SMC X-1 的超轨道相位分辨分析

大质量 X 射线双星 SMC X-1 是一个轨道周期为 3.89 天的食双星系统。该系统表现出超轨道调制，其周期在约 40 天至 65 天之间变化。利用最近开发的时频分析技术——希尔伯特 - 黄变换（Hilbert-Huang transform, HHT），可以获得超轨道调制的瞬时频率及其相应相位。我们利用从 HHT 导出的超轨道相位，对光谱和轨道轮廓进行了相位分辨分析。由 Rossi X 射线计时探测器（Rossi X-ray Timing Explorer）上的正比计数器阵列（Proportional Counter Array）观测到的 X 射线光谱能很好地用黑体辐射加康普顿化分量拟合。等离子体光学深度是视线方向上物质分布的良好指标，其与在 2.5-25 keV 能段探测到的流量呈显著负相关。然而，等离子体光学深度与铁线等效宽度之间的关系并非单调：当流量高于约 35 mCrab 时无显著相关性，但当强度低于约 20 mCrab 时则呈现明显的正相关。这表明铁线的产生在该双星系统的不同超轨道相位中由不同区域主导。为研究轨道轮廓对超轨道相位的依赖性，我们将全天监测器（All Sky Monitor）的光变曲线按不同超轨道状态下的轨道周期折叠，从而获得了食轮廓。在超轨道过渡态期间，发现了一个位于轨道相位约 0.6-0.85 的凹陷特征，类似于 Her X-1 中的食前凹陷。这表明吸积盘在星流 - 盘相互作用区域存在一个凸起，吸收了相当多的 X 射线辐射。凹陷宽度与流量呈负相关，这一关系可用进动倾斜吸积盘情景来解释。