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利用 AstroSat 观测在 GRS 1915+105 高频准周期振荡中首次探测到软滞后

高能天体物理现象 2023-11-09 v1

摘要

银河系黑洞 GRS 1915+105 仅在射电宁静的“较软”变类期间表现出 \sim 67 Hz 的通用高频准周期振荡(HFQPOs)。我们利用所有 AstroSat 观测,给出了宽能带(3-60 keV)中 HFQPOs 相关的时间滞后特性。我们首次在所有“较软”变类(δ\deltaω\omegaκ\kappaγ\gamma)中探测到 6-25 keV 能带相对于 3-6 keV 能带的软滞后。此外,我们的发现表明软滞后随光子能量逐渐增大。这些特征与先前 RXTE 观测得到的硬滞后报告完全相反。依赖于能量的时间滞后研究显示,δ\deltaω\omega 类的最大软滞后分别为 \sim 3 ms 和 \sim 2.5 ms,而 κ\kappaγ\gamma 类均表现出 \sim 2.1 ms 的最大软滞后。我们发现所有四个变类均存在相干的滞后-能量关联,其中软滞后幅度随能量增大并在 \sim 18 keV 处达到最大。我们将观测到的软滞后解释为“较冷”吸积盘中对硬光子的反射。通用的滞后-rms 关联意味着软滞后随 HFQPO 的 rms 幅度增大而增大。宽带(0.7-50 keV)能谱研究表明康普顿化介质的光学厚度值较高(τ\tau \sim 6.90-12.55),且软滞后幅度随光学厚度(τ\tau)增大而线性增大。我们在可能的吸积盘情形下解释了 HFQPO 处观测到的时间滞后特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.04869,
  title  = {First detection of Soft-lag in GRS 1915+105 at HFQPO using AstroSat observations},
  author = {Prajjwal Majumder and Broja G. Dutta and Anuj Nandi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04869},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 9 figures, Accepted for publication in MNRAS