A linear relation between the hydrogen column density (N_H) and optical extinction (A_V) in the Galaxy has long been observed. A number of studies found differing results in the slope of this relation. Here, we utilize the data on 22 supernova remnants that have been observed with the latest generation X-ray observatories and for which optical extinction and/or reddening measurements have been performed and find N_H (cm^-2) = (2.21 \pm0.09) x10^{21} A_V (mag). We compare our result with the previous studies and assess any systematic uncertainties that may affect these results.

We present the first astrophysical measurement of the pressure of cold matter above nuclear saturation density, based on recently determined masses and radii of three neutron stars. The pressure at higher densities is below the predictions of equations of state that account only for nucleonic degrees of freedom, and thus present a challenge to the microscopic theory of neutron star matter.

We present a comprehensive study of spectroscopic radius measurements of twelve neutron stars obtained during thermonuclear bursts or in quiescence. We incorporate, for the first time, a large number of systematic uncertainties in the measurement of the apparent angular sizes, Eddington fluxes, and distances, in the composition of the interstellar medium, and in the flux calibration of X-ray detectors. We also take into account the results of recent theoretical calculations of rotational effects on neutron star radii, of atmospheric effects on surface spectra, and of relativistic corrections to the Eddington critical flux. We employ Bayesian statistical frameworks to obtain neutron star radii from the spectroscopic measurements as well as to infer the equation of state from the radius measurements. Combining these with the results of experiments in the vicinity of nuclear saturation density and the observations of ~2 Msun neutron stars, we place strong and quantitative constraints on the properties of the equation of state between approximately 2-8 times the nuclear saturation density. We find that around M=1.5 Msun, the preferred equation of state predicts radii between 10.1 - 11.1 km. When interpreting the pressure constraints in the context of high density equations of state based on interacting nucleons, our results suggest a relatively weak contribution of the three-body interaction potential.

We present multiwavelength observations of the afterglow of GRB 130427A, the brightest (in total fluence) gamma-ray burst (GRB) of the past 29 yr. Optical spectroscopy from Gemini-North reveals the redshift of the GRB to be z = 0.340, indicating that its unprecedented brightness is primarily the result of its relatively close proximity to Earth; the intrinsic luminosities of both the GRB and its afterglow are not extreme in comparison to other bright GRBs. We present a large suite of multiwavelength observations spanning from 300 s to 130 days after the burst and demonstrate that the afterglow shows relatively simple, smooth evolution at all frequencies, with no significant late-time flaring or rebrightening activity. The entire data set from 1 GHz to 10 GeV can be modeled as synchrotron emission from a combination of reverse and forward shocks in good agreement with the standard afterglow model, providing strong support to the applicability of the underlying theory and clarifying the nature of the GeV emission observed to last for minutes to hours following other very bright GRBs. A tenuous, wind-stratified circumburst density profile is required by the observations, suggesting a massive-star progenitor with a low mass-loss rate, perhaps due to low metallicity. GRBs similar in nature to GRB 130427A, inhabiting low-density media and exhibiting strong reverse shocks, are probably not uncommon but may have been difficult to recognize in the past owing to their relatively faint late-time radio emission; more such events should be found in abundance by the new generation of sensitive radio and millimeter instruments.

The precise origins of fast radio bursts (FRBs) remain unknown. Multiwavelength observations of nearby FRB sources can provide important insights into the enigmatic FRB phenomenon. Here we present results from a sensitive, broadband X-ray and radio observational campaign of FRB 20200120E, the closest known extragalactic repeating FRB source (located 3.63 Mpc away in an ~10-Gyr-old globular cluster). We place deep limits on the persistent and prompt X-ray emission from FRB 20200120E, which we use to constrain possible origins for the source. We compare our results with various classes of X-ray sources, transients and FRB models. We find that FRB 20200120E is unlikely to be associated with ultraluminous X-ray bursts, magnetar-like giant flares or an SGR 1935+2154-like intermediate flare. Although other types of bright magnetar-like intermediate flares and short X-ray bursts would have been detectable from FRB 20200120E during our observations, we cannot entirely rule them out as a class. We show that FRB 20200120E is unlikely to be powered by an ultraluminous X-ray source or a young extragalactic pulsar embedded in a Crab-like nebula. We also provide new constraints on the compatibility of FRB 20200120E with accretion-based FRB models involving X-ray binaries. These results highlight the power of multiwavelength observations of nearby FRBs for discriminating between FRB models. Deep X-ray limits are placed on the source of the closest fast radio burst, FRB 20200120E, ruling out an ultraluminous X-ray source or a young extragalactic pulsar embedded in a Crab-like nebula as its origin.

Abstract We present the discovery, with the Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), that SRGA J144459.2−604207 is a 447.9 Hz accreting millisecond X-ray pulsar (AMXP), which underwent a 4 week long outburst starting on 2024 February 15. The AMXP resides in a 5.22 hr binary, orbiting a low-mass companion donor with M d > 0.1 M ⊙ . We report on the temporal and spectral properties from NICER observations during the early days of the outburst, from 2024 February 21 through 2024 February 23, during which NICER also detected a type I X-ray burst that exhibited a plateau lasting ∼6 s. The spectra of the persistent emission were well described by an absorbed thermal blackbody and power-law model, with blackbody temperature kT ≈ 0.9 keV and power-law photon index Γ ≈ 1.9. Time-resolved burst spectroscopy confirmed the thermonuclear nature of the burst, where an additional blackbody component reached a maximum temperature of nearly kT ≈ 3 keV at the peak of the burst. We discuss the nature of the companion as well as the type I X-ray burst.

Abstract We present a detailed spectral study of an intermittent-AMXP Aql X-1 during the pulse-on and pulse-off stages by using the archival RXTE data. We first perform temporal analysis by using Z$_n^2$ technique in three different energy bands, 3.0 – 13.0 keV, 13.0 – 23.0 keV and 23.0 – 33.0 keV, for the last 128 s time segment of the RXTE data including pulse-on region. We show that the pulse is the most significant in the softest band. We, then, show that the spectrum is represented the best via combination of absorbed blackbody, disk blackbody and a gaussian line. We modeled the last four segments of the data 30188-03-05-00 to better compare pulse-on and pulse-off stages. We found a vague residual in the spectral fit of the pulse-on segment between ∼3.0 – 13.0 keV which agrees with the result of temporal analysis. We show that the residual may be represented with an extra blackbody component with the temperature of 1.75 keV and the radius of 0.75±0.49 km. For deeper analysis, we performed phase-resolved spectroscopy to the last 128 s, pulse-on, segment. We obtain two separate spectra for the spin phase range of 0.75 – 0.25, pulse-high and 0.25 – 0.75, pulse-low and followed the same procedure. We display that the residual becomes more clear for pulse-high compared to the pulse-low. We report that the additional blackbody component, which models the residual, indicates a hotspot from the surface of the neutron star with the radius of 1.65±0.74 km whose temperature is 1.65 keV.