Simultaneous X-ray and optical spectroscopy of V404 Cygni supports the multi-phase nature of X-ray binary accretion disc winds
在大量的低质量X射线双星中,无论是在X射线还是在可见光波段,都发现了吸积盘风的观测特征。2015年天鹅座V404短暂黑洞的爆发为研究同一系统中的两种流出提供了一个独特的机会。除了硬X射线光变曲线(INTEGRAL)外,我们还使用了同时代的X射线(钱德拉天文台)和光学(加那利大望远镜,GTC)光谱学。我们表明,风的动力学性质,来自P-Cyg配置文件中检测到的光学范围内在低硬X射线通量和在一些X射线转换发光耀斑,是非常相似的。此外,严格同时在中间硬X射线通量的数据显示一致的光学和X射线发射线之间的发射线特性,这最有可能出现在同一吸积盘风。我们讨论了几种情况来解释风的属性,有利于在整个系统的爆发过程中存在一个动态的,多相的外流。这项研究,以及越来越多的风检测到相当相似的特征速度在不同的波长,表明风型X射线二元外流可能主要是多相的性质。
2022-09-16 astro-ph.HE
Accretion and Outflow in V404 Cyg
我们研究了2015年天鹅座V404爆发的光学演化,重点是奇特的星云相位和随后的衰变到静止。从与该星云有关的巴耳末辐射的衰变时标中,我们测得流出质量为M_wind~ 4 × 10 ^{-6} Msun。值得注意的是,这比吸积质量大100倍,约占盘中存储的总质量的10%。因此,风力效率必须明显大于先前对黑洞瞬变的估计,这表明辐射压力(除了康普顿加热等其他机制之外)在V404 Cyg中起着关键作用。此外,我们比较了2015年和1989年爆发的演变,发现了明显的相似之处(即在X射线触发后约10 d的大光度下降,随后是短暂的星云阶段),但在衰变时间尺度和Halpha轮廓的长期演变方面也存在显着差异。特别是,我们看到了2015年快速圆盘收缩的证据,与质量转移的爆发一致。这可能是由伴星对硬X射线照明的反应所驱动的,最明显的是在2015年6月25日的最后一次巨大(超级爱丁顿)耀斑期间。我们认为,辐射和随之而来的盘风是理解1989年和2015年不同爆发历史的关键因素。在后一种情况下,辐射压力可能是导致爆发突然结束的原因,因为它耗尽了盘的内部,从而熄灭了吸积和X射线照射。我们还提出了一个改进的轨道周期和更新的星历。
2019-06-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Regulation of black-hole accretion by a disk wind during a violent outburst of V404 Cygni
物质在黑洞上的吸积普遍与强烈的辐射反馈和强大的外流有关。特别是,黑洞瞬变显示出其属性强烈耦合到吸积流的流出。这包括电离物质的X射线风,从环绕黑洞的吸积盘中喷出,以及准直的射电喷流。最近,一个独特的光学变化模式已被报道在瞬态黑洞瞬态V404天鹅座,并解释为中断的质量流到其大吸积盘的内部区域。在这里,我们报告的V404天鹅座,这是不像以前看到的持续外吸积盘风的发现。我们发现,外流风是中性的,有一个大的覆盖因子,以1%的光速膨胀,一旦吸积急剧下降,喷出物变得光学薄,就会触发星云相。喷出的巨大质量(> 10^-8兆太阳)表明,当风耗尽了外盘的相当大一部分,使内部区域与盘的其余部分分离时,爆发过早结束。发光,但短暂的,吸积阶段所示的瞬态与大吸积盘意味着这种外流是最有可能的一个新的基本成分调节质量吸积到黑洞。
2016-05-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Polarized X-rays from windy accretion in Cygnus X-1
本文针对天鹅座X-1观测到的高偏振度与低轨道倾角之间的矛盾,提出辐射等离子体以≳0.4c速度外流的模型,并通过辐射转移模拟验证其偏振特性与观测一致。
2023-05-11 astro-ph.HE
X-ray Polarization changes with the State Transition in Cygnus X--1
该研究利用IXPE观测天鹅座X-1,发现硬态和软态偏振度不同,偏振角沿喷流轴不变,偏振随能量增加,排除灯柱冕而支持锥形冕,并解释偏振差异可能源于冕内散射或盘偏振方向。
2023-12-21 astro-ph.HE
The black hole binary V404 Cygni: an obscured AGN analogue
典型的黑洞双星在爆发时表现出光谱状态和跃迁,其特征是流入黑洞和从其附近流出之间有明显的联系。短暂的恒星质量黑洞双星V404 Cyg显然不适合这张照片。其爆发的特点是强烈的耀斑和间歇性的低通量状态,在几个小时的时间尺度上具有几个数量级的动力学范围。在2015年6月至7月的X射线爆发期间,Swift和INTEGRAL的联合观测活动捕获了其中一个低通量状态的V404 Cyg。同步的Swift/XRT和INTEGRAL/JEM-X/ISGRI光谱让人想起了被遮蔽/吸收的活动星系核。它可以被模拟为康普顿化光谱,被部分覆盖的高柱密度材料($N_\textrm{H} \approx 1.4\times10^{24}\,\textrm{cm}^{-2}$)和主要反射成分(包括窄的铁-K $α$线)严重吸收。这样的光谱分布可以产生的几何厚吸积流能够推出cluerous质量外流,可能负责高的内在吸收和强烈的反射发射观察。与某些被遮蔽的活动星系核类似,低通量状态可能不仅仅与内禀光度的降低有关,而是可能由内部吸积流几乎完全被遮蔽所引起。
2017-02-21 astro-ph.HE
XRISM Observations of Accretion Disk Corona in Cyg X-2
XRISM观测揭示了Cyg X-2吸积盘冠的高湍流和动能特征,发现Fe-K发射线宽广及可能的超高速风。
2025-11-29 astro-ph.HE
High-precision optical polarimetry of the accreting black hole V404 Cyg during the June 2015 outburst
我们对低质量黑洞X射线双星V404 Cyg的同步三色($BVR$)偏振观测显示,在2015年6月的爆发和静止之间,偏振度($Δp \sim 1$ %)发生了微小但统计学上显著的变化。天鹅座V404在静止状态下的偏振在误差范围内与视觉上接近的(1 \farcs 4)伴星的偏振一致($p_{R} = 7.3\pm 0.1$ %),表明它主要是星际起源的。周围场星的偏振模式支持这一结论。从观测到的变化的偏振过程中的爆发,我们表明,偏振度的本征成分峰值在$V$ -带,$p_{V} = 1.1\pm 0.1$ %,在偏振位置角的$θ_{V}= -7°\pm 2°$,这是一致的,在所有三个通带。我们发现在爆发峰期间,从$-30°$到$\sim 0°$,$R$带中的本征极化的位置角发生了显著变化。所观察到的波长依赖性的内在偏振不支持非热同步辐射从射流作为一个合理的机制,但在更好的协议与电子(汤姆逊)散射和吸收在一个扁平的等离子体包络或流出周围的照明源的综合效果。或者,偏振信号可以通过在温和的相对论性极流中的圆盘辐射的散射来产生。内禀极化的位置角,几乎平行于喷流方向(即垂直于吸积盘平面),与这些解释一致。
2017-03-27 astro-ph.HE
X-ray reverberation black hole mass and distance estimates of Cygnus X-1
利用X射线回波方法对Cygnus X-1的黑洞质量与距离进行估计,结合改进的统计处理和模型,得到质量15±4太阳质量和距离3.4±1.6kpc的测量结果。
2025-12-15 astro-ph.HE
Microquasar Cyg X-3 -- a unique jet-wind neutrino factory?
本研究利用 IceCube 中微子观测站10年数据,发现与微类星体 Cyg X-3 空间关联度最高的中微子事件发生在高能伽马射线耀斑期间,揭示了微类星体喷流与恒星风碰撞产生中微子的潜在天体物理性质。
2023-06-20 astro-ph.HE
The activity of the post-nova V1363 Cyg on long timescales
V1363 Cyg是一颗激变变星(cataclysmic variant,CV),也是一颗后新星。我们的长期光学活性的分析使用的档案数据从AAVSO数据库和文献。我们发现,V1363 Cyg的吸积盘至少在部分时间内暴露于热粘性不稳定性(TVI)。在几十年的时间尺度上,处于高状态或爆发的时间比例发生了巨大变化。天鹅座V1363的亮度变化很大,在TVI区的冷盘上显示了几次强烈的增亮(光变曲线中的凸起)。在解释中,它们的衰变率差异很大,这表明只有一些隆起可以归因于矮新星爆发,而不是热白矮星对盘的强烈照射。贝利关系的衰变率,如果归因于DN爆发的V1363天鹅座,有利于它的轨道周期$P_{\rm orb}$非常长的CV,约20-40小时。一个占主导地位的周期长度约435天是目前在亮度变化的所有时间,即使当磁盘内的TVI区。我们将其解释为活动区的差异旋转对伴星质量外流的调制。
2022-02-11 astro-ph.HE
Evidence for a TDE origin of the radio transient Cygnus A-2
2015年,在天鹅座A中发现了一个名为天鹅座A-2的无线电瞬变。由于它的射电亮度($νF_ν \approx 6 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$),这个瞬变很可能代表了活动星系核周围轨道上的次级黑洞。利用2015年至2017年的{ \it Chandra} ACIS观测,我们寻找了天鹅座A-2的X射线对应物。0.42角秒的间隔意味着天鹅座A-2不能被空间分辨,但通过与模拟的\texttt{marx}数据的比较,我们提出了天鹅座A-2的2-10 keV X射线光度的上限为$1 \times 10^{43}$ erg s $^{-1}$。利用吸积黑洞的基本平面,我们发现我们对天鹅座A-2在2015-2017年的X射线通量的上限不利于天鹅座A-2作为一个稳定吸积黑洞的解释。相反,我们认为天鹅座A-2是潮汐破裂事件(TDE)的无线电余辉,并且在2013年由{ \it Swift}和{ \it NuSTAR}观测到的核区域2-10 keV光度的峰值是来自TDE的X射线发射。TDE可以自然地解释核区域的X射线光变曲线,以及之前在2013年{ \it NuSTAR}光谱中检测到的短暂,快速和电离流出的出现。无线电和X射线光度都落在“热”和“喷射”TDE类型的典型光度之间,这表明天鹅座A-2与以前看到的TDE不同。
2019-04-12 astro-ph.HE
Discovery of Red-Skewed K_alpha iron line in Cyg X-2 with Suzaku
本文报道了在朱雀观测站对中子星低质量X射线双星天鹅座X-2的观测结果。线条轮廓显示出明显的红色翅膀。这一发现增加了观察到红色倾斜铁线的中子星源的数量,并强烈表明这种现象不仅在黑洞中很常见,而且在其他类型的吸积致密物体中也很常见。我们检查的线轮廓的模型,其属性的生产相对论效应,由于从冷吸积盘的X射线辐射的反射,也作为一个结果的线形成在扩展的风/流出配置。这两种模型都能够充分代表所观察到的线轮廓。我们认为线建模的结果在亚秒级的变化。虽然我们无法最终取消的模型之一,我们发现,风的范式有几个相对论磁盘反射模型的优势。
2009-04-29 astro-ph.HE
The obscured X-ray binaries V404 Cyg, Cyg X-3, V4641 Sgr, and GRS 1915+105
V404 Cyg、Cyg X-3、V4641 Sgr和GRS 1915+105是最明亮的X射线双星,它们的多波长发射表现出复杂的行为。除了天鹅座X-3外,其他三个源都有大的吸积盘,并且有证据表明它们有很高的轨道倾角。因此,吸积盘中任何大尺度的几何变化都可能引起局部的遮蔽事件。另一方面,天鹅座X-3在遮蔽X射线源的重恒星风中围绕沃尔夫-拉叶伴星运行。我们在这里研究从所有四个来源观察到的奇特的X射线光谱是否可以用局部遮蔽事件来解释。我们拟合的源光谱与两个物理动机的模型描述的情况下,所有的本征发射在周围的物质中进行再处理或发射器被包围的厚环面与可变的开口角。我们发现,在特定时间的X射线光谱是相似的,在所有四个来源可能产生的高密度环境中,他们被嵌入。拟合的模型表明,在2015年天鹅座V404爆发的强烈耀斑事件之前的低光度阶段被严重遮蔽,但本质上非常明亮(超爱丁顿)的吸积状态。从最近的异常低光度状态GRS 1915+105中观察到与V404 Cyg相似的光谱演化。模拟结果表明,V404 Cyg和GRS 1915+105中(流出)遮蔽物质的几何变化也与无线电(喷流)演化有关。所有的源显示模糊的X射线发射,但具有不同的固有光度,指向不同的因素造成的遮蔽。这项工作突出的重要性,考虑到在周围介质中的X射线发射的再处理的X射线光谱,以及可能发生在其他来源的建模。
2020-06-15 astro-ph.HE
Jet contributions to the broad-band spectrum of Cyg X-1 in the hard state
我们将Zdziarski等人在前一篇论文中提出的喷流模型应用于Cyg X-1的硬态发射光谱。我们扩展了模型,用于分析处理能量耗散区域以外的粒子演化,并允许各种形式的加速率。我们计算得到的电子和发射光谱作为射流高度的函数,随着排放光谱集成在流出。该模型占很好的观测到的无线电,红外,和GeV通量的源,虽然现有的数据不提供唯一的约束模型的自由参数。在紫外-X-射线范围内的喷射发射的贡献原来是在所有的情况下可以忽略不计相比,吸积组件的辐射输出。然而,我们发现,它是可能的占观测到的通量的天鹅座X-1在MeV的能量同步加速器喷流发射,在符合最近的声明,在该范围内的检测源的强线性偏振。然而,这是可能的,只有假设一个非常有效的粒子加速导致形成平坦的电子光谱,和射流磁场远高于均分水平。
2014-05-25 astro-ph.HE
Jets in the soft state in Cyg X-3 caused by advection of the donor magnetic field and unification with low-mass X-ray binaries
高质量吸积双星Cyg X-3与低质量X射线双星(LMXB)的显著不同之处在于其在软光谱状态下具有强大的射电和$γ$射线发射喷流。然而,从硬态到软态的转变首先与硬态无线电发射的淬灭相关联,如在LMXB中。天鹅座X-3中强大的软态喷流平均在50天后形成$\sim$。我们解释初始射流淬火是由于硬态垂直磁场迅速扩散离开薄盘延伸到最里面的稳定的圆形轨道在软态,或者,如果该领域是在原地产生,也停止其生成。由于来自供体的磁场的平流,随后形成强大的射流。我们发现,这只发生在一定的阈值吸积率与磁驱动外流的外观。的$\sim$ 50 d滞后的顺序的粘性时标在外盘,而外地平流快得多。这个过程不会发生在LMXB中,因为它们的施主所提供的磁通量低于天鹅座X-3的沃尔夫-拉叶施主的风吸积。在我们的模型中,在硬态下的垂直磁场,需要在天鹅座X-3和LMXB形成射流,是在原位形成的,而不是从施主平流。我们的研究结果提供了一个统一的方案,在天鹅X-3和LMXB的软,硬状态。
2019-12-04 astro-ph.HE
A Low-Flux State in IRAS 00521-7054 seen with NuSTAR and XMM-Newton: Relativistic Reflection and an Ultrafast Outflow
我们提出的结果,从一个深,协调$XMM$ - $Newton$ + $NuSTAR$观测塞弗特2星系IRAS 00521-7054。$NuSTAR$的数据提供了第一次检测到这个源的高能X射线($E > 10$千电子伏),宽带数据显示这是一个高度复杂的源,表现出相对论反射从内部吸积盘,进一步再加工更遥远的材料,中性吸收,并在极端的,超快流出($v_{\rm{out}} \sim 0.4c$)电离吸收的证据。基于灯柱盘反射模型,我们发现的证据表明,中央超大质量黑洞是快速旋转($a > 0.77$),与以前的估计从相对论性的铁线的轮廓一致,并认为吸积盘在一个相当高的倾角($i \sim 59^{\circ}$)。基于广泛的模拟,我们发现在$\sim$ 4 $σ$显著性(或更大)下检测到超快流出。我们还估计,极端外流应该足以为星系尺度的反馈提供动力,甚至可能主导系统总输出的能量。
2019-01-15 astro-ph.HE
Living on a Flare: Relativistic Reflection in V404 Cyg Observed by NuSTAR During its Summer 2015 Outburst
我们提出了第一个结果,从一系列的$NuSTAR$观测的黑洞X射线二进制V404天鹅在其2015年夏季爆发,主要集中在观察期间的高度,这种爆发活动。$NuSTAR$的数据显示了源的通量和光谱特性的极端变化。这在一定程度上是由强大和可变的视线吸收驱动的,类似于以前的爆发。在观测的后期阶段,强烈的耀斑占主导地位,亮度接近爱丁顿。在这些耀斑,中央源似乎是相对不模糊的,数据显示出明显的证据,从相对论反射的强烈贡献,提供了一种手段来探测最里面的吸积流的几何形状。基于耀斑的性质,类比与其他银河系黑洞双星,也同时发病的射电活动,我们认为,这种强烈的X射线耀斑是与瞬态喷流活动,在此期间,喷射等离子体是照明的吸积盘的主要来源。如果是这样的话,那么我们的反射模型意味着这些喷流是在离黑洞很近的地方发射的(近到几个引力半径),这与对喷流发射模型的预期是一致的,喷流发射模型要么利用中心黑洞的自旋,要么利用最里面的吸积盘。我们的分析还允许我们对这个源的黑洞自旋进行第一个约束,我们发现它是$a^* > 0.92$(99%的统计不确定性,基于理想化的灯柱几何形状)。
2017-03-20 astro-ph.HE
A search for signatures of interactions of X-ray binary outflows with their environments with ALMA
我们利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)观测了X射线双星CirX-1、ScoX-1、GRS 1915+105、GX 13 +1和CygX-1。未解决的连续发射被发现在所有的源的位置在92 GHz的频率,与通量密度范围在0.8和10毫焦/束之间。在所有情况下,发射可以与喷流,已被广泛观察到在较低的频率。我们寻找线发射从H $α$重组,SiO,H2O,和CH 3OH在所有的源的位置,并为CirX-1和CygX-1,也在该地区的冲击与喷流和星际介质之间的相互作用已经观察到。搜索没有产生任何显着的检测,导致3 $σ$上限0.65和3.7 K km s $^{-1}$的存在下,在这些地区的线发射。与此相反,我们检测到的空间未解决的SiO排放的视野中的GX 13 +1,我们尝试将这种排放与一个SiO脉泽在一个潜在的年轻恒星或演化的恒星。我们还在GX 13 +1的视场中的另外两个位置发现了空间延伸的线发射,我们暂时将其与SO和CH 3OH的发射联系起来;我们推测它可能与恒星形成区域有关,但我们不能排除其他来源,例如来自演化恒星的发射。
2021-04-12 astro-ph.HE
The low-luminosity accretion disc wind of the black hole transient V4641 Sagittarii
我们提出了一个光学光谱研究的黑洞X射线瞬态V4641 Sgr(=SAX J1819.3-2525),涵盖1999年,2002年和2004年爆发。这些光谱是在低光度阶段的22个不同时期拍摄的,这些阶段是在系统显示出的尖锐而明亮的爆发峰之后。这些数据揭示了经常存在的风相关的功能,在H(巴耳末)和他我的发射线的形式的P-Cygni配置文件和强大的发射线与广泛的翅膀。在蓝移吸收(天鹅座P)分量中测得的风的终极速度在~ 900-1600 km/s的范围内,而宽发射线翼(所谓的星云相)意味着流出速度高达~3000 km/s。我们表明,至少在几个风的检测,无线电射流是活跃的,该系统可能处于硬状态。这与文献中先前报道的探测结果一起表明,V4641 Sgr是该级别的第二个来源,仅次于V404 Cyg,其中这些冷风外流的存在已经明确确定。我们讨论了在这两个系统中观察到的类似现象,以及流出的可能性质及其对吸积过程的影响。
2018-06-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
The X-Ray Cavity Around Hotspot E in Cygnus A: Tunneled by a Deflected Jet
强大的FR II射电星系天鹅座A在每个叶中都有主要和次要的热点。天鹅座A的2毫秒钱德拉X射线图像显示了一个近似圆形的洞,半径为3.9千秒差距,中心位于东部射电瓣的主要热点,热点E。我们推断分布的X射线发射对我们的视线从X射线表面亮度轮廓的射电瓣相邻的洞,并用它来论证洞是从射电瓣挖掘。孔的表面亮度轮廓意味着深度至少是其投影宽度的1.7 $\pm$ 0.3倍,要求最小深度为13.3 $\pm$ 2.3 kpc。在5 GHz VLA无线电地图上观察到的一个类似的洞加强了波瓣内存在空腔的论点。我们认为,喷流遇到的冲击压缩集群内介质在热点E,通过一个或多个冲击,因为它是偏转回射电瓣。天鹅座A的方位使得从热点E流出的气流几乎直接远离我们,形成了一个细长的空腔。这些结果有利于多个热点的模型,其中FR II射流在主要热点处偏转,然后向前行进以将其大部分功率沉积在次要热点处,而不是牙科钻模型。
2020-03-03 astro-ph.HE
A weak compact jet in a soft state of Cygnus X-1
我们提出了一个弱的紧凑的喷流在天鹅座X-1的软X射线状态的存在的证据。甚高分辨率的射电观测是在硬到软的光谱状态变化期间用VLBA、EVN和MERLIN进行的,表明硬态喷流在射电通量上被抑制了大约3-5倍,并且无法直接成像观测(即在4厘米处< 1质量)。在无线电监测期间,还使用RXTE-PCA进行了高时间分辨率的X射线观测,显示源从硬态过渡到较软态(通过中间态),尽管源可能从未达到规范的软态。使用天体测量VLBI分析和删除自行,视差和轨道运动的签名,剩余的位置显示了约0.2 mas(在4厘米)和约3 mas(在13厘米)沿已知的喷流轴的位置角的散射;这些残差表明有一个弱的未解决的流出,不同的大小或不透明度,在中间和软X射线状态。此外,没有证据表明在状态转换过程中喷流内形成了扩展的结或激波,这表明流出速率的变化可能不足以产生超光速结。
2011-10-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Rapid spectral transition of the black hole binary V404 Cyg
在2015年6月黑洞双星V404 Cyg爆发期间,X射线亮度和光谱的快速变化是常见的。INTEGRAL监测活动探测到了壮观的爱丁顿极限X射线耀斑,但也在低得多的通量水平上发生了快速变化。2015年6月21日20时50分,3-10 keV JEM-X数据以及同步光学数据开始显示从这些低通量状态之一逐渐变亮。15分钟后,20-40 keV IBIS/ISGRI光变曲线中的通量在15秒内增加了一个数量级。过渡前和过渡后光谱的最佳拟合模型需要康普顿厚度的部分覆盖吸收体。吸收体参数保持不变,但光谱斜率变化显着的事件期间,与光子指数从$Γ\approx 3.7$到$Γ\approx 2.3$。我们提出,快速增加20-40千电子伏的通量是由光谱状态的转变,这是隐藏从我们的直接视图,或有一个突然减少的量的康普顿向下散射的主要X射线发射的磁盘流出。
2020-01-21 astro-ph.HE
Hard X-ray variability of V404 Cyg during the 2015 outburst
目的。黑洞双星(BHB)的硬X射线谱是由黑洞附近的热电子对软种子光子的康普顿化产生的。由此产生的射线光谱的斜率由两个主要参数:电子温度和发射等离子体的光学深度。鉴于V404~Cyg在2015年爆发期间的极端亮度,我们的目标是使用硬X射线中前所未有的时间分辨率来限制源光谱特性,并监测它们在爆发期间的演变。方法.我们提取并分析了2015年6月爆发期间由IBIS/ISGRI仪器获得的V404 Cyg的602个X射线光谱,有效积分时间在8到176000秒之间。我们已经在20-200千电子伏的能量范围内拟合得到的光谱。结果我们发现,虽然V404 Cyg的光变曲线和软X射线谱与其它BHB有显著的不同,但V404 Cyg在硬X射线中的光谱演化和光谱参数之间的关系与其它BHB中观察到的一致。我们确定了一个硬分支}的电子温度是反相关的硬X射线通量,和一个软耀斑分支的关系反转。此外,我们还发现在中等通量下探测到的长X射线平台期间,热康普顿化模型不能描述谱。然而,如果我们允许吸收在与这些光谱的拟合中自由变化,则统计学得到改善。结论.我们的结论是,在V404 Cyg的硬分支是类似的规范硬状态的BHB。V404~Cyg似乎从来没有进入典型的软态,尽管软耀斑分支与BHB中间态和超亮态相似。X射线平台可能是康普顿厚度外流吸收的结果,它使观测到的通量减少了约10倍。[删节]
2017-03-23 astro-ph.HE
Model dependence of XRISM black-hole spin constraints in Cyg X-1
Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文中心);Institute of Astronomy, National Tsing Hua University(国立清华大学天文学研究所);Faculty of Physics and Applied Informatics, Łódź University(罗兹大学物理与应用信息学院);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天体物理中心);Departament de Física, EEBE, Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学EEBE物理系);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya(加泰罗尼亚太空研究学院)
通过XRISM、NICER和NuSTAR对天鹅座X-1的联合观测,发现其黑洞自旋值高度依赖于所采用的相对论反射模型,低自旋值与引力波约束一致。
2026-06-29 astro-ph.HE
From reflection to scattering: Polarimetric signatures of funnel-type outflows. Modeling obscured ultraluminous X-ray sources
University of Turku(图尔库大学);KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(瑞典皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);Nordita(北欧理论天体物理学研究所);Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Space Research Institute (IKI)(空间研究所(IKI));University of Oxford(牛津大学)
通过半解析方法和蒙特卡洛模拟,系统研究了超爱丁顿吸积产生的漏斗型外流中,倾角依赖的辐射偏振特征,发现漏斗表面反照率对偏振度和准直程度的关键影响,并解释了天鹅座X-3的X射线偏振观测。
2026-08-03 astro-ph.HE
SWIFT view of the 2015 outburst of GS 2023+338 (V404 Cyg): complex evolution of spectral and temporal characteristics
我们研究了源GS 2023 $+$ 338(V404 Cyg)在其2015年6月爆发的初始阶段的光谱和时间特性,能量范围为0.5 - 150 keV。这是基于{ \it SWIFT}观测的第一次详细研究该源的特征。根据我们的分析,我们了解到,该源存在于硬,中间和软光谱状态。我们发现,光谱参数的演化,硬度强度图和均方根强度图是不相似的观察到的大多数爆发黑洞源。我们还观察到存在的弱峰值分量的功率密度谱在中间状态的源。在射电喷流喷出之前,光谱和时间特性也会发生剧烈的变化,这表明它与日冕物质抛射有关。这可能是由于开普勒圆盘内部的疏散时间较短,在巨大的射电耀斑之后没有观察到圆盘分量。在低能谱中观察到的吸收特征表明风发射的存在以及在硬态和中间态期间可变Fe线发射特征的演变,表明其起源可能与风/流出有关。
2016-07-17 astro-ph.HE
Characterizing X-ray and Radio emission in the Black Hole X-Ray Binary V404 Cygni during Quiescence
本文介绍了静止状态下黑洞X射线双星V404 Cyg的多波长同步X射线和射电观测结果。我们与NuSTAR的合作为研究V404 Cyg在10 keV以上能量的X射线谱提供了第一次机会。在2.4千秒差距的距离上,该源的未吸收宽带(0.3- 30 keV)静态光度为8.9 $\times$ 10 $^{32}$ erg·s $^{-1}$。该辐射源在短时间尺度(一小时到几小时)内以多次耀斑的形式显示出无线电、软X射线和硬X射线波段的明显变化。从XMM-牛顿和NuSTAR获得的宽带X射线光谱可以用光子指数$Γ$ =2.12 $\pm$ 0.07(90\%置信误差)的幂律模型表征;然而,高能量下的残差表明光谱曲率在3 $σ$置信水平下显著,截止的e折叠能量为20 $^{+20}_{-7}$ keV。这种曲率可以用从喷流底部的同步辐射来解释。使用甚小线阵进行的射电观测表明,频谱指数在非常快的时间尺度上演变(短至10分钟),光学厚和薄同步辐射之间的切换,可能是由于在紧凑的射流或随机不稳定性吸积率的不稳定性。我们探索不同的场景来解释这种非常快速的变化。
2016-03-01 astro-ph.HE
New Constraints on the Spin of the Black Hole Cygnus X-1 and the Physical Properties of its Accretion Disk Corona
我们提出了一个新的分析NuSTAR和朱雀观测的黑洞天鹅座X-1的中间状态。该分析使用了kerrC,这是一种用于分析黑洞光谱和分光偏振X射线观测的新模型。kerrC建立在X射线双星中模拟黑洞的大型库上。该模型考虑了X射线从一个几何薄,光学厚吸积盘,通过弯曲的黑洞时空的X射线的传播,反射关闭的吸积盘,和康普顿化的光子在不同的3-D形状和物理性质的日冕反射之前和之后。我们展示了使用kerrC分析2015年5月27日至28日拍摄的NuSTAR和朱雀观测档案的结果。最好的楔形冠比锥形冠更适合。虽然我们在黑洞上方和下方的漏斗区域中包括了锥形日冕,以在某种程度上类似于盘旋在黑洞上方和/或下方的紧凑灯柱日冕的常见假设,但拟合选择了一个非常大的日冕版本,使得有可能对足够大的吸积盘光子进行康普顿化,以解释观察到的幂律发射。分析表明无量纲黑洞自旋参数a在0.86和0.92之间。Kerr C模型提供了新的见解返回和日冕辐射照射的吸积盘的能量通量的径向分布。kerrC还预测,在最近发射的成像X射线偏振探测器的2-8 keV能量范围内,偏振分数约为1%。
2022-06-27 astro-ph.HE gr-qc
Discovery of optical outflows and inflows in the black hole candidate GRS 1716-249
我们介绍了在2016-2017年黑洞候选者GRS 1716-249爆发的衰退期间用GTC,VLT和SALT望远镜获得的光谱学(Nova Oph 1993)。我们的18个历元数据集跨越6个月,揭示了主发射线的观测特性非常多变,即使在几个小时的时间尺度上也是如此。几个时期的特征是P-Cyg(以及平顶和不对称)的配置文件中的H $α$,H $β$和He II($λ$ 4686)的发射线,这意味着存在的吸积盘风,这可能是热和密集。风的终极速度($\sim$ 2000公里秒$^{-1}$)是类似于在其他黑洞X射线瞬变观察。这些谱线还表现出瞬态和急剧的红移反射,其形式为倒置的P-Cyg轮廓。我们认为,这些配置文件可以解释在$\sim$ 1300公里秒$^{-1}$的下落物质的存在。我们提出了一个失败的风的情况来解释这种流入,并讨论其他的替代方案,如在一个高倾角系统中的吸积相关的结构(如气体流)所产生的遮蔽。
2020-09-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quantifying jet-interstellar medium interactions in Cyg X-1: Insights from dual-frequency bow shock detection with MeerKAT
本研究利用MeerKAT在L和S波段探测天鹅座X-1的弓形激波,量化其喷流与星际介质相互作用,测得激波速度、喷流年龄与功率,并发现喷流能量传输率低于先前估计。
2025-04-24 astro-ph.HE
X-ray polarization in the soft state of Cyg X-1
University of Lodz(罗兹大学);Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心);Institute of Physics, University of Zielona Góra(热舒夫大学物理研究所)
旨在确定天鹅座X-1软态下X射线发射和偏振的物理机制,通过对多卫星观测数据做详细光谱分析,开发新模型计算预期偏振信号并与测量对比,发现偏振与冕区相对论性外流康普顿化相符,且低黑洞自旋更合理。
2026-07-07 astro-ph.HE
The Physics of the Nebular Phase in Black Hole X-ray Binaries: Modelling V404 Cygni
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理学研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)(阿拉贡宇宙物理研究中心);University of Oxford(牛津大学)
本研究用Cloudy建模黑洞X射线双星V404 Cygni的星云阶段,再现关键观测特征,支持该阶段由团块状部分电离抛射物产生的场景。
2026-09-04 astro-ph.HE
Investigating the impact of vertically extended coronae on X-ray reverberation mapping
提出包含双灯柱的垂直延伸日冕模型,成功解释X射线双星MAXI J1820+070在硬软态转变期间的光谱与时间变异性。
2023-05-08 astro-ph.HE
Profiles of spectral lines from failed and decelerated winds from neutron stars and black holes
我们计算了从致密天体(黑洞或中子星)流出的谱线的轮廓。我们假设,在短的加速阶段的流量的体积速度增加,然后迅速减少,形成一个失败的风。我们还研究了只减速的风。我们表明,根据相对强度的引力红移线轮廓从这样的风可能有几种类型:扭曲的P-天鹅座(发射和蓝移吸收); W形(吸收-发射-吸收)和倒置的P-天鹅座(发射-红移吸收)。后一种情况是预期从吸积流的速度是向内的,但是,我们表明,倒P-天鹅座配置文件可以产生失败的风,只要线是在几十个史瓦西半径从紧凑的对象。
2011-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The constraining power of X-ray polarimetry: detailed structure of the intrabinary bow shock in Cygnus X-3
University of Turku(图尔库大学);Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学)
通过X射线偏振分析,研究Cygnus X-3中双星弓形激波的精细结构,揭示其光学厚和稀薄极限下的散射特性。
2025-07-29 astro-ph.HE
Cygnus X-3 revealed as a Galactic ultraluminous X-ray source by IXPE
研究利用IXPE测量Cyg X-3的X射线偏振,发现超过20%且近能量无关的线偏振,并据此约束外流半张角小于15度,证明其为银河系超亮X射线源。
2024-08-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Resolving the Multiple Component Outflows in PG 1211+143: I. The Fe-K Absorption Structure and UFO Forest
研究PG 1211+143的Fe-K吸收结构,揭示多组分UFO特征及出流机制。
2025-12-03 astro-ph.HE
Ask The Machine: Systematic detection of wind-type outflows in low-mass X-ray binaries
本研究探索使用机器学习算法识别低质量X射线双星光学光谱中的外流特征,在模拟数据库上训练分类器并应用于V404 Cyg和MAXI J1820+070的爆发光谱,结果与传统方法一致且能探测低速外流,为大样本研究奠定基础。
2023-06-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining X-ray Coronal Size with Transverse Motion of AGN Ultra-Fast Outflows
活动星系核(AGN)中的超快外流(UFOs)的典型物理性质之一是其看似非常宽的宽度(即$Δv \sim 10,000$ km~s $^{-1}$),这是X射线光谱建模经常需要的特征。虽然迄今为止还不清楚,但为了简单起见,这种情况偶尔会被解释为UFO内部的湍流。在这项工作中,我们利用一个三维的吸积盘风,非径向外流形态独特的磁流体动力学(MHD)外流的一个基本特征的横向运动。我们认为,至少有一部分的不明飞行物观测到的线宽可能反映了横向速度梯度的程度,由于多普勒展宽周围的一个假定的紧凑的X射线日冕附近的一个黑洞。在这种情况下,谱线展宽对日冕的几何尺寸$R_c$很敏感。我们计算了加宽因子作为日冕半径$R_c$和速度涂抹因子$f_{\rm sm}$在一个给定的等离子体位置的函数。作为类星体PDS~456的一个例子,我们证明了光谱分析支持$R_c /R_g \lesssim 10$的紧凑日冕尺寸,其中$R_g$是引力半径。这种紧凑的日冕是长期推测从两个X射线混响研究和灯柱模型的磁盘发射也符合微透镜的结果。这种围绕小日冕的横向加宽的组合可以直接探测大量的旋转运动,这可能对辐射驱动风的观点构成严重挑战。
2019-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-th
Hard-state accretion disk winds from black holes: the revealing case of MAXI J1820+070
我们报告了一个详细的光学光谱跟踪的黑洞瞬态MAXI J1820+070(ASASSN-18 ey)。观测涵盖了X射线双星爆发的主要部分,当时源在硬态和软态之间交替,遵循在其他系统中广泛看到的经典模式。我们的重点是在5876和6678 Angs的He I发射线的分析,以及对Halalpha。我们检测到明确的吸积盘风功能(P-Cyg配置文件和广泛的发射线翅膀)在硬状态,无论是在爆发上升和衰减。在长达数月的软状态中,这些都没有出现。然而,我们的数据表明,外流的能见度可能会受到显着影响的电离状态的吸积盘。风的终极速度在~ 1200 km/s以上,这与其他系统中(硬态)光学风和(软态)X射线风得出的外流速度相似。风的特征,特别是P-Cyg剖面,非常浅,它们的检测只有在非常高的信噪比下结合源亮度和密集监测才有可能。这项研究表明,冷,光学风最有可能是一个共同的特点,黑洞吸积,因此,风一样的外流是一个通用的机制,在整个X射线双星爆发的质量和角动量去除。
2019-06-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling particle transport in astrophysical outflows and simulations of associated emissions
在这项工作中,在尝试改进天体物理等离子体外流中粒子输运模型的制定和构建适当的算法之后,我们通过对银河系微类星体SS 433和Cyg X-1系统的数值模拟来测试我们方法的可靠性和有效性。然后,我们专注于预测相关的排放,专注于可检测的高能中微子和$γ$ -射线起源于河外星系M33 X-7系统,这是一个最近发现的X射线双星位于邻近的星系梅西耶33,尚未详细建模。粒子和辐射的能量分布,产生磁化天体物理喷流在我们的方法的上下文中,假设起源于衰变和散射过程中产生的二次粒子之间的热(相对论)质子的喷流散射热(冷)的(喷流内的p-p相互作用机制)。这些分布是通过求解非弹性质子-质子(p-p)碰撞后多粒子过程(反应链)的耦合积分-微分输运方程组来计算的。为了探测这种高能中微子以及多波长(无线电,X射线和伽马射线)发射,非常灵敏的探测仪器正在运行或已经设计,如CTA,IceCube,ANTARES,KM 3 NeT,IceCube-Gen-2和其他太空望远镜。
2021-01-11 astro-ph.HE hep-th
Ultrasoft state of microquasar Cygnus X-3: X-ray polarimetry reveals the geometry of astronomical puzzle
本研究利用IXPE的X射线偏振观测数据,分析微类星体天鹅座X-3的超软态,揭示其中心源被厚光深外流遮蔽、辐射经散射进入视线的几何结构,并给出源倾角范围,提出解释该双星态变化循环的物理图景。
2024-07-02 astro-ph.HE astro-ph.SR