Ⅰ型X射线暴的时变研究

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Ⅰ型X射线暴是在出现在低质量X射线双星光变中的一种观测现象,人们注意到暴发只出现在致密星为中子星的低质量X射线双星中,后经研究发现其与中子星的硬表面有关。用快速傅立叶变换或Zn2统计检验的方法对Ⅰ型X射线暴进行时变分析后,可探测到的周期信号就是X射线暴发振荡。X射线暴发振荡对研究致密物质状态,中子星表面强引力和强磁场行为,确定中子星自传频率等都有着重要的意义。近些年来,RXTE和NICER等高能探测器探测到了大量的Ⅰ型X射线暴,但只在少量的低质量X射线双星源中探测到了暴发振荡现象。之前的观测和研究表明:振荡信号一般出现在暴发的低能段,更容易在暴发尾部探测到,且暴发振荡的周期与中子星的自转周期接近,在吸积毫秒脉冲星中,观测到的XBO频率接近星体的自转频率,差异在几赫兹之内,振荡频率范围在11~620Hz之间。Swift是NASA发射的首颗多信使天文望探测器,可探测到多波段数据,本论文主要对Swift/BAT望远镜低能段Ⅰ型X射线暴数据进行处理,在筛选出中子星Ⅰ型X射线暴发源之后,对暴发数据进行时变分析处理。对已搜索到暴发振荡源,在已知暴发振荡频率的基础上进行验证,尤其对一些振荡频率有待证实的源,可得出Swift/BAT上暴发的振荡信号置信度,在文中进一步确认振荡信号频率的真实性,画出置信度比较大的源的动态功率谱发现,这些振荡信号多出现于暴发尾部,符合之前暴发振荡信号的观测特性。搜索未知暴发振荡频率源的振荡信号,根据功率密度谱得到疑似振荡信号,估计得到振荡信号的置信度,搜索到的振荡信号置信度大多在99%以上,根据画出的动态功率谱发现,这些疑似振荡信号出现在暴发上升或下降阶段,振荡频率没有明显的飘移。论文的最后部分对以上工作进行总结,同时也对Ⅰ型X射线暴的进一步研究进行展望。
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