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系统重访X射线双星中所有NuSTAR黑洞自旋

高能天体物理现象 2024-07-01 v3

摘要

我们将近期关于X射线双星系统中黑洞自旋的工作扩展至包含对来自24个源的189次存档NuSTAR观测的分析。利用自洽的数据归约流程、能谱模型和统计技术,我们报道了基于相对论反射的、前所未有的均匀恒星级黑洞自旋测量样本,共36个。该处理表明,先前少数源的低自旋报告通常是错误的:我们的全面处理发现这些源往往拥有高自旋值的黑洞。总体上,在1σ1\sigma不确定度内,约86%86\%的样本与a0.95a\geq 0.95一致,约94%94\%的样本与a0.9a\geq 0.9一致,且100%100\%a0.7a\geq 0.7一致(中子星的理论最大值;a=cJ/GM2a = cJ/GM^{2})。我们还发现大质量X射线双星(那些伴星为A、B或O型的)在1σ1\sigma误差内与a0.9a\geq 0.9一致;这与低质量X射线双星群体相符,并可能对与引力波事件中发现的黑洞进行比较尤为重要。在某些情况下,同一源的不同能谱给出相似的自旋测量但内盘倾角的数值相互矛盾;我们建议这是由于可变盘风遮挡了相对论性Fe K发射线的蓝翼。我们讨论了测量的意义、我们的处理所实现的系统不确定性的独特视角,以及未来用新任务表征黑洞自旋的努力。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.16225,
  title  = {Systematically Revisiting All NuSTAR Spins of Black Holes in X-Ray Binaries},
  author = {Paul A. Draghis and Jon M. Miller and Elisa Costantini and Luigi C. Gallo and Mark Reynolds and John A. Tomsick and Abderahmen Zoghbi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.16225},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages in main body, including 6 figures and one table. 48 figures in appendices. Published in ApJ