)电子的加速率取决于磁流体动力学湍流类型,其中具有硬斜率的湍流类型可以更有效地加速电子。(3)一个有效的加速区域应该位于距离中心黑洞$>10^3R_{\rm g}$处($R_{\rm g}$是引力半径)。由于加速率与各种冷却率的竞争,背景热电子不仅获得了它们的能量的增加,而且它们的光谱被加宽超过给定的初始分布,形成类热分布。(4)本文所探讨的加速机制可以合理地提供解释微类星体高能$γ$射线观测所需的电子最大能量,但需要采用一些极端的参数来预测可能的极高能$γ$射线信号。
2017-10-02 astro-ph.HE
Spectral differences between the jets in `radio loud' and `radio quiet' hard state black hole binaries
我们已经编制了一个大的无线电测量的黑洞二进制的硬X射线状态的千兆赫兹频率的无线电频谱指数的测量是可能的。我们将样本分为“无线电响亮”和“无线电安静”的子集,根据它们在无线电-X射线平面的分布,并调查每个子集内的无线电频谱指数的分布。“无线电大声”子集的频谱指数的分布可由具有平均频谱指数$α= +0.2$和标准差$0.2$的高斯分布很好地描述(此处频谱指数的定义是,正的频谱指数意味着较高频率处的通量较多)。“无线电静默”子集的较稀疏样本可通过具有平均值$α= -0.2$和标准差$0.3$的高斯近似,但不太好;或者,无线电静默子集的分布的简单平均值为$-0.3$。两种光谱指数分布在统计显著性上是不同的。重复以前的工作在文献中,我们测试,看看所观察到的光谱的差异可能会导致不同的分布射流视角,但没有发现证据。因此,我们的结论是,在这两个群体中的喷流在物理上是不同的,在某种程度上,并简要讨论可能的起源和进一步可能的诊断。最后,我们注意到,外推到较低的频率,这两个子集在无线电-X射线平面中移动得更近,并且在400 MHz左右近似合并成一个单一的分布。
2017-09-21 astro-ph.HE
Optical/infrared polarised emission in X-ray binaries
最近,黑洞和中子星X射线双星的同步辐射的证据已经安装,从光学/红外光谱,偏振,快速定时签名。喷流的同步辐射可以是高度线性偏振的,这取决于磁场的配置。本文简要介绍了X射线双星的光学和红外偏振观测。相对论喷流的OIR偏振特征在~ 1- 10%的水平上被检测到,类似于活动星系核。这表明,在紧凑的喷流的磁几何形状可能是类似的超大质量和恒星质量的黑洞。在大多数这些系统中,喷流底部附近的磁场似乎是湍流的,可变的,平均而言,与喷流轴对齐,尽管也有一些例外。这些测量探测吸积(出)流的物理条件,并展示了一种新的方式连接流入和流出,使用快速计时和极化。偏振的变化可能是由于发射区域内磁场的顺序发生了快速变化,或者在一种情况下,是由于单个喷射或喷射物之间的碰撞而产生的耀斑。据预测,在某些情况下,可变水平的X射线偏振从同步辐射发射起源于喷流将检测到星系黑洞吸积与即将到来的星载X射线偏振计。
2018-01-20 astro-ph.HE
Kink instability as a particle acceleration mechanism in X-ray binaries and the connection to the outburst cycle
University of Oxford(牛津大学);McGill University(麦吉尔大学);University of Cape Town(开普敦大学)
本研究探讨扭折不稳定性作为X射线双星硬态致密喷流中粒子加速的机制,通过一维模型和模拟估算,发现喷流在加速区可能不稳定,并随参数变化影响辐射尺度及爆发周期演化。
2026-09-23 astro-ph.HE
Astro2020 Science White Paper: Compact Stellar Jets
本文概述了了解喷流的重要性,从紧凑的双星的问题,了解更广泛的现象学的喷流生产。由于X射线双星是附近和明亮的,有良好的测量系统参数,并在$\sim$年的时间尺度上以$\sim 10^6$的因子变化,它们提供了一个独特的机会来了解喷流物理学的各个方面如何响应吸积流的变化,从而有可能寻找单个系统内的趋势并测试它们与其他系统的通用性,而不是试图在统计学的基础上解释大样本的对象。
2019-04-26 astro-ph.HE
Photometric Mass Estimate for the Compact Component of SS 433: And Yet It Is a Neutron Star
经过33年对SS 433的广泛研究,我们对这个光谱中具有移动发射线的独特系统有了很多了解。轨道倾角可以从移动线的光谱观测中得知;距离可以从相对论喷流的射电干涉测量中得出;其组成部分的质量比可以从喷流的日食的X射线观测中确定。在2005年,这个吸积贡献者被发现是一颗A4 - A8巨星,它对食光的贡献是用光谱测量的。本文根据A型星的巴耳末跳,用光度法对A型星进行了探测。本文提出了一种星际红化的估算方法,能够从分光光度法测量SS 433的星际吸收个别规律。该方法的基础是提取被日食覆盖的极热源的光谱分量的能量分布,并将其能量分布与温度超过10^6 K的黑体的普朗克能量分布进行比较。SS 433的一般参数的确定导致相当准确的估计光度,半径和系统中A星的质量,从而导致一个准确的估计的质量的紧凑的组成部分,喷流的来源。后者的质量在1.25到1.87太阳质量之间。讨论了使用动力学方法时高估该质量的原因。在我们看来,这个系统中不存在黑洞。
2011-10-25 astro-ph.HE
Fast multiwavelength variability from jets in X-ray binaries
虽然喷流似乎是X射线双星中致密天体吸积过程的基本结果,但其基本物理学还没有标准模型。所观察到的磁盘射流耦合的起源也仍然在很大程度上未知。X射线变异性研究揭示了恒星质量黑洞和中子星上吸积流的复杂变异性,其时间尺度短至毫秒。相关的宽带快速时间变化的射流排放的检测将提供有价值的信息,如何沿射流的可变性转移,并在这些射流中的物理过程的时间尺度,最终有助于约束内部射流物理,探测盘射流耦合和推断吸积几何形状。近年来,光学快速变率的间接证据来自一个强大的喷流。然而,在可见光中,来自外盘的发射会强烈地污染喷射信号,导致对可变性来源的模糊识别。另一方面,在更长的波长下,来自喷流远处的可变性将随着时间的推移而模糊。因此,红外可变性研究是在尽可能快的时间尺度上观察射流可变性的理想方法。得益于新推出的探测器和快速读出模式,快速红外和中红外测光现在成为可能。这为研究相对论喷流的几何和物理以及它们与吸积流的联系打开了一扇令人兴奋的新窗口。在这里,我们提出的第一个结果,从一个大的正在进行的快速定时多波长项目,显示了第一个明确的证据,亚秒射流可变排放。我们展示了这种类型的数据如何使我们能够对喷流速度,几何和物理进行定量约束,并讨论了在不久的将来新观测的巨大潜力。
2011-04-01 astro-ph.HE
Constraining the physical properties of large-scale jets from black hole X-ray binaries and their impact on the local environment with blast-wave dynamical models
本文利用爆炸波动力学模型对三个黑洞X射线双星大尺度喷流的运动进行建模,推断出喷流的洛伦兹因子、倾角等参数,严格约束了其最大动能及星际介质密度,支持此类源处于低密度环境的观点。
2024-08-29 astro-ph.HE
Blazar Jets Perturbed by Magneto-Gravitational Stresses in Supermassive Binaries
我们研究了在超大质量双星系统引力扰动下,Blazar喷流中的粒子加速和辐射过程。本文研究了伴黑洞对主黑洞$\sim 10^8 \, M_{\odot}$的扰动作用,并讨论了伴黑洞对主黑洞相对论性喷流的扰动。我们讨论了这样的条件如何诱导重复磁流体动力学应力沿射流,并影响其内部的电子加速和辐射过程。具体来说,我们研究如何宏观扰动有关的增加射流“磁化”最终成为更高的辐射输出的光学,X射线和伽马射线波段。我们首先发现增加磁场强度的测量在光学波段从同步辐射的电子加速的动力学过程中刺激重新连接磁力线。高能电子然后继续向上散射同步加速器光子的GeV能量后,规范的同步-自康普顿辐射过程。我们的模型暗示了一个特定的,反复出现的模式,在光学伽马射线的排放,由高峰值和宽槽。由扩散重联引起的加速将产生额外的同步加速器keV分量。这样的爆发提供了一个诊断增强加速的电子,可以向上散射光子到TeV的范围。我们讨论了我们的模型如何适用于BL Lac对象PG 1553+113,可以说是最好的候选人,现在的高振幅,反复调制的伽马射线发射。我们还考虑了其他BL Lac显示相关keV-TeV辐射,如Mrk 421。
2017-02-16 astro-ph.HE
Jet production in black-hole X-ray binaries and active galactic nuclei: mass feeding and advection of magnetic fields
相对论喷流只在X射线双星(XRB)的低/硬和中间状态下被观察到,并在热状态下被关闭,但它们似乎存在于低光度和发光的活动星系核(AGN)中。人们普遍认为,强大的大规模磁场是产生喷流的关键因素;只有通过有效的外圆盘平流才能获得这种磁场。我们认为,几何薄吸积盘与磁流出存在于发光的射电大声AGN,这可能是因为星际介质提供了质量和足够的磁通量的外盘。这种盘的大部分角动量被流出物移除,并且盘的径向速度与粘性漂移速度相比显著增加。这有利于有效的磁场平流通过光盘,以产生一个强大的领域附近的黑洞在发光活动星系核,这有助于发射相对论喷流。在XRB中,来自伴星的气体的磁场太弱,无法驱动外部圆盘的外流。因此,由于盘中低效的磁场平流,在热状态下关闭射流。
2019-02-25 astro-ph.HE
No evidence for black hole spin powering of jets in X-ray binaries
本文对黑洞X射线双星的黑洞自旋进行了测量,并与这些系统中所有吸积态的喷流功率和速度的测量结果进行了比较。我们没有发现任何证据之间的相关性的喷气机的属性和报告的自旋测量。这些约束在硬X射线状态下是最强的,这与连续的强大射流有关。我们得出结论,以下一个或多个是正确的:(i)计算的喷流功率和速度的测量是错误的,(ii)报告的自旋测量是错误的,(iii)有没有强烈的依赖性喷流的属性对黑洞自旋。除了缺乏恒星质量黑洞中黑洞自旋和喷流性质之间关系的观测证据之外,我们强调了这样一个事实,即黑洞X射线双星的喷流功率和/或辐射效率可能至少有三种不同的变化方式,其中两种肯定与自旋无关,因为它们发生在同一个源中,时间尺度相对较短,第三个与任何报道的黑洞自旋测量结果都不相关。我们简要地讨论了这些发现可能会影响解释的背景下,黑洞自旋和合并的历史活动星系核的人口。
2010-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
3D simulations of wind-jet interaction in massive X-ray binaries
高质量微类星体可能会产生喷流,在双星系统空间尺度上与周围的恒星风发生强烈的相互作用。我们研究了一个温和的相对论性流体动力学喷流的超音速性质和OB星的风之间的碰撞动力学。我们用Ratpenat代码对穿越恒星风的喷流进行了数值3D模拟。喷射头在风中产生强烈的冲击,并且由于喷射与其环境的初始超压而发生强烈的再准直冲击。这些冲击可以将粒子加速到TeV能量并产生伽马射线。平流激波也加强了在风/喷流接触间断处产生的喷流非对称Kelvin-Helmholtz不稳定性。这可能导致喷射中断,即使喷射功率是$10^{36}$ erg/$^{-1}$的几倍。高质量的微类星体喷流可能会遭受强烈的准平激波,这可能是粒子加速到非常高能量的地方,但最终也会导致喷流的破坏。
2010-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE