High braking index pulsar PSR J1640-4631: low-mass neutron star with a large inclination angle?
最近的时间观测限制了X射线脉冲星PSR J 1640 -4631的制动指数为$n=3.15\pm0.03$，这是迄今为止所有测量到制动指数的X射线脉冲星中最高的值。在这封信中，我们调查是否脉冲星制动之间的磁偶极辐射和引力辐射的组合可能有一个制动指数大于3。对于常规中子星和低质量夸克星候选者，由观测到的制动指数推导出的椭圆率明显大于理论估计的最大值。如果PSR J 1640 -4631是一颗质量为$0.1~ \rm M_{\odot}$的低质量中子星，那么推断的椭圆率可以近似等于理论估计的最大值。由于这个源的无线电安静的性质，我们采用真空间隙模型开发的Ruderman和萨瑟兰限制的倾斜角为$87.2-90^{\circ}$。在此基础上，我们提出一个小质量的大倾角中子星可以解释这个源的高制动指数和无线电宁静的性质。未来的观测，如引力波探测和长期的时间，这个来源是需要确认或反驳我们的情况。
2016-07-25 astro-ph.HE
The Spin of New Black Hole Candidate: MAXI J1803-298 Observed by NuSTAR and NICER
MAXI J1803-298是一个新发现的银河系瞬变和黑洞候选者，于2021年5月1日首次被\emph{MAXI} /GSC发现。在本文中，我们提出了一个详细的光谱分析MAXI J1803-298。利用X射线反射拟合方法，分别对\emph{NuSTAR}和\emph{NICER} /XTI在同一天观测到的MAXI J1803-298在0.7-79.0 keV能量范围内的光谱进行了联合拟合，得到了它的自旋（和倾角i）可以被约束为接近极值0.991（$i\sim$ $70 ^{\circ}$），置信区间为68\%。结果表明，MAXI J1803-298可能是一个快速旋转的大倾角黑洞。
2022-07-05 astro-ph.HE
Estimating the spin of the black hole candidate MAXI J1659-152 with the X-ray continuum-fitting method
MAXI J1659-152是一颗瞬变X射线双星，其中包含一颗黑洞候选者。MAXI J1659-152于2010年9月25日在其唯一已知的爆发中被发现。先前发表的关于这次爆发的研究表明，MAXI J1659-152可能具有极端的逆行自旋，如果得到证实，将为黑洞自旋的起源提供重要线索。本文利用\cite{Torres2021}提供的更新的动力学双星系统参数（即黑洞质量、轨道倾角和源距），分析了\emph{RXTE} /PCA的65个MAXI J1659-152的光谱，以评估自旋参数。最终选择9个光谱匹配我们的$f_{\mathrm{sc}} \lesssim 25 \%$，软态标准，我们应用相对论薄盘光谱模型\texttt{kerrbb2}超过3.0-45.0 keV。我们发现倾斜角与自旋成反比，考虑到倾斜角的可能值，我们通过X射线连续拟合将自旋约束为90%置信区间的$-1 < a_{*} \lesssim 0.44$。我们只能排除极端的正旋转。我们确认，一个极端的逆行的解决方案是可能的，并不排除考虑吸积扭矩的年轻的系统。
2021-12-07 astro-ph.HE
Inclination dependence of QPO phase lags in black hole X-ray binaries
准周期振荡（QPO）的频率从$\sim0.05$ - $30$赫兹是吸积黑洞双星X射线辐射的一个共同特征。由于QPO起源于最内部的吸积流，它们提供了探测物质在极端引力下行为的机会。在本文中，我们提出了一个系统的分析与B型和C型QPO的样本中的15个银河系黑洞双星的相位滞后的倾角依赖性。我们发现，在C型QPO频率的相位滞后强烈依赖于倾斜，无论是在与QPO频率和符号的演变。虽然我们发现，B型QPO软滞后与高倾角源，源样本太小，以确认这是一个显着的倾斜依赖。这些结果与C型QPO的几何起源以及B型和C型QPO的不同起源一致。我们讨论的可能性，相位滞后起源于一个旋转的光谱幂律在每个QPO周期，而倾斜的依赖性产生的差异，占主导地位的相对论效应。我们还搜索了C型QPO频率的能量依赖性。我们在三个已知来源（GRS 1915+105，H1743-322和XTE J1550-564）中证实了这种效应，并在XTE J1859+226中新发现了这种效应。最后，我们的结果表明，未知倾角源XTE J1859+226和MAXI J1543-564与高倾角最一致。
2016-10-11 astro-ph.HE
The 2018 outburst of MAXI J1820+070 as seen by Insight-HXMT
本文利用 Insight-HXMT 数据分析了 MAXI J1820+070 的 2018 年爆发，比较 DISKBB 和 NKBB 两种吸积盘模型，发现盘倾角假设和反射模型选择会显著影响黑洞自旋测量结果。
2024-07-02 astro-ph.HE
Accretion disk and ionized absorber of the 9.7-hour dipping black hole binary MAXI J1305-704
本文报道了基于朱雀和雨燕观测的新发现的黑洞候选者MAXI J1305-704的低/硬态和高/软态X射线研究结果。朱雀星的长时间观测显示出两种类型的明显吸收下降，两者都以9.74 ± 0.04小时的下降间隔出现，我们将其与轨道周期相一致。在高/软态和非常不寻常的低/硬态的非浸渍（持久）发射中也存在部分电离吸收。然而，这种吸收（在两种状态下）具有比在其他高倾角系统中所见的电离低得多的电离，在其他高倾角系统中，材料形成均匀的盘风。相反，这里的吸收最有可能与clusional有关，与浸渍材料有关的紧凑结构，我们在这个源中看到的独特之处可能是因为我们在一个非常大的倾斜角度观察它。一个大的倾斜角也是有利的，连同一个低的黑洞质量，以解释在相当低的光度高/软状态下看到的高磁盘温度，因为多普勒增强提高磁盘温度在高倾角。从这些数据推断的磁盘半径是显着小于软组件中看到的低/硬状态，支持模型，其中磁盘在低光度截断。然而，我们发现，朱雀星低/硬态数据中的~50秒的时间尺度上的变化能力的缺乏是难以解释的，即使是低质量的黑洞。
2013-09-30 astro-ph.HE
Revisiting the ultraluminous supersoft source in M101: an optically thick outflow model
M101星系包含最著名的超亮超软源（ULS），主要由kT ~ 0.1 keV的热分量控制。热分量的起源以及ULS与标准（宽带谱）超亮X射线源（ULX）之间的关系仍然存在争议。我们使用钱德拉和XMM-牛顿观测档案重新检查了M101 ULS的X射线光谱和时间特性。我们发现，X射线的时间变化和光谱特性是不一致的标准磁盘发射。热发射体的特征半径R_{bb}在~ 10，000 km和~ 100，000 km之间随时间变化;色温kT_{bb}在~50 eV和~140 eV之间变化;这两个量的比例近似为R_{bb} ~ T_{bb} ^{-2}。除了光滑的连续，我们还发现（在某些时期）光谱残差很好地拟合热等离子体模型和吸收边：我们解释这作为证据，我们正在寻找一个clusional，多温度外流。我们认为，在足够高的吸积率和倾角，超临界，辐射驱动的流出变得有效的光学厚度和完全热化的更硬的X射线光子从内部的流入，去除硬光谱尾巴。我们发展了一个简单的，球对称的外流模型，并表明它是一致的，所观察到的温度，半径和光度。一个更大、更冷的光球将发射峰移到远紫外线，并使X射线源变暗，但可能在紫外线中变得超亮。我们将我们的结果和解释与Liu et al.（2013）的结果和解释进行了比较。
2015-11-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Systematically Revisiting All NuSTAR Spins of Black Holes in X-Ray Binaries
本文系统分析了24个X射线双星源的189次NuSTAR观测，获得36个均匀黑洞自旋测量样本，发现绝大多数黑洞具有高自旋（约86%满足a≥0.95），并纠正了先前部分低自旋报告，同时探讨了盘风对倾角测量的影响。
2024-06-27 astro-ph.HE
MAXI~J1348--630: Estimating the black hole mass and binary inclination using a scaling technique
MAXI~J1348--630的爆发活动引发了很大的争议，即爆发源是否包含一个黑洞（BH）。在这里，我们提出了我们的分析结果的爆发MAXI J348- 630使用Swift/XRT数据。我们发现，在所有的光谱状态的能谱可以建模使用康普顿化和高斯铁线组件的组合。此外，我们表明，X射线光子指数，伽玛，与质量吸积率，Mdot。我们发现，从LHS到HSS，Gamma随Mdot单调增加，然后在Gamma~3处饱和。该索引行为类似于许多其他BH候选者所表现出的索引行为。这一结果代表了MAXI~J1348- 630中存在BH的观测证据。我们还发现Gamma值与QPO频率ν_{L}相关。基于这种相关性，我们采用一种定标方法，以BH双星XTE~J1550- 564为参考源，估算出BH的质量为14.8 +/- 0.9 M_{\odot}。SRG/eROSITA最近在MAXI~J1348- 630周围发现了一个巨大的尘埃散射环，这一发现改进了对该X射线源的距离估计。有了这个距离，我们就能够利用Gamma和与Mdot成比例的归一化之间的相关性的缩放技术来估计盘倾角i =（65+/- 7）^0。初始kT_s的降低与光照分数f的增加同时发生。在爆发开始时，康普顿云（或“日冕”）非常扩展，因此种子光子从相对较远的盘区注入日冕，那里kT_s约为0.2- 0.4 keV。当Mdot增加（或亮度增加）时，日冕收缩，从…
2022-11-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting the Dynamical Case for a Massive Black Hole in IC10 X-1
X射线双星IC 10 X-1的X射线食星历表和光学径向速度（RV）曲线的相对相位表明，He[ $λ$ 4686]发射线起源于恒星风的阴影部分，避免了来自致密物体的X射线的电离。在X射线食中期，当风直接朝向我们时，这条线达到最大的蓝移，这也是在天鹅座X-3中看到的。如果RV曲线与恒星运动无关，大质量黑洞的证据就消失了，因为双星的质量函数是未知的。报告的X射线光度，光谱，慢QPO，以及由WR风的吸收/散射引起的宽食都与低恒星质量BH或NS一致。对于NS，质心位于WR包络内，其运动远低于观测到的370 km/s RV振幅，而紧凑物体的速度高达600 km/s。由此产生的X射线谱线的0.4\%多普勒变化可以通过正在研制的飞行任务来证实。这些论点也适用于其他假定的BH双星的RV和日食曲线尚未相位连接。黑洞形成的理论和预测的引力波源速率可能需要修正。
2015-06-12 astro-ph.HE
Distribution of orbital inclinations for tidal disruption events by Kerr black holes
本研究针对克尔黑洞潮汐瓦解事件，考虑倾角保持与各向同性两种损失锥填充极限，计算了轨道倾角分布、穿透因子分布、总TDE率及最大黑洞质量，揭示了黑洞自旋与倾角相关效应对TDE的影响规律。
2024-06-24 astro-ph.HE gr-qc
Revisiting the Evidence for an Intermediate-mass Black Hole in the Center of NGC 6624 with Simulations
LMXB 4U 1820-30的加速度是由其轨道周期导数$\dot P_{\rm b}$导出的，这被认为是银河系球状星团（GC）NGC 6624中存在中等质量黑洞（IMBH）的证据。然而，我们发现异常的$\dot P_{\rm b}$主要是由于引力波发射，而不是在集团势的加速。利用GC的标准结构模型，我们模拟了星系团中心区域内星系的加速度分布。通过对J1823- 3021 A的加速度与模拟的分布轮廓（最大值）进行拟合，表明质量为$M\gtrsim 950^{+550}_{-350}~M_{\odot}$的IMBH可能存在于星团中心。进一步证明了J1823- 3021 A的二阶周期导数$\ddot P$可能是由附近恒星的引力摄动引起的。
2022-09-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Maximum Observable Blueshift from Circular Equatorial Kerr Orbiters
在黑洞的事件视界附近的时空区域可以被看作是一个深势阱，相对于遥远的观测者具有大的引力红移。然而，在这一区域内运行的物质以相对论的速度运动，可以对其电磁辐射产生显著的多普勒频移，有时会导致在无穷远处观察到净蓝移。因此，一个黑洞将其附近单色光源的线辐射扩展成一个平滑衰减的“红翼”--其通量在大红移处消失--以及一个“蓝刃”，它将有限的通量保持到对应于最大可观测蓝移的尖锐边缘。本文研究了各向同性单色辐射源在Kerr黑洞赤道圆轨道上产生的蓝刃，得到了最大蓝移如何编码黑洞自旋和倾角的简单关系式。我们发现，最大蓝移的小值产生一个很好的探针的倾斜，而较大的值提供强有力的限制自旋或倾斜方面的其他。这些结果与正在进行的和未来的观测直接相关，这些观测旨在从周围谱线发射的加宽来推断超大质量黑洞的角动量。
2020-09-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Revisiting the archetypical wind accretor Vela X-1 in depth -- A case study of a well-known X-ray binary and the limits of our knowledge
背景：船帆座X-1是研究得最好的X射线双星之一。然而，在随后的研究中经常使用其参数的具体值，而没有考虑替代方案。目的：我们的目标是提供一个强大的汇编和综合有关船帆座X-1的积累知识作为未来研究的坚实基线，并确定未来可能的研究的具体途径。方法：我们探索Vela X-1的文献和建模工作，描述系统知识的演变。我们还添加了来自公共数据的信息，特别是Gaia EDR 3版本。结果如下：我们更新了与船帆座X-1的距离，HD 77518的光谱分类，发现超巨星可能非常接近于填满其洛希瓣。对恒星风的聚集性的限制已经得到改善。轨道是很好的确定，但不确定的倾角限制了中子星质量的信息。对恒星风的估计已经朝着更低的速度发展，支持了中子星周围瞬时风捕获盘的想法。流体动力学模型和观测结果与中子星的吸积尾迹一致。结论：Vela X-1是一个优秀的实验室，但仍有很大的改进空间。需要进行协调良好的多波长观测和活动，以解决固有的变异性问题。新的工具将带来新的机会。星风模型应该考虑到HD 77581的轨道偏心率和非球形形状。现实的多维模型的辐射转移在紫外线和X射线是必要的，但仍然非常具有挑战性。为了更好地理解等离子体-磁层耦合，需要改进涵盖广泛尺度的MHD模型。吸积柱的完整特征仍然是另一个公开的挑战。（arXiv的缩写）
2021-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting the lower bound on tidal deformability derived by AT 2017gfo
我们重新审视了由发光的kilonova/macronova，AT 2017 gfo，通过与来自二进制中子星合并GW 170817的引力波一致的模型的数值相对论模拟，对二进制潮汐变形波浪线{Lambda}的下限。与文献中的说法相反，我们发现波浪线{Lambda}<~400的双星可以解释AT 2017 gfo的光度，只要像以前的工作一样假设残骸中有适度的质量喷射。其原因是中子星的最大质量与典型质量为~1.4M_sun的中子星的潮汐形变没有强相关。如果最大质量是如此之大，以至于双星合并后不会立即坍缩成黑洞，那么喷出物的质量可以足够大，而不管双星的潮汐变形能力如何。我们提出了符合AT 2017 gfo光度对喷出物质量要求的波浪线{Lambda}降至242的二元合并模型。我们进一步发现，AT 2017 gfo的亮度可以用合并后没有反弹的模型来解释。我们的结论是，AT 2017 gfo的光度是不是很有用的约束的双潮汐变形。准确估计的质量比将是必要的，以建立一个下限使用电磁对应的未来。我们还警告说，合并模拟，采用有限的一类列表状态方程可能会严重偏见，由于缺乏一般性。
2019-05-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
