Exploring the broadband spectral and timing characteristics of GRS 1915+105 with AstroSat and NICER observations
本文利用 AstroSat 与 NICER 的 2017 年同步观测分析 GRS 1915+105,发现约 2 Hz 时变特征需由电晕加热率先变化并驱动盘参数改变来解释。
2024-08-06 astro-ph.HE
The faint "heartbeats" of IGR J17091-3624: an exceptional black-hole candidate
我们报告的前180天的RXTE观测的黑洞候选人IGR J17091-3624的爆发。这个源表现出各种各样的复杂的光变曲线模式,包括强耀斑与安静间隔交替的周期。类似的X射线光变曲线模式已经在(到目前为止)独特的黑洞系统GRS 1915+105中发现。在Belloni等人(2000年)为GRS 1915+105定义的变率类别的背景下,我们发现IGR J17091-3624显示了ν、ρ、α、λ、β和μ类别以及类似于χ类别的安静期,所有这些都发生在2-60 keV计数率水平上,这可能比GRS 1915+105中观察到的低10-50倍。所谓的ρ级“心跳”快至每隔几秒出现一次,慢至约100秒,在硬度-强度图中描绘出一个循环,类似于先前在GRS 1915+105中看到的循环。然而,当GRS 1915+105顺时针穿过这个环时,IGR J17091-3624在相反的方向上这样做。我们简要地讨论了我们的研究结果的背景下提出的GRS 1915+105的模型,并发现,要么所有的模型需要近爱丁顿光度GRS 1915+105的变化失败,或IGR J17091-3624在于在一个距离远远超过20千秒差距,或者,它拥有一个最小的质量黑洞已知(< 3 M_太阳)。
2011-12-11 astro-ph.HE
Study of timing evolution from non-variable to structured large-amplitude variability transition in GRS 1915+105 using AstroSat
在这项工作中,我们提出了一个$\sim$ 90 KS连续监测银河系微类星体GRS 1915+105与AstroSat时,源经历了一个重大的转变,从一个非变量,$χ$类(类似于无线电安静$χ$类)的结构,大振幅,周期性心跳状态(类似于$ρ$类)。我们表明,这种过渡发生通过一个中间状态时,大振幅,不规则的变化,在软X射线波段的数百秒的顺序变成了100-150秒的规则,结构,近周期耀斑。在3-5 Hz频率范围内的强低频准周期振荡(LF QPO)的性质也在这些变化过渡期间轻微地演变。我们还研究了在QPO和谐波分量和动态功率谱的时滞和均方根谱。我们注意到心跳状态和$ρ$类之间的一些重要区别。有趣的是,在硬X射线波段的时间平均的LF QPO属性是相对稳定的三个状态相比,观察到的显着的演变慢变化特性在MHz的频率。LF QPO的这种相对稳定性意味着决定LF QPO性质的内盘-日冕耦合吸积流可能不会被长、大振幅耀斑的发射所中断。
2018-11-09 astro-ph.HE
Accretion Flow Properties of GRS 1915+105 During Its $θ$ Class Using AstroSat Data
银河系微类星体GRS 1915+105表现出丰富的可变性,可分为不同的类别。本文通过对GRS 1915+105的时间和光谱分析,研究了光变曲线为$θ$类变时吸积流的性质。为此目的,我们使用的LAXPC数据从印度的第一个多波长天文卫星AstroSat的机会观测的目标。$θ$类的特点是光变曲线中反复出现U形区域,其中光子计数率首先快速下降,然后缓慢增加。在我们的分析中,我们使用了2016年3月4日前两个轨道(02345和02346)的U形区域。在这两种情况下,动态功率密度谱(PDS)在$4-5$ Hz附近显示出显著的功率,表明在该频率间隔附近存在低频准周期振荡(QPO)。QPO频率随时间的增加时,能量通量的增强也发生。从光谱的演变,我们确定在这两个观测的吸积流参数的演变。在$4-25$ keV能区,用基于跨音速流解的双组分对流(TCAF)模型对谱进行拟合,结果表明,随着辐射强度的增加,Keplerian盘吸积率增大,而离心压力驱动的激波阵面位置减小.在这两个数据中,幂律光子指数随强度的逐渐增加,表明源的逐渐软化。
2021-07-05 astro-ph.HE
AstroSat/LAXPC reveals the high energy variability of GRS 1915+105 in the chi class
我们对2016年3月期间GRS 1915+105的9个{ \it AstroSat}的LAXPC观测数据进行了首次快速分析,当时该源具有无线电安静$χ$类的特征。我们发现,一个简单的圆盘黑体辐射的经验模型,带有康普顿化和宽高斯铁谱线,能以1.5%的系统不确定度和4%的背景通量不确定度拟合3- 80 keV的时间平均谱。一个简单的死区时间校正的泊松噪声电平谱匹配良好,直到50 kHz的观察到的高频功率谱,正如预期的数据显示没有显着的高频($> 20$ Hz)的功能。能量依赖的功率谱揭示了强的低频(2 - 8 Hz)准周期振荡(LQPO)及其谐波以及宽带噪声。QPO频率随通量迅速变化(约5小时内接近4 Hz)。随着QPO频率的增加,在高能区(> 8 keV)出现了显著的过量噪声分量。在QPO频率处,作为能量的函数的时间滞后具有非单调行为,使得滞后随着能量减小直到约15 - 20 keV,然后对于更高的能量增加。这些初步结果基准LAXPC在高能量下的性能,并确认其数据可用于更复杂的分析,如通量或频率分辨光谱定时研究。
2016-08-25 astro-ph.HE
Disc-corona interaction in the heartbeat state of GRS 1915+105
时序分析提供了物质吸积到中子星和黑洞上的动力学信息,因此对于研究这些物体周围的吸积流的物理特性至关重要。然而,很难将不同的变率分量与吸积流的每个光谱分量联系起来。我们采用几种新的方法,两个罗西X射线定时探测器观测的黑洞双GRS 1915+105在其心跳状态,探讨的X射线变异的起源和吸积流组件的相互作用。我们提供了一个很有前途的窗口到光盘电晕相互作用,通过分析形成区域的光盘非周期性的变化与不同的时间尺度,通过比较相应的跃迁能量的振幅比谱。在以前的论文中,我们分析了傅立叶功率密度作为能量和频率的函数,研究起源的非周期性的变化,并结合分析与相位滞后作为频率的函数,得出一个图片的盘-电晕相互作用在这个源。我们在这里,第一次,调查作为能量和频率的函数的相位滞后,并显示一些有趣的细节的盘-日冕相互作用。此外,从振幅比谱的形状和其他几个方面的结果表明,准周期振荡起源于日冕。
2017-12-12 astro-ph.HE
A model for the energy-dependent time-lag and rms of the heartbeat oscillations in GRS 1915+105
依赖于能量的相位滞后揭示了关于各种光谱分量之间的因果关系和关于致密物体周围的吸积几何性质的重要信息。GRS 1915+105在其心跳振荡类/ $ρ$状态下的时间滞后和分数均方根(rms)谱在基频和谐波频率处显示出特殊的行为,其中基频处的滞后在$\sim$ 10 keV处显示出转向,而谐波处的滞后至少在$\sim$ 20 keV之前没有显示出任何转向。滞后的幅度是几秒的量级,因此不能归因于光的旅行时间效应或康普顿化延迟。连续X射线光谱可以粗略地描述由一个磁盘黑体和硬X射线幂律分量,并从相位分辨光谱,它已被证明,在振荡过程中的内部磁盘半径变化。在这里,我们提出,有一个延迟的反应的内盘半径(DROID)的吸积率,使$r_{in}(t)\propto \dot{m}^β(t-τ_d)$。波动的吸积率驱动的振荡后,一个时间延迟$τ_d$的内半径,而幂律组件立即响应。我们表明,在这样的情况下,一个纯粹的正弦振荡的吸积率不仅可以解释的形状和大小的能量依赖均方根和时间滞后谱的基本,但也下一个谐波只有四个自由参数。
2016-01-20 astro-ph.HE
Correlations between QPO frequencies and spectral parameters of GRS 1915+105 using AstroSat observations
本文利用 AstroSat 的 LAXPC/SXT 宽带数据,发现 GRS 1915+105 的 C 型及约70 Hz高频QPO频率均随截断半径遵循相对论动力学频率趋势。
2023-07-10 astro-ph.HE
The Physics of the 'Heartbeat' State of GRS 1915+105
我们提出了第一个详细的相位分辨光谱分析的联合钱德拉高能透射光栅光谱仪和罗西X射线定时探测器观测的rho变异类的微类星体GRS 1915+105。rho周期显示了一个高振幅的双峰耀斑,大约每50秒重复一次,有时被称为“心跳”振荡。振荡的光谱和时间特性与辐射压不稳定性和内盘局部爱丁顿极限的演化是一致的。我们利用强变化的X射线连续谱,铁发射线,和吸积盘风探测吸积几何超过近六个数量级的距离黑洞。在小尺度(1-10 R_g)下,我们探测到一个韧致辐射爆发,它似乎发生在一部分内吸积盘由于辐射压力而蒸发时。从短X射线硬态的出现推断,喷流活动似乎仅限于最小光度附近的时间,占空比约为10%。在更大的尺度上(1 e5 - 1 e6 R_g),我们使用详细的光电离参数来跟踪快X射线变率和吸积盘风之间的关系。这是第一次,我们能够表明,宽带X射线光谱的变化产生的吸积盘风的结构和密度的变化的时间尺度短至5秒。这些结果清楚地建立了X射线振荡和盘风之间的因果关系,因此支持盘-喷流-风之间存在联系。此外,我们的分析表明,风中的质量损失率可能足以引起吸积率的长期振荡,导致GRS 1915+105的状态转变。
2011-06-01 astro-ph.HE
Spectro-timing origin of large amplitude X-ray variability in GRS 1915+105 using AstroSat/LAXPC and SXT
Indian Institute of Technology, Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校);Raman Research Institute(拉曼研究所);Delhi Technological University(德里理工大学)
通过AstroSat/LAXPC和SXT研究GRS 1915+105中大振幅X射线变异性光谱-时间起源,揭示盘结构变化与冠状响应的周期性机制。
2026-02-12 astro-ph.HE
Unraveling the foretime of GRS 1915+105 using AstroSat observations: Wide-band spectral and temporal characteristics
我们提出了一个全面的研究GRS 1915+105在宽能带($0.5-60$千电子伏)使用AstroSat观测期间的$2016-2019$。该源的MAXI X射线光变曲线显示出类似于典型爆发黑洞的上升和衰减曲线。然而,源不遵循硬度-强度图(HID)中的示例性“q”图。光变曲线的模型独立分析表明,GRS 1915+105显示出各种类型的变异类($δ,χ,ρ,κ,ω$和$γ$)。我们还报告了在几个小时内从一个类到另一个类的可能转换(通过"未知“类和$ω\rightarrowγ\rightarrowω+γ$的$χ\rightarrowρ,ρ\rightarrowκ$)。宽带能谱很好地模拟了多色光盘黑体和康普顿组件。我们探讨的“频谱-时间”功能的源在不同的变异类,类之间的转换,并在$2016-2019$的演变。详细的分析表明光子指数逐渐增加($Γ$)从$1.83$到$3.8$,光盘温度($kT_{in}$)从$1.33$到$2.67$ keV,以及准周期振荡(QPO)频率($ν$)在上升期间从$4$到$5.64$ Hz,而参数降低到$Γ$ ~ $1.18$,$kT_{in}$ ~ $1.18$ keV,下降期$ν$ ~ $1.38$ Hz。该源在爱丁顿光度(L $_{EDD}$)的~ $36$ %处的峰值期间显示最大的热辐射光度(L $_{bol}$),并且在衰变阶段期间显示最小的~ $2.…
2021-10-27 astro-ph.HE
AstroSat view of GRS 1915+105 during the Soft State: Detection of HFQPOs and estimation of Mass and Spin
我们报告的结果AstroSat观测GRS 1915 $+$ 105获得使用100千秒的闪烁时间(GT)在软状态。颜色-颜色图(CCD)表示$δ$的变异性等级,并在功率密度谱(PDS)中检测到高频QPO(HFQPO)。HFQPO在$67.96 - 70.62$ Hz的频率范围内变化,均方根百分比$\sim 0.83 - 1.90$ %和显著性与$1.63 - 7.75$不同。能量相关的功率谱表明,HFQPO功能是占主导地位的$6 - 25$ keV能带。宽带能谱($0.7 - 50$千电子伏)的SXT(软X射线望远镜)和LAXPC(大面积X射线比例计数器)建模与nthComp和幂律意味着源有一个扩展的电晕除了一个紧凑的“康普顿化电晕”,产生高能量的发射,并表现出HFQPO。宽带光谱模型表明,源光谱很好地描述了热康普顿与电子温度(kT $_{\rm e}$)的$2.07 - 2.43$ keV和光子指数($Γ_{\rm nth}$)之间的$1.73-2.45$与一个额外的幂律分量的光子指数($Γ_{\rm PL}$)之间的$2.94 - 3.28$。在存在强HFQPO期间,nthComp分量的范数高($\sim 8$),而在不存在HFQPO期间,nthComp分量的范数低($\sim 3$)。进一步,我们用克尔布模型模拟了能谱,估计了源的吸积率、质量和自旋。我们的研究结果表明,该源以超…
2020-10-08 astro-ph.HE
Probing the Origin of X-ray Flares in the Low-Hard State of GRS 1915+105 Using AstroSat and NuSTAR
本研究利用AstroSat和NuSTAR观测,对GRS 1915+105低硬态X射线耀斑开展时间分辨光谱分析,通过两种物理模型拟合揭示内盘运动、柱密度变化等特性,发现多光谱状态及本征盘发射与吸收的复杂相互作用驱动耀斑。
2025-09-23 astro-ph.HE
A timing view of the heartbeat state of GRS 1915+105
本文对微类星体GRS 1915+105在心跳状态下的两次Rossi X射线定时探测器观测结果进行了定时分析。相位-频率-功率图表明,在缓慢上升阶段,随着源的软化,X射线的中频非周期变率减弱,当双峰类脉冲上升阶段准周期振荡消失时,其次谐波仍然存在,并具有硬相位滞后。在缓慢上升阶段,能量-频率-功率图表明,大部分的非周期性的变化是在日冕中产生的,也可能会导致在低能量下观察到的非周期性的变化从一个吸积盘,这是进一步支持的软相位滞后,特别是在中频范围内(与时间延迟高达20毫秒)。在上升阶段的脉冲,低频非周期性的变化是增强显着,有一个突出的硬滞后(与时间延迟高达50毫秒),表明可变性是由磁盘的扩展向小半径所暗示的增加通量和传播到日冕。然而,在硬脉冲的双峰类,变化没有表现出显着的滞后,这可能是由于光学厚的日冕。这些时间结果与Neilsen等人(2011,2012)提出的光谱结果基本一致,后者表明缓慢上升阶段对应于局部爱丁顿极限,脉冲的上升阶段对应于盘中的辐射压力不稳定性。
2016-11-11 astro-ph.HE
Wide-band view of High Frequency QPOs of GRS 1915+105 in 'softer' variability classes observed with AstroSat
我们提出了一个全面的时间和频谱分析的“软”的变化类($i.e.$,$θ$,$β$,$δ$,$ρ$,$κ$,$ω$和$γ$)的源GRS 1915+105观测的AstroSat在$2016-2021$运动。宽带($3-60$ keV)定时研究显示,在$δ$、$κ$、$ω$和$γ$变异性类别中,检测到频率为$68.14-72.32$ Hz的高频准周期振荡(HFQPO)、$2.75-11 σ$的显著性和$1.48-2.66\%$的均方根振幅。能量依赖的功率谱赋予HFQPO只在$6-25$千电子伏的能量带和均方根振幅被发现增加($1-8\%$)与能量。动态功率谱的$κ$和$ω$类表明,HFQPO似乎与高计数率。我们观察到,宽带($0.7-50$千电子伏)的能谱可以描述的热康普顿化组件(nthComp)与光子指数($Γ_{\rm nth}$)的$1.83-2.89$以及一个额外的陡峭($Γ_{\rm PL}\sim3$)幂律组件。电子温度($kT_e$)的$1.82 -3.66$ keV和光学深度($τ$)的$2-14$表明存在一个冷的和光学厚的日冕。此外,发现nthComp组分($1.97 \lesssim Γ_{\rm nth} \lesssim 2.44$,$1.06 \times 10^{-8} \lesssim F_{\rm nth} ~({\rm erg} {\rm ~cm}^{-…
2022-03-05 astro-ph.HE
Time-Lag properties associated with LFQPO in X-ray variability classes of GRS 1915+105: Findings from AstroSat
Department of Physics, Rishi Bankim Chandra College(Rishi Bankim Chandra College 物理系);Space Astronomy Group, ISITE Campus, U. R. Rao Satellite Centre(U. R. Rao 卫星中心 ISITE 校区空间天体物理学组)
研究GRS 1915+105中LFQPO的时间延迟特性,揭示不同类别的过渡及与QPO频率、Compton化因子的关系,发现时间延迟可能由多种物理机制共同作用产生。
2026-03-17 astro-ph.HE
Evidence of oscillating `compact' Comptonized corona in GRS 1915+105: Insights into HFQPOs with AstroSat
本研究利用AstroSat数据分析了GRS 1915+105在约70 Hz高频准周期振荡期间的谱时变特性,发现振荡的“致密”康普顿化日冕调制高能辐射是导致HFQPOs的原因。
2025-06-01 astro-ph.HE
Broadband X-ray properties of black holes GRS 1758-258 and 1E 1740.7-2942: AstroSat and NuSTAR results
本文利用 AstroSat 和 NuSTAR 的宽波段 X 射线观测,研究黑洞双星 GRS 1758-258 和 1E 1740.7-2942 的光谱态与反射性质,揭示两者均存在康普顿化区和电离反射区,并约束了其金属丰度与倾角。
2023-02-07 astro-ph.HE
Disk-Wind Connection During the Heartbeats of GRS 1915+105
在银河系黑洞的软态中可以看到盘和风的特征,而在硬态中可以看到喷流。在这里,我们研究的磁盘风连接在GRS 1915+105的$ρ$类的变化,使用联合NuSTAR钱德拉观测。源显示50秒极限循环振荡。通过包括反射光谱提供的新信息,并使用相位分辨光谱,我们发现,从黑体发射推断的内盘的变化是不匹配的反射测量。后者几乎是恒定的,独立于连续模型。这两个半径只有在星盘温度颜色校正因子改变时才具有可比性,这种影响可能是由于金属丰度的变化引起的星盘不透明度的变化。盘的倾角与从喷流轴推断的倾角相似,并且振荡约10度。同时钱德拉数据显示,存在两个风速在500-5000 km/s之间的风分量,可能还有两个风速达到20,000 km/s(~0.06 c)。色谱柱密度约为5e 22 cm $^{-2}$。测得风响应时间的上限为2秒,这意味着发射半径<6 e10 cm。风速和吸收通量的变化要求风的几何形状在振荡期间发生变化,限制风从距离黑洞290 - 1300 rg的距离发射。这两个数据集都支持基本模型的预测,即凸起起源于内部磁盘,并随着不稳定性的发展而向外移动。
2016-10-18 astro-ph.HE
Identification of QPO frequency of GRS 1915+105 as the relativistic dynamic frequency of a truncated accretion disk
我们分析了银河系微类星体系统GRS 1915+105的AstroSat观测,当该系统在3.4-5.4 Hz的频率范围内表现出C型准周期振荡(QPO)时。由LAXPC和SXT同步观测得到的宽谱(1-50 keV)可以很好地用相对论截断吸积盘以及热康普顿化和反射来描述。我们发现,而QPO频率依赖于内半径与一个大的散射,一个更紧密的相关性时,得到的内半径和吸积率的磁盘都考虑在内。事实上,频率的变化与几十年前相对论标准吸积盘理论对自旋参数约为0.9的黑洞所预测的动态频率(即声音穿越时间的倒数)一样。我们表明,这种识别已成为可能,由于同时宽带光谱覆盖的时间信息从AstroSat。
2020-01-21 astro-ph.HE
Radiation Pressure and Mass Ejection in Rho-like States of GRS 1915+105
我们提出了一个统一的方案,以解决的物理起源的多样性的X射线光变曲线内的ρ变化类的微类星体GRS 1915+105。这种“心跳”状态的特征是每50-100秒重复出现一次明亮的耀斑,但是耀斑的轮廓和持续时间在不同的观测中有很大的不同。基于RXTE档案中心跳的全面,相位分辨的研究,我们证明了非常不同的X射线光变曲线不需要在不同的吸积过程中的起源。实际上,我们对双峰振荡和单峰振荡的相位分辨光谱的详细比较表明,不同的周期可以具有基本相似的X射线光谱演化。我们认为,所有的心跳振荡可以理解为一个组合的热粘性辐射压力不稳定性,在磁盘中的本地爱丁顿限制,和突然的,辐射压力驱动的蒸发或喷射事件的内部吸积盘的结果。这种喷射似乎是rho态的一个普遍的基本部分,并且在很大程度上负责在所有周期的光变曲线中看到的硬X射线脉冲。我们建议,通过磁盘的质量吸积率的振荡的详细形状是负责不同的ρ型光变曲线之间的现象学差异,我们讨论了如何未来的时间依赖性模拟磁盘的不稳定性可能提供新的见解辐射压力的吸积流中的作用。
2012-03-01 astro-ph.HE
First detection of Soft-lag in GRS 1915+105 at HFQPO using AstroSat observations
该研究利用 AstroSat 宽能段观测,首次在 GRS 1915+105 的四类较软状态 HFQPO 中发现能量相关软滞后,并结合反射、rms 与光深关联提出吸积盘解释。
2023-11-08 astro-ph.HE
Accretion Flow Properties of GRS 1716-249 during its 2016-17 'failed' Outburst
在$2016-17$中,银河系瞬变黑洞候选者GRS 1716-249在经过近23年的长时间静止后表现出爆发事件。震源在爆发阶段持续了$\sim 9$个月。我们研究的光谱和时间特性的源在这次爆发使用档案数据从四个天文卫星,即MAXI,雨燕,NuSTAR和AstroSat。初始光谱分析是使用组合磁盘黑体和幂律模型。为了更好地理解吸积流的性质,我们用物理双组分平流(TCAF)模型研究了吸积流的谱。吸积流参数直接从与TCAF模型的谱拟合中提取。在Swift/XRT和AstroSat/LAXPC数据中也观察到低频准周期振荡。从光谱和时间特性的变化性质来看,在整个爆发过程中,震源始终处于硬态。它从来没有过渡到其他状态,这使得这一事件是一个“失败的”爆发。没有较软的光谱状态与源所属的短轨道周期物体的类别一致。根据光谱拟合,我们还估计GRS~1716-249的可能质量在$4.50-5.93 M_\odot$或$5.02^{+0.91}_{-0.52} M_\odot$范围内。
2021-02-04 astro-ph.HE
Probing heartbeat oscillations from the black hole X-ray binary GRS 1915+105 using spectral-timing analysis
St. Xavier’s College(圣泽维尔学院);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
研究通过光谱-时间分析探测GRS 1915+105的心跳振荡,发现内盘温度与内半径的反相关性,并揭示了辐射压力不稳定性驱动的盘-冕耦合机制。
2026-07-07 astro-ph.HE
Highly-coherent quasi-periodic oscillations in the 'heartbeat' black hole X-ray binary IGR J17091-3624
本文分析IGR J17091-3624在2022年爆发中的观测,发现5–8 Hz、Q因子不低于50的异常高相干低频QPO,并指出其可能为“心跳”黑洞X射线双星所特有。
2024-01-18 astro-ph.HE
A Phase-resolved View of "Heartbeat"-like variability in IGR J17091-3624 During the 2022 Outburst
本研究利用NICER和NuSTAR数据对IGR J17091-3624在2022年爆发期间的“心跳”样变异进行相位分辨分析,发现耀斑主要由吸积盘不稳定性驱动,并揭示了吸积盘与日冕间的潜在相互作用。
2024-07-28 astro-ph.HE
Decoding the Origin of HFQPOs of GRS 1915+105 during 'Canonical' Soft States: An In-depth View using Multi-mission observations
通过多任务观测分析GRS 1915+105的典型软态,发现HFQPOs仅存在于γ和δ类,明确其光谱-时间参数约束,支持“紧凑”冕区振荡机制为HFQPOs起源。
2025-04-19 astro-ph.HE
The slow heartbeats of an ultra-luminous X-ray source in NGC 3621
我们报告了位于星系NGC 3621中的一个瞬态超亮X射线源4XMM J111816.0-324910的X射线观测结果。该系统的特征在于瞬态性质和显著的变化性,特征时间尺度为~3500 s,与其他ULX不同,其他ULX在绝大多数情况下显示有限的观察内变化性。这种行为让人想起有时在银河系黑洞双星GRS 1915+105中观察到的所谓心跳,其中变化时间尺度为~10-1000 s。我们研究了这个对象的光谱和时间特性,发现总体而言,一旦考虑到变化时间尺度的差异,它们与GRS 1915+105和一些在其光变曲线中显示心跳的对象非常接近,包括一颗确认的中子星和一个超大质量黑洞为活动星系核提供动力。我们通过寻找典型的中子星特征和尝试基于不同方法和假设的质量估计,研究了4XMM J111816.0-324910中致密天体的性质。根据目前的数据,我们无法明确地确定导致所观察到的现象的吸积致密物体的性质。
2020-06-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
A continuous transition from Type-C Quasi Periodic Oscillations to the Heartbeat state in the Black hole X-ray binary 4U 1630-47
利用AstroSat数据首次发现黑洞X射线双星4U 1630-47在不到一天内从Type-C QPO连续转变为Heartbeat状态,为理解BHXRB的吸积机制提供了新探针。
2025-10-23 astro-ph.HE
Testing evolution of LFQPOs with mass accretion rate in GRS 1915+105 with Insight-HXMT
利用对GRS 1915+105低频准周期振荡(QPO)的Insight-HXMT观测,测量了QPO频率随盘内径和质量吸积率的演化。我们发现QPO频率和质量吸积率之间存在紧密的正相关关系。我们的研究结果扩展了以前的工作与AstroSat的吸积率与独立的仪器和观测更大的范围。将GRS 1915+105的QPO频率视为截断圆盘的相对论动力学频率,我们能够证实GRS 1915+105中黑洞的高自旋性质。我们还讨论了我们的发现在未来测试广义相对论的潜力。
2021-03-09 astro-ph.HE gr-qc
Why is IGR J17091-3624 so faint? Constraints on distance, mass, and spin from `phase-resolved' spectroscopy of the `heartbeat' oscillations
IGR J17091- 3624是一个瞬态X射线源,被认为是银河系黑洞的候选者。最近,它已经收到了相当大的关注,由于检测到奇特的变异模式被称为“心跳”,这是准周期性的迷你爆发重复的时间范围在5和70秒之间。到目前为止,仅在GRS 1915+105中观察到此类变异性模式,并将其分类为$ρ$ -和$ν$ -变异性类别。在这里,我们提出的“相位分辨”光谱的IGR J17091-3624的“心跳”振荡的RXTE和XMM-牛顿同时观测数据的结果。我们发现,0.7- 35 keV的光谱可以拟合的“正则”模型的黑洞源组成的只有两个组件-一个多温盘黑体和幂律(或其等效)。我们试图约束的系统参数的源,同时拟合光谱在不同阶段的突发配置文件,同时捆绑系统参数的阶段。结果表明,该源是一个高倾角双星($i$ >53 $^\circ$)。此外,只有当黑洞自旋非常低,以及黑洞质量(<5 M $_\odot$)和距离(>20 kpc)的限制时,才能解释观测到的来自源的低通量。对于更大的倾角,这是有利的数据,黑洞自旋需要为负。因此,低或逆行的自旋可能是源的低光度的原因。
2012-09-12 astro-ph.HE
Fast-varying time lags in the Quasi-periodic Oscillation in GRS 1915+105
本研究利用 AstroSat 卫星数据分析了黑洞双星 GRS 1915+105 中频率在 2.5-6.6 Hz 间变化的低频 QPO,发现其相位延迟演化与长时间尺度观测一致,表明系统几何变化可在一天内发生,且康普顿化模型参数与长期变化结果匹配。
2023-11-22 astro-ph.HE
Complex Energy-Dependent Behaviour of Quasi-Periodic Oscillation Observed in GRS 1915+105
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics(大学间天文与天体物理中心);Centre of Excellence in Astronomy and Astrophysics (CEAA), Department of Physics and Electronics, Christ University(基督大学物理与电子学院天文与天体物理卓越中心);Banasthali Vidyapith(巴纳斯哈利维迪亚皮特);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究院);St.Thomas College, Ranni(拉尼圣托马斯学院)
本研究利用AstroSat的LAXPC数据,发现GRS 1915+105的QPO能量依赖演化源于两个不同洛伦兹分量,而非时间变异性驱动,相关结果完善了黑洞X射线双星的QPO特性研究。
2026-08-14 astro-ph.HE
Potential detection of ~ 4.2 keV emission line from GRS 1747-312
Manipur University(曼尼普尔大学);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学天体物理与天文中心)
利用 AstroSat 数据对中子星低质量 X 射线双星 GRS 1747-312 进行宽带能谱分析,发现一条 4.2 keV 发射线,可能来自中子星表面的反射,为测量引力红移和约束致密物质状态方程提供直接手段。
2026-06-11 astro-ph.HE
Identifying the radiative components responsible for Quasi-Periodic Oscillations of black hole systems
虽然在银河系黑洞系统中观察到的变化的动力学起源,如准周期振荡(QPO),仍然是一个有争议的问题,洞察负责这种行为的辐射成分可以通过研究它们的能量依赖的时间行为。特别地,需要确定最佳拟合的时间平均谱分量的参数的哪些变化再现所观察到的能量相关的分数均方根和时滞。然而,为了获得有意义的解释,标准光谱分量参数必须被重新铸造为物理相关的参数。然后,需要预测它们的波动将导致的能量依赖性时间变化,并与观测结果进行比较。在这项工作中,我们描述了一个通用的方法来做到这一点,并应用该技术的~ 3-4 Hz的QPOs观察到的黑洞系统GRS 1915+105观察到的AstroSat的时间平均光谱可以表示从一个截断盘和热Comptonizing冠在内部区域的发射。我们发现,QPO和他们的谐波可以解释相关的本地吸积率的变化在磁盘,截断盘半径,光学深度和加热速率的日冕与它们之间的时间延迟。我们强调这种技术的潜力,解开负责变异使用高品质的光谱和时间数据AstroSat和NICER的辐射过程。
2020-08-14 astro-ph.HE
Quasi-Periodic Oscillations due to radiative feedback mechanism between the disc and corona
本文提出吸积盘与冕之间的辐射反馈系统自然产生准周期振荡,并首次用物理模型拟合AstroSat观测的黑洞系统功率谱。
2025-07-16 astro-ph.HE
On the energy dependence of the QPO phenomenon in the black hole system MAXI J1535-571
先前对AstroSat观测到的黑洞系统MAXI J1535-571的分析表明,存在一种强准周期振荡,其频率与高能谱指数相关。在这里,我们适合从截断盘与内部热日冕发射的光谱,研究QPO频率依赖于其他光谱参数和模型的能量依赖的均方根和时间滞后的QPO,以确定物理光谱参数的变化是负责QPO。QPO频率也与散射分数(即康普顿化的软光子的分数)和吸积率和内盘半径的依赖关系是一致的,它是动力学频率。硬光子和软光子之间的时滞对于QPO频率> 2.2 Hz是负的,对于较小的值是正的,使其成为继GRS 1915+105之后第二个表现出这种行为的黑洞系统。对与能量相关的时间滞后和均方根进行建模需要吸积率、内盘半径和日冕加热速率的相关变化,对于QPO频率小于< 2.2 Hz的情况,后者与其他两者相比具有时间滞后,并且其改变符号(即日冕加热变化先于吸积率变化)对于更高的值。的影响的结果进行了讨论。
2022-05-24 astro-ph.HE
Disc tearing: implications for black hole accretion and AGN variability
黑洞周围的吸积盘为宇宙中一些最明亮的物体提供了动力。与黑洞自旋不一致的圆盘会随着时间的推移被兰斯-特林岁差所扭曲。最近的研究表明,强烈翘曲的盘可能变得不稳定,导致盘破裂成离散的环,产生更动态和可变的吸积流。在配套文件中,我们提出了这种不稳定性和由此产生的动力学的数值模拟。在本文中,我们讨论了吸积黑洞系统,特别是活动星系核(AGN)的可变性的动力学的影响。我们讨论的时间尺度上的变化可能会出现,和观察者的取向相对于黑洞自旋轴的影响。当光盘翘曲是不稳定的光盘的内边缘附近,我们发现准周期性行为的内盘,这可以解释最近观察到的准周期性喷发,例如,塞弗特2星系GSN 069和银河系的RX J1301.9+2747的核心。这些爆发被认为类似于在某些X射线双星(例如GRS 1915+105和IGR J17091-3624)中观察到的“心跳”模式。当不稳定性在圆盘的较大半径处表现出来时,我们发现中心吸积率可以在时间尺度上变化,这可能与例如,变貌活动星系核因此,我们认为,吸积黑洞系统的一些可变性可以解释的光盘被显着扭曲,导致光盘撕裂。
2021-01-14 astro-ph.HE
Probing the accretion geometry of black hole X-ray binaries: A multi-mission spectro-polarimetric and timing study
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Space Astronomy Group, ISITE Campus, U. R. Rao Satellite Centre(空间天体物理组,ISITE校园,乌尔·拉奥卫星中心)
本文利用 IXPE、NICER、NuSTAR 和 AstroSat 的准同时观测,对十二个黑洞X射线双星进行光谱偏振与时变分析,通过偏振度与康普顿化参数的相关性约束盘-冕几何,发现部分源存在截断盘内径向延展的冕。
2025-11-06 astro-ph.HE astro-ph.IM