INTEGRAL 研究的 Vela X-1 回旋共振散射特征的变化与相关性

INTEGRAL 对高质量 X 射线双星 Vela X-1 进行了 2003 年至 2011 年的长期硬 X 射线监测观测。我系统分析了 Vela X-1 在 3 -- 200 keV 能段的平均硬 X 射线谱，主要目的是探测回旋共振散射特征并研究其随吸积光度和轨道相位的变化模式。在 Vela X-1 的平均谱中确认了位于 $\sim 22 - 27$ keV 和 $49 - 57$ keV 的回旋散射线。但在硬 X 射线光度高于 $\sim 5\times 10^{36}$ erg s$^{-1}$（3 -- 100 keV）的耀发态中，无法探测到基频线。这一特征表明，在 Vela X-1 的高光度范围内预期存在扇形束辐射模式。发现了回旋线能量和深度的变化，这些变化可能与连续谱特性有关。两条回旋线的能量均与 X 射线光度无相关性。基频线能量与光子指数和截断能量无显著相关性。然而，第一谐波能量与光子指数和指数截断能量呈正相关。两条回旋线的能量比始终高于 2，且与光子指数和截断能量存在弱相关性。这些关系支持吸积 X 射线脉冲星的 X 射线谱特性受回旋共振散射影响的观点。就 Vela X-1 而言，更宽且更深的第一谐波可能在引起谱变化中起主要作用。两条线的线宽与能量之比及其相应深度之间的正相关关系支持 Vela X-1 中存在圆柱状柱吸积几何结构。