变异性作为 GX 339-4 中硬态到软态转变的预测因子
高能天体物理现象
2023-10-12 v1
摘要
在黑洞 X 射线双星（BHXRBs）的爆发期间，其吸积流会经历若干状态转变。源光度在硬态（以非热辐射为主）中上升，之后转变为以黑体辐射为主的软态。随着光度下降，源转回硬态并衰减至宁静态。这一图景并非总成立，因为约 40% 的爆发从未离开硬态。确定支配状态转变的物理机制仍是黑洞天体物理学中悬而未决的开放问题之一。在本文中，我们展示了 GX 339-4 多次爆发的 RXTE 档案数据分析。我们比较了 X 射线变异性与时间平均能谱的性质，并证明变异性（由功率谱色调量化）系统性地比典型状态转变（由谱硬度变化量化）提前约 10–40 天演化；在仅硬态爆发中未发现此类演化。这表明 X 射线变异性可用于预测硬态到软态转变是否以及何时发生。最后，我们在四个额外 BHXRBs 的十次爆发中发现类似行为，但观测覆盖更稀疏。基于这些发现，我们提出 BHXRBs 中的状态转变可能由吸积盘外区湍流的变化驱动，导致变异性剧烈改变。这一变化仅在数天至数周后见于能谱，因为涨落向内传播至冕。
引用
@article{arxiv.2310.07462,
title = {Variability as a predictor for the hard-to-soft state transition in GX 339-4},
author = {Matteo Lucchini and Marina Ten Have and Jingyi Wang and Jeroen Homan and Erin Kara and Oluwashina Adegoke and Riley Connors and Thomas Dauser and Javier Garcia and Guglielmo Mastroserio and Adam Ingram and Michiel van der Klis and Ole König and Collin Lewin and Labani Mallick and Edward Nathan and Patrick O'Neill and Christos Panagiotou and Joanna Piotrowska and Phil Uttley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.07462},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in ApJ