[论文解读] The RXTE All Sky Monitor: First Year of Performance

Ronald A. Remillard, Alan M. Levine|ArXiv.org|Jul 30, 1997

Astrophysical Phenomena and Observations被引用 5

一句话总结

本论文展示了RXTE全天监测器（ASM）第一年的性能，该监测器对超过100个天体源（包括X射线双星和活动星系核）进行了持续的X射线监测（2–12 keV），观测占空比为40%，每天约进行5次扫描。主要成果包括：检测到16个X射线暂现源——其中多数为重复爆发；在GRO J1655-40于1996年4月爆发前探测到光学前兆；在Cyg X-1和Cyg X-3中观测到状态转变，为吸积盘几何结构和爆发机制提供了新见解。

ABSTRACT

The RXTE All Sky Monitor provides a public database that includes more than one year of X-ray monitoring observations (2-12 keV) of X-ray binaries and a few active galactic nuclei. The instrument operates with a 40% duty cycle, and the exposures yield roughly 5 celestial scans per day. There have been 109 source detections, including 16 X-ray transients, the majority of which are recurrent cases. The two sources of relativistic radio jets have exhibited particularly complex light curves and new types of emission states. Progress has been achieved in understanding the outburst mechanism via the reported detection of an optical precursor to the April 1996 X-ray outburst in GRO J1655-40. The ASM has also detected state changes in both Cyg X-1 and Cyg X-3, leading to new constraints on the accretion disk geometry associated with the ``soft/high'' state. X-ray variations are seen in extragalactic nuclei, such as NGC4151 and Mkn501, providing new opportunities for multifrequency timing or spectral studies. The ASM archive empowers observers with the opportunity for state-dependent observing programs with RXTE and other instruments. The ASM also provides a long-term context for source behavior, and this knowledge may be crucial in shaping the interpretation of brief observations with other telescopes.

研究动机与目标

• 评估RXTE全天监测器（ASM）在首年运行期间的性能与运行效率。
• 利用长期连续监测，表征X射线双星和活动星系核（AGNs）的X射线变异性。
• 识别并研究暂现X射线源，特别是重复爆发及其前兆。
• 为解释RXTE及其他望远镜的短期观测提供长期观测背景。
• 通过Cyg X-1和Cyg X-3等源中观测到的状态转变，约束吸积盘几何结构与爆发机制。

提出的方法

• RXTE全天监测器（ASM）在2–12 keV能量 band 内以40%的占空比执行持续的全天X射线监测。
• 该仪器每天约进行五次天体扫描，实现了对天空的系统性覆盖。
• 数据在12个月期间被收集，形成了多个源的X射线光变曲线公开数据库。
• 对X射线双星和AGNs的光变曲线进行分析，以检测爆发、状态转变及变异性模式。
• 通过将X射线爆发时间与光学数据交叉比对，研究光学前兆，特别是在GRO J1655-40中的表现。
• 对Cyg X-1和Cyg X-3中的状态转变进行分析，以推断吸积盘几何结构的变化，特别是‘软/高’态与‘硬/低’态之间的转变。

实验结果

研究问题

• RQ1 在为期一年的时间内，RXTE全天监测器在识别X射线源方面的检测效率与可靠性如何？
• RQ2 ASM能否探测到如GRO J1655-40中观测到的X射线爆发前的光学前兆？
• RQ3 Cyg X-1和Cyg X-3中的状态转变如何增进我们对吸积盘几何结构与物理条件的理解？
• RQ4 在NGC4151和Mkn501等河外源中观测到哪些类型的X射线变异性？
• RQ5 长期ASM监测如何改善RXTE及其他天文台的状态依赖型观测计划的制定与解读？

主要发现

• ASM在首年探测到109个源，其中包括16个X射线暂现源，其中大多数为重复爆发。
• 在GRO J1655-40于1996年4月发生X射线爆发前，探测到光学前兆，为爆发触发机制提供了新约束。
• 在Cyg X-1和Cyg X-3中均观测到状态变化，使我们能够对‘软/高’态下的吸积盘几何结构施加新约束。
• 在两个相对论性射电喷流源中观测到复杂且可变的光变曲线，表明存在复杂的发射状态与动力学行为。
• 在NGC4151和Mkn501等河外星系核中也探测到X射线变异性，为多波段时域与光谱研究开辟了新机遇。
• ASM档案为解释RXTE及其他望远镜的短暂观测提供了关键的长期背景，增强了状态依赖型观测策略。