吸積毫秒脈衝星IGR J17379-3747於2020年爆發之自轉與軌道參數以及隨光強度變化的時間噪音

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：18

、訪客IP：18.191.71.224

姓名

宋紫熙(Tzu-Hsi Sung) 查詢紙本館藏

畢業系所

天文研究所

論文名稱

吸積毫秒脈衝星IGR J17379-3747於2020年爆發之自轉與軌道參數以及隨光強度變化的時間噪音
(Spin and Orbital Parameters and Flux-Dependent Timing Noise of Accreting Millisecond X-ray Pulsar IGR J17379-3747 in Its 2020 Outburst)

相關論文

★ 長期監測低質量X-Ray雙星4U 1820-30之軌道週期演化及運行機制	★ 利用鹿林前山一米望遠鏡對低質量X-射線雙星 XTE J1118+480 (KV UMa) 之光學波段時變研究
★ 利用參數化的方法研究低質量X光雙星系統 X1916-053 的X光dip之性質	★ 長期監測吸積驅動毫秒波霎SAX J1808.4-3658之時變性質
★ 吸積驅動毫秒脈衝星 XTE J1814-338 之軌道參數及不同能量間相位延遲之研究	★ 吸積毫秒脈衝星XTE J0929-314之不同能量間脈衝相位關係之研究
★ 吸積毫秒脈衝星SAX J1808.4-3658於2002年爆發之不同能量間脈衝相位關係之研究	★ 低質量X光食雙星EXO 0748-676之軌道週期改變之研究
★ 使用鹿林一米望遠鏡對黑洞雙星Swift J1753.5-0127及A0620-00之可見光波段時變研究	★ 低質量X光雙星4U1820-30之長週期X-ray光變改變之研究
★ 以X射線連續光譜限制在GX 339-4中的黑洞的自旋	★ Applications of the Hilbert-Huang Transform on the Non-stationary Astronomical Time Series
★ 低質量 X 光雙星 4U 1323-62 和 4U 1254-69 之軌道週期演化	★ 高質量 X 光雙星 LMC X-4 之軌道與自轉參數變化之研究
★ 利用巡天計畫資料研究激變變星的長周期光變現象	★ 以全天監測X光望遠鏡觀測資料進一步研究高質量X光雙星天鵝座X-3之軌道週期變化

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

本篇論文的研究致力於分析吸積毫秒脈衝星──IGR J17379-3747的脈衝時序特性。它於2020年爆發時，NICER於9月與10月進行觀測。我們對IGR J17379-3747的自轉與軌道參數進行初步的校正，但即使是我們求得的最佳參數解，仍舊無法完好地描述脈衝相位演化，於是我們將相位演化與此次爆發期間的X光光變曲線做比較，發現造成相位偏差的原因可能來自於隨光強度變化的時間噪音。
　　我們根據NICER的觀測時間間隔將觀測資料分為三個部分，除了第一部分以外，第二、第三部分的脈衝相位與X光強度都有強烈的線性相關性，只不過第二部分呈現負相關，而第三部分呈現正相關。我們採用Kulkarni & Romanova (2013) 所提供之隨光強度變化的時間噪音模型分別對此三部分進行擬合，即使各部分的趨勢不同，仍能顯著地改善分析結果。
　　除此之外，為了估算IGR J17379-3747的磁場大小，我們比較了2018年與2020年兩次爆發期間得到的自轉頻率，並假設非爆發期間的吸積力矩可以被忽略，最終得到的磁場大小為約1.174(46)×10^8 G。

摘要(英)

We report our study on the pulsar timing of the accreting millisecond X-ray pulsar (AMXP) IGR J17379-3747. The observations were made by NICER in September and October during its 2020 outburst. The spin and orbital parameters of this AMXP were first refined but even the optimal parameters cannot well describe the evolution of the pulse phase. In comparison to the flux variation of this outburst, such deviation is likely caused by the flux-dependent timing noise.
According to the observation time intervals of NICER, we separated the data into three parts. Except for the first part, pulsation phases of the second and third parts have strong correlations with the corresponding count rates but the correlation for the part 2 is negative whereas the part 3 is positive. We applied the flux-dependent timing noise model proposed by Kulkarni & Romanova (2013) for the three parts separately and found that it can significantly improve the fittings although the tendencies of them are different.
In comparison to the spin frequency detected in 2018 and 2020 outbursts, the magnetic field of the neutron star is estimated as ~1.174(46)×10^8 G under the assumption that accretion torque can be neglected during the quiescent state.

關鍵字(中)

★ X光毫秒脈衝星
★ 時間噪音
★ 時序分析
★ 雙星
★ 軌道參數校正

關鍵字(英)

★ Accreting Millisecond X-ray Pulsar
★ Timing Noise
★ Timing Analysis
★ binary star
★ parameter correction

論文目次

摘要---I
Abstract---II
目錄---III
圖目錄---V
表目錄---VII
第一章、緒論(Introduction)---1
1.1　X光雙星(X-ray Binary)---1
1.1.1　高質量X光雙星(High-mass X-ray Binary, HMXB)---2
1.1.2　低質量X光雙星(Low-mass X-ray binary, LMXB)---6
1.2　脈衝星 (Pulsar)---9
1.2.1　無線電毫秒脈衝星 (Millisecond Radio Pulsar)---11
1.2.2　吸積毫秒X光脈衝星 (Accreting Millisecond X-ray Pulsar, AMXP)---11
1.3　隨光強度變化的時間噪音(Flux-dependent Timing Noise)---15
1.4　IGR J17379-3747---17
1.5　論文簡述(Outline of This Thesis)---18
第二章、觀測與資料處理(Observations and Data Reduction)---19
2.1　NICER---19
2.2　觀測資料(Observations)---22
2.3　資料處理(Data Reduction)---23
第三章、資料分析(Data Analysis)---24
3.1　脈衝抵達延遲技術(Pulse Arrival Delay Technique)---24
3.2　相位分析(Phase Analysis)---26
3.2.1　脈衝測定(Searching for the Pulsation)---26
3.2.2　脈衝波形與相位演化(Pulse Profile and Phase evolution)---28
3.2.3　誤差與蒙地卡羅模擬(Error and Monte Carlo Simulation)---30
3.2.4　參數校正(Parameter Correction)---33
3.3　隨光強度變化的時間噪音(Flux-dependent Timing Noise)---38
3.3.1　時間噪音模型的擬合結果(Fitting Result of Timing Noise Model)---38
3.3.2　依照光強度分段擬合時間噪音(Timing Noise Fitting of Different Parts Depending on Flux)---40
3.4　脈衝強度(Pulse Fraction)---44
第四章、討論(Discussion)---46
4.1　隨光強度改變的時間噪音模型(Flux-dependent Timing Noise Model)---46
4.2　中子星的磁場(Magnetic Field of Neutron Star)---49
4.3　脈衝強度的特性(Property of Pulse Fraction)---51
五、結論(Summary)---54
參考文獻(Reference)---55

參考文獻

1. Alpar, M. A., Cheng, A. F., Ruderman, M. A., & Shaham, J. 1982, Natur, 300, 728
2. Backer, D. C., Kulkarni, S. R., Heiles, C., Davis, M. M., & Goss, W. M. 1982, Natur, 300, 615
3. Bondi, H., & Hoyle, F. 1944, MNRAS, 104, 273
4. Bult, P. M., Chakrabarty, D., Arzoumanian, Z., et al. 2020a, ApJ, 898, 38
5. Bult, P. M., Markwardt, C. B., Altamirano, D., et al. 2019, ApJ, 877, 70
6. Bult, P. M., Sanna, A., Gendreau, K. C. et al, 2020b, ATel, 14056
7. Chelovekov, I. V., & Grebenev, S. A. 2010, AstL, 36, 895
8. Chelovekov, I. V., Grebenev, S. A., & Sunyaev, R. A. 2006, AstL, 32, 456
9. Chou, Y., Chung, Y., Hu, C.-P., & Yang, T.-C. 2008, ApJ, 678, 1316
10. Galloway, D. K., Cumming, A., Kuulkers, E., et al. 2004, ApJ, 601, 466
11. Gendreau K. C., Arzoumanian,Z., & Okajima, T. 2012, Proc. SPIE, Vol 8443, 844313
12. Giacconi, R., Gursky, H., Kellogg, E., et al. 1971, ApJ, 167, L67
13. Gusinskaia, N. V., Hessels, J. W. T., Jaodand, A. D., et al. 2020, ATel, 14061
14. Hewish, A., Bell, S. J., Pilkington, J. D. H., et al. 1968, Natur, 217, 709
15. Krimm, H. A., Kennea, J. A., Evans, P. A., et al. 2008, ATel, 1714
16. Kulkarni, A. K., & Romanova, M. M. 2013, MNRAS, 433, 3048
17. Lamb, F. K., Boutloukos, S., Van Wassenhove, S., et al. 2009, ApJL, 705, L36
18. Manchester, R. N. 2017, JApA, 38, 42
19. Manchester, R. N., Hobbs, G. B., Teoh, A., & Hobbs, M. 2005, AJ, 129, 1993
20. Markwardt, C. B. 2004, AIP Conf. Proc., 714, 217
21. Markwardt, C. B., Krimm, H., Wijnands, R., & Swank, J. H. 2008, ATel, 1709
22. Mereminskiy, I., Lutovinov, A., Semena, A., et al. 2020, ATel, 14051
23. Negoro, H., Nakahira, S., Ueno, S., et al. 2018, ATel, 11447
24. Papitto, A., Ferrigno, C., Bozzo, E., et al. 2013, Natur, 501, 517
25. Papitto, A., Riggio, A., Di Salvo, T., et al. 2010, MNRAS, 407, 2575
26. Patruno, A., & Watts, A. L. 2012, arXiv:1206.2727
27. Patruno, A., Wijnands, R., & van der Klis, M. 2009, ApJ, 698, L60
28. Radhakrishnan, V., & Srinivasan, G. 1982, CSci, 51, 1096
29. Sanna, A., Bozzo, E., Papitto, A., et al. 2018, A&A, 616, L17
30. Sanna, A., Burderi, L., Riggio, A., et al. 2016, MNRAS, 459, 1340
31. Schreier, E., Levinson, R., Gursky, H., et al. 1972, ApJ, 172, L79
32. Seidov, Z. F. 2004, ApJ, 603, 283
33. Seward, F. D., & Charles, P. A., Exploring the X-ray Universe, Cambridge University Press, 2nd, 2010
34. Shaw, S., Kuulkers, E., Markwardt, C. B., et al. 2008, ATel, 1711
35. Silaj, J., Jones, C. E., Tycner, C., et al. 2010, ApJ, 187, 228
36. Strohmayer, T. E., Ray, P. S., Gendreau, K. C., et al. 2018, ATel, 11507
37. Tse, Kaho, Chou, Yi, & Hsieh, Hung-En 2020, ApJ, 899, 120
38. Wijnands, R., & van der Klis, M. 1998, Natur, 394, 344

指導教授

周翊(Yi Chou)

審核日期

2022-12-29

推文