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从吸积的中子星双瞬态中持续流出的紫外线

摘要

所有盘状吸积天体都会产生强大的盘状风。在包含中子星或黑洞的致密双星中,吸积通常发生在剧烈的爆发中。在这些喷发期间,主要的盘状风特征是蓝移x射线吸收线,它们优先出现在盘状风主导的“软态”中。12.相比之下,光学风形成的线最近在“硬状态”中被探测到,当热日冕主导光度时3..这些特征之间的关系是未知的,目前还没有爆发系统显示出x射线和光学波段之间的风形成的线,尽管在这个紫外(UV)区域有许多强烈的共振转变4.在这里,我们报道瞬态中子星双星Swift J1858.6-0814显示出与C有关的风形成的蓝移吸收线4Nv和他2在时间分辨UV光谱中,在发光的硬状态下,我们将其解释为在这种状态下的温暖的、中等电离的流出成分。同时观测到的光学线也显示瞬态蓝移吸收。将紫外数据分解为恒定分量和可变分量,蓝移吸收与前者有关。这意味着,流出与数据中的发光耀斑无关。紫外和光学风特征的联合存在揭示了一个多相和/或空间分层的从外盘蒸发流出5.这种类型的持续质量损失在所有吸积状态已经预测辐射-流体动力学模拟6这有助于解释为什么爆发的持续时间比预期的要短7

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图1:Swift J1858.6−0814瞬态x射线光曲线概览。
图2:明显瞬态光学风特征。
图3:Swift J1858.6−0814发光硬态时的平均远紫外光谱。
图4:光谱分解为常量(蓝色)和耀斑成分(红色)。

数据可用性

本文所依据的数据可在https://archive.stsci.edu/hst/search.php项目ID 15984用于HST/FUV数据,http://archive.eso.org/cms.html项目190ID 2103.D-5052(A)用于VLT/X-Shooter和https://gtc.sdc.cab.inta-csic.es/gtc/GTC/OSIRIS的程序ID为GTC23-19A。NICER的x射线数据使用了所有从HIESARC (https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/nicer/nicer_archive.html).源数据提供了这篇论文。

代码的可用性

用于分析的代码可根据合理要求从相应作者处获得。

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确认

N.C.S.和C.K.感谢来自科学和技术设施委员会(STFC)的支持,并从STFC授予ST/M001326/1。对K.S.L项目的部分支持由NASA通过拨款号HST-GO-15984和HST-GO-16066从空间望远镜科学研究所提供,该研究所由AURA公司根据NASA合同NAS 5-26555运营。N.C.S.感谢T. Royle帮助协调本文中时间紧迫的观察结果。nd.d感谢Vidi赠款对荷兰科学研究组织(NWO)的支持。J.V.H.S.感谢STFC拨款ST/R000824/1的支持。M.a.p, j.c., f.j.-i。和T.M.D.感谢赠款AYA2017-83216-P和PID2020-120323GB-I00的支持。T.M.-D。也承认RYC-2015-18148和EUR2021-122010。T.M.-D。 and M.A.P. acknowledge support from grants with references ProID2020010104 and ProID2021010132. J.M. acknowledges a Herchel Smith Fellowship at Cambridge. T.D.R. acknowledges a financial contribution from the agreement ASI-INAF n.2017-14-H.0. J.v.d.E. is supported by a Lee Hysan Junior Research Fellowship from St Hilda’s College, Oxford. G.V. acknowledges support by NASA grants 80NSSC20K1107, 80NSSC20K0803 and 80NSSC21K0213. M.Ö.A. acknowledges support from the Royal Society through the Newton International Fellowship program. J.A.C. acknowledges support from grants PICT-2017-2865 (ANPCyT), PID2019-105510GB-C32/AEI/10.13039/501100011033 and FQM-322, as well as FEDER funds.

作者信息

作者及隶属关系

作者

贡献

N.C.S.和C.K.撰写了最初的提案,进行了数据分析,并在ks.l., d.a., f.m.v., s.d.p., J.M.和M.米德尔顿m.a.p., j.c., F.J.-I的重要反馈下撰写了论文。和T.M.-D。提供了GTC数据。J.V.H.S.减少了x射手的数据并协助设计了观测数据。d。j。k。b。d。d。k。b。提供了x光数据。D.A.H.B J.A.C。,V.A.C N.D.D, S.d.P, M.D.T, R.F, C.G。J.V.H.S, M.O.A.一下。,L.R., T.D.R., J.v.d.E., F.M.V., M. Méndez, C.B., P.C., P.G., M.G., S.S., G.V. and P.W. assisted in proposing and planning the multiwavelength observations. All authors contributed to the original proposal, discussed the results and commented on the manuscript.

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道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有利益竞争。

同行评审

同行评审信息

自然感谢Daniel Proga和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。同行评审报告是可用的。

额外的信息

出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。

扩展的数据图形和表格

扩展数据图1 J1858观测期间远紫外通量的对数分布。

分布明显是双峰的,与光曲线的视觉印象一致(图。1B)可变性是由于耀斑分量叠加在一个大致恒定的分量上。灰线是由KMM算法提出的将分布分解为两个高斯的最佳结果42.蓝色和红色的线分别对应个别的高斯函数。KMM拒绝具有极高显著性的单个成分的零假设(p< 10−43).

源数据

图2远紫外连续体和驱动光曲线。

黑色直方图为的光曲线年代wwift J1858.6−0814由三个宽波长区域构成,其中不包括三个最强发射线(Nvλ1240年,如果4λ1400年和他2λ1640)。所使用的具体区域为λλ1290 - 1390, 1410 - 1630, 1660 - 1850。光曲线显示归一化到估计的基本常数水平(80摄氏度)−1).分解中使用的驱动光曲线,Dt),并以此为基础构建,如红色曲线所示。它是通过减去常数水平的估计,将任何略负的值设置为零,并使用5点二阶Savitzky-Golay滤波器来产生略平滑,高S/N版本的光曲线。

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引用本文

卡斯特罗塞古拉,N,克尼格,C,朗,ket al。从吸积的中子星双瞬态中持续流出的紫外线。自然603, 52-57(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-021-04324-2

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