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致密天体的时变分析

致密天体的时变分析. 屈进禄 中科院高能所—三室. OUTLINE. INTRODUCTION 时变分析方法简介 一：时域方法 1 传统方法 2 时谱方法 二：频域方法 RXTE 卫星 致密星的快速光变(几个例子). INTRODUCTION. 主要（现在）观测信息：1：光子位置-源轮廓结构；2：能量-能谱；3：到达时间-光变曲线-时变(光变) 高能快速光变可能来自致密星附近. 时变分析方法 －时域分析. 1.传统方法

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致密天体的时变分析

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  1. 致密天体的时变分析 屈进禄 中科院高能所—三室

  2. OUTLINE • INTRODUCTION • 时变分析方法简介 一：时域方法 1 传统方法 2 时谱方法 二：频域方法 • RXTE卫星 • 致密星的快速光变(几个例子)

  3. INTRODUCTION • 主要（现在）观测信息：1：光子位置-源轮廓结构；2：能量-能谱；3：到达时间-光变曲线-时变(光变) • 高能快速光变可能来自致密星附近

  4. 时变分析方法－时域分析 1.传统方法 光变曲线f1(i),f2(j),时间道宽△t;或x(i)=f(i)- (1).自相关函数 k=-N,…,N shot (2).互相关函数 其中： 时延：

  5. Maccarone 2000, ApJ Lett 3. 相关系数

  6. 2. 时谱方法 (1). 自相关函数谱 (2). 互相关函数谱

  7. (3). 时域功率密度谱 • 时变功率定义： • 功率密度 • 噪声功率(泊松噪声) • 信号功率

  8. 二：频域时变分析 不同能量的光变曲线{xj(i)}，傅立叶变换为： 功率密度谱: 时延谱: 相关系数谱:

  9. 时域与频域方法比较 • 原则上，两类方法等价（变换联系了两类表示空间，例如给定时间长度和时间分辨率，那么所研究时变的范围就被决定了）。但各有不同的侧重，这导致： • 时域多用在大量的观测数据出现之前，低信噪比 • 时域给出参量的意义似乎更直观，最自然 • 时域对非均匀数据有优越性 • 时域对QPO现象不太敏感 • 有时时域对噪声的处理不方便 • 时谱方法充分利用观测数据，提高了数据的信噪比，对短时标时变最为有利 • 时谱方法可充分利用高的时间分辨率，研究快速光变

  10. RXTE简介 Proportional Counter Array (PCA) sensitive to X-rays 2-60 keV. collecting area (6250 cm2, 1us) High Energy X-ray Timing Experiment (HEXTE，15-250 keV) The All Sky Monitor (ASM) scan most of the sky every 1.5 hours XTE无成像能力

  11. RXTE目标与成果 • kHz QPO • Time lag • Ms pulsar • New Transient • Different states of BH • AGN快速光变 • 强磁场中子星 • 。。。

  12. X双星分类 • X射线双星的分类：大质量射线双星(HMXB)，小质量射线双星(LMXB) • HMXB多属于具有强磁场的X射线脉冲星-例如前面所述的X1901+031，V0322+53 • LMXB可进一步分为Z源和Atoll源

  13. X1901+031(4U1901+03,时域) 被轨道调制的自旋周期 • Outburst(1970,2003) • Pulsar • ACF • CCF • PDS

  14. ACF,CCF,PDS • ACF-自旋周期 • 快速光变-时标 • ACF和模型比较 • 硬时延

  15. MCCF-Time Lag • 高、低、转换态 • Flare模型 • 非均匀冕

  16. 时域MCCF和频域CCF的比较（Poutanen 2001）

  17. 黑洞侯选体 中子星 时域功率谱 Li Tipei & Mauriki 2002 ApJ 578 No.1

  18. PDS(V0332+53,频域) • QPO,period • Flux-QPO frequency • Models –beat,Keplerian • fQPO=fdisk-fspin, Flux~ fspin^(7/3)

  19. LMXB Cir X-1的时变-CCF,PDS • Atoll (EXOST) or Z source (RXTE)?

  20. Z源

  21. 时延模型 • Compton模型

  22. 相干系数 • GRS1915+105 GX 5-1

  23. References • Van der Klis astroph/0410551 • Li Tipei et al. 1999 ApJ 521, 789; 2001 ChJAA, 1, 313L; 2002 ApJ, 578, 374; 2004 ChJAA, 4, 583L • Nowak 1999, ApJ, 510, 874

  24. 谢谢

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