X射线双星的时变与能谱性质

X射线双星的辐射来自致密星附近的吸积流中，其时变和能谱性质是研究强引力场中物质运动规律的独特窗口。本项目拟通过分析X射线双星的时变和能谱性质，以及二者之间的相关性，来认识QPO产生的机制，以及致密星吸积环境中的辐射机制和喷流的产生机制等。通过统计分析kHz QPO与中子星自转频率之间的相关性，来认识中子星自转在QPO产生过程中的作用，进而认识中子星磁场在中子星与吸积流相互作用中扮演的角色；通过分析X射线源中不同能段上QPO的rms与flux的关系，来认识不同能段对rms的贡献，以及X射线不同成分的来源和QPO的产生区域；通过分析脉冲成分和连续谱成分，来认识喷流的产生机制；通过研究某些源中同时探测到的kHz QPO和Fe，约束中子星的质量等物理参数；跟踪X射线源的暴发，利用地面光学望远镜监测X射线源暴发前后和暴发过程中能态转换时的多波段流量变化，结合X射线数据，研究致密星吸积流的结构等。

在本项目计划任务内，我们研究了X射线暂现源4U 1901+03在爆发态下的相位分解谱及Fe线性质，发现能谱是相位依赖的，且Fe线起源于吸积盘而非中子星表面；研究了Z源Cyg X-2中X射线低能段的rms-flux关系，发现在不同分支上具有不同的相关性，并做了理论探讨；研究了黑洞X射线双星GRS 1915+105中低频QPO频率对光子能量的依赖性，并首次发现了三种混合相关关系；研究了Z源Sco X-1与Cir X-1中的kHz QPO与其rms振幅、Q因子、flux等的相关性，得到一些异于前人的结果；分析了中子星自转频率与kHz QPO频率的相关性，并讨论了对kHz QPO产生机制的约束；对Sco X-1和3A 1954+319进行了测光观测，但数据不完整有待继续观测研究。