The 2022 high-energy outburst and radio disappearing act of the magnetar 1E 1547.0-5408
Marcus E. Lower, George Younes, Paul Scholz, Fernando Camilo, Liam Dunn, Simon Johnston, Teruaki Enoto, John M. Sarkissian, John E. Reynolds, David M. Palmer, Z… 展开作者
Marcus E. Lower, George Younes, Paul Scholz, Fernando Camilo, Liam Dunn, Simon Johnston, Teruaki Enoto, John M. Sarkissian, John E. Reynolds, David M. Palmer, Zaven Arzoumanian, Matthew G. Baring, Keith Gendreau, Ersin Göğüş, Sebastien Guillot, Alexander J. van der Horst, Chin-Ping Hu, Chryssa Kouveliotou, Lin Lin, Christian Malacaria, Rachael Stewart, Zorawar Wadiasingh
备注：
Accepted to ApJ, 18 pages, 7 figures. Fixed typo in abstract and discussion
我们报告了射电强磁星1 E 1547.0 $-$ 5408的射电和高能特性。在4月7日20时22分，Swift-BAT探测到来自源的短爆发之后，NICER的观测发现，在软X射线波段中，在$(6.0 \pm 0.4) \times 10^{-11}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$处的通量峰值增加，在17天的时间内下降到$1.7\times10^{-11}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$的基线水平。NICER和NuSTAR的联合光谱测量表明，尽管软X射线显著增加，但硬非热尾没有变化。使用64米帕克斯射电望远镜Murriyang进行的无线电波长观测显示，磁星的持续无线电发射至少在最初发现Swift-BAT之前22天消失，两周后重新发现。这种行为在无线电响亮的磁星中是前所未有的，可能表明在检测到短脉冲之前，高能量活动的缓慢上升被忽视。最后，我们结合无线电和X射线计时显示，爆发与自旋上升故障相吻合，其中自旋频率和自旋下降速率分别增加了$0.2 \pm 0.1$ $μ$ Hz和$(-2.4 \pm 0.1) \times 10^{-12}$ s $^{-2}$。在爆发后147天内，还观察到$(-2.0 \pm 0.1) \times 10^{-19}$ s $^{-3}$的自旋下降速率线性增加。我们的研究结果表明，爆发可能与准极场线的重新配置有关，可能是一个变化的扭曲信号，伴随着空间上更广泛的表面加热和无线电信号的短暂淬灭，但对硬X射线特性没有任何可测量的影响。
英文摘要：
We report the radio and high-energy properties of a new outburst from the radio-loud magnetar 1E 1547.0$-$5408. Following the detection of a short burst from the source with Swift-BAT on 2022 April 7, observations by NICER detected an increased flux peaking at $(6.0 \pm 0.4) \times 10^{-11}$ erg s$^{-1}$ cm$^{-2}$ in the soft X-ray band, falling to the baseline level of $1.7\times10^{-11}$ erg s$^{-1}$ cm$^{-2}$ over a 17-day period. Joint spectroscopic measurements by NICER and NuSTAR indicated no change in the hard non-thermal tail despite the prominent increase in soft X-rays. Observations at radio wavelengths with Murriyang, the 64-m Parkes radio telescope, revealed that the persistent radio emission from the magnetar disappeared at least 22 days prior to the initial Swift-BAT detection and was re-detected two weeks later. Such behavior is unprecedented in a radio-loud magnetar, and may point to an unnoticed slow rise in the high-energy activity prior to the detected short-bursts. Finally, our combined radio and X-ray timing revealed the outburst coincided with a spin-up glitch, where the spin-frequency and spin-down rate increased by $0.2 \pm 0.1$ $μ$Hz and $(-2.4 \pm 0.1) \times 10^{-12}$ s$^{-2}$ respectively. A linear increase in spin-down rate of $(-2.0 \pm 0.1) \times 10^{-19}$ s$^{-3}$ was also observed over 147 d of post-outburst timing. Our results suggest that the outburst may have been associated with a reconfiguration of the quasi-polar field lines, likely signalling a changing twist, accompanied by spatially broader heating of the surface and a brief quenching of the radio signal, yet without any measurable impact on the hard X-ray properties.
Temporal and spectral evolution in X- and gamma-rays of magnetar 1E 1547.0-5408 since its October 2008 outburst: the discovery of a transient hard pulsed component after its January 2009 outburst
磁星1 E 1547.0-5408在2008年10月和2009年1月爆发。在本文中，我们详细介绍了从2008年10月3日开始到2011年1月结束的1 E 1547.0-5408在~1和300 keV之间持续总发射和脉冲发射的时间和光谱特征的演变。我们分析了罗西X射线计时探测器，国际伽马射线天体物理实验室和斯威夫特卫星收集的数据。
Modeling magnetar outbursts: Flux enhancements and the connection with short bursts and glitches
最近从磁星爆发中收集到的大量观测数据的可用性要求对爆发特征进行完整的理论研究。在这封信（一系列致力于模型磁星爆发的第一封）中，我们解决了长期存在的公开问题，即短爆发和故障是否总是与长期辐射爆发有关。我们表明，最近检测到的短爆发和故障似乎无关的爆发只是误导我们对这些事件的理解。我们表明，在星震模型的框架内，中微子发射过程中的磁星地壳限制的温度，因此光度。这种对最大亮度的自然限制使得与明亮的持久磁星相关的爆发几乎无法检测到。这些事件被简单地看作是在已经明亮的静止状态上的一个小的光度增加，然后快速返回到静止状态。特别是1 RXS J1708-4009，1 E 1841-045，SGR 1806-20和其他明亮的持久磁星。另一方面，在较暗的源中，类似的事件（具有相同的能量）将导致更极端的光度变化和更长的冷却时间，如XTE J1810-197，1 E 1547-5408和SGR 1627-41。我们的结论是，没有检测到大的辐射爆发与故障和爆发从明亮的持久磁星本身并不奇怪，也不需要任何修改的故障和爆发机制解释目前的理论模型。
The long-term post-outburst spin down and flux relaxation of magnetar Swift J1822.3$-$1606
Swift J1822.3 $-$ 1606在2011年7月进入爆发阶段。以前的X射线研究其爆发后的旋转演化产生了不一致的测量自旋推断磁场。在这里，我们提出的时间行为和通量松弛超过两年的斯威夫特，XTE和钱德拉观测后爆发。我们发现，在以前的时间解决方案的模糊性是由于增强的自旋下降，类似于一个指数恢复后的突发发作的小故障。在拟合出恢复的影响后，我们测量了$\dotν=(-3.0\pm0.3)\times10^{-8}$的$^{-2}$的长期自旋下降速率，这意味着$1.35\times10^{13}$ G的偶极磁场，低于以前对该源的所有估计。我们还考虑了爆发后的通量演化，并将其与经验模型和地壳冷却模型相拟合。我们讨论的背景下，地壳冷却和磁层弛豫模型的通量弛豫。
Multi-instrument X-ray monitoring of the January 2009 outburst from the recurrent magnetar candidate 1E 1547.0-5408
1 E 1547.0-5408在四个月内连续两次爆发（2008年10月和2009年1月），并可能在2007年发生第三次爆发，是迄今为止已知的最活跃的瞬态异常X射线爆发之一。由于在静止和活动状态下获得的广泛的X射线观测，1 E 1547.0-5408代表了一个非常有前途的实验室，可以深入了解爆发特性和磁星发射机制。我们进行了详细的时间和光谱分析的四个钱德拉，三个积分，和一个XMM观测收集了两个星期的时间间隔后，爆发发生在2009年1月。几个雨燕点，涵盖了1.5年的时间间隔，也进行了分析，以监测衰减的X射线通量。我们比较了这两个爆发的特点，以及活跃和静止状态。我们还讨论了1 E 1547.0-5408自1980年首次探测以来的长期X射线通量历史，表明该源具有低、中和高三个通量水平。
Resolving the 2024 Outburst of Magnetar 1E 1841-045 from its host Supernova Remnant with EP-FXT
Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学天文与前沿科学研究院）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；School of Physics and Technology, Nanjing Normal University（南京师范大学物理科学与技术学院）；State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences, Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所（加泰罗尼亚高级研究中心））
Magnetar-like activity from the central compact object in the SNR RCW103
位于SNR RCW 103中心的中央致密天体（CCO）（命名为1 E 161348-5055）的6.67小时周期和可变X射线通量一直难以在孤立中子星或双星系统的标准场景中解释。2016年6月22日，雨燕号上的爆发警报望远镜（BAT）从1 E 161348-5055方向探测到一个类似磁星的短X射线爆发，也与一个大型长期X射线爆发相吻合。在这里，我们报告了钱德拉，NuSTAR和Swift（BAT和XRT）在2016年爆发高峰期间对这个特殊来源的观测。特别是，我们研究了这种类磁星爆发的性质，我们在爆发期间发现了CCO光谱中的硬X射线尾，并研究了它的长期爆发历史（从1999年到2016年7月）。我们发现1 E 161348-5055的发射特性与它是一颗磁星一致。然而，在这种情况下，6.67小时的周期只能被解释为这个强磁化中子星的旋转周期，因此，它代表了有史以来最慢的脉冲星检测到的数量级。我们简要地讨论了可行的慢下来的情况下，有利于图片涉及一段时间的回落吸积后，超新星爆炸，类似的调用（虽然在不同的制度），以解释其他CCO的“反磁星”的情况。
A magnetar outburst with atypical evolution: the case of Swift J1555.2-5402
European Space Science (ESA), European Space Astronomy Center (ESAC)（欧洲空间科学（ESA），欧洲空间天文中心（ESAC））；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所（ICE，CSIC））；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚太空研究学院（IEEC））；INAF–Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所-布雷拉天文台）；INAF–Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所-罗马天文台）；INAF–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano（意大利国家天体物理研究所-米兰空间天体物理学与宇宙物理研究所）；Università degli Studi di Milano Bicocca（米兰比可卡大学）；INAF–Osservatorio Astronomico di Cagliari（意大利国家天体物理研究所-卡利亚里天文台）
Swift J1555.2-5402的非典型爆发演化特征，包括持续高温、缩小热点及延长明亮流量平台后快速变暗，挑战了现有爆发机制。
The X-ray evolution and geometry of the 2018 outburst of XTE J1810-197
15年后，在2018年底，磁星XTE J1810-197经历了第二次记录的X射线爆发事件，并作为无线电脉冲星重新激活。我们发起了一项X射线监测活动，利用Swift、XMM-牛顿、NuSTAR和NICER观测，跟踪磁星通量衰减的时间和光谱演变。在长达一年的活动中，磁星再现了与第一次爆发时发现的类似行为，其自旋下降速率在两个月后从$\sim7.2\times10^{-12}$ s $^{-1}$变为$\sim1.5\times10^{-11}$ s s $^{-1}$。独特的这种爆发，我们确认了特有的能量依赖的脉冲轮廓的相移。在最初的爆发之后，XTE J1810-197的光谱被多个黑体分量很好地模拟，这些黑体分量对应于一对非同心的、热的热帽，热帽被较冷的热帽包围，叠加在较冷的恒星表面上。我们建立了依赖于能量的脉冲轮廓模型，以约束观察和表面发射几何形状，并发现XTE J1810-197的整体几何形状可能相对于2003年事件的发现有所演变。
Chandra and RXTE Observations of 1E 1547.0-5408: Comparing the 2008 and 2009 Outbursts
我们目前的结果，从观测磁星1 E 1547.0-5408（SGR J1550-5418）采取的钱德拉X射线天文台和罗西X射线定时探测器（RXTE）后，源的爆发在2008年10月和2009年1月。在钱德拉观测的时间跨度（分别涵盖2008年和2009年事件后的第4天至第23天和第2天至第16天）期间，源光谱形状保持稳定，而脉冲星在2008年同一时间段的自旋下降率增加了2.2倍。光谱变化的缺乏表明磁星自旋下降和辐射变化之间的解耦，因此自旋下降推断的磁场强度和推断光谱之间。我们还发现，在2008年和2009年的钱德拉数据中，相位平均通量和脉冲分数之间存在很强的反相关性，但在2008年之前的测量中没有。我们讨论这些结果的背景下的磁星模型。
