基于Jurkevich法Cyg X-1光变周期特性研究

针对天文观测数据不等间隔的特点,利用Jurkevich方法对黑洞候选体X射线双星Cyg X-1近16年的Rossi X-ray Timing Explorer(RXTE)All-Sky Monitor(ASM)数据进行了频谱分析,并结合Kidger周期存在可信度的判据,发现Cyg X-1存在363±11.5 d的光变周期,但没有发现420 d的光变周期,而且150 d的光变周期可能仅仅是51±1.4 d光变周期的观测表象。

Cyg X-1频谱的细微结构

利用线性状态空间模型（Ｌｉｎｅａｒ Ｓｔａｔｅ Ｓｐａｃｅ Ｍｏｄｅｌ－ＬＳＳＭ），将 Ｃｙｇ Ｘ－１的功率谱分解为ＬＳＳＭ产生的模型功率谱和剩余功率谱两部分．集中分析剩余功率谱，结果显示， Ｃｙｇ Ｘ－１在低／硬态、转换态和高／软态三种状态的剩余功率谱有着不同的结构特征．其中高／软态和低／硬态的剩余功率谱存在一个宽峰结构，中心频率分别为～ ８ Ｈｚ和～ ５ Ｈｚ，低／硬态的剩余功率诺在～ ０．０７ Ｈｚ达到极大；转换态的剩余功率谱有双峰结构，其中心频率分别在～０．５—４Ｈｚ和～５—１１Ｈｚ，与我们以前分析的 ＱＰＯ的中心频率很接近，说明 ＱＰＯ与线性状态空间所要求的自回归模型可能属于不同的物理过程．与总功率谱比较，剩余功率谱对谱的变化部分（例如ＱＰＯ、截断频率等）更为敏感，本文对剩余功率谱中谱峰变化的原因做了初步的探讨．

Cyg X-1 X辐射的功率谱

运用自回归功率谱研究CygX－1X辐射的频谱特征，结果显示CygX－1转换态和高／软态时变频谱的连续成分，可以统一由有截断的幂律加噪声成分描述，转换态存在小于3Hz的宽峰结构及准周期振荡（QPO）成分（4－12Hz），而高／软态完全可由截断幂律谱描述，不存在显著的QPO．截断频率在各态都相当稳定，在不同态的演化与平流为主的吸积流模型（ADAF）预期的情形一致．本文结果表明，自回归功率港分析是研究X射线双星光变特征的一个有效的方法．

Cyg X-1高态和转换态的X射线短时标爆发

分析ＲＸＴＥ卫星ＰＣＡ探测器对ＣｙｇＸ－１的观测数据，得到了其处于高态及高低态转换时的Ｘ射线短时标爆发（Ｓｈｏｔ）结构．在所观测到的三种态中是不对称的，并且不同的状态中Ｓｈｏｔ的结构有明显差异．Ｓｈｏｔ前后沿可分别由双指数函数近似拟合．Ｓｈｏｔ中的快时变过程是由慢的上升前沿和快的下降后沿构成．在所观测态中Ｓｈｏｔ平均宽度约为０．１１秒（ＦＷＨＭ），比低态时的宽度窄．同一状态中高能段的Ｓｈｏｔ宽度较低能段窄，且更加不对称．转换态的硬度在Ｓｈｏｔ峰前有明显下降，之后迅速上升，Ｓｈｏｔ期间的平均硬度低于非Ｓｈｏｔ期平均值；而高态时峰前硬度没有明显下降，Ｓｈｏｔ期间的平均硬度高于非Ｓｈｏｔ期间的平均值．本文还就Ｓｈｏｔ的产生机制进行了讨论．

CygX-1硬态高能光子的时延

硬X射线和软射线光子的时延是研究高能辐射的一个重要方面 .傅里叶交叉谱常常被用于计算硬软光子之间的时延 .但是交叉谱方法不能在高于 30Hz的傅里叶频率上从CygX 1测量到有统计意义的快速光变 .由李惕碚在时域上发展的交叉相关函数方法能有效测量不同时间尺度上的时延 .利用此交叉相关分析方法 ,讨论了不同观测时期CygX 1硬态高能光子时延的性质 .分析结果表明 ,CygX 1硬态在短的时间尺度 (<0 .1秒 )上存在有意义的时间延迟 .并将短时间尺度上的观测结果和各种CygX

CygX-1高态中短暴性质的研究

Cyg X-1高能辐射的时变特征可以通过短暴(shot)的性质反映.因此Cyg X-1的短暴性质,特别是处于低态时的性质曾被广泛研究.利用直接叠加短暴和自相关函数,对Cyg X-1高态时短暴的性质进行了研究.结果表明,当Cyg X-1处于高态时,其短暴的结构类似于低态时所具有的性质,短暴的半高宽随能量的增加按指数下降.此结果和康普顿化模型不一致.另外,短暴的能谱演化及结构的非对称性可以解释Cyg X-1中的时延现象.

天鹅座X-1硬X射线的能量谱

1985年9月22日,我们用空间硬X射线望远镜HAPI-2,在我国的高空气球上,对天鹅座X-1进行了观测,望远镜几何面积为140cm^2,观测能区20—200keV,空间定向精度±0.2°。获得的硬X射线能谱陡,总辐射能流LX～1.0×1^(37)erg/sec,低于常规态。本文将介绍望远镜的性能和观测过程,能谱分析的结果,并对当时天鹅座X-1可能的“态”进行讨论。