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Chandra-HETGS 对 Sgr A* 观测到的最亮耀发的观测

高能天体物理现象 2015-06-11 v1

摘要

自 2012 年起,我们利用钱德拉 X 射线天文台 (Chandra X-ray Observatory) 上的高能透射光栅光谱仪 (HETGS) 仪器,启动了一项针对银河系中心超大质量黑洞 Sgr A* 的前所未有的观测计划。这些观测将使我们首次能够以高空间分辨率和高光谱分辨率测量 Sgr A* 的宁静 X 射线光谱。然而,已知 Sgr A* 的 X 射线辐射大约每天会发生耀发,强度比宁静水平高出几倍至十倍,更罕见的耀发可超过宁静水平的 100 倍。在此,我们报告了 2012 年 2 月 9 日进行的一次观测,其中探测到了迄今为止从 Sgr A* 观测到的峰值流量和 fluence 最高的耀发。该耀发持续了 5.6 ks,具有明显的不对称轮廓,下降速度快于上升速度,其平均吸收 2-8 keV 流量为 (8.5±0.9)×1012(8.5\pm0.9)\times10^{-12} erg cm2^{-2} s1^{-1}。峰值流量高出 2.5 倍,事件总 2-10 keV 辐射约为 103910^{39} erg。仅在 2002 年 10 月,XMM-Newton 曾观测到另一次幅度相当但持续时间较短的 Sgr A* 耀发。我们对该 Chandra 观测到的耀发进行了光谱拟合,并将结果与 XMM-Newton 观测到的两次最亮耀发进行了比较。我们发现这三个事件的拟合光谱斜率 (Γ2\Gamma\sim2) 和 X 射线吸收柱密度 (NH15×1022N_H\sim15\times10^{22} cm2^{-2}) 吻合良好,解决了先前 Chandra 和 XMM-Newton 对 Sgr A* 耀发观测中的差异(这些差异最可能是由堆积效应和光谱建模的综合影响所致)。我们还讨论了对 Sgr A* 宁静光谱的拟合。

关键词

引用

@article{arxiv.1209.6354,
  title  = {Chandra-HETGS Observations of the Brightest Flare Seen from Sgr A*},
  author = {M. A. Nowak and J. Neilsen and S. B. Markoff and F. K. Baganoff and D. Porquet and N. Grosso and Y. Levin and J. Houck and A. Eckart and H. Falcke and L. Ji and J. M. Miller and Q. D. Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1209.6354},
  year   = {2015}
}

备注

To be published in the Astrophysical Journal. Animated GIF of the flare image available at: www.sgra-star.com