IRAS 13224-3809 显著的 X 射线光变 I：光变过程

我们对高度光变的 NLS1 星系 IRAS 13224-3809 进行了详细的 X 射计时分析。该源近期被 XMM-Newton 监测了 1.5 Ms，结合 500 ks 的档案数据，使其成为迄今为止在 X 射线波段研究最为充分的 NLS1 星系。我们应用标准的时域和 Fourier 域方法，以理解其内在的光变过程。该源的流量并非呈对数正态分布，这与吸积源的预期不符。我们首次在任何波段的任何吸积源中发现了非线性 rms-flux 关系，其中 $\mathrm{rms} \propto \mathrm{flux}^{2/3}$。除了由 rms-flux 关系引起的非平稳性外，光变曲线还表现出显著的强非平稳性，并且在源流量较低时分数光变更大。功率谱估计低至 $\sim 10^{-7}$ Hz，由多个具有峰值的分量组成：在 $\sim 10^{-5}$ Hz 处有一个低频折断，向低频方向的斜率 $\alpha < 1$；另一个分量在 $\sim 10^{-3}$ Hz 处折断。利用高频折断，我们估计黑洞质量为 $M_\mathrm{BH} = [0.5-2] \times 10^{6} M_{\odot}$，以 Eddington 单位表示的质量吸积率为 $\dot m_{\rm Edd} \gtrsim 1$。非平稳性在 PSD 中表现为峰值分量的归一化随源流量降低而增加，以及低频峰值向高频移动。我们还在软能段 PSD 中 0.7 mHz 处探测到一个窄相干特征，用 Lorentzian 模型拟合该特征得到 $Q \sim 8$ 且 $\mathrm{rms} \sim 3$ %。我们讨论了这些结果对物质吸积到黑洞上的意义。