黑洞暂现源 GX 339-4 红外/X射线亚秒级变性的特征刻画

我们对黑洞暂现源 GX 339-4 在 2008 年 8 月低硬态期间的 X射线/红外快速变性进行了详细分析。得益于 VLT 和 RXTE 同时进行的高时间分辨率观测，我们利用时域和频域技术，首次对低质量 X射线双星的近红外波段亚秒级变性及其与 X射线的相关性进行了特征刻画。我们发现，在 16 秒的时间尺度上测量的 X射线与红外流量之间存在幂律相关性，其斜率呈微弱变化，且比在相似流量水平下以天为时间尺度测得的斜率更陡。我们推测，若该可变斜率得到证实，可能是由于喷流的同步辐射自吸收截断频率发生变化，导致红外流量成为光学薄和光学厚同步辐射发射的非常数组合。通过互谱分析，我们发现红外时间延迟约为 0.1 s 且近似常数，在数十秒的时间尺度上相干性极高（约 90%），并随频率升高缓慢下降。最后，我们报告了在低质量 X射线双星喷流发射中首次探测到线性均方根-流量关系，而在该时间尺度上 X射线与喷流发射本身之间几乎不存在相关性。这表明，内流变化与喷流红外发射可能通过非线性或时变变换耦合，或者红外均方根-流量关系并非从内流传递至喷流，而是喷流发射过程的内禀特性。