基于希尔伯特-黄变换的X射线双星SMC X-1超轨道调制时频分析

高质量X射线双星（HMXB）SMC X-1展现出周期在约40天至60天之间剧烈变化的超轨道调制。本研究基于罗西X射线时变探测器（RXTE）搭载的全天监测器（ASM）的观测数据，研究SMC X-1超轨道调制的时频特性。我们分析了自1996年以来收集的全部ASM数据库。采用针对非平稳和非线性时间序列分析而发展的希尔伯特-黄变换（HHT）来推导瞬时超轨道频率。所得的希尔伯特谱与动态功率谱一致，但在时域和频域都显示出更详细的信息。RXTE观测表明，超轨道调制周期大多在约50天至约65天之间，而在约MJD 50,800和MJD 54,000附近变为约45天。我们的分析进一步表明，在约MJD 51,500至约MJD 53,500之间，瞬时频率在数百天的时间尺度上发生变化。基于HHT定义的瞬时相位，我们对ASM光变曲线进行折叠，得到了超轨道轮廓，从中观测到不对称特征以及几乎无X射线辐射（持续约0.3个周期）的低态。我们还计算了超轨道调制的平均周期与振幅之间的相关性。该结果类似于最近发现的Her X-1超轨道周期长度与平均X射线流量之间的关系。