The MAVERIC survey: A hidden pulsar and a black hole candidate in ATCA radio imaging of the globular cluster NGC 6397
使用16.2小时的射电观测的澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)和档案钱德拉数据,我们发现$>5σ$无线电对应的4个已知的和3个新的X射线源的半光半径($r_\mathrm{h}$)的银河系球状星团NGC 6397。先前建议的毫秒脉冲星(MSP)候选者,U18,是一个陡谱($S_ν\propto ν^α$ ; $α=-2.0^{+0.4}_{-0.5}$)射电源,具有$54.7\pm 4.3~\mathrm{μJy}$的5.5 GHz通量密度。我们认为,U18最有可能是一个“隐藏”的MSP,是不断隐藏的等离子体冲击之间的碰撞风从脉冲星和伴星。到目前为止,没有探测到无线电脉动可能是在这种冲击风中增强散射的结果。另一方面,我们观察到已知MSP PSR J1740-5340(U12)的5.5 GHz通量在1.4 GHz日食期间减少了$>2.8$的因子,表明无线电通量被其冲击风吸收。如果U18确实是一颗脉冲星,它的脉动是分散的,我们注意到与U12在日食中的通量减少的对比,这证明了在相同的无线电频率下有两种不同的日食机制。除了U12和U18,我们还发现了其他5个钱德拉X射线源的射电协会,其中4个可能是背景星系。最后一个是U97,它显示出强烈的H $α$变化,这是神秘的;它可能是一个静止的黑洞低质量X射线双星,或者更不寻常的东西。
2020-02-29 astro-ph.HE
A VLITE Search for Millisecond Pulsars in Globular Clusters: Discovery of a Pulsar in GLIMPSE-C01
本研究利用VLITE及VCSS数据搜索97个球状星团的低频射电源,在GLIMPSE-C01中发现候选毫秒脉冲星,经多波段观测及存档数据验证其性质,证明低频陡谱源搜索是识别脉冲星的有效方法。
2023-12-18 astro-ph.HE
Influences of dynamical disruptions on the evolution of pulsars in globular clusters
研究比较核心坍缩与非核心坍缩球状星团中的脉冲星,发现前者自转更慢、1.4 GHz射电光度更高,表明致密双星频繁扰动会中断再循环阶段的角动量转移与磁场衰减。
2023-08-09 astro-ph.HE
X-ray Counterparts of Millisecond Pulsars in Globular Clusters
为了统一评价球状星团毫秒双星的光谱性质和光度,我们系统地研究了它们的X射线发射特性。通过将星团双星的无线电时间位置与高分辨率钱德拉图像进行交叉相关,发现在9个不同的球状星团系统中发现了31个X射线对应物,包括47 Tuc中的那些。时间分析已经进行了相应的存档钱德拉数据的时间分辨率的所有来源。利用M28,M4和NGC 6752的未发表数据,我们可以获得位于这些星团中的毫秒脉冲星对应物的进一步约束。计算了36个未探测到对应X射线的样品的计数率和能流上限。比较M28中PSR J1821-2452的X射线和射电脉冲轮廓以及47个图克星PSR J 0024 - 7204 D、O、R,表明两个波段之间存在某种对应关系。我们发现球状星团毫秒双星的X射线效率与在银河场旋转驱动双星中观测到的Lx ~ 10^-3 Edot效率非常一致。银道面和球状星团中的毫秒级双星在X射线发射特性上似乎没有明显的差别。
2010-06-02 astro-ph.HE
A Search for Millisecond Pulsars in Fermi LAT-Detected Globular Clusters
我们在费米大天区望远镜探测到的两个球状星团中搜寻了毫秒双星。这些星团在伽马射线探测之前不含已知的MSP。发现的伽马射线发射从许多MSP和流行的MSP在球状星团点人口的MSP作为检测到的GeV的排放的可能来源,指导我们寻找新的集群MSP。我们在2GHz的绿岸终极脉冲星处理仪器脉冲星后端在绿岸望远镜使用相干去色散模式观测NGC 6652和NGC 6388。我们在NGC6652的γ射线误差圆中发现了一个MSP。这颗脉冲星很有趣,因为虽然位置上与GC一致,但它的色散测量值比NE2001银河系自由电子密度模型预期的要低得多。目前还不清楚MSP是前景脉冲星还是星团成员,以及脉冲星、星团还是两者都是伽马射线发射的原因。MSP的计时将给出脉冲星的位置,如果脉冲星位于星团中心的几个核心半径内,则可以将其确定为星团成员,以及有机会搜索伽马射线脉动并确定GeV发射的起源。
2011-11-02 astro-ph.HE
LMXB populations in galaxy outskirts: globular clusters and supernova kicks
这是第一次,我们系统地探讨了人口的离散X射线源的早期型星系的外围。基于钱德拉观测到的20个星系的广泛样本,我们在它们的外围探测到了X射线源的过密度。过密度表现为星系周围的已分辨源的晕圈。这些光晕比恒星光更宽,延伸到至少~ 10 Re(Re是有效半径)。这些晕是由比~ 5E 38 erg/s更暗的源组成的,而更亮的源似乎遵循恒星光的分布,这表明多余的源群由中子星双星组成。根据星系样本的质量和球状星团出现的频率将星系样本分为4组,发现除了球状星团含量较低的低质量星系外,其余星系样本都存在扩展晕。我们认为扩展晕可能由两个独立的组成部分组成,一个是位于球状星团(GC)中的低质量X射线双星(LMXB),它被认为具有比恒星光更宽的分布,另一个是被超新星爆炸踢出母星系主体的中子星(NS)LMXB。NGC 4365的深层光学和X射线数据支持这一结论。对于这个星系,我们在4-10 Re区域确定了60.1+/-10.8个多余源,其中约40%位于GC中,而约60%是场LMXB。我们将后者解释为踢NS LMXB。我们讨论了这些结果对黑洞和中子星的出生踢分布的影响。
2013-05-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
No Evidence for Intermediate-Mass Black Holes in Globular Clusters: Strong Constraints from the JVLA
以寻找吸积中等质量黑洞为目标,我们报道了对银河系三个球状星团:M15,M19和M22核心的超深Jansky VLA射电连续谱观测结果。在6 GHz的平均频率下,我们达到了1.5-2.1 μ J/梁的均方根噪声水平。在任何集群的中心都没有观察到源。对于一组关于吸积性质的保守假设,我们将IMBH的3-sigma上限设置为360-980 M_sun。这些极限是对任何球状星团所得到的最严格的极限之一。他们补充了越来越多的工作,表明(a)IMBH ~> 1000 M_sun在球状星团中是罕见的,或者(b)当存在时,IMBH以非常低效的方式吸积。
2012-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The first MeerKAT S-band globular cluster pulsar survey
University of Cagliari(卡利亚里大学);INAF – Astronomical Observatory of Cagliari (OAC)(意大利国家天体物理研究所 - 卡利亚里天文台(OAC));Fakultät für Physik, Universität Bielefeld(比勒费尔德大学物理学院);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文学系乔德雷尔银行天体物理学中心)
首次 MeerKAT S 波段巡天搜索 14 个球状星团,重新探测 39 颗已知脉冲星并新发现 4 颗毫秒脉冲星,验证了高频搜索在强色散环境中的有效性。
2026-09-10 astro-ph.HE
Recurrent X-ray flares of the black hole candidate in the globular cluster RZ 2109 in NGC 4472
本文对室女座星系NGC 4472中球状星团RZ 2109的超亮X射线源XMMU J122939.7+075333的X射线观测结果进行了系统分析。包括在以前的作品中忽略的观测和时间间隔,并仔细选择提取区域和能带,使我们能够确定新的耀斑发作,除了那些使它成为球状星团中最好的黑洞候选者之一。虽然大多数观测都太短和太稀疏,无法识别一个有规律的模式,最近的三个X射线耀斑的间隔是兼容的一个~34小时的复发时间。如果未来的观测证实了这一点,这种行为以及X射线耀斑的软光谱将与最近在星系核中发现的准周期性爆发惊人地相似。根据对这些系统和一类特殊的河外X射线瞬变的一种可能的解释,我们探讨了XMMU J122939.7+075333可能由中等质量(M~700 Msun)黑洞对白矮星的部分破坏提供动力的可能性。
2022-02-17 astro-ph.HE
Broad [OIII] in the globular cluster RZ 2109: X-ray ionized nova ejecta?
我们研究了在球状星团RZ 2109中观测到的非常宽(~1500 km/s)和明亮(L_5007 ~ 1.4e37 erg/s)的[OIII]谱线发射可能是由同一个球状星团中的明亮(L_X ~ 4 e39 erg/s)X射线源产生的新星喷出物的光电离所解释的。我们发现这种假设是合理的,并解释了RZ 2109光谱的大部分特征(线亮度,H发射线的缺失,线轮廓的特殊不对称性);另一方面,它要求新星喷出物相对较大(>~ 0.5 e-3 Msun}),并且新星位于距离X射线源<~ 0.1 pc的位置。我们还预测了RZ 2109谱线发射的时间演化,以便将来的观测可以用来测试这种情况。
2012-03-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
A radio frequency study of the accreting millisecond X-ray pulsar, IGR J16597$-$3704, in the globular cluster NGC 6256
我们介绍卡尔G。位于球状星团NGC 6256的新吸积毫秒X射线脉冲星(AMXP)IGR J16597 $-$ 3704的Jansky甚大阵射频观测。利用这些数据,我们检测到IGR J16597 $-$ 3704的无线电对应物,并确定改进的源位置。配对我们的无线电观测与准同步Swift/XRT X射线观测,我们把IGR J16597 $-$ 3704的无线电-X射线光度平面,在那里我们发现,IGR J16597 $-$ 3704是一个无线电更安静的中子星低质量X射线双星已知的日期。我们讨论的机制,可能会支配无线电光度(反过来喷流生产和演变)AMXPs。此外,我们使用我们推导出的无线电位置,以寻找一个对应的档案哈勃太空望远镜和钱德拉X射线天文台的数据,并估计上的X射线亮度的IGR J16597 $-$ 3704在平静的上限。
2018-01-17 astro-ph.HE
Globular Cluster Ultraluminous X-ray Sources in the Furthest Early-Type Galaxies
球状星团中的超亮X射线源(ULX)是通过目前尚不确定的吸积机制获得高X射线亮度的低质量X射线双星。使用档案钱德拉和哈勃太空望远镜的观测,我们进行了体积有限的搜索($\lesssim$ 70 Mpc)的21个最大的($>10^{11.5} M_\odot$)早期型星系,以确定ULX主办的球状星团(GC)的候选人。我们在每个星系有效半径的5倍范围内发现了34个ULX候选者,其中10个($\sim29.4\%$)可能由GC托管。将这些新的候选GC ULX的空间和光度分布与先前确定的GC ULX进行比较,显示它们是相似的:两个样本的峰值都在$L_X \sim$几个$\times 10^{39}$ erg/s,并且通常位于其宿主星系的几个有效半径内。
2022-11-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
The off-axis jet structure in Mrk 501 at mm-wavelengths
我们目前的结果从43 GHz(VLBA,6个纪元,从2012.2到2013.2)和86 GHz(GMVA,一个纪元,在2012.4)的观测对喷流的基础上TeV Blazar Mrk 501。43-GHz的数据分析揭示了一个新的功能,位于东北部的无线电核心,与几十mJy的通量密度,垂直于喷流轴。86 GHz图像显示喷流特征位于射电核心东南0.75 mas处,这与以前的结果一致。0.75mas特征的高斯模型位置与43 GHz图像中喷流的高斯模型位置不一致,但发现了一个辐射分布,并讨论了43 - 86 GHz之间的核、东北特征和喷流特征的光谱指数,分别表现为平陡、陡和平反。
2015-05-17 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
The MAVERIC Survey: Radio catalogs and source counts from deep Very Large Array imaging of 25 Galactic globular clusters
MAVERIC巡天是对银河系球状星团进行的第一次深射电连续成像巡天,其中心目标是发现和分类吸积的致密双星,包括恒星质量的黑洞。本文给出了25个超深卡尔G. Jansky Very Large Array观测平均观测时间为10小时每集群,导致典型的均方根灵敏度为2.3和2.1微焦耳每束在5.0和7.2 GHz的中心频率,分别。在我们的调查中,我们检测到近1300个来源在5西格玛,虽然其中许多可能是背景源,我们也发现了强有力的证据,在一些集群的无线电源过剩。团芯中源的射电谱指数分布与背景不同,呈双峰分布。我们尝试性地将陡谱源(在5.0 GHz时亮得多的源)归类为毫秒双星,将平谱源归类为紧凑型或其他类型的双星。这些临时分类将随着未来X射线和光学数据的增加而得到巩固。我们的图像的外部区域代表一个深,相对较宽的领域(~ 0.4/sq。度)和高分辨率C波段背景调查,我们提出了该地区的源计数计算。我们亦会向公众发放这25个星团的连续射电图像。
2022-04-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Evidence for an intermediate-mass black hole in the globular cluster NGC 6624
PSR B 1820 $-$ 30 A位于球状星团NGC 6624中,是已知距离任何球状星团中心最近的脉冲星。我们提出了超过25年的高精度计时观测的毫秒脉冲星,并获得四个旋转频率时间导数测量。模拟这些高阶导数是由于轨道运动,我们发现的解决方案表明,脉冲星是在一个低偏心率($0.33\lesssim e\lesssim0.4$)较小的轨道与低质量的同伴(如主序星,白矮星,中子星,或恒星质量黑洞)或高偏心率($e\gtrsim0.9$)较大的轨道与大质量的同伴。星团的质量性质和4U 1820 $-$ 30和星团中其他恒星的观测性质都反对低偏心率的可能性。高偏心率解表明,脉冲星最有可能绕着位于星团中心的质量为$> 7,500$ ~M $_\odot$的中等质量黑洞(IMBH)运行。球状星团的引力模型,其中包括这样一个中央黑洞(BH),预测的加速度与测量的脉冲星相当。进一步预测了IMBH的最小质量为$\sim60,000$ ~M $_\odot$ .考虑到对观测周期导数的相关贡献,脉冲星的$γ$射线效率应该在0.08和0.2之间。我们的研究结果表明,其他球状星团也可能包含中心黑洞,它们可能通过研究足够接近它们中心的新黑洞来揭示。请注意,我们在第5节中发现了一个错误,因此,上述$\sim$ 60,000 ~M $_\odot$质量必须替换为正确的模型相关质量限值$\sim$ 20,000 ~…
2017-05-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Is the M81 Fast Radio Burst Host Globular Cluster Special?
该研究利用HST数据测量M81中FRB宿主球状星团的结构,发现其遭遇率略高于对比样本,但不足以强约束FRB的动力学形成。
2023-10-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio Timing and Optical Photometry of the Black Widow System PSR J1953+1846A in the Globular Cluster M71
本文报道了球状星团M71中一颗“黑寡妇”毫秒脉冲双星PSR J 1953 + 1846 A的天体测量、自旋和轨道参数的测定。利用射电授时获得的精确位置和轨道参数,对ACS/Hubble空间望远镜图像中的光学伴星进行了识别。它是一颗微弱的变星(m_F606 W>=24,m_F814 W>=23),距离脉冲星计时位置仅0.06”。光变曲线在脉冲星下合点处显示出最大值,在脉冲星上合点处显示出最小值,从而证实了与该系统的关联。光学调制的形状表明伴星被加热,可能是脉冲星风。与X射线光变曲线的比较可能表明,由于脉冲星风和伴星释放的物质之间的相互作用,存在着双星内部的激波。这是继COM-M5 C之后第二次在球状星团中发现黑寡妇脉冲星的光学伴星。有趣的是,这两个伴星显示出相似的光变曲线,并且在颜色星等图中共享相同的位置。
2015-05-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of redback radio pulsars in globular clusters
我们研究了由一个正常的,中等质量的恒星和一个中子星组成的密近双星系统的演化,考虑了典型的球状星团(Z = 0.001)中存在的化学成分。我们寻找相似之处和差异,就太阳能成分捐助恒星,我们在过去进行了广泛的研究。作为一个明确的例子,我们执行一个应用程序中的一个红背位于一个球状星团。我们进行了详细的网格模型,以找到系统,代表所谓的红背双星射电脉冲星系统与捐助者的恒星质量在0.6和2.0太阳质量和轨道周期在0.2 - 0.9天的范围内。我们发现,这些双星系统的演变是相当类似的太阳组成的对象,使我们能够占红背的发生在球状星团,作为主要的物理成分是辐射反馈。Redback系统处于准RLOF状态,即几乎充满其相应的Roche瓣。在辐照循环期间,系统在半分离和分离状态之间交替。当分离时,该系统看起来像一颗毫秒脉冲双星,称为红背星。星周物质,如在红背上看到的,是在前一个半分离阶段之后留下的。考虑辐照的射电脉冲双星系统的演化成功地解释了红背双星在低金属丰度环境(如球状星团)中的出现,并提供了一种途径。尽管施主星的低金属含量可能会导致系统远离红背配置,但情况仍然如此。
2016-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR