Quasi-periodic dipping in the ultraluminous X-ray source, NGC 247 ULX-1
大多数超亮X射线源（ULX）被认为是恒星质量的黑洞或超过爱丁顿极限吸积的中子星。从宽带光谱学确定致密物体的性质和吸积模式目前是一个挑战，但观察到的定时特性提供了对致密物体的深入了解以及几何形状和吸积过程的细节。在这里，我们报告的800 ksXMM牛顿运动的超软超铝X射线源，NGC 247 ULX-1的时序分析。在X射线光变曲线中出现深而频繁的下降，其幅度随着能带的增加而增加。功率谱和相干性分析揭示了倾斜优先发生在$\sim 5$ ks和$\sim 10$ ks时间尺度上。这种下降可能是由于中心X射线源被光学厚结构遮蔽（如吸积盘的翘曲），或者是由于吸积盘发射的风遮蔽，或者两者兼而有之。这种行为支持了超软ULX被认为接近吸积盘的观点。
2021-05-19 astro-ph.HE
A long-term X-ray monitoring of the ultraluminous X-ray source NGC 5408 X-1 with Swift reveals the presence of dips but no orbital period
NGC 5408 X-1是一个经过充分研究的超亮X射线源（ULX），多年来一直被认为发射出超过恒星质量黑洞爱丁顿极限的X射线。在本文中，我们报告了最广泛的X射线监测的ULX，使用超过四年的观测斯威夫特卫星。我们发现Strohmayer（2009）报告的115天周期在几个周期后就消失了，证实了Foster等人（2010）的怀疑，即周期很可能是超轨道的，而不是系统的轨道周期。我们还报告了一个明确的浸渍行为的来源，可能与（超）轨道现象。所有这些特征都让人想起银河系的X射线双星，并加强了它们与ULX的联系。对倾角进行更深入的观测可以帮助解决对ULX光谱成分解释的模糊性。
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the nature of the low state in the extreme ultraluminous X-ray pulsar NGC 5907 ULX1
本文通过2003-2022年对极亮超亮X射线脉冲星NGC 5907 ULX1的长期监测，发现其在2017-2020年低态期间发生显著自旋减慢，并利用螺旋桨效应和吸积力矩模型首次将该源磁场约束为大于1e13G。
2023-02-07 astro-ph.HE
Nature of the soft ULX in NGC 247: super-Eddington outflow and transition between the supersoft and soft ultraluminous regimes
我们报告的XMM-牛顿/钱德拉/斯威夫特/HST观测的超亮X射线源（ULX）在NGC 247，这是发现之间的超软超亮（SSUL）制度的光谱占主导地位的冷（$\sim 0.1$ keV）黑体组件和软超亮（SUL）制度具有可比的黑体和幂律组件共享的亮度。多历元观测揭示了黑体半径和温度之间的反相关性，$R_{\rm bb} \propto T_{\rm bb}^{-2.8 \pm 0.3}$，排除了标准的吸积盘作为软X射线发射的起源。软X射线发射在SSUL制度中的短时间尺度和长时间尺度上都比在SUL制度中更易变。我们认为，SSUL制度可能是一个延伸的超铝状态向高吸积端，是一个极端的情况下，SUL制度，黑体发射所产生的光球厚流出和硬X射线的发射泄漏从嵌入的吸积盘通过中央低密度漏斗或平流通过风。但是，不能排除超软ULX是几乎从侧面看的标准ULX的情况。在200 s的时间尺度上观察到通量下降。这种下降不能用吸收的增加来解释，但可能是由于吸积速率的变化或与风或盘中的热波动有关。NGC 247 ULX的光辐射在19，000 K的温度下呈现出半径为20 $R_\odot$的黑体光谱，可能来自OB超巨星伴星。
2016-08-25 astro-ph.HE
The long-term variability of a population of ULXs monitored by Chandra
本研究通过Chandra大计划监测三个邻近星系的ULX种群，发现其长期变异性行为多样，部分源支持超临界吸积模型，部分高变异性源未显示周期性或螺旋桨效应，并证实大量暂现ULX的存在。
2024-11-12 astro-ph.HE
The (re)appearance of NGC 925 ULX-3, a new transient ULX
我们报告了在NGC 925中发现的第三个ULX（ULX-3），钱德拉于2017年11月在$L_{\rm X} = (7.8\pm0.8)\times10^{39}$ erg s $^{-1}$的光度下检测到。对NGC 925存档数据的检查显示，雨燕在2011年以类似的高光度探测到了ULX-3，而XMM-牛顿在2017年1月以低得多的光度$L_{\rm X} = (3.8\pm0.5)\times10^{38}$ erg s $^{-1}$探测到了ULX-3。在2005年的一次钱德拉非探测中，该天体展示了大于26倍的高动态通量范围。在其高光度探测中，ULX-3使用$Γ=1.6\pm0.1$表现出硬幂律光谱，而XMM-牛顿探测稍微柔和，使用$Γ=1.8^{+0.2}_{-0.1}$，并且也与加宽的圆盘模型很好地拟合。长期光变曲线覆盖稀疏，可能与螺旋桨效应或大振幅超轨道周期一致，这两种情况都可以在ULX中看到，特别是那些有中子星吸积器的超X。对ULX-3的进一步系统监测将使我们能够确定ULX-3经历极端变异的机制，并更好地了解ULX的吸积过程。
2020-02-19 astro-ph.HE
XMM-Newton campaign on the ultraluminous X-ray source NGC 247 ULX-1: outflows
大多数ULX被认为是由超级爱丁顿吸积中子星和黑洞提供动力的。在爱丁顿速率之上，圆盘预计会膨胀，并通过辐射压力发射强风。最近在几个ULX中发现了风。然而，目前还不清楚是圆盘的增厚还是风的变化导致了在一些ULX中观察到的经典软态和超软态之间的切换。为了理解这种现象和整个超爱丁顿机制，我们用XMM-牛顿进行了一次大型（800 ks）观测活动，以研究NGC 247 ULX-1，它在超软和经典软ULX状态之间转换。新的观测结果显示了风的明确证据，这些风以高度电离的离子物种的发射和吸收线的形式存在，后者表明与其他ULX中的检测结果一致的轻微相对论流出（-0.17 c）。强烈的浸渍活动中观察到的光变曲线，主要是在最明亮的观测，这是典型的软ULXs，并表示吸积率和外观的倾角之间的密切关系。后者可能是由于增厚的光盘规模高度和风所示的一个逐步增加的蓝移的谱线。
2021-06-04 astro-ph.HE
Quasi periodic whispers from a transient ULX in M\,101: signatures of a fast-spinning neutron star?
利用Chandra和XMM-Newton资料，研究了M 101，4XMM J140314.2 $+$ 541806（以下简称J1403）超亮X射线源的异常时变。在过去的二十年中，J1403已经显示出X射线光度为$\sim1-3 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$的短持续时间爆发，以及光度为$\sim0.5-1 \times 10^{38}$ erg s $^{-1}$的较长间隔。双峰行为和快速爆发演化（有时只有几天）更符合一个中子星的吸积器/螺旋桨的情况下，比与恒星质量黑洞的规范爆发周期。如果这种情况是正确的，在吸积器和螺旋桨状态的光度表明一个快速的自旋（$P \approx$ 5毫秒）和低表面磁场（$B \sim 10^{10}$ G），尽管我们确定J1403作为一个高质量的X射线双星。J1403最引人注目的特性是存在强的$\sim$ 600-s准周期振荡（QPO），主要是在超铝状态期间的几个时期发现的$\approx 1.3-1.8$ mHz频率附近。我们说明了这样的QPO的属性，特别是它们的频率和振幅之间的变化和观察内，与各种技术（快速傅立叶变换，Lomb-Scargle periodograms，加权小波Z变换分析）。QPO频率范围$<$ 10 mHz是X射线双星和超亮X射线源中几乎未被探索的区域。我们比较我们的研究结果与其他吸积源中发现的（少数）非…
2022-01-18 astro-ph.HE
On the Magnetic Fields of Ultraluminous X-ray Pulsars
到目前为止，已经发现了相当多的超铝X射线（ULX）天体。在这项工作中，我们构建了一个超爱丁顿，磁吸积盘模型来估计偶极磁场的8个ULX星系的基础上，他们观察到的自旋上的变化和光度。我们得到了偶极磁场解的两个分支。它们分布在分别对应于低和高$B$溶液的$B\sim (0.16-64.5)\times 10^{10}\,{\rm G}$和$\sim (0.275-79.0)\times 10^{13}\,{\rm G}$范围内。低磁场解对应于中子星远离自旋平衡的状态，而高磁场解则接近自旋平衡。在Be型ULX双星中导出的超强磁场意味着Be型ULX双星中的吸积模式可能比持久ULX双星中的吸积模式更复杂，并且可能不能用磁化吸积盘模型来解释。我们建议，吸积器和螺旋桨制度之间的过渡可以用来区分低和高$B$磁场的解决方案，除了检测的回旋共振散射功能。
2021-03-30 astro-ph.HE
Spectral variability in Swift and Chandra observations of the Ultraluminous source NGC 55 ULX1
NGC 55 ULX 1是一个明亮的超铝X射线源，距离地球1.78 Mpc。我们分析了2013年4月至8月期间拍摄的20个Swift观测样本，以及2001年9月和2004年6月拍摄的两个Chandra观测样本。我们只发现了有限数量的光变曲线的下降，以前报道发生在这个源的边缘提示，虽然由于数据的低计数统计的不确定性很大。Chandra和Swift光谱显示出清晰的光谱变异性，这与在其他ULX中观察到的相似。我们可以解释这种光谱的变化方面的变化，在两个标准化和固有的柱密度的两个组件的模型组成的黑体（软组件）和多色吸积盘（硬组件）。我们讨论的可能性，强大的外流喷出的光盘是部分负责这种光谱的变化。
2015-01-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Variable polarisation and Doppler tomography of PSR J1023+0038 - Evidence for the magnetic propeller during flaring?
过渡毫秒脉冲星是在吸积低质量X射线双星（LMXB）状态和非吸积射电脉冲星状态之间交替的系统。当处于LMXB状态时，它们的X射线和光学光变曲线显示出快速的耀斑和下降，其起源还不清楚。我们目前的结果，从我们的光学和近红外观测运动PSR J1023+0038，过渡毫秒脉冲星观测吸积状态。我们的宽带光学偏振测量表明，该系统显示出内在的线性偏振，其程度与光发射相关，即偏振可以在耀斑期间被稀释。然而，在耀斑期间的位置角的变化表明在耀斑期间的额外新兴的偏振分量。我们还发现，基于我们的H $_α$光谱和多普勒层析成像，有迹象表明，在吸积盘的结构/排放的变化在耀斑期间，可能是由于吸积流的变化。这一点，再加上耀斑期间偏振的变化，可能标志着系统中存在磁螺旋桨质量喷射过程。此外，我们在光学和近红外耀斑的轮廓分析表明，近红外耀斑是至少一样强大的光学的，都可以表现出过渡时间尺度小于3秒。因此，光学/近红外耀斑似乎起源于一个单独的，偏振的瞬态分量，这可能是由于汤姆逊散射螺旋桨喷射物质。
2017-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Monitoring of the eclipsing Wolf-Rayet ULX in the Circinus galaxy
我们研究了圆规星系中的食超亮X射线源CG X-1，重新检查了20年的{ \it Chandra}和{ \it XMM-Newton}观测。短周期双星（7.21小时）和高亮度（$L_{\rm X} \approx 10^{40}$ erg s $^{-1}$）表明沃尔夫-拉叶的施主，接近填满它的洛希叶;这是迄今为止已知的最明亮的沃尔夫-拉叶X射线双星，也是引力波合并的潜在祖先。我们相连接的所有意见，并显示出一个有趣的倾斜模式的X射线光曲线，从轨道到轨道的变化。我们解释的下降部分掩星的X射线发射区的快速移动的康普顿厚的气体块。我们认为，掩星云是致密壳层的碎片，当它在更大质量的施主的风中运行时，被致密物体前方的弓形激波扫过。
2019-03-06 astro-ph.HE nucl-th
CG X-1: an eclipsing Wolf-Rayet ULX in the Circinus galaxy
利用Chandra、XMM-Newton和ROSAT卫星对食X射线源Circinus Galaxy X-1（GG X-1）的时变和光谱特性进行了研究。我们对20年来观测到的光变曲线进行了相位连接，得到了最佳拟合周期$P = (25,970.0 \pm 0.1)$ s $\approx$ 7.2 hr和周期导数$\dot{P}/P = ( 10.2\pm4.6) \times 10^{-7}$ yr $^{-1}$。X射线光变曲线显示了不对称的日食，有急剧的入口和缓慢的，不规则的出口。月食的轮廓和持续时间在每个周期都有很大的变化。我们表明，X射线光谱是一致的幂律样组件，吸收中性和电离的康普顿薄材料，并由康普顿厚，部分覆盖介质，负责不规则的倾角。高X射线/光通量比排除了CG X-1是前景激变变星的可能性;与以前的研究一致，我们得出结论，它是由沃尔夫-拉叶星或剥离氦星馈送的紧凑型超亮X射线源的第一个例子。它的未遮蔽光度在$\approx$ 4 $\times 10^{39}$ erg s $^{-1}$和$\approx$ 3 $\times 10^{40}$ erg s $^{-1}$之间变化。施主星和超爱丁顿紧凑型物体驱动强大的外流：我们认为，掩星云产生在风-风碰撞区域和在弓激波在前面的紧凑型物体。在Wolf-Rayet X射线双星中，CG X-1是研究超临界吸积和近距离双星演化的特…
2019-04-30 astro-ph.HE
NuSTAR J095551+6940.8: a highly magnetised neutron star with super-Eddington mass accretion
在M82中发现的超亮X射线源（ULX）X-2是一颗吸积脉冲星，这对ULX的一个子集的性质有了新的认识，同时也对超级爱丁顿吸积的性质提出了新的问题。在这里，通过数值求解的扭矩方程的吸积脉冲星的框架内的磁吸积盘的情况下，我们表明，三类解决方案，对应于不同的值的磁场，数学上是允许的。我们认为，最高的磁场之一，对应于B $\sim 10^{13}$ G，有利于基于物理考虑和所观察到的属性的源。特别地，这是唯一的解决方案，其可以解释所观察到的$\dot{P}$的变化（在四个时间间隔上），而不需要$\dot{M}$的重大变化，这将与源在相同时间期间的近似恒定的X射线发射不一致。对于这个解决方案，我们发现，源只能容纳中等量的光束，0.5 $\lesssim b < 1$。最后，我们表明，亮度的上限，L $_X < 2.5 \times 10^{38}$ erg s $^{-1}$从档案观测，是一致的，与高度磁化的中子星在推进器阶段在那个时候。
2015-01-23 astro-ph.HE
Transition to the disk dominant state of a new ultraluminous X-ray source in M82
我们报告的第三个，新的超亮X射线源（ULX）的星暴星系M82的识别。在此之前，观测到的源通量与银河系黑洞双星（BHB）的高状态一致。我们观察到通量高达（6.5 +/- 0.3）E39尔格/秒的超铝制度。当源不处于低/硬态时，使用圆盘模型的光谱拟合表明，圆盘光度随着圆盘内部温度升高到4.8 +/- 0.9的幂而变化，这与银河系BHB在热主导状态下的行为一致。用广义相对论修正的圆盘模型拟合光谱表明，该源包含一个质量小于100个太阳质量的快速旋转的黑洞。在源光谱中发现了一个软过剩，这可能是大量外流产生的光球的黑体发射。在耀斑期间，源也显示出软下降。
2010-05-04 astro-ph.HE
Monitoring the Very-Long-Term Variability of X-ray Sources in the Giant Elliptical Galaxy M87
我们报告了我们在巨型椭圆星系M87的X射线双星（XRB）中寻找非常长期（数周至数年）的变化。我们已经使用档案钱德拉成像观测到的长期变化的8个最明亮的成员的XRB人口在M87。一些光源的峰值亮度超过了~ 10^{39} erg/s的超发光X射线源（ULX）阈值亮度，其中一个光源可能会出现下降或日食。我们发现，对于一个源，如果它有类似的调制幅度在SS 433，那么周期可恢复性分析当前的数据将检测到周期性调制，但只有一个狭窄的范围内的周期小于120天。我们的结论是，一个专门的监测活动，适当定义的采样，是必不可少的，如果我们要适当调查的性质，长期调制，如那些在银河系的来源。
2013-05-06 astro-ph.HE
Discovery of pulsation dropout and turn-on during the high state of the accreting X-ray pulsar LMC X-4
2015年10月和11月对发光X射线脉冲星LMC X-4的两次\textit{NuSTAR}观测捕获了来自该源的几次明亮的吸积耀斑，该源具有长期的稳定脉冲和超轨道行为。我们提出了一个定时分析这些数据中，我们检测到一个快速的脉冲打开与吸积耀斑，在此期间，源达到超爱丁顿光度。脉动，这是通常看到从这个来源，被发现只发生了大约一个小时之前，并在明亮的耀斑。超过一个小时的耀斑之前和之后，我们发现脉动是微弱的或不存在的，与分数RMS振幅小于0.05。在耀斑爆发时，脉冲轮廓表现出0.25个周期的相移，这可能与发射几何形状的变化有关。这种在耀斑之前发生的脉冲强度的增加不能用螺旋桨效应来解释，并且可能提供了在接近爱丁顿极限和ULX双星的磁特性之间的联系。
2018-06-28 astro-ph.HE
Recurrent Instability in LMXB Accretion Disks: How Strange is GRS 1915+105?
低质量X射线双星（Low Mass X-Ray Binaries，LMXB）是一个致密的天体通过吸积盘从伴星吸积而来的系统。LMXB的X射线特性在从毫秒到几十年的时间尺度上显示出强烈的变化，其中大部分与内部吸积盘的极端环境有关，因此了解这种行为是理解物质在这种环境中如何行为的关键。GRS 1915+105和MXB 1730-335是两个LMXB，它们表现出特别不寻常的变异性。GRS 1915+105显示了大量不同类别的秒至分钟尺度变化，包括重复的下降和耀斑模式。MXB 1730显示II型X射线暴; X射线强度以分钟级增加，突然开始并缓慢衰减。最近，两个新的天体IGR J17091-3624和GRO J1744-28显示出类似的行为。在这篇论文中，我提出了一个新的框架与IGR J17091中的变异性进行分类。我执行这个源和GRS 1915之间的比较研究。在GRS 1915中，硬X射线在所有可变性类别中都滞后于软X射线;在IGR J17091中，我发现这种滞后的符号在可变性类别之间变化。此外，虽然GRS 1915+105的吸积接近其爱丁顿极限，但我发现IGR J17091-3624的吸积只有其爱丁顿极限的5-33%。我还对GRO J1744的变异性进行了研究，发现它比MXB 1730更复杂，至少由4种不同的现象组成，这些现象可能有不同的物理起源。这些现象之一，“结构性爆发”，由类似于G…
2019-03-15 astro-ph.HE
Unveiling the redback nature of the low-mass X-ray binary XSSJ1227.0-4859 through optical observations
奇特的低质量X射线双星XSSJ 12270 -4859，与费米/LAT源2FGLJ 1227.7 -4853有关，在大约十年的时间里一直处于X射线、伽马射线和光学低光度持续状态，直到2012年底，它进入了有史以来观测到的最暗状态。这个致密天体的性质一直存在争议，直到2014年初发现了一颗1.69毫秒的射电脉冲星。我们目前的光学光谱和光学/近红外测光在以前的光明和最近的微弱状态。我们确定了第一个分光轨道星历和精确的轨道周期6.91246（5）h。我们推测这是一颗中等G型施主星，距离d=1.8-2.0kpc。供体光谱类型从G5 V到F5 V在下部和上部接合处之间变化，这是强辐射效应的特征。我们推断出双星倾角为45度<~ i <~ 65度，质量在1.4-3M_sun范围内的中子星的施主质量为0.06-0.12M_sun。因此，这个二进制文件作为第七个成员加入了“redbacks”组。在高态，发射线揭示了吸积盘的存在。它们往往在施主星上合处消失，在那里也优先观察到耀斑和随机下降的发生。这种行为可能与最近提出的中子星的螺旋桨机制有关，该机制在高态期间在该系统中起作用。在低状态下，所有轨道阶段都没有发射线，表明吸积已经完全关闭，XSSJ 12270 -4859已经从吸积动力阶段过渡到旋转动力阶段。
2014-08-28 astro-ph.HE
