Published September 1, 2020
| Version v1
Publication
Open
Testing Comptonization as the Origin of the Continuum in Nonmagnetic Cataclysmic Variables: The Photon Index of X-Ray Emission
Creators
- 1. University of Ferrara
- 2. Wuhan University
- 3. Astro Space Center
- 4. Russian Academy of Sciences
- 5. National Institute for Space Research
- 6. National Institute for Astrophysics
- 7. International Center for Relativistic Astrophysics
Description
Abstract The X-ray spectra of nonmagnetic cataclysmic variables (nmCVs) in the ∼0.3–15 keV energy band have been described by either one or several optically thin thermal plasma components or by cooling flow models. We tested whether the spectral continuum in nmCVs could be successfully described by Comptonization of soft photons off hot electrons presented in a cloud surrounding the source (the transition layer (TL)). We used public XMM-Newton EPIC-pn, Chandra HETG/ACIS and LETG/HRC, and RXTE PCA and HEXTE observations of four dwarf novae (U Gem, SS Cyg, VW Hyi, and SS Aur) observed in the quiescent and outburst states. In total, we analyzed 18 observations, including a simultaneous 0.4–150 keV Chandra/RXTE spectrum of SS Cyg in quiescence. We fitted the spectral continuum with up to two thermal Comptonization components (the compTT or compTB models in XSPEC) using only one thermal plasma temperature and one optical depth. In this framework, the two seed photon components are presumably coming from the innermost and outer parts of the TL (or innermost part of the disk). We obtained that the thermal Comptonization can successfully describe the spectral continuum of these nmCVs in the ∼0.4–150 keV energy band. Moreover, we present the first principal radiative transfer model that explains the quasi-constancy of the spectral photon index observed around 1.8, which strongly supports the Comptonization framework in nmCVs.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ملخص تم وصف أطياف الأشعة السينية للمتغيرات الكارثية غير المغناطيسية (nmCVs) في نطاق طاقة 0.3-15 كيلو فولت إما عن طريق واحد أو عدة مكونات بلازما حرارية رقيقة بصريًا أو عن طريق نماذج تدفق التبريد. اختبرنا ما إذا كان يمكن وصف الاستمرارية الطيفية في nmCVs بنجاح من خلال كومبتون الفوتونات اللينة من الإلكترونات الساخنة المقدمة في سحابة تحيط بالمصدر (الطبقة الانتقالية (TL)). استخدمنا ملاحظات XMM - Newton EPIC - pn و Chandra HETG/ACIS و LETG/HRC و RXTE PCA و HEXTE العامة لأربعة مستعرات قزمة (U Gem و SS Cyg و VW Hyi و SS Aur) لوحظت في حالات الهدوء والانفجار. في المجموع، قمنا بتحليل 18 ملاحظة، بما في ذلك طيف 0.4–150 كيلو فولت تشاندرا/RXTE متزامن من SS Cyg في هدوء. زودنا السلسلة الطيفية بما يصل إلى مكونين من المكونات الحرارية (طرازات compTT أو compTB في XSPEC) باستخدام درجة حرارة بلازما حرارية واحدة وعمق بصري واحد فقط. في هذا الإطار، من المفترض أن مكوني فوتون البذور يأتيان من الأجزاء الداخلية والخارجية من TL (أو الجزء الأعمق من القرص). حصلنا على أن التركيب الحراري يمكن أن يصف بنجاح الاستمرارية الطيفية لهذه nmCVs في نطاق طاقة 0.4–150 كيلو فولت. علاوة على ذلك، نقدم أول نموذج نقل إشعاعي رئيسي يفسر شبه ثبات مؤشر الفوتون الطيفي المرصود حوالي 1.8، والذي يدعم بقوة إطار Comptonization في nmCVs.Translated Description (French)
Résumé Les spectres de rayons X de variables cataclysmiques non magnétiques (nmCV) dans la bande d'énergie ∼0,3-15 keV ont été décrits par un ou plusieurs composants de plasma thermique optiquement minces ou par des modèles de flux de refroidissement. Nous avons testé si le continuum spectral dans les nmCV pouvait être décrit avec succès par comptonisation des photons mous des électrons chauds présentés dans un nuage entourant la source (la couche de transition (TL)). Nous avons utilisé les observations publiques XMM-Newton EPIC-pn, Chandra HETG/ACIS et LETG/HRC, et RXTE PCA et HEXTE de quatre novae naines (U Gem, SS Cyg, VW Hyi et SS Aur) observées dans les états de repos et d'explosion. Au total, nous avons analysé 18 observations, dont un spectre simultané Chandra/RXTE 0,4-150 keV de SS Cyg en quiescence. Nous avons équipé le continuum spectral avec jusqu'à deux composants de comptonisation thermique (les modèles compTT ou compTB dans XSPEC) en utilisant une seule température de plasma thermique et une seule profondeur optique. Dans ce cadre, les deux composants photoniques germes proviennent probablement des parties les plus intérieures et extérieures du TL (ou de la partie la plus intérieure du disque). Nous avons obtenu que la comptonisation thermique peut décrire avec succès le continuum spectral de ces nmCV dans la bande d'énergie ∼ 0,4-150 keV. De plus, nous présentons le premier modèle principal de transfert radiatif qui explique la quasi-constance de l'indice spectral de photons observé autour de 1,8, ce qui soutient fortement le cadre de Comptonisation dans les VCnm.Translated Description (Spanish)
Resumen Los espectros de rayos X de variables cataclísmicas no magnéticas (nmCV) en la banda de energía de ~0.3–15 keV han sido descritos por uno o varios componentes de plasma térmico ópticamente delgados o por modelos de flujo de enfriamiento. Probamos si el continuo espectral en nmCV podría describirse con éxito mediante la comptonización de fotones blandos de electrones calientes presentados en una nube que rodea la fuente (la capa de transición (TL)). Utilizamos las observaciones públicas de XMM-Newton EPIC-pn, Chandra HETG/ACIS y LETG/HRC, y RXTE PCA y hexte de cuatro novas enanas (U Gem, SS Cyg, VW Hyi y SS Aur) observadas en los estados de reposo y estallido. En total, analizamos 18 observaciones, incluido un espectro simultáneo de 0,4-150 keV Chandra/RXTE de SS Cyg en reposo. Equipamos el continuo espectral con hasta dos componentes de Comptonización térmica (los modelos compTT o compTB en XSPEC) utilizando solo una temperatura de plasma térmico y una profundidad óptica. En este marco, los dos componentes del fotón semilla presumiblemente provienen de las partes más internas y externas del TL (o la parte más interna del disco). Obtuvimos que la Comptonización térmica puede describir con éxito el continuo espectral de estos nmCV en la banda de energía de ~ 0.4-150 keV. Además, presentamos el primer modelo principal de transferencia radiativa que explica la cuasi-constancia del índice de fotones espectrales observado alrededor de 1.8, lo que respalda fuertemente el marco de comptonización en nmCV.Files
10.02.17.44.pdf
Files
(1.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c9fb97e2cbeb4d1c44e954896da3b95f
|
1.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- اختبار التوافق كأصل للاستمرارية في المتغيرات الكارثية غير المغناطيسية: مؤشر الفوتون لانبعاثات الأشعة السينية
- Translated title (French)
- Tester la comptonisation comme origine du continuum dans les variables cataclysmiques non magnétiques : l'indice photonique de l'émission de rayons X
- Translated title (Spanish)
- Testing Comptonization as the Origin of the Continuum in Nonmagnetic Cataclysmic Variables: The Photon Index of X-Ray Emission
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3084694594
- DOI
- 10.3847/1538-4357/abab93
References
- https://openalex.org/W128016346
- https://openalex.org/W1567333287
- https://openalex.org/W1677508821
- https://openalex.org/W1963971055
- https://openalex.org/W1967339323
- https://openalex.org/W1969806090
- https://openalex.org/W1969882445
- https://openalex.org/W1970417976
- https://openalex.org/W1975888969
- https://openalex.org/W1976312290
- https://openalex.org/W1983575500
- https://openalex.org/W1988940253
- https://openalex.org/W1992739202
- https://openalex.org/W1997330284
- https://openalex.org/W2000618272
- https://openalex.org/W2004050347
- https://openalex.org/W2010107828
- https://openalex.org/W2011309246
- https://openalex.org/W2015486521
- https://openalex.org/W2019908924
- https://openalex.org/W2023768148
- https://openalex.org/W2025489111
- https://openalex.org/W2036681339
- https://openalex.org/W2039720425
- https://openalex.org/W2050469635
- https://openalex.org/W2050626648
- https://openalex.org/W2053149404
- https://openalex.org/W2054885615
- https://openalex.org/W2066891664
- https://openalex.org/W2072461736
- https://openalex.org/W2073839279
- https://openalex.org/W2082672835
- https://openalex.org/W2083539915
- https://openalex.org/W2084087407
- https://openalex.org/W2086294254
- https://openalex.org/W2088772258
- https://openalex.org/W2095842507
- https://openalex.org/W2105147000
- https://openalex.org/W2125331063
- https://openalex.org/W2132163481
- https://openalex.org/W2155627569
- https://openalex.org/W2158883139
- https://openalex.org/W2275964601
- https://openalex.org/W2604153218
- https://openalex.org/W2923495394
- https://openalex.org/W2956116655
- https://openalex.org/W3098364321
- https://openalex.org/W3101505249
- https://openalex.org/W3101613982
- https://openalex.org/W3123440583
- https://openalex.org/W4206521167