HOME    |    BROWSE    |    SEARCH    |    SUBSCRIPTION   |    SUBMISSION    |    REGISTRATION

Quick Search:
Author: Title/Abstract: Vol./No: Page:
PTP Online Top > Supplement (2004) > No.155
| Next Article >

Prog. Theor. Phys. Supplement No.155 (2004) pp. 99-119

[ Full Text PDF : FREE ACCESS (835K) ]

Radiative Processes, Spectral States and Variability of Black-Hole Binaries

Andrzej A. Zdziarski1,* and Marek Gierliński2,3,**

1Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika, Bartycka 18, 00-716 Warszawa, Poland
2Department of Physics, University of Durham, Durham DH1 3LE, UK
3Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Jagiellońskiego, Orla 171, 30-244 Kraków, Poland

Abstract:

We review radiative processes responsible for X-ray emission in hard (low) and soft (high) spectral states of black-hole binaries. The main process in the hard state appears to be scattering of blackbody photons from a cold disk by thermal electrons in a hot inner flow, and any contribution from nonthermal synchrotron emission is at most small. In the soft states, blackbody disk emission dominates energetically, and its high-energy tail is due to scattering by hybrid, thermal/nonthermal electrons, probably in active regions above the disk surface. State transitions appear to correspond to a variable inner radius of the cold disk driven by changes of the accretion rate. The existence of two accretion solutions, hot and cold, in a range of the accretion rate leads to hysteresis in low-mass X-ray binaries.


URL : http://ptp.ipap.jp/link?PTPS/155/99/
DOI : 10.1143/PTPS.155.99


*E-mail: aaz@camk.edu.pl
**E-mail: Marek.Gierlinski@durham.ac.uk

[ Full Text PDF : FREE ACCESS (835K) ] Citation:

References:

  1. Abramowicz M. A., Chen X., Kato S., Lasota J.-P. and Regev O., Astrophys. J. 438 (1995), L37.
  2. Baganoff F. K. et al., Nature 413 (2001), 45[CrossRef].
  3. Barret D., AIP Conf. Proc. 703 (2004), 238.
  4. Belloni T., Klein-Wolt M., Méndez M., van der Klis M. and van Paradijs J., Astron. Astrophys. 355 (2000), 271.
  5. Beloborodov A. M., ASP Conf. Ser. 161 (1999), 295.
  6. Beloborodov A. M. and Illarionov A. F., Mon. Not. R. Astron. Soc. 323 (2001), 167.
  7. Bhattacharyya S., Bhatt N., Misra R. and Kaul C. L., Astrophys. J. 595 (2003), 317[IoP STACKS].
  8. Churazov E., Gilfanov M. and Revnivtsev M., Mon. Not. R. Astron. Soc. 321 (2001), 759.
  9. Contini M., Viegas S. M. and Campos P. E., Mon. Not. R. Astron. Soc. 346 (2003), 37.
  10. Coppi P. S., ASP Conf. Ser. 161 (1999), 375.
  11. Corbel S., Nowak M. A., Fender R. P., Tzioumis A. K. and Markoff S., Astron. Astrophys. 400 (2003), 1007[CrossRef].
  12. Cui W., Feng Y. and Ertmer M., Astrophys. J. 564 (2002), L77[IoP STACKS].
  13. Di Salvo T., Done C., \.Zycki P. T., Burderi L. and Robba N. R., Astrophys. J. 547 (2001), 1024[IoP STACKS].
  14. Done C., Roy. Soc. Phil. Tr. A 360 (2002), 1967.
  15. Done C. and Gierliński M., Mon. Not. R. Astron. Soc. 342 (2003), 1041.
  16. Done C., Wardziński G. and Gierliński M., Mon. Not. R. Astron. Soc. 349 (2004), 393.
  17. Esin A. A., McClintock J. E. and Narayan R., Astrophys. J. 489 (1997), 865[IoP STACKS].
  18. Esin A. A., Narayan R., Cui W., Grove J. E. and Zhang S., Astrophys. J. 505 (1998), 854[IoP STACKS].
  19. Feng Y. X., Li T. P. and Chen, L., Astrophys. J. 514 (1999), 373[IoP STACKS].
  20. Frontera F. et al., Astrophys. J. 546 (2001), 1027[IoP STACKS].
  21. Frontera F. et al., Astrophys. J. 561 (2001), 1006[IoP STACKS].
  22. Gallo E., Fender R. P. and Pooley G. G., Mon. Not. R. Astron. Soc. 344 (2003), 60.
  23. Gierliński M. and Done C., Mon. Not. R. Astron. Soc. 342 (2003), 1083.
  24. Gierliński M. and Zdziarski A. A., Mon. Not. R. Astron. Soc. 343 (2003), L84.
  25. Gierliński M., Zdziarski A. A, Done C., Johnson W. N., Ebisawa K., Ueda Y., Haardt F. and Phlips B. F., Mon. Not. R. Astron. Soc. 288 (1997), 958.
  26. Gierliński M., Zdziarski A. A., Poutanen J., Coppi P. S., Ebisawa K. and Johnson N. W., Mon. Not. R. Astron. Soc. 309 (1999), 496.
  27. Gilfanov M., Churazov E. and Revnivtsev M., Astron. Astrophys. 352 (1999), 182.
  28. Golenetskii S., Aptekar R., Frederiks D., Mazets E., Palshin V., Hurley K., Cline T. and Stern B., Astrophys. J. 596 (2003), 1113[IoP STACKS].
  29. Gondek D., Zdziarski A. A., Johnson W. N., George I. M., McNaron-Brown K., Magdziarz P., Smith D. and Gruber D. E., Mon. Not. R. Astron. Soc. 282 (1996), 646.
  30. Grove J. E., Johnson W. N., Kroeger R. A., McNaron-Brown K. and Skibo J. G., Astrophys. J. 500 (1998), 899[IoP STACKS].
  31. Hartman R. C. et al., Astrophys. J. Suppl. 123 (1999), 79.
  32. Heinz S. and Sunyaev R. A., Mon. Not. R. Astron. Soc. 343 (2003), L59.
  33. Homan J., Wijnands R., van der Klis M., Belloni T., van Paradijs J., Klein-Wolt M., Fender R. and M'endez M., Astrophys. J. Suppl. 132 (2001), 377.
  34. Illarionov A. F. and Beloborodov A. M., Mon. Not. R. Astron. Soc. 323 (2001), 159.
  35. Maccarone T. J., Astron. Astrophys. 409 (2003), 697[CrossRef].
  36. Maccarone T. J. and Coppi P. S., Mon. Not. R. Astron. Soc. 338 (2003), 189.
  37. Machida M. and Matsumoto R., Astrophys. J. 585 (2003), 429[IoP STACKS].
  38. Magdziarz P. and Zdziarski A. A., Mon. Not. R. Astron. Soc. 273 (1995), 837.
  39. Malkan M., in X-Ray and UV Emission from Active Galactic Nuclei (MPE, Garching, 1984), p. 121.
  40. Malkan M. A. and Sargent W. L. W., Astrophys. J. 254 (1982), 22.
  41. Malzac J. and Petrucci P., Mon. Not. R. Astron. Soc. 336 (2002), 1209.
  42. Malzac J., Beloborodov A. M. and Poutanen J., Mon. Not. R. Astron. Soc. 326 (2001), 417.
  43. Markoff S., Falcke H. and Fender R., Astron. Astrophys. 372 (2001), L25[CrossRef].
  44. Markoff S., Nowak M. A., Corbel S., Fender R. P. and Falcke H., Astron. Astrophys. 397 (2003), 645[CrossRef].
  45. McClintock J. E. and Remillard R. A., in Compact Stellar X-ray Sources, ed. W. H. G. Lewin and M. van der Klis (Cambridge University Press, Cambridge, 2004), in press.
  46. McClintock J. E., Narayan R., Garcia M. R., Orosz J. A., Remillard R. A. and Murray S. S., Astrophys. J. 593 (2003), 435[IoP STACKS].
  47. McConnell M. L. et al., Astrophys. J. 543 (2000), 928[IoP STACKS].
  48. McConnell M. L. et al., Astrophys. J. 572 (2002), 984[IoP STACKS].
  49. Meyer F., Liu B. F. and Meyer-Hofmeister E., Astron. Astrophys. 354 (2000), L67.
  50. Michelson P. F., SPIE 4851 (2003), 1144.
  51. Miller J. M. et al., Astrophys. J. 578 (2002), 348[IoP STACKS].
  52. Miyamoto S., Kimura K., Kitamoto S., Dotani T. and Ebisawa K., Astrophys. J. 383 (1991), 784.
  53. Miyamoto S., Kitamoto S., Hayashida K. and Egoshi W., Astrophys. J. 442 (1995), L13.
  54. Narayan R. and Yi I., Astrophys. J. 452 (1995), 710.
  55. Negoro H. and Mineshige S., Publ. Astron. Soc. Jpn. 54 (2002), L69.
  56. Negoro H., Minamoto S. and Kitamoto S., Astrophys. J. 423 (1994), L127.
  57. Pietrini P. and Krolik J. H., Astrophys. J. 447 (1995), 526.
  58. Poutanen J. and Coppi P. S., Physica Scripta T77 (1998), 57.
  59. Poutanen J., Krolik J. H. and Ryde F., Mon. Not. R. Astron. Soc. 292 (1997), L21.
  60. Proga D. and Begelman M. C., Astrophys. J. 592 (2003), 767[IoP STACKS].
  61. Revnivtsev M., Gilfanov M. and Churazov E., Astron. Astrophys. 363 (2000), 1013.
  62. Rossi S., Homan J., Miller J. M. and Belloni T., Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 132 (2004), 416[CrossRef].
  63. Rothschild R. E., Boldt E. A., Holt S. S. and Serlemitsos P. J., Astrophys. J. 189 (1974), L13[CrossRef].
  64. Ró\.zańska A. and Czerny B., Astron. Astrophys. 360 (2000), 1170.
  65. Rutledge R. E. et al., Astrophys. J. Suppl. 124 (1999), 265.
  66. Salvati M., Greiner J. and Kuhlbrodt B., Astrophys. J. 600 (2004), L31[IoP STACKS].
  67. Shakura N. I. and Sunyaev R. A., Astron. Astrophys. 24 (1973), 337.
  68. Shapiro S. L., Lightman A. P. and Eardley D. M., Astrophys. J. 204 (1976), 187[CrossRef].
  69. Smith D. M., Belloni T., Heindl W. A., Kalemci E., Remillard R., Nowak M., Swank J. H. and Corbel S., IAUC 7912 (2002), 2.
  70. Stern B. E., Beloborodov A. M. and Poutanen J., Astrophys. J. 555 (2001), 829[IoP STACKS].
  71. Szostek A. and Zdziarski A. A., astro-ph/0401265[e-print arXiv].
  72. van Keerkwijk M. H. et al., Nature 355 (1992), 703[CrossRef].
  73. Wardziński G., Zdziarski A. A., Gierliński M., Grove J. E., Jahoda K. and Johnson W. N., Mon. Not. R. Astron. Soc. 337 (2002), 829.
  74. Wen L., Cui W. and Bradt H. V., Astrophys. J. 546 (2001), L105[IoP STACKS].
  75. Yuan F., Mon. Not. R. Astron. Soc. 324 (2001), 119.
  76. Zdziarski A. A., Astrophys. J. 305 (1986), 45.
  77. Zdziarski A. A., Mon. Not. R. Astron. Soc. 296 (1998), L51.
  78. Zdziarski A. A., ASP Conf. Ser. 161 (1999), 16.
  79. Zdziarski A. A., IAU Symp. 195 (2000), 153.
  80. Zdziarski A. A., Poutanen J., Mikołajewska J., Gierliński M., Ebisawa K. and Johnson W. N., Mon. Not. R. Astron. Soc. 301 (1998), 435.
  81. Zdziarski A. A., Poutanen J. and Johnson W. N., Astrophys. J. 542 (2000), 703[IoP STACKS].
  82. Zdziarski A. A., Grove J. E., Poutanen J., Rao A. R. and Vadawale S. V., Astrophys. J. 554 (2001), L45[IoP STACKS].
  83. Zdziarski A. A., Poutanen J., Paciesas W. S. and Wen L., Astrophys. J. 578 (2002), 357[IoP STACKS].
  84. Zdziarski A. A., Lubiński P., Gilfanov M. and Revnivtsev M., Mon. Not. R. Astron. Soc. 342 (2003), 355.
  85. Zdziarski A. A., Gierliński M., Mikołajewska J., Wardziński G., Smith D. M., Harmon A. and Kitamoto S., Mon. Not. R. Astron. Soc. 351 (2004), 791.

[PTP HOME] [BROWSE] [SEARCH] [SUBSCRIPTION] [SUBMISSION] [REGISTRATION]

Copyright © Progress of Theoretical Physics 2013 All rights reserved.