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联合利用 Fourier 功率谱与互谱揭示吸积 X 射线双星中隐藏的时变分量

高能天体物理现象 2023-12-07 v1

摘要

我们提出了一种测量中子星和黑洞低质量 X 射线双星中(微弱)时变分量滞后效应的新方法。为此,我们假设这些源的功率谱和互谱由若干在不同能带内相干但彼此不相干的分量组成。该技术基于将功率谱(PS)与互谱(CS)的实部和虚部同时用 Lorentzian 函数的组合进行拟合。我们表明,由于 LMXB 的 PS 对 CS 中具有大虚部和小实部的信号不敏感,该方法使我们能够揭示仅在 CS 中被检测到的新时变分量。我们还证明,与先前的论断相反,黑洞双星 GRS 1915+105 中 type-C 准周期振荡(QPO)的频率并不依赖于能量。相反,QPO 频率表观上的能量依赖性可以通过存在一个频率略高于该 QPO 的独立 QPO 分量来解释,其均方根幅度随能量增长的速度快于该 QPO 的均方根幅度。综上所述,我们得出结论:与 PS 的情况一样,黑洞和中子星双星的 CS 也可以通过 Lorentzian 分量的组合来拟合。我们的发现提供了证据,表明这些系统传递函数中依赖于频率的部分可以由若干响应的组合来描述,每个响应在相对明确的时间尺度上起作用。这一结论对假设滞后效应主要来自吸积系统全局宽带传递函数的模型提出了挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.03476,
  title  = {Unveiling hidden variability components in accreting X-ray binaries using both the Fourier power and cross spectra},
  author = {Mariano Mendez and Valentina Peirano and Federico Garcia and Tomaso M. Belloni and Diego Altamirano and Kevin Alabarta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.03476},
  year   = {2023}
}

备注

27 pages, 13 figures, 6 tables; accepted for publication in MNRAS