[논문 리뷰] The multifrequency monitoring of microquasars. SS433

С. А. Трушкин, Н. Н. Бурсов외 1명|arXiv (Cornell University)|2004. 03. 01.

Astrophysical Phenomena and Observations참고 문헌 1인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 1986–2003년 동안 RATAN-600 전파망원경을 사용하여 6개 주파수(0.96–21.7 GHz)에서 SS433의 다주파수 전파 모니터링을 18년 간 수행한 결과를 보고한다. 총 940회의 관측과 4,500개 이상의 복사 밀도 측정치를 분석하였으며, 전파 스펙트럼은 상당히 안정적인 평균 스펙트럼 지수 −0.60 ± 0.14를 보이는 파wr 법으로 잘 맞아떨어지며, 이는 상대성 속도로 움직이는 제트 시스템에서 장기적인 스펙트럼 일관성을 시사한다.

ABSTRACT

The principal results of daily observations with the RATAN-600 radio telescope of X-ray binary with relativistic jets microquasar SS433 in 1986--2003 are presented. We have measured the flux densities at 0.96, 2.3, 3.9, 7.7, 11.2 and 21.7 GHz in different sets, duration from a week to some months. In general there are 940 observations of SS433 and more than 4500 flux density measurements in the period. Observations show that radio spectra are well fitting by a power law. The mean spectral index remained the same, $-0.60\pm0.14$ during almost 20 years at least, and mean accuracy of the index determination was better than 0.1 in our multi-frequency observations, i.e. it was higher than in the intensive two-frequency monitoring of SS433 with the three-element GBI interferometer. Flux density data and spectra `on-line' plotting are accessible on the CATS data base site: http://cats.sao.ru/.

연구 동기 및 목표

• SS433의 장기적인 전파 변동성을 여러 주파수에서 특성화하기 위해.
• 거의 20년에 걸친 SS433의 전파 방출 스펙트럼 지수 변화를 규명하기 위해.
• 은하수 마이크로쿼서에서 상대성 제트를 가진 시스템에서 전파 스펙트럼 에너지 분포의 안정성을 평가하기 위해.
• 미래의 다파장 연구를 위한 공개 가능한 고주기 데이터셋을 제공하기 위해.
• 다른 모니터링 기법을 사용한 다른 마이크로쿼서와 비교하여 SS433의 스펙트럼 안정성 특성을 비교하기 위해.

제안 방법

• RATAN-600 전파망원경을 사용하여 매일 또는 거의 매일 SS433를 관측하였으며, 6개의 중심 주파수(0.96, 2.3, 3.9, 7.7, 11.2, 21.7 GHz)에서 수행하였다.
• 각 관측 세션은 1주일에서 수개월 간 지속되었으며, 복사 밀도 측정을 수행하였다.
• 다른 주파수에서 측정된 복사 밀도를 파워 법 모델 Sν ∝ να에 적합시켜 스펙트럼 지수 α를 유도하였다.
• 두 주파수 모니터링보다 다주파수 접근법을 통해 스펙트럼 지수 결정의 정확도를 향상시켰다.
• 18년 간의 기간 동안 일관된 보정 및 데이터 처리 절차를 유지하여 데이터의 균일성을 확보하였다.
• 최종 데이터셋, 실시간 광도 곡선 및 스펙트럼도를 CATS 데이터베이스(http://cats.sao.ru/)에 게시하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 nearly 20년 간 SS433의 전파 스펙트럼 지수가 얼마나 장기적으로 안정적인가?
• RQ2 다주파수 모니터링과 두 주파수 모니터링 방식 간 SS433의 스펙트럼 지수는 어떻게 비교되는가?
• RQ3 여러 주파수에서 SS433의 전파 플레어의 변동 시계수와 진폭은 어떠한가?
• RQ4 잠재 상태와 플레어 상태에서 SS433의 전파 방출이 파워 법 스펙트럼을 얼마나 잘 따르는가?
• RQ5 은하수 내 알려진 다른 마이크로쿼서와 비교할 때 SS433의 스펙트럼 행동은 어떠한가?

주요 결과

• 1986–2003년 기간 동안 SS433의 전파 스펙트럼은 평균 스펙트럼 지수 −0.60 ± 0.14를 보이는 파워 법 모델로 잘 기술된다.
• 스펙트럼 지수는 거의 20년에 걸쳐 놀랄 정도로 안정적이었으며, 다주파수 측정에서 평균 정확도가 ±0.1 이내였다.
• GBI 간섭계를 사용한 이전의 두 주파수 모니터링에 비해 다주파수 데이터로부터의 스펙트럼 지수 결정 정확도가 향상되었다.
• 복사 밀도가 침체 상태를 초과하여 최대 10배까지 증가하는 전파 플레어가 관측되었으며, 플레어 시작 시 평탄한 스펙트럼은 온도계수 효과를 시사할 수 있다.
• 6개 주파수에서 총 940회의 관측과 4,500개 이상의 개별 복사 밀도 측정치를 포함한 데이터셋은 마이크로쿼서 중에서 가장 광범위한 장기 전파 광도 곡선 중 하나이다.
• 복사 밀도 및 스펙트럼 데이터는 CATS 데이터베이스(http://cats.sao.ru/)를 통해 실시간으로 공개되어 있으며, 향후 다파장 연구를 지원한다.