利用短时间尺度变率探测 X 射线双星的硬态与中间态
高能天体物理现象
2016-03-18 v2
摘要
在低于约爱丁顿吸积率几个百分点的吸积率下，X 射线双星系统通常不在软谱态。然而，在吸积率再低几倍的硬态中，存在另一个观测良好但理解不足的光谱跃变。在低于约 0.5-1 百分点的爱丁顿吸积率（m_crit）时，谱指数随吸积率增加而变硬；但在 m_crit 之上，虽仍处于硬态，谱指数却随吸积率增加而变软。本文结合 X 射线光谱拟合与短时间尺度光谱变率研究，考察了三个著名 X 射线双星的行为：天鹅座 X-1、GX 339-4 和 XTE J1118+480。在天鹅座 X-1 中，我们发现了分离的开与软连续谱分量，并利用均方根（rms）谱表明软分量主导了变率。m_crit 处的光谱跃变清晰地存在于天鹅座 X-1 的硬态硬度-强度图中。在 m_crit 之上，GX 339-4 在长与短时间尺度上均表现出类似的“越亮越软”行为。类似地，远低于 m_crit 的 XTE J1118+480 在所有时间尺度上均呈“越亮越硬”行为。我们用两个连续谱分量解释这些结果：一个硬幂律在低吸积率时主导光谱，可能源自日冕的回旋-同步辐射光子的康普顿化；以及一个软幂律在较高吸积率时主导，源自吸积盘种子光子的康普顿化。
引用
@article{arxiv.1602.06792,
title = {Probing the hard and intermediate states of X-ray binaries using short time-scale variability},
author = {Chris J. Skipper and Ian M. McHardy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.06792},
year = {2016}
}
备注
18 pages, 13 figures; accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2016 February 22