Changing-Look AGN Powered By Disk Tearing
Princeton Center for Theoretical Sciences, Princeton University（普林斯顿理论科学中心，普林斯顿大学）；Princeton Gravity Initiative, Princeton University（普林斯顿引力倡议，普林斯顿大学）；Center for Relativistic Astrophysics, Georgia Institute of Technology（相对论天体物理中心，佐治亚理工学院）
研究通过高分辨率模拟展示盘撕裂可引发变貌事件，通过光子轰击宽线区产生光谱变化，揭示盘撕裂与变貌现象的联系。
2026-05-08 astro-ph.HE
A Short-timescale Negative Optical Continuum Lag in SDSS J083717.88+191647
GuangXi University（广西大学）
研究通过连续回波测绘技术发现SDSS J083717.88+191647中短时间尺度负跨波段滞后现象，揭示了活动星系核变异性可能比以往更复杂。
2026-05-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Luminosity-dependent changes of the cyclotron line energy and spectral hardness in Cep X-4
吸积双星的X射线光谱通常被观测到随其X射线光度而变化。特别是，硬度的X射线连续被发现取决于光度。在一些源中，回旋共振散射特征（CRSF）的能量和光度之间的相关性是明确的。不同类型（符号）的相关性被认为反映了不同的吸积模式。我们分析了NuSTAR在2014年爆发期间对瞬态吸积脉冲星Cep X-4的两次观测。我们的分析集中在CRSF能量和X射线光度的光谱硬度的依赖关系的详细调查，特别是在短时间尺度上。为了研究两次观测中光谱变化随光度的变化，我们使用了光源在单个脉冲周期（数十秒）时间尺度上的固有变化，即所谓的脉冲间变化。我们发现Cep X-4的NuSTAR光谱包含两个CRSF：在~30 keV的基本线和在~55 keV的谐波。我们第一次发现，基本CRSF的能量增加，连续变得更难与增加X射线光度不仅在两个观测之间，也就是说，在长时间尺度上，而且在一个单独的观察，在几十秒的时间尺度上。我们调查这些依赖关系的详细情况，包括其非线性。我们讨论了一个可能的物理解释所观察到的行为的框架内的一个简单的一维模型的极性发射区与碰撞冲击形成的下落等离子体附近的中子星表面。利用这个模型，我们能够再现所观察到的连续硬度比和CRSF能量随光度的变化。
2017-02-21 astro-ph.HE
Incoherent fast variability of X-ray obscurers. The case of NGC 3783
上下文在许多塞弗特星系中，已经发现了由大量吸收X射线连续谱的高柱密度、低电离气体的流出团块或流引起的遮蔽事件。目的。我们报告了2016年12月NGC 3783遮蔽事件的X射线光谱计时分析，旨在尽可能短的时间尺度上探测X射线遮蔽物的变化。本研究的主要目标是获得独立的密度约束，并最终对遮蔽气体的距离，以及观察到的赛弗特星系的X射线光谱定时特性的可变遮蔽的影响。方法.我们对NGC 3783在未遮蔽状态（使用2000-2001年的XMM-牛顿数据）和遮蔽状态（使用2016年观测活动的XMM-牛顿和NuSTAR数据）进行了比较分析。所分析的时间尺度在10小时到大约1小时之间。然后，将这项研究推广到讨论塞弗特星系的X射线光谱定时特性中的变遮蔽的签名作为遮蔽气体的物理性质的函数。结果发现NGC 3783中的X射线遮蔽物在大约1小时到10小时的时间尺度上变化。这种变化与X射线连续谱的变化不一致。遮蔽气体的电离状态对初级X射线连续谱的短时间尺度变化的快速响应（在短于约1.5 ks的时间尺度上）提供了对所有观察到的X射线光谱定时性质的令人满意的解释。这项研究使我们能够对遮蔽气体的密度和位置施加独立的约束。我们发现气体的密度为$n_{e}> 7.1 \times 10^7 \rm{cm^{-3}}$，与宽线区域的一部分一致。
2020-01-30 astro-ph.HE
Evidence for variability timescale dependent UV/X-ray delay in Seyfert 1 AGN NGC 7469
利用${\it RXTE}$ /PCA的一个月的X射线光变曲线和1220 $-$ 1970 $Å$的${\it IUE}$光谱的1.5个月的紫外连续光变曲线，我们对Seyfert 1星系NGC 7469进行了详细的时滞研究。我们的互相关分析证实了以前的结果表明，X射线延迟相对于紫外连续在1315 $Å$由3.49 $\pm$ 0.22天，这可能是由传播波动或变量comptonisation。然而，如果从X射线光变曲线中去除慢于5天的变化，则UV变化落后于X射线变化0.37 $\pm$ 0.14天，与周围吸积盘对X射线的再处理一致。在${\it Swift}$ /XRT X射线和${\it Swift}$ /UVOT UVW 2，U光变曲线之间观察到非常相似的混响延迟。从${\it Swift}$ /GRISM光谱中提取的连续光变曲线显示与混响一致的X射线延迟。将UV连续变化快于和慢于5天分开，1825 $Å$的慢变化滞后于1315 $Å$的慢变化$0.29\pm0.06$天，而快变化是一致的（$0.04\pm0.12$天）。${\it IUE}$、${\it Swift}$和其他光学望远镜在不同波长下的紫外/光学连续谱混响滞后与标准吸积盘理论预测的$τ\propto λ^{4/3}$一致，而${\it RXTE}$和${\it Swift}$ /XRT的最佳拟合X射线延迟显示出与标…
2020-04-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Optical and near-infrared spectroscopy of the black hole GX 339-4: I. A focus on the continuum in the low/hard and high/soft states
微类星体GX 339 - 4，已知展示出强大的紧凑喷流，主导其无线电到近红外辐射，在2010年进入爆发，这是大约15年来的第五次。一个广泛的无线电到X射线多波长活动立即被触发，我们在这里报告ESO/FORS 2 + ISAAC光学和近红外光谱观测，由ATCA无线电和RXTE/Swift X射线准同步数据支持。GX 339 - 4在三个不同的时期被观察到，一次在软态，两次在硬态。在软态下，光学和近红外连续谱在很大程度上与热过程的瑞利-金斯尾部一致。作为一种解释，我们赞成照射外吸积盘的内部地区，增强光盘翘曲。在低频率下也存在过量，可能是由于M次巨星伴星。在第一个硬态，光学/近红外连续被很好地描述的光学薄的同步辐射发射的紧凑型喷气机结合光盘照射，也许另一个组件在紫外线峰值。光谱中断的射流从光学厚过渡到薄制度，低于1.20e14赫兹，没有检测到的光学薄同步加速器的扩展是一致的3 - 50 keV的光谱。相比之下，在第二硬态的排放是更难以理解的，并指向一个更复杂的射流连续。在这两种情况下，近红外连续被发现是可变的时间尺度至少短至20秒，虽然这些可变性被平滑超过几百秒。这意味着光谱突变位置的通量和频率的快速变化，即射流底部的物理条件（例如磁场和/或基半径）的急剧的短时间尺度变化。
2012-02-17 astro-ph.HE
Origin of the X-ray Broad Iron Spectral Feature in GRS 1915+105
已知GRS 1915+105的X射线光谱在光谱硬态下具有“宽铁光谱特征”。在活动星系核（AGN）和其他黑洞双星（BHB）中经常观测到类似的光谱特征，并提出了几种解释这一现象的模型，时间变化是区分光谱模型的一个重要依据。在活动星系核中，变化幅度已被发现显着下降，在铁K-能带的时间尺度为10千秒。如果黑洞的光谱变化被它们的质量归一化，那么BHB在亚秒尺度上的光谱变化应该表现出与活动星系核相似的特征。在本文中，我们研究了GRS 1915+105在时间尺度低至~10 ms的光谱变化。这是第一次使用朱雀XIS光谱和时钟（P-sum）模式，该模式具有CCD能量分辨率以及7.8 ms的时间分辨率。因此，我们发现GRS 1915+105的变化幅度在0.06秒到63000秒的任何时间尺度上在铁K能带处都没有下降，并且整个X射线通量和铁特征在小时的时间尺度上是独立变化的。在"部分覆盖“模型的框架内自然可以理解这些，在该模型中，连续通量和部分吸收体的变化时间尺度是独立的。活动星系核和BHB之间振幅变化的能量依赖性的差异可能是由于外流风的机制不同，部分吸收器是由于UV线驱动风（AGN）或热驱动风（BHB）。
2015-11-24 astro-ph.HE
Evolution of X-ray spectra and light curves of V1494 Aquilae
本文给出了新星V1494 Aql（1999#2）爆发时的六个Chandra X射线谱和光变曲线。前三次观测是在爆发后第134、187和248天用ACIS-I进行的。计数率分别为1.00、0.69和0.53 cps。我们发现ACIS光变曲线没有明显的周期性。X射线谱显示出连续发射和来自N和O的谱线。我们发现可以接受的光谱拟合使用等温APEC模型与显着增加元素丰度的O和N的所有观测。在爆发后的第248天，除了褪色的发射线外，还出现了明亮的软组分。第300、304和727天的钱德拉观测是与HRC/LETGS一起进行的。光谱由连续发射加上O和N的强发射线组成，这意味着这些元素的丰度很高。在第300天，发生了耀斑，并在第300天和第304天拍摄的光变曲线中检测到周期性振荡。这个耀斑必须起源于流出物质的深处，因为它在短时间尺度上是可变的。在耀斑前后提取的光谱非常相似，这意味着耀斑是一个非常孤立的事件。我们试图拟合黑体，多云，或APEC模型的LETG光谱失败，由于在解开连续谱和发射线组件的困难。在耀斑期间提取的光谱显示，许多谱线的强度显着增加，并出现了几条以前未检测到的谱线。此外，在耀斑之前和之后看到的一些线条在耀斑期间并不存在。在第727天，只能得到零阶的计数率，而且源太微弱，无法提取光变曲线或光谱。
2009-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Deconvolving X-ray Spectral Variability Components in the Seyfert 1.5 NGC 3227
我们提出了一个100 ksXMM牛顿观测的赛弗特1.5活动星系NGC 3227的变化分析。观测发现NGC 3227在一个时期，其硬幂律成分显示出非常小的长期变化。这个幸运的事件使我们能够清楚地观察到一个软谱分量经历了一个大振幅，但缓慢的流量变化。使用相结合的频谱和时序分析，我们隔离两个独立的变量连续组件，并表征其行为的时间尺度的函数。整个0.2-10 keV波段的快速和相干变化揭示了一个光谱硬（光子指数~ 1.7-1.8）的幂律，占主导地位的观测到的变化的时间尺度为30 ks和更短。另一个组件产生的相干波动在0.2-2千电子伏的范围内，是软得多（光子指数~ 3），它占主导地位的时间尺度上观察到的变化大于30千电子伏。这两种成分都是通过时间平均光谱中识别的相同吸收体来观察的。组合的光谱和时序分析打破了模型之间的软过剩的简并：它是一致的幂律或热康普顿组件，但不与黑体或电离反射组件。我们证明了NGC 3227的快速变化是连续发射组件所固有的，而不是可变吸收的影响。
2014-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray flaring in PDS 456 observed in a high-flux state
我们提出了一个分析的$190$ \，ks（净曝光）\textit{Suzaku}观测，在2007年进行的附近（$z=0.184$）发光（L $_{\rm bol}\sim10^{47}$ \，erg\，s $^{-1}$）类星体PDS\456。在这次观测中，与2011年和2013年进行的后续观测相比，揭示了本质上陡峭的裸露连续体，其中源更暗，更硬，吸收更多。我们发现了两对突出的硬耀斑和软耀斑，分别限于观察的前半部分和后半部分。耀斑发生的时间尺度为$\sim50$ \，ks，相当于PDS\，456中的光穿越距离$\sim10\,R_{\rm g}$。从耀斑期间观察到的光谱变化，我们发现，连续变化似乎是由两个组件：（i）一个可变的软组件（$<2$ \，千电子伏），这可能是与光盘发射的康普顿尾，和（ii）一个可变的硬幂律分量（$>2$ \，千电子伏）。后一个幂律分量的光子指数似乎响应于软带通量的变化，在软X射线耀斑期间增加。这里的光谱软化，观察到在耀斑期间，可能是由于康普顿冷却的盘电晕引起的软X射线光子种子通量的增加。相比之下，我们排除了部分覆盖吸收作为所观察到的短时间尺度光谱变异性背后的物理机制，因为时间尺度可能太短而无法通过吸收变异性来解释。
2016-10-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
NGC 2992 in an X-ray high state observed by XMM: Response of the Relativistic Fe K$α$ Line to the Continuum
本文分析了塞弗特星系NGC 2992的XMM观测结果。该源被发现在其最高水平的X射线活动尚未检测到，一个因素$\sim 23.5$高2- 10千电子伏通量比历史最低。已知NGC 2992在几天到几周的时间尺度上表现出X射线闪耀活动，并且XMM数据提供了比任何先前测量的闪耀X射线状态在Fe K带中至少好$\sim 3$因子的光谱分辨率。我们发现在\sim 5-7 keV带中有一个宽的特征，可以解释为相对论Fe K $α$发射线。它的通量似乎增加了串联与2- 10千电子伏的连续相比，以前的朱雀观测时，连续是一个因素的$\sim 8$低于在XMM观测。的XMM数据是一致的一般图片，增加X射线活动和相应的变化，在铁K $α$线发射发生在假定的吸积盘的最里面的区域。这种行为与其他活动星系核的行为形成对比，在其他活动星系核中，Fe K $α$线对X射线的变化没有反应。
2010-03-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Short-Timescale monitoring of the X-ray, UV and broad double-peak emission line of the nucleus of NGC 1097
最近的研究表明，NGC 1097 LINER核的宽（$\sim$ 10，000 km s $^{-1}$）双峰H $α$剖面的短时间尺度（$\lesssim7$天）变化可能是由来自中心辐射低效吸积流（RIAF）的可变X射线发射驱动的。为了测试这种情况下，我们已经监测了NGC 1097核的X射线和紫外连续与斯威夫特和H $α$通量和配置文件中的光谱使用SOAR和Gemini-South从2012年8月至2013年2月。在监测活动期间，H $α$通量保持在非常低的水平-比以前活动中观察到的最大通量低3倍，并且仅显示有限的（$\sim 20\%$）变异性。X射线变化很小，整个活动期间只有$\sim 13\%$变化，而UV没有显示出显著变化。我们的结论是，H $α$轮廓变化的时间尺度接近光学观测的采样间隔，这导致X射线和H $α$通量之间只有边缘相关性。我们捕捉到NGC 1097中活动星系核处于非常低的活动状态，在这种状态下，电离源非常弱，只能电离盘中最内部的气体。尽管如此，这里提供的数据仍然支持这样的图片，即发射宽双峰巴耳末线的气体被位于盘的线发射部分的内径内部的高能光子源照射/电离。
2014-11-17 astro-ph.GA 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
Towards measuring supermassive black hole masses with interferometric observations of the dust continuum
本文主要研究活动星系核（AGN）以及热尘连续体的大小与宽线区（BLR）的关系。我们发现，使用光学/近红外干涉法（OI）测量的连续体尺寸大约是混响映射（RM）测量的两倍。OI和RM连续体尺寸都显示出与H $β$ BLR尺寸的紧密关系，仅具有0.25 dex的固有散射。因此，超大质量黑洞（BH）的质量可以简单地从尘埃的大小结合宽线宽和维里因子推导出来。由于这些BH质量的主要不确定性来自维里因子，基于连续体的BH质量的准确性接近于基于宽发射线的RM测量的准确性。此外，所需的连续测量可以在比RM所需的监测更短的时间尺度上获得，并且也比用OI解决BLR所需的时间效率更高。这项工作的主要目标是演示测量BH质量的基础上，我们的第一个校准的$R_\mathrm{BLR}$ - $R_\mathrm{d}$关系的尘埃连续体的大小。详细讨论了当前的限制和注意事项。未来的重力观测有望改进基于连续介质的方法，并有可能测量低红移宇宙中大样本活动星系核的BH质量。
2022-09-28 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
First Measurements of Black Hole Accretion and Radio-jet Timescales in a Young Quasar at the Edge of Reionization
本研究利用VLA对准同时观测数据建模，首次测量了再电离边缘年轻类星体的喷流谱年龄与动力学年龄，结合类星体寿命上限，发现类星体紫外亮相触发与相对论射电喷流启动时标相当，见证了宇宙早期黑洞与喷流相互作用的早期阶段。
2025-03-20 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.space-ph
