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天体物理学

arXiv:astro-ph/9810143 (astro-ph)
[提交于 1998年10月8日 ]

标题: 通过X射线时间延迟和光谱探测吸积致密源的结构

标题: Probing the Structure of Accreting Compact Sources Through X-Ray Time Lags and Spectra

Authors:Xin-Min Hua, Demosthenes Kazanas (LHEA,NASA/GSFC Code 661), Wei Cui (Center for Space Research, MIT)
摘要: 我们通过收集所有可获得的数据集表明,首次在天鹅座X-1光变曲线的非周期性变化分析中观测到的傅里叶频率相关的硬X射线时滞现象,似乎也是其他几个吸积黑洞候选源以及该源不同能谱状态所共有的特性。然后,我们提出了这些时间滞后现象的解析模型和数值模型,这些滞后是由各种热电子构型中的康普顿化过程引起的。我们认为,在假设观测光谱由康普顿化引起的情况下,时滞随傅里叶周期的变化提供了一种绘制热电子等离子体空间密度分布的方法,而时滞最终趋于平稳的周期则提供了散射云大小的一个估计值。我们进一步研究了软光子源的位置和空间范围对多种构型下产生时滞形式的影响;我们得出结论,研究X射线硬时滞可以为康普顿化过程的这些参数提供线索。用我们的模型拟合现有数据表明,康普顿化云的大小相当大($\sim$ 1光秒),推断出的径向密度分布与标准动力学模型的许多实例不符,而软光子源的范围似乎比热电子的小两个数量级,并且其位置与热电子日冕的中心一致。
摘要: We exhibit, by compiling all data sets we can acquire, that the Fourier frequency dependent hard X-ray lags, first observed in the analysis of aperiodic variability of the light curves of the black hole candidate Cygnus X-1, appear to be a property shared by several other accreting black hole candidate sources and also by the different spectral states of this source. We then present both analytic and numerical models of these time lags resulting by the process of Comptonization in a variety of hot electron configurations. We argue that under the assumption that the observed spectra are due to Comptonization, the dependence of the lags on the Fourier period provides a means for mapping the spatial density profile of the hot electron plasma, while the period at which the lags eventually level--off provides an estimate of the size of the scattering cloud. We further examine the influence of the location and spatial extent of the soft photon source on the form of the resulting lags for a variety of configurations; we conclude that the study of the X-ray hard lags can provide clues about these parameters of the Comptonization process too. Fits of the existing data with our models indicate that the size of the Comptonizing clouds are quite large in extent ($\sim$ 1 light second) with inferred radial density profiles which are in many instances inconsistent with those of the standard dynamical models, while the extent of the source of soft photons appears to be much smaller than those of the hot electrons by roughly two orders of magnitude and its location consistent with the center of the hot electron corona.
评论: 20页 LaTeX,11张 PostScript 图片,将发表在《天体物理期刊》第512卷,2月20日刊。
主题: 天体物理学 (astro-ph)
引用方式: arXiv:astro-ph/9810143
  (或者 arXiv:astro-ph/9810143v1 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.astro-ph/9810143
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
相关 DOI: https://doi.org/10.1086/306808
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来自: Demos Kazanas [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 1998 年 10 月 8 日 20:50:48 UTC (159 KB)
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