NICER and Swift/XRT monitoring of the 2023 outburst of Swift J1727.7-1613
本文利用NICER和Swift/XRT监测Swift J1727.7-1613在2023年爆发期间的QPO和能谱演化,证实其为低质量黑洞X射线双星,并验证了C型QPO的Lense-Thirring进动解释。
2024-10-09 astro-ph.HE
Detection of millihertz quasi-periodic oscillations in the low-mass X-ray binary 4U 1730--22 with NICER
研究通过分析 NICER 对再爆发源 4U 1730−22 的观测,发现显著的毫赫兹 QPO,并将其归因于中子星表面的边缘稳定 He 核燃烧。
2023-04-19 astro-ph.HE
Spectro-temporal Investigation of Quasi-periodic Oscillations From Black Hole X-ray Binary 4U 1630-472 Using $\textit{NICER}$
本研究利用NICER数据分析了黑洞双星4U 1630-472在2021年爆发上升期的C型QPO,发现光子指数与QPO频率强相关,并识别出约2.31 Hz的临界频率,为理解QPO起源和演化提供了新线索。
2025-01-22 astro-ph.HE
The NICER view of Scorpius X-1
本文分析了Sco X-1的首次NICER观测数据,追踪了不同吸积态下QPO的特性,发现6 Hz强QPO及高达15 Hz的快速变率,并识别出20 Hz以上的微弱瞬时特征,为相对论性外流与吸积态的联系提供了关键证据。
2025-07-28 astro-ph.HE
The NICER "Reverberation Machine": A Systematic Study of Time Lags in Black Hole X-Ray Binaries
我们进行了第一次系统的搜索所有NICER档案观测的黑洞(和候选人)低质量X射线二进制的混响签名。混响滞后是由直接日冕发射和反射盘分量之间的光旅行时间差引起的,因此它们的性质是盘-日冕几何形状的有用探针。我们检测到新的签名混响滞后在8个源,增加总样本从3到11,并研究混响滞后属性的演变源演变爆发。我们发现,在所有的9个源与超过1混响滞后检测,混响滞后变得更长,并在较低的傅立叶频率占主导地位,在硬到软的状态过渡。这一结果表明,混响滞后的演化是低质量X射线双星黑洞状态跃迁的全局性质,这对约束这种状态跃迁的模型是有价值的。混响滞后的演化表明,电晕是一个垂直扩展和/或得到喷射状态转换期间的射流的基础。我们还发现,在硬态下,混响滞后变短,就像QPO移动到更高的频率,但然后在状态转换,而QPO继续到更高的频率,滞后变长。我们讨论了冠状几何和QPO的物理模型的影响,根据这一新的发现。
2022-05-02 astro-ph.HE
A NICER look at the jet-like corona of MAXI J1535-571 through type-B quasi-periodic oscillations
MAXI J1535-571是一个黑洞X射线双星,在2017年展示了一个非常明亮的爆发,在2-20 keV波段达到了高达5 Crab的峰值通量。鉴于高通量,几个X射线空间观测站获得了爆发关键部位前所未有的高信噪比数据。在我们之前的论文中,我们用Insight-HXMT研究了MAXI J1535-571在硬中间态(HIMS)的电晕。本文通过对26个NICER探测到的B类准周期振荡(QPOs)的谱时分析,重点研究了软中间态(SIMS)日冕的性质。从我们的时间相关的康普顿化模型的这些QPO的能量,均方根和滞后谱的同时拟合,我们发现,在SIMS的日冕的大小是6500公里,垂直延伸。我们在能谱中检测到一条窄的铁线,我们解释这是由于这个大日冕照射了吸积盘的外部。我们跟踪了HIMS-SIMS转换过程中日冕和射电喷流的演化,发现喷流通量在日冕延伸到其最大垂直尺寸之后达到峰值。喷流在日冕垂直收缩到黑洞后开始衰减。这种行为表明X射线日冕和射电喷流之间的联系与其他来源类似。
2023-02-24 astro-ph.HE
Synchronous X-ray/Optical QPOs from the Black Hole LMXB MAXI J1820+070
我们介绍了SAAO和SALT在黑洞LMXB \MAXI(ASSASN-18 ey)上的高速光学测光,其中一些与NICER,Swift和Insight-HXMT X射线覆盖同时进行。我们检测到光学准周期振荡(QPO),移动到更高的频率作为爆发的进展,跟踪类似的X射线QPO的频率和演变先前报道。相关的X射线/光学数据揭示了一种复杂的滞后模式,包括在爆发的最初几周内演变的反相关和亚秒级滞后。它们还显示了由等于QPO周期的滞后分离的相关分量,该QPO周期大致以零滞后为中心,这意味着带间可变性在大致+/- pi的恒定相位滞后下受到这些QPO的强烈且一致的影响。X射线和光学QPO的同步表明,它们必须在物理上非常接近彼此的区域中产生;因此,我们提出,它们可以通过一个旋进射流模型来解释,基于与V404 Cyg和MAXI J1348-630的类比。
2021-11-26 astro-ph.HE
Wavelet analysis of the transient QPOs in MAXI J1535$-$571 with Insight-HXMT
利用小波分析和功率密度谱,研究了Insight-HXMT观测到的MAXI J1535 $-$ 571中的两个瞬态准周期振荡(QPO)。瞬态QPO的质心频率为$\sim 10$ Hz,FWHM为$\sim 0.6$ Hz,均方根振幅为$\sim 14\%$。对QPO区和非QPO区的能谱也进行了分离和分析,与QPO区相比,非QPO区的能谱随着$E_{cut}$的增加而变软。我们的结果表明,在MJD 58016和58017中检测到的瞬态QPO仍然是C型QPO,并且源仍然在其HIMS中。基于小波分析的所有C型QPO信号的持续时间与$\sim 10$ keV以上的平均计数率呈正相关,这意味着不同时间尺度的QPO的出现应该与日冕相耦合。这种瞬态的QPO性质可能与喷流或耀斑有关,日冕的部分喷射可能是导致C型QPO消失的原因。
2022-09-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
NICER observations reveal that the X-ray transient MAXI J1348-630 is a Black Hole X-ray binary
我们研究了最近发现的X射线瞬变MAXI J1348-630的爆发演化和定时特性。我们制作了通常用于追踪光谱演化的基本图,以及用于研究快X射线变率的功率密度谱。MAXI J1348-630的主要爆发演化与通常在黑洞瞬变中观察到的相似。在爆发上升期,震源从硬态演化,经过硬中间态和软中间态,进入软态,在爆发衰减期,震源又反过来回到硬态。在爆发结束时,MAXI J1348-630经历了两次再辉,峰值通量分别比主爆发弱约1和2个数量级。在重燃过程中,源只保持在硬态,没有经历任何状态转换,这类似于所谓的“失败爆发”。不同类型的准周期振荡(QPO)观察到在不同阶段的爆发。根据我们的光谱计时结果,我们得出结论,MAXI J1348-630是一个黑洞候选者。
2020-09-16 astro-ph.HE
Study of type-B QPOs observed in black hole X-ray binary Swift J1728.9-3613
本文利用NICER观测数据研究黑洞X射线双星Swift J1728.9-3613在2019年爆发期间的B型QPO,发现其能量依赖性与冕的逆康普顿辐射有关,并用盘截断模型和vkompthdk模型解释了光谱参数、rms及相位滞后谱的变化。
2024-01-16 astro-ph.HE
Transitional Dynamics: Unveiling the Coexistence and Interplay of Type-B and Type-C QPOs in MAXI J1348-630
Xiamen University(厦门大学);SHAO-XMU Joint Center for Astrophysics(上海天文台-厦门大学天体物理联合中心);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究揭示MAXI J1348-630中类型-B和类型-C QPO的共存与竞争性相互作用,揭示其源于吸积流和喷流中的不同物理成分。
2025-12-15 astro-ph.HE
A NICER look at the state transitions of the black hole candidate MAXI J1535-571 during its reflares
黑洞候选者和X射线双星MAXI J1535-571于2017年9月被发现。在其发现爆发的衰减期间,在返回平静之前,该源经历了至少四次爆发事件,峰值亮度为$\sim$ 10 $^{35-36}$ erg s $^{-1}$(d/4.1 kpc)$^2$。为了调查这些耀斑的性质,我们分析了几乎每天都有节奏的NICER观测样本。在这项工作中,我们提出了详细的光谱和时序分析的演变的四个refares。与其他X射线探测器相比,NICER在较低能量下具有更高的灵敏度,这使我们能够将光谱的圆盘分量限制在$\sim$ 0.5 keV。我们发现,在每一次爆发期间,源似乎在硬度-强度图中描绘出一个q形的轨迹,类似于在黑洞双星中完全爆发期间观察到的轨迹。MAXI J1535-571在这些耀斑期间在硬态(谷)和软态(峰)之间过渡。此外,康普顿分量在第一个波峰处未检测到,而盘分量在波谷期间未检测到。假设最有可能的距离为4.1 kpc,我们发现,硬到软的转变发生在有史以来观察到的最低光度的黑洞瞬态,而软到硬的转变发生在一些最低的光度有史以来报告的此类系统。
2020-07-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
A journey from the hard to the soft state: How do QPOs evolve in the 2021 outburst of GX 339-4?
本文利用 NICER 观测研究 GX 339-4 在 2021 年爆发中从硬态到软态过渡时 QPO 和噪声的演化,发现硬度比与 QPO 类型强相关,表明 type-B QPO 的出现与吸积几何变化有关。
2023-04-12 astro-ph.HE
Probing the energy-dependent temporal nature of MAXI J1803-298 with AstroSat and NICER
本研究利用AstroSat和NICER观测数据分析了MAXI J1803-298在爆发初期的光谱与时间特性,发现其光谱态演变及QPOs滞后变化,并通过模型揭示了变率起源在日冕与吸积盘间的动态反转。
2025-08-11 astro-ph.HE
Swift J1728.9-3613 is a black hole X-ray binary: spectral and timing study using NICER
我们使用NICER和Swift研究了由Neil Gehrels Swift天文台的突发警报望远镜(BAT)发现的新银河系X射线瞬变Swift J1728.9-3613的不同时间和光谱特性。在爆发过程中,源经历了多次跃迁到不同的光谱状态,完整的演化在硬度强度图中产生了一个q形的轨迹。在RMS强度图中也观察到部分滞后,这是黑洞瞬变的另一个定义明确的现象。在二次离子质谱中,功率密度谱主要由宽带噪声成分组成,并检测到两个B型QPO。我们拟合了在爆发期间进行的NICER观测获得的1-10 keV能谱,并研究了谱参数的时间演化。在MJD58584.69上,发生了一次小尺度的扰动,我们观察到谱指数减小到一个很低的值,其它谱参数也发生了有限的变化,并且1-10 keV的平均通量也增加了。我们观察到,在软态下,吸积盘的最内半径几乎是恒定的,这对应于最内稳定圆轨道(ISCO)。我们已经测量了紧凑的对象的质量下限约为4.6 M,考虑到非旋转的黑洞二元系统,通过拟合1-10 keV的NICER光谱与diskbb组件。软到硬的转变发生在热光度是爱丁顿光度的0.01倍时。结合时间和光谱性质的演化,我们认为新的源Swift J1728.9-3613是一个黑洞X射线双星。
2022-10-21 astro-ph.HE
Variable ionized disk wind in MAXI J1803-298 revealed by NICER
利用NICER对MAXI J1803-298整个2021年爆发的观测,首次探测到从光学风到X射线风的转变,揭示了盘风由热压驱动、铁离子态演化及与QPO共存等特征,为黑洞吸积盘与质量外流耦合提供新见解。
2024-10-23 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
The bicoherence study of quasi-periodic oscillations in MAXI J1535-571
本研究利用双相干性方法分析黑洞X射线双星MAXI J1535-571爆发期间的准周期振荡,发现type-C QPOs模式转变表明其为低倾角源,并在双日冕几何构型下解释了结果。
2024-03-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
A NICER Spectrum of MAXI J1535-571: Near-Maximal Black Hole Spin and Potential Disk Warping
我们报告的银河X射线双星和恒星质量的黑洞候选者,MAXI J1535-571的NICER观测。该源可能是在“中间”或“非常高”的状态下观测到的,吸积盘和硬X射线日冕都有重要贡献。2.3-10 keV的光谱显示出相对论盘反射的明显特征。与合适模型的拟合强烈地表明了一个接近最大值的自旋参数a = cJ/GM ^2 = 0.994(2),以及一个靠近最内层稳定圆形轨道的圆盘,r/r_ISCO = 1.08(8)(1 σ统计误差)。除了相对论光谱从最里面的磁盘,一个相对较窄的铁K发射线也是必需的。NICER的分辨率揭示了窄线可能是不对称的,表明发射半径的特定范围。与相对论性线模型的拟合表明,假定的第二反射几何形状的内半径为r = 144(+140,-60)GM/c^2;全反射模型表明,半径可能大几倍。窄线的起源尚不确定,但翘曲可能提供了物理上最合理的解释。我们讨论了我们的结果在潜在的NICER揭示新的功能的内部和中间吸积盘周围的黑洞。
2018-06-11 astro-ph.HE
Testing the dynamic origin of Quasi-periodic Oscillations in MAXI J1535-571 and H 1743-322
本研究分析了MAXI J1535-571和H 1743-322的光谱-时间特性,发现C型QPO频率对吸积率和内盘半径的依赖性支持其起源于动力学频率而非相对论进动频率。
2023-07-21 astro-ph.HE
Phase-resolved spectroscopy of a quasi-periodic oscillation in the black hole X-ray binary GRS 1915+105 with NICER and NuSTAR
吸积恒星质量黑洞的X射线通量中经常出现准周期振荡。如果它们是由于相对论性的(Lense-Thirring)进动的内吸积流是不对准的光盘,铁的发射线所造成的照射光盘的内流将摇摆系统的红色和蓝色之间移动在每个QPO周期。在这里,我们进行相位分辨光谱的$\sim2.2$赫兹C型QPO从BH X射线二进制GRS 1915+105,同时观察与NICER和NuSTAR。我们应用断层模型,以约束光盘的QPO相位相关的照明配置文件。我们检测预测的QPO相位相关的铁线质心能量的变化,与我们的最佳拟合具有不对称的照明配置文件($>2σ$置信度)。观测到的线能量的变化也可以解释的螺旋密度波的吸积-喷射不稳定性模型。然而,我们还测量了反射分数的显著($>3σ$)调制,强烈支持几何QPO起源。我们推断,光盘是错位与先前观察到的射流喷射,这是一致的截断盘与内部旋进热流的模型。然而,我们推断的椎间盘内径很小($r_\text{in}{\sim} 1.4 GM/c^2$)。对于这个圆盘内半径,Lense-Thirring进动不能再现所观察到的QPO频率。事实上,这个圆盘内半径与文献中所有研究充分的QPO模型的预测不一致。
2022-01-05 astro-ph.HE
Investigation of non-equilibrium ionization plasma during a giant flare of UX Arietis triggered with MAXI and observed with NICER
利用MAXI和NICER观测UX Ari巨耀斑,发现温度峰值先于流量,估计耀斑环大小与电子密度,并检验等离子体是否偏离碰撞电离平衡。
2024-03-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Broadband Spectral and Timing Properties of MAXI J1348-630 using AstroSat and NICER Observations
我们提出了新的银河系X射线瞬变MAXI~J1348--630的宽带X射线光谱定时分析使用五个同时的{ \it AstroSat}和{ \it NICER}观测。使用{ \it AstroSat}数据进行的光谱分析确定,在前三次观测中,源处于软态,在后两次观测中,源处于微弱而明亮的硬态。检测到$\sim 0.9$和$\sim 6.9$ \,Hz的准周期振荡,属于C型和A型类。在软状态下,与{\it AstroSat}/LAXPC(3- 80 keV)带相比,{ \it NICER}(0.5- 12 keV)带的功率密度谱显著较低(因子$> 5$),证实了圆盘的可变性明显小于康普顿化分量。首次在不同的傅立叶频率下,利用硬态观测,测量了0.5- 80 keV能带中与能量相关的分数均方根和时间滞后。硬的时间滞后检测到明亮的硬状态,而微弱的软滞后的证据。一个单区传播模型适合的LAXPC结果在能带3- 80千电子伏的参数类似的天鹅座X-1和MAXI J1820+070。将模型扩展到较低能量,揭示了与{ \it NICER}结果的定性相似性,但具有定量差异。这些差异可能是因为{ \it NICER}和{ \it AstroSat}的数据不是严格同步的,而且简单传播模型没有考虑磁盘发射。结果突出表明,需要由{ \it NICER}和{ \it AstroSat}对这些系统进行更多的联合协调观测。
2021-05-07 astro-ph.HE
Marginally stable nuclear burning triggered at different depths of the neutron star surface in Low-mass X-ray binary 4U 1608-52
Xiangtan University(湘潭大学);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院云南天文台);University of Groningen(格罗宁根大学)
研究发现低质量X射线双星4U 1608-52中边缘稳定核燃烧在中子星表面更深处被触发,且能量释放率与理论预测一致。
2026-03-12 astro-ph.HE
Spectral and timing evolution of MAXI J1631-479 during the 2018-19 outburst with NICER
X射线瞬变MAXI J1631-479于2018年12月21日爆发,并保持活跃约7个月。由于各种限制,国家电离层探测和分析中心只在爆发的衰变阶段对它进行了大约四个月的监测。NICER观测结果主要是在软态下,短暂地偏移到硬中间态。软态光谱主要由热盘辐射贡献,而硬中间态光谱主要由热康普顿辐射贡献。几乎所有的中间态功率谱都具有C型低频准周期振荡(4 - 10 Hz),通常伴有谐波分量。这些振荡的频率增加,分数均方根值下降与磁盘内的温度,这表明一个几何起源。在硬中间态期间的爆发中间的一个观察有两个非谐波相关的峰。虽然其中一个肯定是C型QPO,但另一个的身份尚不确定。在中间态的均方根光谱有一个硬的形状从1千电子伏以上。低于1 keV的形状在大多数情况下不能被约束,而只有少数观察显示振幅上升。
2021-05-18 astro-ph.HE
A NICER Discovery of a Low-Frequency Quasi-Periodic Oscillation in the Soft-Intermediate State of MAXI J1535-571
我们在黑洞X射线双星MAXI J1535-571的软中间态观测中发现了低频$\approx 5.7$ Hz准周期振荡(QPO)特征,该特征由中子星内部成分探测器(NICER)于2017年9月至10月获得。该特性相对较宽(与其他低频QPO相比;品质因数$Q\approx 2$)且较弱(3-10 keV时为1.9% rms),并伴有弱谐波和低振幅宽带噪声。这些特征表明它是一个弱的A/B型QPO,类似于先前在瞬态黑洞X射线双星XTE J1550-564的软中间态中发现的QPO。QPO的滞后能谱显示,软滞后向较低能量方向逐渐增加,在1 keV下接近50 ms(相对于3-10 keV连续谱)。这个大的相移有类似的幅度,但相反的符号,在罗西X射线定时探测器数据中看到的B型QPO从瞬态黑洞X射线双星GX 339-4。以前对GX 339-4中B型QPO的相位分辨光谱分析指出,一个旋进的喷流状日冕照亮了吸积盘,这是QPO信号的来源。我们认为MAXI J1535-571中的QPO可能具有相同的原点,但其滞后符号取决于发射区的刻度高度和观察者的倾角。
2018-09-24 astro-ph.HE
AstroSat Observation of Non-Resonant Type-C QPOs in MAXI J1535-571
银河系瞬态黑洞候选者(BHC)MAXI J1535-571于2017年9月2日由{ \it MAXI}/GSC和{ \it Swift}/BAT仪器同时发现。印度第一颗多波长天文任务卫星{ \it AstroSat}在2017-18爆发的上升阶段也观测到了它。我们使用{ \it AstroSat}的大面积X射线正比计数器(LAXPC)在$3-40$ ~keV能量范围内的数据对2017年9月12日至17日期间的源进行光谱和时间分析,以推断源的吸积流性质。频谱分析是用基于物理双组分平流(TCAF)解的{ \it拟合}文件完成的。从TCAF模式拟合的物理流参数变化的性质,我们得出结论,并确认源在我们的分析期间处于中间光谱状态。在$\sim 1.75-2.81$ ~Hz的频率范围内观察到尖锐的C型准周期振荡(QPO)。为了更好地理解这些C类QPO的性质和演化,我们对它们的功率密度谱进行了动态研究。我们还从激波振荡模型的角度研究了这些QPO的起源。我们发现,不满足非耗散冲击的Rankine-Hugoniot条件,而不是它们的共振振荡是所观察到的C型QPO的原因。
2021-08-11 astro-ph.HE
A timing study of MAXI J1820+070 based on Swift/XRT and NICER monitoring in 2018/19
基于Swift/XRT窗口定时模式观测、相应的UVOT数据和NICER观测,我们对明亮的黑洞双星MAXI J1820+070(ASASSN-18 ey)在2018年3月至2019年10月期间的首次探测到的爆发进行了详细的定时分析。光变曲线清楚地显示了四次爆发,在第一次爆发期间,源保持在硬态,而第二次爆发的上升对应于向软态的转变。在2004年观测到了GX 339 -4的一次类似的双重爆发。在这里,它后面跟着两个硬状态仅爆发。在许多观测中,功率密度谱显示出特征频率低于1 Hz的C型准周期振荡,这表明该源在其爆发的大部分时间内处于低有效吸积状态。缺乏其他类型的准周期振荡阻碍了状态转变的精确确定,但通过结合NICER和Swift/XRT数据,我们发现MAXI J1820+070在不到一天的时间内从硬中间态转变为软态。从NICER数据得出的协方差比显示出向较低能量的增加,这表明源应该过渡到软态。这一转变最终发生,在MAXI J1820+070以相当恒定的光度在硬态停留了大约116天之后。的协方差比的增加的陡峭度是不相关的均方根变异量,它不显示沿爆发单调的演变。
2019-12-16 astro-ph.HE
A spectral and timing study of MAXI J1535-571, based on Swift/XRT, XMM-Newton and NICER observations obtained in fall 2017
我们对2017年秋季新探测到的X射线瞬态MAXI J1535-571进行了光谱定时分析。在我们的研究中,我们包括38个Swift/XRT窗口定时模式观测,3个XMM-牛顿观测和31个NICER观测。计算了黑洞瞬变过程中常用的基本图,拟合了功率密度和能谱,研究了谱参数和时间参数的演化。观测到的性质与明亮的黑洞X射线双星($F_{\mathrm{0.6-10 keV}}^{\mathrm{max}}=3.71\pm0.02\times10^{-7}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$)一致,该双星从低硬态演化到高软态,再回到低硬态。在一些观测中,功率密度谱显示出C型准周期振荡,这进一步证明了MAXI J1535-571在这些观测中处于硬态。不到10天的软状态持续时间非常短,2018年春季的观测表明,MAXI J1535-571进入了第二个(更长)软状态。
2018-10-16 astro-ph.HE
The study of thermonuclear X-ray bursts in accreting millisecond pulsar MAXI J1816-195 with NuSTAR and NICER
毫秒脉冲星MAXI J1816-195最近在2022年5月的一次爆发中被发现。我们使用NuSTAR和NICER观测数据研究脉冲星的不同性质。中子星表面的吸积物质的不稳定燃烧诱发热核(I型)爆发。MAXI J1816-195在爆发期间探测到了几次这样的热核爆发。我们调查的流量和能量使用NuSTAR和NICER观测的突发配置文件的演变。在NuSTAR观测期间,总共从源检测到四次爆发。每个脉冲串的持续时间约为$\sim$ 30 s,峰值与持续计数率的比值为$\sim$ 26,如NuSTAR数据所示。使用急剧线性上升和指数衰减函数对爆发曲线进行建模,以确定爆发定时参数。在较低的能量下,爆发曲线显示出相对较长的尾部。在突发期间的宽带时间分辨光谱成功地建模与吸收的黑体与非热分量的组合,以考虑持续发射。从我们的模拟结果,我们能够估计的最大表观发射面积的中子星的黑体是$\sim$ 12.5公里的爆发高峰期和最大距离的对象是8.7千秒差距。我们对质量吸积率和α因子的研究结果表明,在爆发期间,氢通过热CNO循环稳定燃烧。
2023-02-22 astro-ph.HE
Determination of QPO properties in the presence of strong broad-band noise: a case study on the data of MAXI J1820+070
精确计算准周期振荡(QPO)的相位滞后将有助于深入了解它们的起源。本文研究了在MAXI J1820+070中计算类星体本征相位滞后的相位滞后校正方法。我们发现BBN和QPO在时域上的传统加性模型被拒绝,但卷积模型被接受。通过在时域中引入卷积机制,傅立叶互谱分析表明,不同能带的QPO分量之间的相位滞后与总信号之间的相位滞后具有简单的线性关系,从而可以通过线性校正得到QPO的本征相位滞后。因此,功率密度谱(PDS)需要一个乘法模型来解释数据。我们简要讨论解释卷积的物理场景。在这种情况下,电晕充当低通滤波器,包含噪声的格林函数与QPO卷积以形成PDS的低频部分,而高频部分需要附加分量。我们使用乘法PDS模型来拟合Insight-HXMT观察到的数据。与传统的加性PDS模型相比,整体拟合结果相似。从两种PDS模型中获得的QPO的宽度和质心频率均无显著差异,但均方根值除外。的QPO。因此,我们的工作提供了一个新的角度对噪声和QPO的耦合。
2022-06-26 astro-ph.HE
Constraints on the maximum mass of neutron stars with a quark core from GW170817 and NICER PSR J0030+0451 data
利用LIGO/Virgo探测到的GW 170817双星合并的潮汐形变观测数据和\nicer探测到的PSR J 0030 +0451的质量和半径,对具有夸克核的中子星的最大质量$M_{\rm TOV}$进行了贝叶斯分析.分析是在假设强子-夸克相变是一阶相变的情况下进行的,其中由软QMF或硬DD 2状态方程(EOS)以统一的方式描述的低密度强子物质转化为由通用的“恒定声速”(CSS)参数化建模的高密度夸克物质相。测量的$2.14 \,{\rm M}_{\odot}$脉冲星MSP J 0740 +6620的质量分布被用作$M_{\rm TOV}$的下限。我们发现对于QMF(DD 2),混合星最大质量的最可能值是$M_{\rm TOV}=2.36^{+0.49}_{-0.26}\,{\rm M}_{\odot}$($2.39^{+0.47}_{-0.28}\,{\rm M}_{\odot}$),在$90\%$的后验可信水平上,有一个绝对上界在$2.85\,{\rm M}_{\odot}$附近.这样的结果似乎强大的强子状态方程的不确定性。我们还讨论了这一结果的天体物理意义,特别是合并后的产品GW 170817,短伽玛射线暴,和其他可能的双中子星合并。
2021-03-28 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
NICER uncovers the transient nature of the type-B quasi-periodic oscillation in the black hole candidate MAXI J1348-630
我们提出了一个系统的频谱时序分析的快速出现/消失的B型准周期振荡(QPO),观察到的四个NICER观测的MAXI J1348-630。通过比较有和没有B型QPO的周期谱,我们发现主要的差异出现在~ 2keV以上的能带,这表明QPO发射是由硬康普顿分量占主导地位。在过渡期间,观察到的磁盘和康普顿发射的相对贡献的变化。从非类QPO到B类QPO,盘通量减小,而康普顿化通量增大。然而,总通量在NICER带中没有太大变化。我们的研究结果表明,B型QPO与吸积功率的重新分配盘和Comptonised发射。当B型QPO出现时,更多的吸积功率被耗散到康普顿化区域而不是盘中。我们的光谱拟合给出了一个提示,即增加的康普顿化发射可能来自与喷流底部相关的额外成分。
2021-05-26 astro-ph.HE
Eclipsing Stellar Flare on the Demon Star Algol Binary System Observed during the MAXI-NICER Follow-up Campaign in 2018
Kyoto University(京都大学);Chiba University(千叶大学);RIKEN Center for Advanced Photonics (RAP)(理化学研究所先进光子学中心);University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);National Solar Observatory(国家太阳观测台);NASA’s Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心)
研究利用MAXI和NICER观测了Algol双星系统中的一次恒星耀斑,并揭示了耀斑位置和遮挡效应的细节。
2025-12-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
NICER observations of the black hole candidate MAXI J0637$-$430 during the 2019-2020 Outburst
我们利用{ \em中子星内部成分探测器(NICER)}和{ \em Neil Gehrels Swift天文台}的观测,在2019-2020年爆发期间对黑洞候选者MAXI J 0637 $-$ 430进行了详细的时间和光谱研究。我们发现,在爆发过程中,源通过软-中间,高-软,硬-中间和低-硬状态的演变。在源的功率密度谱中没有发现准周期振荡的证据。在较软的谱态中发现具有分数均方根幅度$<5\%$的弱变异性。在硬中间态和硬态下,观察到$>20\%$的分数均方根振幅的高变异性。用圆盘黑体模型和nthcomp模型研究了含{ \em NICER}的$0.7-10$ keV谱和星际吸收。盘的温度估计为$0.6$ keV的上升阶段和缓慢下降到$0.1$ keV的下降阶段。在低硬度状态下,未检测到或不存在椎间盘组件。从状态转换光度和吸积流的内缘,我们估计黑洞的质量在5 $-$ 12 $M_{\odot}$的范围内,假设源距离为$d<10$ kpc。
2021-04-27 astro-ph.HE
Tracking the jet-like corona of black hole Swift J1727.8-1613 during a flare state through Type-C quasi-periodic oscillations
本研究利用NICER观测数据分析了黑洞Swift J1727.8-1613耀发期的Type-C QPOs,通过vkompthdk模型联合拟合能谱与时域特性,揭示了日冕几何结构,并结合射电与偏振数据提出了盘-日冕-喷流共同演化情景。
2025-04-29 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
A variable corona during the transition from type-C to type-B quasi-periodic oscillations in the black hole X-ray binary MAXI J1820+070
本文通过NICER观测和vkompth模型联合拟合,揭示MAXI J1820+070在C型到B型QPO转变期间,水平扩展的冕突变为垂直喷流状结构,并与射电喷流抛射相关联。
2023-07-26 astro-ph.HE
A Black Hole X-ray Binary at $\sim$100 Hz: Multiwavelength Timing of MAXI J1820+070 with HiPERCAM and NICER
本文报道了对低质量X射线双星黑洞候选者MAXI J1820+070的亚秒级同步光学和X射线计时观测。明亮的2018年爆发上升允许在五个光学波段($ugriz_s$)中使用HiPERCAM/GTC(光学)以超过100 Hz的帧速率同时测光,以及NICER/ISS观测(X射线)。在$\sim$ 10 ms的广泛时间尺度范围内,可以看到光学中的强烈(2倍)红色闪烁活动。交叉相关的波段显示了$\sim$秒时间尺度上的显著反相关性,以及$\approx$ +165 ms(光学滞后X射线)滞后时的窄次秒相关性。该滞后随光波长而增加,并且在$\sim$ 0.3-10 Hz的傅立叶频率上近似恒定。这些特征与$\sim$ 5000引力半径内的内部吸积流和喷流基地的起源一致。额外的$\sim$ +5 s滞后特征可能归因于椎间盘再处理。MAXI J1820+070是第三个表现出明显的$\sim$ 0.1秒光学滞后的黑洞,这可能是此类物体的共同特征。具有波长的亚秒级滞后$variation$是新颖的,并且可以允许对内部激波射流分层模型的约束。
2019-10-09 astro-ph.HE
A broadband spectral-timing study of QPOs in the bright black hole X-ray binary Swift J1727.8-1613
本文利用NICER和Insight-HXMT的宽带X射线数据,通过双谱和交叉谱分析研究Swift J1727.8-1613中QPO波形及相位滞后的能量依赖性,发现约15-20 keV处存在旋转能量,并揭示QPO与宽带噪声在相同频率下贡献不同的变异性成分。
2025-05-08 astro-ph.HE
Reflare in MAXI J1348-630]{Evolution of disc and corona in MAXI J1348-630 during the 2019 reflare: NICER and Insight-HXMT view
本文利用 NICER 与 Insight-HXMT 分析 MAXI J1348-630 首次再耀发的宽波段能谱与时变,揭示临界光度上下日冕收缩与吸积盘内半径演化的不同机制。
2023-03-09 astro-ph.HE hep-ph
The prolific thermonuclear X-ray bursts from the outburst of the newly discovered millisecond pulsar MAXI~J1816--195 observed by Insight-HXMT and NICER
本研究利用Insight-HXMT和NICER观测新发现吸积毫秒脉冲星MAXI J1816-195的频繁热核X射线暴,发现硬X射线短缺及黑体模型偏差,并约束距离、盘半径与磁场。
2022-08-25 astro-ph.HE
Self-Consistent Disk-Reflection Analysis of the Black-Hole Candidate X-ray Binary MAXI J1813-095 with NICER, Swift, Chandra, and NuSTAR
利用多卫星数据对MAXI J1813-095进行自洽盘反射分析,发现反射分数显著高于以往,支持轻微截断或非截断盘,最小自旋>0.7。
2024-09-20 astro-ph.HE
Disk, Corona, Jet Connection in the Intermediate State of MAXI J1820+070 Revealed by NICER Spectral-Timing Analysis
利用反射光谱和傅立叶分辨时间分析方法,对黑洞双星MAXI J1820+070在2018年爆发期间的5个时期的NICER数据进行了分析。我们证实了先前发现的混响滞后在硬态,并发现(软)混响滞后占主导地位的频率范围内的混响滞后幅度增加,在过渡期间减少,这表明增加X射线发射区域,可能是由于扩大电晕。通过联合拟合的滞后能量谱在一些广泛的频率范围内的混响模型reltranss,我们发现混响滞后的增加是最好的描述的X射线日冕高度的增加。这一结果,以及日冕在硬态下收缩的发现,表明X射线日冕的空间范围和射电喷流之间存在密切的关系。我们发现日冕膨胀(探测混响)之前的无线电耀斑的~5天,这可能表明,硬到软的过渡是由日冕垂直扩展,并发射一个喷流结,沿射流传播相对论速度。
2021-03-09 astro-ph.HE
A NICER view of the corona through time-dependent Comptonization of the quasi-periodic oscillations in nine black-hole X-ray binaries
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所);Instituto Argentino de Radioastronomía (CCT La Plata, CONICET(阿根廷射电天文研究所);CICPBA(拉普拉塔国立大学天文与地球物理科学学院);UNLP);Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata
通过分析九个黑洞X射线双星中准周期振荡的时变反斯托克斯化,研究冠状层在不同能谱状态下的演变及反馈分数变化。
2026-02-06 astro-ph.HE
SRG/ART-XC, Swift, NICER and NuSTAR study of different states of the transient X-ray pulsar MAXI J0903-531
本文报道了最近发现的瞬变X射线脉冲星MAXI J 0903 -531在宽光度范围内的宽带光谱和定时研究结果。在两种状态下观测到的X射线谱都可以描述为一个经典的类脉冲星谱,它由具有高能截止的幂律谱组成。我们认为,在低通量下,没有向双峰结构的光谱转换,表明中子星在(2-3)$\times10^{12}$ G以下的磁场相对较弱。这一估计与其他间接约束和未检测到任何吸收特征一致,这些特征可以解释为回旋吸收线。NuSTAR数据的时序分析显示,作为能带和质量吸积率的函数,源的单峰脉冲轮廓只有轻微的变化。在两种强度状态下,脉冲分数随着能量从40%增加到大约80%。最后,我们也能够获得轨道解的二元系统使用的数据从费米/GBM,NICER和NuSTAR仪器。
2021-08-13 astro-ph.HE
X-ray Spectral and Timing evolution of MAXI J1727-203 with NICER
我们使用NICER观测对MAXI J1727-203的2018年爆发进行了详细的X射线光谱和可变性研究。爆发持续了大约四个月。在0.3-10千电子伏波段的光谱建模显示存在的软热和硬Comptonised组件。对这些成分的分析表明,MAXI J1727-203在爆发过程中经历了软、中、硬光谱状态的演化。我们发现,软(盘)组件被检测到几乎整个爆发,温度范围从~0.4千电子伏,在最大亮度的时刻,到~0.1千电子伏附近的爆发结束。在硬态和中间态的功率谱显示宽带噪声高达20 Hz,没有准周期振荡的证据。我们还研究了该源在0.3-10 keV的宽带噪声的均方根谱。我们发现,除了在硬态,分数均方根保持近似恒定的能量,分数均方根随着能量在大部分的爆发增加。我们还发现,低于3千电子伏,分数均方根遵循相同的趋势,一般观察到的能量>3千电子伏,已知的行为从以前的研究黑洞和中子星。MAXI J1727-203的光谱和时间演化,由硬度-强度图、硬度-均方根图和均方根-强度图参数化,表明该系统拥有一个黑洞,尽管我们不能排除中子星。
2020-07-22 astro-ph.HE
Accretion Scenario of MAXI J1820+070 during 2018 Outbursts with Multi-mission Observations
我们使用Swift/XRT,NICER,NuSTAR和AstroSat观测对2018年爆发期间的黑洞X射线瞬态MAXI J1820+070进行了全面的光谱和时间研究。Swift/XRT和NICER光谱研究表明,在第一次爆发期间,光变曲线中出现光谱软化(硬度从$\sim$ $2.5$变为$2$)的平台,随后逐渐下降,但没有光谱软化。此外,光谱模型表明,第一次爆发是在低/硬状态,整个截断盘,而热盘排放占主导地位,在第二次爆发。在整个爆发过程中,强烈的反射签名(反射分数$\sim$ $0.38 - 3.8$之间的变化),同时观察到宽带(NICER-NuSTAR,XRT-NuSTAR,AstroSat)数据,由于存在一个动态演变的日冕。NICER定时分析显示了准周期振荡(QPO)特征,并且在第一次爆发期间,特征频率在平台(下降)阶段随时间增加(减少)。我们理解,由于光谱软化和共振振荡与本地动力学时标的日冕中的电子冷却时标的减少可以解释爆发期间的源的上述行为。此外,我们提出了一个可能的情况下爆发触发和相关的吸积几何的来源。
2022-04-28 astro-ph.HE
Quasi-periodic variation during a fast X-ray outburst of a high-mass X-ray binary MAXI J0709-159 / LY CMa observed by NICER
本文利用NICER数据研究高质量X射线双星MAXI J0709-159/LY CMa的快速爆发,发现约1.1 Hz的准周期振荡,并据此估计中子星表面磁场约为10^12 G。
2025-08-18 astro-ph.HE
Transitions and Origin of the Type-B Quasi-Periodic Oscillation in the Black Hole X-ray Binary MAXI~ J1348--630
在黑洞瞬变源中,通常可以观察到不同类型准周期振荡之间的快速跃迁。本文详细研究了\emph{Insight} -HXMT观测到的MAXI~J1348- 630中B类QPO跃迁的时间和光谱性质。分数均方根变率-能量关系和能谱表明,B型准周期振荡可能起源于喷流进动。与弱幂律主导的功率谱相比,当存在B型QPO时,对应的能谱显示出康普顿化分量的增加和对{ \tt \string xillverCp}分量的需求,而当使用{ \tt \string relxilllp}模型时,日冕高度略有增加。因此,我们认为,一个耦合的内部磁盘喷流区是负责所观察到的B型QPO的转变。B类准等离子体出现/消失的时间尺度或长或短(秒),这可能表明盘状喷流结构的不稳定性。对于这些现象,我们给出了Bardeen-Petterson效应导致盘喷流结构与BH自旋轴对齐,或者被磁通量管束缚的小尺度喷流消失导致B类QPO消失的假设.我们观察到三个关于B/C转换的事件,其中一个发生在从$\sim 9.2$ Hz(C)到$\sim 4.8$ Hz(B)的短时间内。对另外两个跃迁的能谱分析表明,当存在C型QPO时,康普顿化通量较高,谱较硬,盘的内径变化不大。我们认为C型类星体可能起源于相对较强的喷流或日冕。
2022-08-15 astro-ph.HE
Revisiting the 2021 Outburst of the BHC MAXI J1803-298 Using NICER, NuSTAR, and Insight-HXMT Data
South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(西南天体物理研究所,云南大学);Indian Center for Space Physics(印度空间物理中心);Institute of Astronomy, National Tsing Hua University(国立清华大学天文研究所)
利用NICER、NuSTAR和Insight-HXMT数据研究MAXI J1803-2982021年出变现象,分析低频准周期震荡及源光谱特性,确定黑洞质量并探讨LFQPO起源。
2026-05-13 astro-ph.HE
A timing-based estimate of the spin of the black hole in MAXI J1820+070
MAXI J1820+070(ASSASN-18 ey)是一颗在2018年发现的X射线双星系黑洞。该源的亮度引发了来自不同天文台的该源的多波长活动。我们分析了从NICER高节奏观测的硬态源的功率密度谱。我们通过对PDS进行建模,获得了特征频率的演变。我们解释的特征频率的各种PDS组件(QPO和宽带噪声分量)发生在一个特定的半径的变化,并解释它们的相对论性岁差模型的上下文中。通过拟合相对论性岁差模型,我们估计了黑洞在$0.799^{+0.016}_{-0.015}$处的无量纲自旋。
2021-09-29 astro-ph.HE
Bayesian inference of quark star equation of state using the NICER PSR J0030+0451 data
我们使用NICER的PSR J 0030 +0451的质量和半径测量值,在贝叶斯统计方法内约束夸克星的状态方程。三种类型的袋模型,有和没有非零有限夸克质量和/或超流性,夸克星由自约束的奇异夸克物质。在有限夸克质量、夸克配对能隙和单胶子交换的微扰贡献的模型灵活性范围内,我们发现夸克星最大质量的最概然值附近的$90\%$后可信边界是$M_{\rm TOV}=2.38_{-0.23}^{+0.26}\,M_{\odot}$.正则$1.4\,M_{\odot}$夸克星的半径为$R_{\rm 1.4}\sim12.3\,{\rm km}$,小于基于中子星模型的结果。
2021-08-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
NICER/NuSTAR Characterization of 4U 1957+11: A Near Maximally Spinning Black Hole Potentially in the Mass Gap
4U 1957+11是一个黑洞候选系统,自发现以来一直处于软X射线光谱状态。我们目前的分析最近联合NICER和NuSTAR光谱,这是非常好的描述了一个高度倾斜的磁盘吸积到一个接近最大旋转黑洞。由于NuSTAR的广泛的X射线覆盖范围,拟合的自旋和倾角强烈约束我们假设的磁盘模型。最微弱的光谱观察到20千电子伏,即使他们的硬尾组件几乎不存在时,描述了一个简单的电晕。硬尾随光度增加,但表现出明显的双轨道行为,其中一条轨道具有明显更强的尾。圆盘光谱颜色校正因子与硬尾的强度反相关(例如,通过康普顿$y$参数测量)。虽然自旋和倾角参数对我们选择的模型有很强的约束,但质量和距离是简并参数。我们使用我们的光谱拟合,以及颜色校正的理论先验,可能分数爱丁顿光度的观测先验,以及从盖亚研究中获得的距离的观测先验,来呈现这个系统的质量和距离轮廓。最可能的参数,根据我们假定的磁盘模型,建议在7.8千秒差距观测到一个4.6 $\mathrm{M_\odot}$黑洞,光度范围从$\approx 1.7\%$ - $9\%$的爱丁顿。这将使4U 1957+11成为${\approx} 2$ -- $5\,\mathrm{M_\odot}$的“质量间隙”内少数几个活跃的吸积源之一,在那里几乎没有已知的大质量中子星或低质量黑洞。然而,更大的质量和距离仍然可行。
2023-01-22 astro-ph.HE