GX 339-4 的快速光学与 X 射线时变观测：低/硬态中的多成分光学变化
高能天体物理现象
2015-05-19 v1 星系天体物理
摘要
本文介绍了对黑洞双星 GX 339-4 在 2007 年低/硬态下的 VLT/ULTRACAM 和 RXTE 观测的快速时变分析。r'、g' 和 u' 滤光片的光学光变曲线显示出缓慢的（~20 秒）准周期变化。在此之上叠加了快速耀发活动，其时间尺度接近最佳时间分辨率（~50 毫秒），最大强度超过局部平均值的两倍。我们给出了约 0.004-10 Hz 范围内的功率谱分析，结果表明，尽管平均光学变化幅度低于 X 射线，但光学波段的变化峰值功率出现在更高的傅里叶频率上。从能量角度看，我们测量到较大的光学与 X 射线流量比，高于该源完全由喷流主导时的比值。如此大的比值无法仅用吸积盘轻易解释。光学与 X 射线的交叉谱在约 0.2 Hz 上下表现出显著不同的行为。高于该阈值的相干函数峰值与一个短的光学时滞相关联，该时滞在时域互相关中也是约 150 毫秒处的显著特征。这些快速变化的均方根能谱最好由光学和 X 射线波段中不同的物理成分来描述，并表明在约 5000 埃处吸积盘的最大占比为 20%。如果恒定时延是由涨落传播到喷流（或喷流内部）引起的，那么这是迄今为止最清晰的光学证据，表明该成分的位置。低频准周期振荡在光学波段可见，但在 X 射线波段未见。在最低傅里叶频率处出现了再处理过程的证据，表现为约 10 秒的光学时滞和蓝色 u' 滤光片中的强相干性。同时进行的光学光谱分析也显示了 Bowen 荧光复合线，但其发射位置尚不明确。然而，典型的吸积盘再处理过程无法主导光学功率，也无法解释快速变化。（摘要缩减版）
引用
@article{arxiv.1005.4685,
title = {Rapid optical and X-ray timing observations of GX 339-4: multi-component optical variability in the low/hard state},
author = {P. Gandhi and V. S. Dhillon and M. Durant and A. C. Fabian and A. Kubota and K. Makishima and J. Malzac and T. R. Marsh and J. M. Miller and T. Shahbaz and H. C. Spruit and P. Casella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.4685},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 27 pages, 21 figures