The spectral-timing analysis of Cygnus X-1 with Insight-HXMT - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Astronomy and Astrophysics - A&A Année : 2022

The spectral-timing analysis of Cygnus X-1 with Insight-HXMT

M. Zhou
  • Fonction : Auteur
V. Grinberg
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Q.-C. Bu
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A. Santangelo
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C.M. Diez
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O. König
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L. Ji
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M.A. Nowak
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K. Pottschmidt
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J. Wilms
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S. Zhang
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J.-L. Qu
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S.-N. Zhang
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Résumé

Cygnus X-1, as the first discovered black hole binary, is a key source for understanding the mechanisms of state transitions, and the scenarios of accretion in extreme gravity fields. We present a spectral-timing analysis of observations taken with the Insight-HXMT mission, focusing on the spectral-state dependent timing properties in the broad energy range of 1--150 keV, thus extending previous RXTE-based studies to both lower and higher energies. Our main results are the following: a) We successfully use a simple empirical model to fit all spectra, confirming that the reflection component is stronger in the soft state than in the hard state; b) The evolution of the total fractional root mean square (rms) depends on the selected energy band and the spectral shape, which is a direct result of the evolution of the power spectral densities (PSDs); c) In the hard/intermediate state, we see clear short-term variability features and a positive correlation between central frequencies of the variability components and the soft photon index $\Gamma_1$, also at energies above 15 keV. The power spectrum is dominated by red noise in the soft state instead. These behaviors can be traced to at least 90 keV; d) The coherence and the phase-lag spectra show different behaviors dependent on different spectral shapes.
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hal-03791461 , version 1 (09-03-2023)

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Citer

M. Zhou, V. Grinberg, Q.-C. Bu, A. Santangelo, F. Cangemi, et al.. The spectral-timing analysis of Cygnus X-1 with Insight-HXMT. Astronomy and Astrophysics - A&A, 2022, 666, pp.A172. ⟨10.1051/0004-6361/202244240⟩. ⟨hal-03791461⟩
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