天鹅座 X-1 的长期变异性：VI. 1999-2011 年能量分辨的 X 射线变异性
高能天体物理现象
2014-05-08 v1
摘要
我们基于 1999 年至 2011 年间 RXTE 卫星为期 12 年的双周监测数据，对黑洞双星系统天鹅座 X-1 (Cygnus X-1) 的基于傅里叶的 X 射线计时性质进行了迄今为止最广泛的分析。我们的目标是对所有谱态下的计时行为进行全面研究，包括难以捉摸的跃迁态以及极端硬态和软态。我们讨论了计时性质对谱形和光子能量的依赖性，并研究了傅里叶频率依赖的相干性和时间滞后与功率谱特征之间的相关性。我们的主要结果是：(a) 不同谱态下 0.125-256 Hz 范围内的分数均方根 (fractional rms) 表现出复杂的依赖性，具体取决于所考虑的能量范围。其最大值并非出现在硬态，而是出现在高于 10 keV 的康普顿化拖尾的软态中。(b) 硬态和中间态下的功率谱形状以及软态下的归一化在 2.1-15 keV 范围内具有强烈的能量依赖性。这强调了对功率谱进行能量依赖处理的必要性，以及在比较不同源类型（例如黑洞双星和活动星系核 AGN）的变异性时，需仔细考虑能量和质量标度。在 0.125-256 Hz 范围内，对于高于 ~5 keV 的能量，极端硬态和极端软态下的功率谱密度 (PSDs) 很容易混淆。(c) 能带之间的相干性在从中间态向软态跃迁期间下降，但在软态中恢复。(d) 软态和中间态下的时间滞后谱在与功率谱中主要变异性成分频率相关的频率处显示出 distinct 特征，并随着源变软而显示出相同的向高频移动的趋势。[...略] 特别是，我们讨论了如何利用 Cyg X-1 的计时性质来评估其他黑洞双星中变异性随谱形的演化。[...略]
引用
@article{arxiv.1402.4485,
title = {Long term variability of Cygnus X-1: VI. Energy-resolved X-ray variability 1999-2011},
author = {V. Grinberg and K. Pottschmidt and M. Böck and C. Schmid and M. A. Nowak and P. Uttley and J. A. Tomsick and J. Rodriguez and N. Hell and A. Markowitz and A. Bodaghee and M. Cadolle Bel and R. E. Rothschild and J. Wilms},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.4485},
year = {2014}
}
备注
A&A accepted; 20 pages, 16 figues (4 in appendix), 3 tables