X射线双星光变和能谱跃迁的观测和有关天体物理问题

申请人过去几年在黑洞和中子星双星能谱跃迁、软X射线暂现源爆发和准周期振荡研究领域获得了一定进展。我们期望继续深入系统地研究伴随着能谱跃迁的非稳吸积过程、X射线双星的快速光变涉及的基本物理问题如探测广义相对论效应、限制中子星质量半径关系和双星中不同X 射线光变成分的起源和辐射机制、X射线双星长时标能谱演化和软X射线暂现源爆发规律和机制。同时，我们将开展多波段快速测光观测研究明亮X射线双星。该课题研究结合分析开放数据和一手观测资料，同时主要依据自己的研究基础和思路，因此预期将获得系统和有原创性的研究成果。

在项目执行期，我们完成了利用美国RXTE和欧美合作的SWIFT卫星上面X射线全天监视器对明亮X射线双星谱态跃迁的完整系统的研究，进一步确认了黑洞和中子星双星中X射线谱态跃迁光度和持续源或暂现源爆发（耀发）光度幅度的相关性和以及跃迁光度高达两个量级的光度范围；完成了几个黑洞和中子星双星如黑洞双星4U 1630-47, 持续中子星双星Cyg X-3,暂现中子星双星Aquila X-1和4U 1608-52于2011-2013年间谱态跃迁的空间X射线机遇触发观测和数据分析；利用2010年自主提出的欧美SWIFT卫星上X射线和紫外光学设备对黑洞暂现双星GX 339-4在2010年爆发过程中谱态跃迁的观测首次在黑洞双星中发现紫外辐射在硬态到软态跃迁前10天下降的观测证据，提出紫外辐射下降是由于喷流在X射线谱态跃迁前就开始熄灭的观点。同时在中子星暂现爆发现象领域，也完成了对2004年软伽玛重复爆巨耀的时变分析，发现了脉冲轮廓的位相演化。理论上还对接近爱丁顿光度的吸积中子星辐射力对吸积盘内轨道频率的调制和物理机制进行了理论计算。近期，我们还发现黑洞双星功率谱态在软硬X射线能段的分离，对当前黑洞双星功率谱态图像提出了挑战。在该课题的支持下，我们在2011-2014年获得了3项RXTE卫星观测，3项SWIFT机遇触发观测，2项XMM-NEWTON卫星机遇对象触发观测。