The influence of thermonuclear bursts on polar caps of accreting X-ray millisecond pulsar MAXI J1816-195
研究利用Insight-HXMT对MAXI J1816-195的73次热核暴进行叠加,发现暴期硬X射线吸积脉冲轮廓与持续辐射一致且无显著相位滞后,并提出用暴光子区分极冠热等离子体与吸积盘日冕贡献。
2024-04-10 astro-ph.HE
X-ray polarization properties of partially ionized equatorial obscurers around accreting compact objects
研究黑洞周围遥远再处理物质的X射线偏振信号,通过STOKES模拟部分电离赤道遮蔽体的散射与吸收效应,发现偏振可达百分之几十,并应用于Cygnus X-3的IXPE观测解释。
2024-01-09 astro-ph.HE
Insight-HXMT firm detection of the highest energy fundamental cyclotron resonance scattering feature in the spectrum of GRO J1008-57
我们报告了Insight-HXMT在2017年爆发高峰时对吸积脉冲星GRO J1008-57的观测。探测到的脉动的自旋周期为93.283(1)s。脉冲轮廓在软X射线处显示出双峰,并且在20 keV以上仅显示出一个峰。X射线谱的唯象模型很好地描述了该谱。一个回旋共振散射功能检测具有非常高的统计意义,在质心能量为$E_{\rm cyc}=90.32_{-0.28}^{+0.32}$ keV,为参考连续和线模型,HIGHECUT和GABS分别。检测是非常强大的不同的连续模型。谱线的能量明显高于先前的观测结果,这为谱线提供了非常边缘的证据。这建立了一个新的记录的质心能量的基本回旋共振散射功能中观察到的吸积恒星。我们还讨论了在Insight-HXMT观测期间源的吸积制度。
2020-08-04 astro-ph.HE
Variations of cyclotron resonant scattering features in Vela X-1 revealed with Insight-HXMT
我们利用Insight-HXMT在2019年和2020年进行的观测,对高质量X射线双星船帆座X-1进行了详细的研究,重点是时序分析和光谱研究,包括脉冲相位分辨光谱。回旋线能量被发现是在~21-27 keV和43-50 keV的基波和一次谐波,分别。我们给出了谱参数的演变过程,发现谱线质心能量比E2/E1从MJD 58900之前的~2演变到MJD 58900之后的~1.7。谐波回旋线能量与光度无关,但基本线能量与X射线光度呈正相关,表明船帆座X-1处于亚临界吸积区。此外,在船帆座X-1的脉冲相位分辨光谱进行。CRSF和连续介质参数在脉冲相位上都表现出很强的变化性,在峰值相位附近两条线能量的比值约为2,在非峰值相位附近下降到约1.6。吸收柱密度的长期显著变化及其在脉冲相位上的演化可能意味着中子星附近云风结构的存在。
2022-06-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Insight-HXMT observations on thermonuclear X-ray bursts from 4U~1608--52 in 2022: the accretion rate dependent anisotropy of burst emission
利用Insight-HXMT观测2022年4U~1608--52的9次热核X射线暴,发现暴发发射各向异性依赖吸积率,并首次观测到高吸积率下PRE通量短缺,支持截断盘模型。
2025-02-27 astro-ph.HE
Timing and spectral studies of SRGA J144459.2$-$604207 with NICER, Einstein Probe, IXPE, NuSTAR, Insight-HXMT and INTEGRAL during its 2024 outburst
本研究利用多望远镜数据分析了新确认的吸积毫秒X射线脉冲星SRGA J144459.2$-$604207在2024年爆发期间的计时与光谱行为,发现其自旋加速及爆发脉冲相位偏移现象,并证实其光谱符合热康普顿化与相对论反射模型。
2025-09-14 astro-ph.HE
Insight-HXMT observations of thermonuclear X-ray bursts in 4U 1636-53
利用 Insight-HXMT 分析 4U 1636-53 的 45 次热核 X 射线暴,结合光变曲线、时间分辨光谱与 f_a 方法,揭示双指数衰减及持续辐射增强机制。
2024-01-20 astro-ph.HE
Broad-band spectral-timing: simultaneous NICER and HXMT observations reveal an anticorrelation between the softest and hardest X-ray fluxes in MAXI J1820+070
Anton Pannekoek Institute for Astronomy(安东·潘内科克天文学研究所);Dr. Karl Remeis-Observatory and Erlangen Centre for Astroparticle Physics(卡尔·雷米斯天文台与埃尔朗根高能粒子物理中心);School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院)
本研究利用NICER和Insight-HXMT同时观测MAXI J1820+070,发现其低傅里叶频率下软(<1 keV)与硬(>100 keV)X射线通量呈反相关,为理解黑洞X射线双星日冕动力学提供新约束。
2026-09-24 astro-ph.HE
Quasi-periodic oscillations and reflection feature evolution in 4U 1630-47 observed with Insight-HXMT
基于Insight-HXMT观测,研究了4U 1630-47在2021年爆发中的QPOs与QRMs及反射特征演化,发现QPOs频率与反射分数反相关,支持内流进动模型,而QRMs可能源于日冕不稳定性。
2025-06-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Studying the variations of the cyclotron line in Cen X-3 using Insight-HXMT
该研究利用 Insight-HXMT 观测分析 Cen X-3 的回旋共振散射特征,发现 29 keV 基频线及其随脉冲相位的能量变化,并指出其与相位流量正相关。
2024-10-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Polarisation properties of X-ray emission from accreting supermassive black holes
本文研究吸积黑洞X射线偏振特征,提出多个数值模型,涵盖辐射转移、广义相对论效应和再处理事件,并应用于解释IXPE任务最新发现。
2024-08-22 astro-ph.HE
Millihertz quasi-periodic oscillations in accreting X-ray pulsars
Wuhan University(武汉大学)
本文综述了X射线脉冲星中观测到的千赫兹准周期振荡的特征,探讨了其理论解释、现存挑战及未来研究方向。
2026-03-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Fourier Transformed Bremsstrahlung Flash Model for the Production of X-Ray Time Lags in Accreting Black Hole Sources
吸积黑洞源显示出各种各样的快速时间变化,包括在X射线瞬变期间的时间滞后的表现,其中在硬光谱和软光谱的傅立叶分量之间观察到延迟(相移)。尽管有大量关于时间滞后的观测证据,但对于这一现象的起源还没有基本的物理解释。我们开发了一个新的理论模型的基础上,生产的X射线的时间滞后的傅里叶变换描述的扩散和康普顿化的种子光子传播通过一个球形电晕的精确解析解。由此产生的格林函数可以与任何源分布进行卷积,以计算相关的傅里叶变换和时间滞后,从而使我们能够探索各种各样的注入场景。我们表明,热康普顿是能够自洽地解释X射线的时间滞后和稳态(静态)X射线光谱中观察到的低硬态的Cyg X-1。韧致辐射种子光子的再处理产生X射线时间滞后,其随着傅立叶频率的增加而减小,这与对宽范围源的观测一致。
2014-06-03 astro-ph.HE
Relation of cyclotron resonant energy and luminosity in a strongly magnetized neutron star GRO J1008-57 observed by Insight-HXMT
在几十个X射线衍射仪(XRP)中检测到回旋线散射特征,并将其用作吸积中子星(NS)表面强磁场的直接指示。在少数情况下,回旋线是可变的吸积光度的XRP。人们普遍认为,所观察到的回旋线散射特征的变化与NS的磁极上方的吸积流的几何和动力学变化有关。线质心能量和光度之间的正相关性对于亚临界XRP是典型的,其中吸积导致在磁极处的热点。负相关被认为是明亮的超临界XRP的一个特定特征,其中辐射压力支持恒星表面上方的吸积柱。在Be瞬态X射线脉冲星GRO J1008-57的X射线谱中,观测到了能量为$\sim 75 -90$ keV的回旋线,这是X射线谱中回旋线特征的最高观测能量。我们报告了在2017年8月由Insight-HXMT观测到的II型爆发期间GRO J1008-57的回旋线质心能量与光度的特殊关系。在$3.2\times 10^{37}\,\ergs<L<4.2\times 10^{37}\,\ergs$测得回旋线能量与光度呈负相关,在$L\gtrsim 5\times 10^{37}\,\ergs$测得回旋线能量与光度呈正相关。我们推测,所观察到的回旋加速器线的特殊行为将是由于吸积通道几何形状的变化。
2021-07-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
AstroSat and Insight-HXMT observations of the long-period X-ray pulsar 4U 2206+54
本研究利用 AstroSat 和 Insight-HXMT 观测数据分析了 X 射线脉冲星 4U 2206+54,发现其自转周期在经历减慢后近期转为加快,并运用康普顿化和准球形沉降吸积理论解释了光谱特征与强磁场可能性。
2024-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Reprocessing of X-rays emission in Ultra-Luminous X-ray sources
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
Broadband X-ray timing and spectral characteristics of the accretion-powered millisecond X-ray pulsar MAXI J1816$-$195
本研究通过Insight-HXMT、NICER和NuSTAR数据,分析了毫秒X射线脉冲星MAXI J1816$-$195在2022年爆发的时变与能谱,发现自转加速并测得磁场强度为(0.2-2)×10^8 G。
2023-12-22 astro-ph.HE
Return of 4U~1730--22 after 49 years silence: the peculiar burst properties of the 2021/2022 outbursts observed by Insight-HXMT
4U~(1730- 22)在经历了49年的沉寂后,开始活跃,并在2021年和2022年发生了两次爆发,Insight-HXMT探测到了10次热核X射线爆发。其中,最微弱的爆发表现出双峰的轮廓,放置源作为第5个吸积中子星(NS)表现出双峰/三峰I型X射线爆发;其他爆发表现出光球半径膨胀(PRE)。双峰非PRE爆发的性质表明,它可能与失速燃烧锋有关。对于5个明亮的PRE爆发,除了来自中子星(NS)表面的辐射,我们发现在软($<$ 3 keV)和硬($>$ 10 keV)X射线波段的残差。时间分辨光谱表明,过量可以归因于增强的预爆发/持续发射或由电晕/边界层的爆发发射的康普顿化。我们发现,爆发发射表现出上升,直到光球接触到NS表面,而不是理论预测的常数爱丁顿光度。爆发发射在早期上升阶段的不足是由磁盘的闭塞。我们推测,上述发现对应于NS表面的遮蔽部分(不仅是下部)由于爆发发射的遮蔽物质的蒸发而暴露于视线,或者爆发发射在爆发早期是各向异性的($ξ>1$)。此外,根据平均流量的PRE突发在他们的触地时间,我们得出的距离估计为10.4千秒差距。
2022-09-22 astro-ph.HE hep-ph
Beam pattern evolution of accreting X-ray pulsar 1A 0535+262 during its 2020 giant outburst
利用宽波段Insight-HXMT观测数据,对2020年1A 0535+262亮瞬变X射线脉冲星巨爆发期间的脉冲轮廓进行了分解分析。我们发现,所观察到的脉冲轮廓形状可以描述的组合的两个对称的单极贡献的能量和光度范围广泛的一个固定的几何形状定义的基本几何形状的脉冲星。这对应于稍微扭曲的偶极磁场,即,一个磁极必须从另一个磁极的对极位置偏移$\sim 12^{\circ}$。我们重建的脉冲星的固有光束图案假设从分解分析恢复的几何形状,并找到证据之间的过渡“铅笔”和“风扇”光束的能量范围以上的回旋线能量,可以解释为从亚过渡到超临界吸积制度与发病的吸积柱。然而,在较低的能量下,光束图案看起来更复杂,并且在所有光度下包含大量的“扇形”光束和附加的“笔形”光束分量。后者与吸积速率无关,在爆发的衰落阶段更强。最后,我们讨论的其他观察和理论研究结果的背景下,在文献中的源报告。
2023-02-16 astro-ph.HE
Observations of X-ray reverberation around black holes
吸积黑洞(BH)系统的X射线辐射具有很强的变化性。预期初级硬X射线连续谱和再处理圆盘发射之间存在短的混响滞后。这些滞后取决于光的传播距离,因此提供了绘制最内层吸积流几何形状的机会。在几个BH吸积系统中观测到了X射线反射滞后。在射电宁静的活动星系核(AGN)中,这些滞后与BH质量成比例,并指向位于康普顿化X射线日冕附近的再处理区域。另一方面,混响滞后检测到的硬态的一些BH X射线双星(BHXRB)提出了不同的吸积流的几何形状比活动星系核,演化的证据作为光度的函数。
2018-12-20 astro-ph.HE
A Monte Carlo Simulation of the Broad Band X-ray Emission of the Accreting Millisecond X-ray pulsar MAXI J1816-195
本研究利用Compton散射蒙特卡洛程序模拟AMXP MAXI J1816-195的宽能段X射线能谱与脉冲轮廓,揭示了边界层上散射导致高能双峰结构的机制,并指出在估算中子星质量与半径前需消除该散射影响。
2024-03-25 astro-ph.HE
Flares in the changing look AGN Mrk 590. I: The UV response to X-ray outbursts suggests a more complex reprocessing geometry than a standard disk
Mrk 590是一个已知的外观变化的活动星系核,它在2012年几乎关闭,然后在2017年部分重新点燃,进入重复燃烧状态,这对活动星系核来说是不寻常的。自2013年以来,我们的\emph{Swift}观测使我们能够解释吸积产生的排放及其在变化的AGN中心引擎中的再处理。的X射线和紫外线的变化幅度高于通常观察到的“稳态”AGN在类似的中等吸积率,相反,变异性是类似的高度吸积AGN。异常强烈的X射线与紫外线的相关性表明,紫外线发射区是由X射线爆发直接照射的。我们发现的证据表明,X射线是由两个紫外线组件,在$\sim$ 3天和一个微弱的额外的再处理器在近零滞后占主导地位。然而,我们排除了一个显着的贡献,从弥漫宽线区连续,已知的贡献真正的活动星系核。一个接近零的滞后预计一个标准的“灯柱”磁盘后处理模型与驱动连续源附近的黑洞。整体的紫外响应主要是由$\sim$ 3天滞后的组成部分表明一个复杂的后处理几何形状,与大多数的紫外连续不产生在一个光盘,也发现在最近的研究NGC 5548和NGC 4151。尽管如此,观察到的耀斑显示特征的时间尺度为$\sim$ 100休息帧天,符合预期的热时间尺度在一个吸积盘。
2023-01-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Timing analysis of 2S 1417-624 observed with NICER and Insight-HXMT
我们基于Swift/BAT,Fermi/GBM,Insight-HXMT和NICER观测,对2018年爆发期间观测到的吸积脉冲星2S 1417-624的时序特性进行了研究。我们报告了一个戏剧性的变化的脉冲轮廓与光度。在0.2-10.0keV范围内,在$\sim2.5$ $\rm \times 10^{37}{\it D}_{10}^2\ erg\ s^{-1}$处的轮廓形态从双峰切换到三峰,在$\sim7$ $\rm \times 10^{37}{\it D}_{10}^2\ erg\ s^{-1}$处从三峰切换到四峰。在高能量(25- 100 keV)下的轮廓也显示出显著的演变。我们根据现有的理论模型来解释这一现象。我们认为,第一个变化是有关的过渡从亚超临界吸积制度,而第二个过渡的吸积盘从气体占主导地位的辐射压力占主导地位的状态。考虑到由于吸积扭矩引起的自旋上升,这种解释允许在$\sim7\times 10^{12}$ G处自洽地估计磁场。
2019-10-09 astro-ph.HE
Daily, multiwavelength Swift monitoring of the neutron star low-mass X-ray binary Cen X-4: evidence for accretion and reprocessing during quiescence
我们进行了第一次长期(60天),多波长(光学,紫外线和X射线)的同时监测的Cen X-4与日常斯威夫特观察从2012年6月至8月,在低质量X射线二进制Cen X-4在静止期间的变化的目标。我们发现Cen X-4在从几天到几个月的时间尺度上的所有能带中都是高度可变的,其中最强的静态可变性仅在4天内X射线计数率下降了22倍。X射线、UV和光学(V带)发射在低至110 s的时间尺度上相关。相关性的形状是指数γ约为0.2-0.6的幂律。X射线谱与氢NS大气(kT=59-80 eV)和幂律(谱指数Gamma=1.4-2.0)很好地拟合,谱形随通量变化而保持恒定。这两种成分是串联变化的,每种成分占总X射线通量的50%左右,这意味着它们是物理联系在一起的。我们的结论是,X射线很可能是由物质吸积到NS表面产生的。此外,基于短时间尺度的相关性,我们也明确地表明,紫外线发射不能是由于从流的影响点,或一个标准的光学厚,几何薄光盘的热发射。光谱能量分布显示出一个小的紫外线发射区,太热了,不可能是由吸积盘产生的,我们认为这是伴星上的一个热点。因此,紫外线辐射很可能是由伴星的再加工产生的,事实上,圆盘的垂直尺寸很小,只能再加工一小部分X射线辐射。我们还发现,在静止的吸积盘可能是紫外微弱,与整个紫外通量的贡献最小。
2013-09-18 astro-ph.HE
A comprehensive study of type I (thermonuclear) bursts in the new transient SRGA J144459.2$-$604207
本文利用Insight-HXMT对新型吸积毫秒脉冲星SRGA J144459.2$-$604207的60次I型X射线暴进行综合分析,确定了持续与暴流量比值、燃料氢丰度、源距离及暴复发时间与吸积率的关系。
2025-03-11 astro-ph.HE
X-ray and UV correlation in the quiescent emission of Cen X-4, evidence of accretion and reprocessing
我们进行了第一次长期(60天),多波长(光学,紫外线和X射线)的同时监测的Cen X-4与日常斯威夫特观察,了解低质量X射线二进制Cen X-4在静止期间的变化的目标。我们发现Cen X-4在从几天到几个月的时间尺度上的所有能带中都是高度可变的,其中最强的静态可变性仅在4天内X射线计数率下降了22倍。X射线、UV和光学(V带)发射在低至110 s的时间尺度上相关。相关性的形状是指数γ约为0.2-0.6的幂律。X射线谱与氢NS大气(kT=59-80 eV)和幂律(谱指数Gamma=1.4-2.0)很好地拟合,谱形随通量变化而保持恒定。这两种成分是串联变化的,每种成分占总X射线通量的50%左右,这意味着它们是物理联系在一起的。我们的结论是,X射线很可能是由物质吸积到NS表面产生的。此外,基于短时间尺度的相关性,我们也明确地表明,紫外线发射不能是由于从流的影响点,或一个标准的光学厚,几何薄光盘的热发射。光谱能量分布显示出一个小的紫外线发射区,太热了,不可能是由吸积盘产生的,我们认为这是伴星上的一个热点。因此,紫外线辐射很可能是由伴星的再加工产生的,事实上,圆盘的垂直尺寸很小,只能再加工一小部分X射线辐射。我们还发现,在静止的吸积盘可能是紫外微弱,与整个紫外通量的贡献最小。
2013-10-21 astro-ph.HE
Doughnut strikes sandwich: the geometry of hot medium in accreting black hole X-ray binaries
本文研究了黑洞双星在硬谱态下热等离子体与冷介质的相互作用对吸积盘截断半径的影响。我们考虑一些不同的几何形状。与以前的理论研究相比,我们使用现代节能代码从冷介质反射和再处理。我们表明,一个静态的日冕上方的光盘延伸到最里面的稳定的圆形轨道产生的光谱与观察到的不兼容。它们要么太软,要么需要比观察到的高得多的盘电离。这一结论证实了以前的一些发现,但反驳了最近的一项研究声称该模型与观察结果一致。我们表明,冷盘必须被截断,以符合所观察到的光谱硬度。然而,一个冷盘截断在一个大的半径,并取代了热流产生的光谱太硬,如果种子光子的康普顿化的唯一来源是吸积盘。我们的有利的几何形状是一个截断盘与热等离子体共存,或者与盘重叠,或者在其中包含一些冷物质,也包括种子光子所产生的混合电子的回旋同步辐射,即包含热和非热的部分。
2018-03-06 astro-ph.HE
Accretion Torque Reversals in GRO J1008-57 Revealed by Insight-HXMT
GRO J1008-57是一颗Be/X射线瞬态脉冲星,被认为是已知中子星X射线双星系统中磁场最强的一颗。2017年至2020年GRO J1008-57 X射线爆发的观测数据由Insight-HXMT卫星收集。在这项工作中,GRO J1008-57中子星的自旋周期在2017年8月被确定为约93.28秒,2018年2月为93.22秒,2019年6月为93.25秒,2020年6月为93.14秒。GRO J1008-57在2009年至2018年期间以平均速率为$-(2.10\pm 0.05)\times$ 10 $^{-4}$ s/d的加速旋转过程中演变,并在2018年2月至2019年6月期间转变为速率为$(6.7\pm 0.6)\times$ 10 $^{-5}$ s/d的减速旋转过程。在2020年的II型爆发期间,GRO J1008-57再次出现了自旋扭矩。在扭矩反转期间,脉冲轮廓和连续X射线光谱没有显着变化,并且仅在2017年和2020年的爆发期间检测到80 keV左右的回旋共振散射特征。基于观测到的平均自旋上升速率,通过比较不同的磁中子星吸积力矩模型,估算了GRO J1008-57的内吸积盘半径(约为Alfvén半径的1 - 2倍).在自旋下降过程中,磁矩应占主导地位,而物质吸积入流磁矩占主导地位,我们对GRO J1008-57中子星的表面偶极磁场$B\geq 6\times 10…
2021-02-24 astro-ph.HE
Pulsed thermal emission from the accreting pulsar XMMU J054134.7-682550
目标。在几个Be/X射线双星中已经检测到软X射线过量,并将其解释为内部吸积盘中硬X射线再处理的特征。位于大麦哲伦星系的XMMU J054134.7-682550系统,在2007年8月有一次巨大的II型爆发。这个系统的几何形状可以通过研究软过量发射对硬X射线脉冲的响应来理解。方法.我们分析了一系列的同时观测获得XMM-牛顿/EPIC-MOS和RXTE/PCA,以获得光谱和时间特性的系统,之前,期间和之后的巨大爆发。进行了光谱拟合,并进行了时序分析。分析了光谱变化、自旋周期演化和能量依赖的脉冲形状。结果爆发(L_X = 3* 10^38 erg/s \approx L_EDD)光谱可以成功地用截止幂律、冷盘发射、热黑体和回旋吸收线来模拟。磁场和磁层半径可以被约束。内吸积盘的厚度加宽到75公里宽。热黑体组件的正弦调制表明,大部分的硬X射线发射优先沿磁赤道发射。脉冲星的自旋周期在爆发期间非常显著地减小。这与各种各样的中子星状态方程是一致的,并表明一个非常高的吸积率。
2009-03-03 astro-ph.HE
Accreting stellar-mass black holes
University of Turku(图尔库大学);McGill University(麦吉尔大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学);Texas Tech University(德克萨斯理工大学);University of Southampton(南安普顿大学)
综述吸积恒星质量黑洞的观测特征与理论进展,涵盖连续谱、时变、发射线和X射线偏振,强调吸积盘、冕和喷流的相互作用,并指出状态转变、磁场和喷流启动等未解问题。
2026-11-03 astro-ph.HE
Thermonuclear X-ray bursts across the eclipse transitions in the LMXBs EXO 0748-676 and XTE J1710-281
本文通过分析RXTE档案数据,在发生掩食的LMXB系统EXO 0748-676和XTE J1710-281中发现了跨越掩食边界的奇特热核X射线暴,通过建模估计了再辐射比例随接近掩食出掩而增加的趋势,并探讨了伴星烧蚀风和吸积盘等再辐射区域的可能性。
2025-09-16 astro-ph.HE
A Stochastic Model for the Luminosity Fluctuations of Accreting Black Holes
在这项工作中,我们发展了一个新的随机模型的光变曲线的波动吸积黑洞。该模型是基于随机过程的线性组合,也是空间相关噪声场扰动的线性扩散方程的解。这使得灵活的建模的功率谱密度(PSD),我们推导出的过程中的似然函数,使一个估计的过程中的参数,包括在PSD的断裂频率。我们的统计技术是计算效率高,无偏的混叠和红噪声泄漏,并充分考虑到不规则的采样和测量误差。我们表明,我们的随机模型提供了一个很好的近似银河系黑洞的X射线光变曲线,以及活动星系核的光学和X射线光变曲线。我们使用我们的随机模型的估计的时间尺度来恢复的高频X射线波动的特征时间尺度和活动星系核的黑洞质量之间的相关性,包括两个新的“检测”的时间尺度的Fairall 9和NGC 5548。我们发现黑洞质量和驱动噪声场的振幅之间存在紧密的反相关性,该反相关性与高频X射线PSD的振幅成比例,我们估计该参数可以在~ 0.2 dex精度内估计黑洞质量,这可能是活动星系核最准确的方法。我们还发现了大约13%的活动星系核光学PSD的衰减小于1 / f^2的证据,并且与以前的工作类似,发现光学波动在短时间尺度上比X射线更受抑制,但在长时间尺度上更大,这表明光学波动不仅仅是由于X射线的再处理。
2011-02-02 astro-ph.HE
Simple numerical X-ray polarization models of reflecting axially symmetric structures around accreting compact objects
本文开发xsstokes数值X射线偏振模型,用STOKES模拟轴对称环面和薄盘反射,揭示几何分布与透明度对偏振度及方向的影响。
2024-04-08 astro-ph.HE
Scaling Up: A Global Optical/X-ray Correlation For Reprocessing Across Black Hole Masses
Center for Astrophysics and Space Science, NYUAD Research Institute, New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校天体物理与空间科学中心);New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校);New York University(纽约大学);Department of Physics and Astronomy, York University(约克大学物理与天文系);Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO)(法国高等航空航天学院);Department of Astronomy, Yale University(耶鲁大学天文学系);INAF–Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布里埃拉天文台)
本研究将黑洞低质量X射线双星的光学/X射线相关性扩展至活动星系核,通过反响映射时间滞后作为再处理半径,发现跨越恒星级到超大质量黑洞的全局相关性,为吸积黑洞X射线辐射模型提供新约束。
2026-10-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
NICER Observes the Effects of an X-Ray Burst on the Accretion Environment in Aql X-1
中子星周围的吸积盘经常受到恒星表面不稳定热核燃烧产生的I型X射线爆发的突然强烈照射。我们调查的影响,在第一个X射线爆发观测与中子星内部成分探测器(NICER)在国际空间站上的磁盘。在硬光谱状态期间,从Aql X-1可以看到爆发。除了中子星的热辐射外,爆发光谱还显示出超过1 keV的软X射线光子,这是NICER的灵敏度峰值。我们解释的过剩作为一个组合的再加工的强烈的光电离盘和增强的爆发前持续通量,可能是由于坡印廷罗伯逊阻力或日冕再加工。这是第一个这样的检测短亚爱丁顿爆发。由于这些爆发经常被观测到,NICER将能够研究X射线爆发如何影响一系列吸积中子星系统和盘状态的盘和日冕。
2018-08-20 astro-ph.HE
Timing and spectral variability in 2S 1417-624 observed with Insight-HXMT
本研究利用 Insight-HXMT 分析 2S 1417-624 两次爆发,发现脉冲轮廓随流量发生多峰转变并指示吸积束流状态改变,同时约束轨道参数、距离和转变光度。
2025-06-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Global Implications of the Hard Excess II: Analysis of the Local population of Radio Quiet AGN
活动星系核(AGN)显示出从吸积的黑洞流出的再加工气体的证据。与从较低的X射线能量外推光谱相比,从环核物质吸收和散射的综合效应可能解释了20千电子伏以上X射线发射的“硬过量”。在最近的{ \it Suzaku}研究中,我们建立了在硬X射线选择的、无线电安静的1型活动星系核中普遍存在的硬过剩,这与X射线连续云系综的再处理是一致的,该云系综位于距核黑洞数十到数百个引力半径处。在这里,我们添加硬X射线选择,2型活动星系核,以扩展我们原来的研究,并表明,总的X射线光谱特性的整个本地人口的射电宁静活动星系核可以描述一个简单的统一计划。我们发现光谱硬度比和Fe,K $α$等效宽度在所有活动星系核类型上都有一个宽的、连续的分布,这可以通过改变观测者的视线通过一个单一的、简单的模型云系综来再现,只要通过模型云分布的辐射转移不仅包括光电吸收,而且还包括三维康普顿散射。云分布的其他参数的变化,如柱密度或电离,应该是AGN之间的预期,但这种变化是不需要解释总的X射线光谱特性。
2015-11-29 astro-ph.HE
Broad-band X-ray spectra and timing of the accretion-powered millisecond pulsar Swift J1756.9$-$2508 during its 2018 and 2019 outbursts
吸积毫秒X射线脉冲星Swift J1756.9 $-$ 2508在2018年4月和2019年6月爆发,比上一个活动期晚了8.7年。我们使用NICER,XMM-Newton,NuSTAR,INTEGRAL,Swift和Insight-HXMT的数据研究了这两次爆发的时间,时间和光谱特性。这两次爆发具有相似的宽带谱和X射线脉冲轮廓。我们首次报告了Insight-HXMT在2018年爆发期间观测到的高达$\sim100$ keV的脉冲发射。我们还发现了NICER和NuSTAR在2019年爆发期间观测到的高达$\sim60$ keV的脉动。我们进行了一个相干的时序分析结合数据从两个爆发。该双星系统是很好地描述了一个恒定的轨道周期超过一个时间跨度的$\sim12$年。在电子温度$kT_{\rm e}=40$ ~ 50 keV,汤姆逊光学深度$τ\sim 1.3$,黑体种子光子温度$kT_{\rm bb,seed}\sim $为0.7-0.8 keV,氢柱密度为$N_{\rm H}\sim 4.2\times10^{22}$ cm $^{-2}$的平板几何条件下,用吸收热康普顿化模型对时间平均宽带谱进行了很好的拟合.我们搜索了I型(热核)X射线爆发的可用数据,但没有发现,考虑到估计的低峰值吸积率(爱丁顿速率的$\approx0.05$)和贫氢燃料通常较低的预期爆发率,这并不奇怪。根据迄今为止四…
2021-03-06 astro-ph.HE
Insight-HXMT observations of jet-like corona in a black hole X-ray binary MAXI J1820+070
黑洞的X射线双星在吸积物质升温时,从其日冕和盘中产生硬X射线辐射。在爆发期间,盘和日冕相互协同演化。然而,这种演变的几何形状和动力学仍然不清楚。在这里,我们报告了MAXI J1820+070中反射分数的不寻常减少,这是照明盘的日冕强度与到达观察者的日冕强度的比率,因为在衰变阶段观察到日冕的对比度。我们假设了一个喷流状的日冕模型,其中日冕可以理解为一个站立的冲击,其中的材料流过。在这个动态的情况下,反射率的减少是日冕的整体速度的签名。我们的研究结果表明,随着日冕被观察到越来越接近黑洞,日冕物质可能会更快地流出。
2021-03-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-Eddington accretion in ultra-luminous neutron star binary
本文讨论了M82星系NuSTAR J 095551 +6940.8中超亮$X$射线源的性质,该星系含有一个吸积的中子星。中子星具有表面磁场$ B_{NS} \approx 1.4 \times 10^{13 } \, {\rm G}$,并经历$9 \times 10^{-7} M_\odot {\rm \, yr}^{-1} $的吸积速率。磁层半径接近于共转半径,为$\sim 2 \times 10^8$ cm。由于恒星磁场有效地穿透到盘的正转半径之外,中子星上的吸积力矩被减小到远低于在简单磁层吸积中的预期。因此,表面辐射的辐射力并不导致强日冕风,而是将等离子体沿磁场线推向赤道盘。中子星几乎是一个正交旋转体,旋转轴与磁矩之间的夹角为$\geq 80$度。吸积是通过光学上厚的-几何上薄而平的吸积“幕”发生的,它穿过极冠。然而,来自中子星表面的高辐射压力小于流过帘幕的吸积物质的冲压压力,因此无法阻止吸积。在几个恒星半径以下的距离,散射截面的磁抑制变得很重要。$X$射线光度(脉冲和持续分量)既来自中子星表面的硬$X$射线分量,也来自吸积盘后处理的软分量。
2014-10-31 astro-ph.HE
Accretion disks and coronae in the X-ray flashlight
中子星表面的等离子体会因不稳定的热核燃烧而点燃,并产生明亮的X射线发射闪光,称为I型X射线爆发。这样的事件非常常见,迄今为止,已经从一百多颗吸积的中子星中观测到了数千颗。在这些热核爆炸中产生的强烈的,通常是爱丁顿极限的辐射,可以对周围的吸积流产生明显的影响,吸积流由吸积盘和热电子日冕组成。因此,I型X射线爆发可以作为吸积过程内部动力学的直接重复探测器。在这项工作中,我们审查和解释的影响,I型X射线爆发的观测证据的吸积盘和日冕。我们还提供了一个展望,如何在这一研究领域取得进一步的进展与前瞻性的实验和分析技术,并利用新的和概念X射线任务ASTROSAT,NICER,HXMT,eXTP和STROBE-X的技术能力。
2017-11-16 astro-ph.HE
Broad-band X-ray spectral and timing properties of the accreting millisecond X-ray pulsar IGR J17498$-$2921 during the 2023 outburst
该研究利用多卫星数据分析了2023年爆发期间毫秒脉冲星IGR J17498$-$2921的宽波段光谱与计时性质,探测到401 Hz脉冲和五次I型X射线暴,并通过反射模型拟合约束了系统参数和磁场强度。
2024-11-05 astro-ph.HE
A polarimetrically oriented X-ray stare at the accreting pulsar EXO 2030+375
本文利用 IXPE 等对吸积脉冲星 EXO 2030+375 进行偏振观测,发现其偏振度远低于理论预期,并通过几何建模揭示磁轴接近视线方向,表明复杂吸积几何与引力光线弯曲共同影响源行为。
2023-05-25 astro-ph.HE
Unveiling slim accretion disc in AGN through X-ray and Infrared observations
在这项工作中,这是Castelló-Mor et al.(2016)的延续,我们为活动星系核(AGN)样本提供了新的X射线和红外(IR)数据,覆盖了小光度范围内的大范围爱丁顿比。特别是,我们严格探索的依赖性的光学-X射线光谱指数$α_{OX}$和IR-光学光谱指数上的无量纲吸积率,$\dot{\mathcal{M}}=\dot{m}/η$其中$\dot{m}=L_{AGN}/L_{Edd}$和$η$是质量到辐射的转换效率,在低和高吸积率源。我们发现,快速吸积源的SED是令人惊讶的相似,从源的比较样本与低吸积率。特别是:(1)慢吸积和快吸积活动星系核的光-紫外活动星系核自辐射能都可以用薄的AD模型来拟合。ii)在缓慢和快速吸积系统中,$α_{OX}$的值非常相似,直至无因次吸积率$\dot{\mathcal{M}}_{c}\sim$ 10。我们只发现了具有$\dot{\mathcal{M}} > \dot{\mathcal{M}}_{c}$的源的$α_{OX}$和$\dot{\mathcal{M}}$之间的相关性。在这种情况下,更快的吸积源似乎有系统较大的$α_{OX}$值。iii)我们还发现,在快速吸积系统中,环面对具有较低红外-光学光谱斜率的活动星系核初级辐射的再处理效率似乎较低。这些研究结果,未能恢复的预测之间的差异的SED的超薄和薄AD在观察到的光谱窗口,表明额外的物理过程或…
2017-01-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for a nearly orthogonal rotator in GX 301--2 with phase-resolved cyclotron resonant scattering features
本研究利用Insight-HXMT观测分析大质量X射线双星GX 301–2的相位分辨CRSF,证实存在两条回旋吸收线,测得超临界光度下质能比约1.6-1.7,约束磁倾角≳70°(近正交旋转体),并探讨了其演化意义。
2024-04-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
A physical model for the flickering variability in cataclysmic variables
在所有类型的吸积致密天体中都观察到非周期性宽带变率(也称为闪烁)。这种变化的许多统计特性可以自然地解释与波动的吸积盘模型,其中通过磁盘的质量传递速率的变化调制的本地粘性时标和传播向中央紧凑的对象。在这里,最近开发的模型实现首次应用于用开普勒卫星观察到的灾变变星(MV Lyrae)的时间平均高频变化。一个定性良好的数据拟合,表明存在的几何厚的内部流与大粘度参数,从$\sim0.12R_{\odot}$一直延伸到白矮星表面。一个简单的光谱模型的系统表明,几何厚的组件将不会有太大的贡献,所观察到的光通量源自几何薄外盘。相反,X射线再处理从几何厚盘到薄盘提出作为一种机制来解释所观察到的变化。在吸积的中子星/黑洞(X射线双星)和活动星系核中也推导出类似的流动。此外,对激变变星的日食测绘研究似乎也表明,存在着一个几何上扩展的流向吸积盘内边缘的流动。波动的吸积盘模型在这里应用是令人鼓舞的理解的起源闪烁的激变变量,以及在X射线双星和活动星系核,通过提供一个统一的计划,以解释观察到的宽带变化的特点,观察到整个紧凑的吸积系统。
2013-11-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fluorescent Fe K line emission of gamma Cas stars II. Predictions for magnetic interactions and white-dwarf accretion scenarios
本研究针对γ Cas星异常X射线发射的成因问题,通过构建磁相互作用与白矮星吸积(含磁性/非磁性WD)场景的Fe Kα线系合成模型,发现不同场景谱线宽度、质心运动特征存在显著差异,为未来高分辨率观测区分成因提供关键预测。
2025-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of a thermonuclear Type I X-ray burst in infrared: new limits on the orbital period of 4U 1728-34
本文报道了在吸积中的中子星4U 1728-34(GX 354-0)的I型热核X射线爆发之后,我们探测到了一个红外爆发。用XMM-牛顿(0.7-12 keV)、NuSTAR(3-79 keV)和HAWK-I@VLT(2.2 $μ$ m)同时进行观测。我们测量了两个带中发射峰之间的$4.75 \pm 0.5$ s滞后。由于延迟的长度和红外线爆发的形状,我们发现造成如此大延迟的最合理原因是伴星对I型爆发X射线的再处理。中子星和伴星之间的推断距离可以用来限制系统的轨道周期,我们发现它大于$\sim$ 66分钟(甚至$\gtrsim$ 2小时,对于实际的倾角$< 75^\circ$)。这比目前暂定估计的$\sim 11$分钟长得多。我们讨论了这对双星的物理意义,并得出结论,4U 1728-34的伴星很可能是一颗氦星。
2020-03-18 astro-ph.HE
A Wind-Disk Self-Irradiation Model For Supercritical Accretion
来自主动吸积X射线双星的光辐射主要是由外盘上的X射线再处理决定的。在超临界吸积的状态下,强辐射将驱动一个光学厚度接近球形的巨大风,并将遮蔽中心硬X射线照射外盘。相反,来自风的热辐射将作为新的辐射源。在这里,我们构建了一个自辐射模型,其中内盘(在风光球层内)完全被风阻挡,中间部分(在风光球层和散射层之间)由风直接加热,外盘(在风散射层之外)由离开散射层的光子加热。该模型能够很好地拟合超临界吸积候选源NGC 247 X-1的紫外/光学自相关辐射,而标准辐照模型不能给出自洽的结果。最佳拟合参数表明,该源包含一个恒星质量的黑洞,其吸积率约为临界值的100倍。值得注意的是,紫外线/光学拟合预测风光球,这是很好的一致性与X射线测量,虽然它是一个外推超过3个数量级的波长。这意味着,超临界吸积动力大规模的风和紫外/光学数据是有用的,在约束风的结构。
2019-09-17 astro-ph.HE
Fan beamed X-ray emission from 1 keV to above 130 keV from the ultraluminous X-ray pulsar RX J0209.6-7427 in the Small Magellanic Cloud
我们详细介绍了2019年大爆发期间小麦哲伦星云中瞬态X射线脉冲星RX J0209.6 $-$ 7427的时间和光谱分析。它的距离比大多数银河系X射线星体更远,它的峰值亮度被确定为\it;因此它是一个脉冲超亮X射线源(PULX)。由于\textit{Insight} -HXMT的宽能带,它的脉冲X射线发射被检测到从1 keV到130 $-$ 180 keV带,这是从银河系以外的任何PULX检测到的最高能量发射。这使我们能够得出结论,它的主要脉冲X射线发射来自吸积柱的“扇形束”,因此它的光度是内在的。我们还估计它的磁场(4.8 $-$ 8.6)$\times10^{12}$ G或(1.7 $-$ 2.2)$\times10^{13}$ G,从它在爆发期间吸积柱结构中的自旋演化或跃迁;我们认为磁场强度的两个值对应于中子星的偶极和多极磁场,类似于最近在银河系PULX Swift J0243.6+6124中的发现。因此,中子星的性质及其ULX辐射可以在当前吸积中子星的理论框架内理解。这可能对理解那些更远的河外PULX的性质有影响。
2022-08-31 astro-ph.HE
Highly Significant Detection of X-Ray Polarization from the Brightest Accreting Neutron Star Sco X-1
利用 IXPE 并联合 NICER、NuSTAR 和 Insight-HXMT 同步观测,研究高显著性测得 Sco X-1 的 X 射线偏振,约束吸积盘与康普顿成分并发现偏振角旋转。
2024-01-24 astro-ph.HE
An X-ray reverberation mass measurement of Cygnus X-1
我们首次对恒星质量黑洞的X射线混响质量进行了测量。吸积的恒星质量和超大质量黑洞显示出由吸积盘对硬X射线再处理而产生的特征光谱,如Fe K $α$线和康普顿峰。这种发射探测器的吸积盘的最里面的区域通过广义相对论扭曲的线轮廓。然而,这些光谱失真对黑洞质量不敏感,因为它们依赖于以引力半径为单位的圆盘几何形状。测量由直接和反射辐射之间的路径长度差异引起的混响滞后,可以校准引力半径的绝对长度。我们使用一个相对论模型,能够再现的行为的滞后作为一个功能的能量变化的时间尺度范围很广,解决混响滞后的短时间尺度和内在的硬滞后较长的时间尺度。我们共同拟合的时间平均频谱和实部和虚部的交叉频谱作为一个功能的能量范围内的傅立叶频率的罗西X射线定时曝光器数据从X射线二进制天鹅座X-1。我们还表明,引入一个自洽计算的径向电离分布在光盘中提高了拟合,但需要我们施加一个上限的电离分布峰值,以允许一个合理的值的吸积盘密度。这个限制导致质量值与现有的动态测量更一致。
2019-06-19 astro-ph.HE
Optical pulsations from a transitional millisecond pulsar
弱磁性,毫秒旋转的中子星通过1 E8 - 1 E9年长的阶段获得非常快的旋转,在此期间,它们经历了来自低质量伴星的物质的盘吸积。如果在这一阶段结束时,它们的磁场仍然足够强,可以将吸积物质引向磁极,那么它们就可以被探测为吸积动力的毫秒X射线天体。当质量转移大大减少或完全停止时,观测到磁层中粒子加速产生的脉冲发射,并由中子星的旋转提供动力,特别是在无线电和伽马射线波段。最近已经发现了一些过渡毫秒脉冲星,它们在吸积供电的X射线脉冲星制度和旋转供电的射电脉冲星制度之间摆动,以响应质量流入速率的变化。在这里,我们报告的过渡脉冲星,有史以来第一次从毫秒旋转中子星的光脉动的检测。当脉冲星被一个吸积盘包围时,观测到了脉冲,脉冲起源于磁层内部或距磁层几百公里以内,能量的论点排除了吸积驱动的X射线发射的再处理,并反对与脉冲星极冠吸积有关的过程;在旋转驱动的脉冲星磁层中电子的同步辐射似乎更有可能。
2018-10-19 astro-ph.HE
Propagating mass accretion rate fluctuations in X-ray binaries under the influence of viscous diffusion
吸积致密天体产生的X射线非周期性变化的许多统计性质可以用应用于吸积盘的传播涨落模型来解释。质量吸积速率的涨落源于粘性的变化,它在每个半径处产生,并引起密度的局部涨落。波动扩散通过光盘,并导致当地的质量吸积率的变化,这调制的X射线通量从内部光盘的情况下,黑洞,或从表面的情况下,中子星。在理论上解释快速变化的一个关键作用是对扩散过程的描述。涨落的传播和演化由扩散方程描述,扩散方程可用格林函数法求解。我们实现格林函数,以准确地描述波动在光盘中的传播。这是我们第一次同时考虑前向传播和后向传播。我们表明:(i)粘性扩散有效地抑制在时间尺度短于粘性时间的变化,(ii)局部波动的粘度影响的质量吸积率的变化都在内部和外部的吸积盘,(iii)传播波动不仅引起硬时间滞后如前所示,但也产生软滞后在高频率类似于那些常规归因于后处理,(iv)对于非常大的初始扰动的情况,预测偏离线性均方根通量关系。我们的模型自然地预测了起伏的功率谱。
2017-11-20 astro-ph.HE