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Women Scientists: Lucille Coltrane, Jean Clark Keating, Katherine Cullie Speegle, Doris "Dot" Lee, Ruth Whitman, and Emily Stephens Mueller,Lucille Coltrane is at the far left. She was a computer and
천문·천체물리

허큘리스 X-1(Her X-1)의 35일 주기, 50년 이상 관측 자료에서 장기 변화 확인

허큘리스 X-1(Her X-1)은 강착 중성자별과 광학 동반성 HZ Her로 이루어진 식(蝕) X선 쌍성계로, 1.24초 X선 펄스와 1.7일 공전주기 외에 기울어지고 뒤틀린 강착원반의 세차운동과 관련된 35일 X선 변광을 보인다. 연구진은 CGRO/BATSE, RXTE/ASM, Swift/BAT, Fermi/GBM, MAXI 등 이용 가능한 모든 자료와 50년 이상에 걸친 35일 주기 turn-on 시각 기록을 이용해 O-C(관측값 빼기 계산값) 도표를 분석했다. O-C 도표는 천체의 비정상 저광도 상태(ALS)를 기준으로 나뉘는 두 개의 유사한 포물선 추세를 보였으며, 35일 세차주기가 ALS 이전에는 Ṗ35 = (-1.3±0.2)×10⁻⁵ s/s, 이후에는 (-4.7±0.1)×10⁻⁵ s/s로 장기적으로 감소하고 있음을 시사한다. 연구진은 이 35일 주기의 감소를 강착 물질의 지속적 축적에 따른 중성자별 자유 세차운동 주기의 장기 감소가 강착원반 세차주기 변화와 직접 연결된 결과로 해석했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

CAPE CANAVERAL, Fla. -- In the Space Station Processing Facility at NASA's Kennedy Space Center in Florida, a crane lifts the MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image) to move it onto the Japanese Experim
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A0538-66, 0.12c 유출류와 69ms 펄스 관측… 일시적 초고광도 X선 펄서로 확인

대마젤란운에 있는 특이 Be/X선 쌍성 A0538-66은 자기 종류 중 가장 빠르게 자전하는 중성자성(약 69ms)을 품고 있으며, 2025년 9월 30일(현지시각) X선 광도가 L_X~1.5E39 erg/s(0.2-10 keV)에 도달해 1980년 이후 최고 수준을 기록했고 2026년 2월·5월·8월에도 MAXI가 비슷한 밝기의 폭발을 검출했다. 연구진은 2025년 근성점 부근에서 얻은 XMM-뉴턴(XMM-Newton) 관측 4회와 MAXI·REM 모니터링, RXTE 아카이브 데이터 재분석을 통해 자전주기 P_spin=69.25878(2) ms와 dP_spin/dt=6.58(9)E-10 s/s를 측정했으며, 1998년 12월 3일 RXTE 데이터에서는 더 빠른 68.88813(28) ms를 새로 검출했다. XMM-뉴턴 RGS 분광에서는 정지 상태 광이온화 플라스마의 방출선과 청색이동 흡수선이 나타나 약 0.12c의 유출류를 시사하며, 이는 에딩턴 한계를 크게 넘는 강착률과 고유 광도 L_X~1.5E39 erg/s를 의미해 A0538-66을 현재 몇 개만 알려진 일시적 초고광도 X선 펄서로 분류하게 한다. 2023년부터 REM이 관측한 광학 폭발은 1980년대처럼 더 길고 밝아졌으나 대부분 밝은 X선 대응천체(L_X>1E37 erg/s)를 동반하지 않았고, 연구진은 이를 복사압이 지배하는 강착원반의 기하적으로 두꺼운 내부 영역이 최내부 방출 영역을 간헐적으로 가리는 것으로 해석했다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

CAPE CANAVERAL, Fla. -- In the Space Station Processing Facility at NASA's Kennedy Space Center in Florida, a crane is moved over the MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image). The crane will lift the MA
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허큘리스 X-1, 22년 만의 장기 저광도 상태에서 35일 초공전 주기가 '멈추는' 대신 서서히 약해졌다

페르미(Fermi)/GBM, 스위프트(Swift)/BAT, MAXI/GSC로 20년간 모니터링한 식쌍성 강착 펄서 허큘리스 X-1(Hercules X-1)이 2025년 5월 22년 만에 처음으로 장기 저광도 상태(ELS)에 들어갔고, 논문 작성 시점까지 시작 후 약 480일간 이어지고 있다. 35일 초공전 주기는 ELS에서 단순히 멈추지 않고 점차 약해졌으며, 남은 변조는 35일 주기의 밝은 구간(main high state) 플럭스가 정상 수준의 수 퍼센트까지 떨어질 때까지 ELS 이전 주기와 위상이 고정된 상태를 유지했고 2026년 1~3월경 위상 결합이 상실됐다. 연구진은 ELS 이전 펄스 주파수 이력을 스핀업·스핀다운·평탄의 세 토크 상태로 분류했으며, 스핀 변화율은 main high 경X선 플럭스와 양의 상관(피어슨 r≈0.7)을 보이고 ELS 기간에는 페르미/GBM 관측 380일 이상에 걸쳐 기록상 가장 длительно 지속된 스핀다운(ν̇≈-4.7×10⁻¹³ Hz s⁻¹)이 나타났다. 8~50 keV 펄스 프로파일 형태는 동일한 초공전 위상에서 토크 상태에 따른 통계적 차이가 없었고 18년 기록에서 장기적 변화도 없어, 세차운동하는 뒤틀린 강착 원반이 리듬을 유지하는 것으로 해석되며 중성자별의 자유 세차운동은 현재 자료로는 요구되지 않는다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

NASA image release August 17, 2010 Astronomers using NASA's Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) have found the first fast X-ray pulsar to be eclipsed by its companion star. Further studies of this uni
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쿠프만 연산자로 X선 쌍성의 비선형 변동성 학습·예측 시도

연구진은 X선 쌍성의 광도곡선에 쿠프만 연산자 이론과 데이터 기반 근사 기법인 확장 동적 모드 분해(EDMD)를 처음으로 적용했다. 각 쿠프만 고유함수가 파워 스펙트럼에 로렌츠형 피크를 기여함을 유도해 준주기 진동(QPO)에 동역학적 해석을 부여했고, 카오스 더핑 진동자 시뮬레이션과 약 30년치 RXTE ASM·MAXI 관측 자료로 X선 쌍성 4U 1705-44를 분석했다. 가장 느리게 변하는 고유함수는 상태공간을 저(低)플럭스와 고(高)플럭스 영역으로 나눴으며, 광도곡선에서 전이가 드러나기 며칠~수 주 전에 부호가 바뀌었다. 연산자를 반복 적용하면 며칠~수 주 시간 규모의 플럭스 예측도 얻을 수 있다고 연구진은 밝혔다.

arXiv astro-ph.IM (관측기기)