Measurements of Variability of Low Mass X-ray Binary Candidates in the Early-Type Galaxy NGC 4697 from Multi-Epoch Chandra X-ray Observations
对邻近大质量早型星系的多历元Chandra X射线观测开启了对低质量X射线双星(LMXB)行为的一个重要机制--长期变率的研究。在另一篇论文中,我们报告了对NGC 4697的5个钱德拉观测,探测到158个X射线源,探测/完整性极限为0.6/1.4 x 10^{37}尔格/秒,NGC 4697是最近的(11.3 Mpc),光学发光(M_B < -20),椭圆(E6)星系之一。在本文中,我们报告的可变性LMXB候选人测量的时间尺度从秒到年。在几秒到几小时的时间尺度上,我们检测到五个具有显著变化的源。大约7%的光源在任何两次观测之间表现出变化,16+/-4%的光源在所有五次观测中都没有恒定的光度。在变量源中,我们确定了11个瞬态候选者,我们估计,如果NGC 4697中的所有LMXB都是长期瞬态,那么它们将持续约100年,占空比为7%。这些数字与在M87和NGC 1399中发现的较亮LMXB一致,这表明长期瞬态中子星LMXB和黑洞LMXB的爆发持续时间之间似乎没有可测量的差异。我们详细讨论了瞬态超软源,其属性是不容易解释的超软源的标准解释。
2008-06-03 astro-ph
Chandra X-ray Observations of the X-ray Faint Elliptical Galaxy NGC 4697
钱德拉ACIS S3对暗椭圆星系NGC 4697的X射线观测将大部分X射线发射(61%的计数来自一个有效半径内)分解为90个点源,其中约80个是与该星系相关的低质量X射线双星(LMXB)。LMXB的主导地位表明,X射线暗淡的早型星系已经失去了大部分的星际气体。另一方面,NGC 4697的X射线发射中有一小部分是由热气体引起的。NGC 4697中的X射线发射气体具有相当低的温度(kT = 0.29 keV)。来自气体的发射是非常延伸的,具有比可见光平坦得多的表面亮度轮廓,并且具有不规则的L形形态。分辨源和扩散发射的X射线光谱表明,在这个和其他带有{ \it ROSAT}的X射线微弱椭圆星系中发现的软X射线光谱成分是由于星际气体。累积的LMXB谱与kT = 8.1 keV的热韧致辐射很好地拟合,没有显著的软分量。NGC 4697中的三个源是超软源。在NGC 4697的外围区域,7个LMXB(约20%)与候选球状星团重合,这表明球状星团与正常的恒星星族相比,含有X射线双星的可能性很高。LMXB的光度函数在3.2 x 10^38尔格/秒处有一个“拐点”,这大约是1.4兆太阳中子星(NS)的爱丁顿光度。这个膝盖似乎是早期型星系的LMXB人口的一个特征,我们认为,它分离黑洞和NS双星。这种特征光度可以用作距离估计器。
2001-04-03 astro-ph
Chandra Study of X-Ray Point Sources in the Early-Type Galaxy NGC 4552 (M89)
我们提出了一个钱德拉ACIS研究的早型星系NGC 4552。在4 R_e范围内共探测到47个X射线点源,其中大部分可能是LMXB。最亮的X射线源与星系的光学/紫外/射电中心重合,并且在>1小时的时间尺度上显示出变化,表明可能存在LLAGN。46个偏离中心的光源和未分辨的点光源分别占星系总光度的29%和20%。偏离中心源的校正累积XLF最好用L_b=4.4+2.0- 1.4e38ergs/s处破缺的幂律模型拟合。我们在星系中心区域的HST WFPC 2光学图像中确定了210个GC候选者。在落入WFPC 2 FOV内的25个偏离中心的LMXB中,10个源与GC重合。因此,GCs托管明亮LMXB的分数和与GCs相关的LMXB的分数分别为4.8%和40%。在V和I波段,拥有明亮LMXB的GC通常比没有检测到LMXB的GC亮1-2个量级。在富含金属的红色GC中,LMXB的数量大约是蓝色的贫金属GC中的1.9+-0.4倍。我们发现,在GCs和现场的LMXB的光度分布没有明显的差异,但在GCs的LMXB的累积光谱往往比在现场的LMXB的软。我们检测到3个X射线源,具有各向同性的亮度大于1 e39 erg/s。位于Chandra-HST联合区域的一个被发现与GC有关。通过对ACIS谱的研究,我们推断这可能是一个质量为15-135 M_sun的候选黑洞系统。另一个亮度高于1 e39尔格/秒的光源显示…
2005-06-12 astro-ph
XMM-Newton Observation of Diffuse Gas and LMXBs in the Elliptical Galaxy NGC 4649 (M60)
本文利用XMM-牛顿X射线方法对明亮的E2椭圆星系NGC 4649进行了观测。除了明亮的漫射发射,我们解决了158个离散源,其中约50个可能是与NGC 4649相关的低质量X射线双星(LMXB)。我们发现的证据之间的观察和以前的钱德拉观测三个来源的变化。此外,我们检测到五个来源,没有检测到钱德拉,尽管其更好的检测限,这表明这些来源已经亮了。解析源的总X射线光谱与硬幂律很好地拟合,而漫射光谱需要硬和软分量,这可能是由于相对较软的漫射气体和较硬的未解析源。漫射辐射的解投影显示出径向温度梯度,中心温度较高,在20-50”(1.6-4.1 kpc)处降至最低,在外部区域再次上升。扩散排放似乎需要一个两个温度模型与重元素丰度比,不同于太阳值。我们已经证实了从NGC 4649核心向外延伸的微弱放射状特征的存在,这是以前钱德拉观测到的。这些手指在形态上类似于椭圆星系中冷却流的流体动力学模拟中看到的径向特征。我们还发现了一个更长的,以前未被发现的灯丝延伸到NGC 4649的东北边缘的证据。我们的结论是,暗条可能是潮汐相互作用的结果,可能与NGC 4647,虽然需要更多的工作来验证这一结论。
2005-09-07 astro-ph
Chandra Observation of Diffuse Gas and LMXBs in the Elliptical Galaxy NGC 4649 (M60)
本文介绍了对X射线明亮的E2椭圆星系NGC4649的Chandra X射线观测。除了明亮的漫发射外,我们还解析了165个离散源,其中大部分可能是低质量X射线双星(LMXBs)。在以前的研究中发现,解析光源的光度函数很好地符合破幂律。在NGC 4697和NGC 1553中,破裂光度与$1.4 M_{\odot}$中子星的爱丁顿光度相当。对这一结果的一种可能解释是,那些光度高于破裂点的源是吸积黑洞,而那些低于破裂点的源主要是吸积中子星。解析源的总X射线光谱与硬幂律很好地拟合,而漫射光谱需要硬和软分量,这可能是由于相对较软的漫射气体和较硬的未解析源。我们还发现了证据的结构在扩散发射中心附近的NGC4649。具体来说,似乎有明亮的发射“手指”从星系中心延伸出来,在星系中心有一个5角秒长的条。手指是形态相似的径向特征中看到的二维流体动力学模拟在椭圆星系中的冷却流,虽然他们的其他属性不匹配的特定模拟的预测,我们得出结论,径向手指可能是由于对流运动的热流出的气体和较冷的流入气体。酒吧是符合中央扩展射电源,我们的结论是,酒吧可能是由弱冲击的扩散气体从一个未检测到的低光度活动星系核(AGN)。
2003-09-30 astro-ph
Resolving the Mystery of X-ray Faint Elliptical Galaxies: Chandra X-ray Observations of NGC 4697
钱德拉天文台对暗椭圆星系NGC 4697的X射线观测将大部分X射线辐射(61%在一个有效半径内)分解为约80个点源,其中大多数是低质量X射线双星(LMXB)。这些LMXB提供大部分硬发射和大部分软发射。在剩下的未解决的发射中,大约一半可能来自较暗的LMXB,而另一半(约占总发射的23%)来自星际气体。三个解析的源是超软源。在NGC 4697的外围区域,8个LMXB(约25%)与候选球状星团重合,这表明球状星团与正常的恒星星族相比,含有X射线双星的可能性很高。分辨出的LMXB的X射线亮度(0.3-10 keV)范围为~ 5e 37至~2.5e39尔格/秒。LMXB的光度函数在3.2e38尔格/秒处有一个“拐点”,这大约是1.4 M太阳中子星(NS)的爱丁顿光度;这个拐点可能是有用的距离指示器。最高光度源为~20 M太阳黑洞(BH)的爱丁顿光度.在这个椭圆星系中存在大量的NS和大质量BH恒星残骸,表明它(或它的祖先)曾经包含大量的大质量主序星。
2000-09-27 astro-ph
Probing the Low-Luminosity XLF in Normal Elliptical Galaxies
本文首次给出了两个典型的老椭圆星系NGC 3379和NGC 4278的低质量X射线双星的低光度(LX > 5 - 10 1036 erg s-1)X射线光度函数(XLF)。由于这两个星系都几乎没有来自热ISM的漫射辐射,也没有最近的重要恒星形成(因此没有高质量X射线双星污染),它们提供了两个最好的LMXB均匀样本。用110和140 ksChandra ACIS S3曝光,我们分别在NGC 3379和NGC 4278的D25椭圆内探测到59和112个LMXB。由此产生的XLF很好地表示由一个单一的幂律与斜率(在微分形式)为1.9 - 0.1。在NGC 4278中,我们可以排除LX ~ 5 x 1037 erg s-1处的破裂,这是最近提出的LMXB XLF的一般特征。相反,在NGC 3379中,我们发现了一个超过幂律XLF的局部过剩,约为4 x 1037 erg s-1,但边际显著性约为1.6 s。由于发光源的数量很少,我们不能限制在早期类型星系的大样本中发现的高光度突变(5 x 1038 erg s-1)。虽然这两个星系的光学光度是相似的,但它们的LMXB X射线光度相差4倍,这与X射线与光学光度比和球状星团特定频率之间的关系一致。
2006-05-31 astro-ph
Diffuse Gas and LMXBs in the Chandra Observation of the S0 Galaxy NGC 1553
利用钱德拉X射线天文台的观测资料,我们对X射线暗S 0星系NGC 1553的X射线辐射源进行了空间和光谱分辨。在0.3 - 10.0 keV波段的发射的大部分(70%)是扩散的,其余的30%被分解成49个离散源。大多数与星系相关的离散源似乎是低质量X射线双星(LMXB)。LMXB源的光度函数很好地符合破幂律,其破幂光度与1.4太阳质量的中子星的爱丁顿光度相当。很可能那些亮度高于破裂点的源是吸积黑洞,而那些低于破裂点的源则大多是双星系统中的中子星。光谱提取的总发射,漫发射,和解决的来源的总和;光谱拟合所有需要一个模型,包括软和硬组件。漫射发射主要是软的,而来自源的发射主要是硬的。大约24%的漫射发射来自未解析的LMXB,其余的来自热气体的热发射。在星系核的投影位置有一个非常明亮的光源。从这个中心源得到的光谱和光度与它是一个活动星系核是一致的;该星系也是一个弱射电源。最后,漫发射表现出显着的子结构与一个有趣的螺旋功能通过星系的中心。螺旋特征的X射线光谱和表面亮度与环境气体的绝热或冲击压缩一致,但与冷却不一致。这一特征可能是由于与活动星系核有关的射电瓣或喷流压缩了炽热的星际气体。
2001-02-27 astro-ph
Globular Clusters and X-ray Point Sources in Centaurus A (NGC 5128)
我们检测到353个X射线点源,主要是低质量的X射线双星(LMXB),在四个钱德拉观测半人马座A(NGC 5128),最近的巨型早型星系,并将此点源人口与最大的已确认的和可能的球状星团与该星系相关的合奏。在X射线源中,31个与30个球状星团重合,这些球状星团通过径向速度测量被确认为星系的成员(2个X射线源与我们搜索半径内的一个球状星团相匹配),而1个X射线源与HST图像解析的一个球状星团重合。另外36个X射线点源可能与球状星团候选者相匹配,但光谱学上还没有证实。球状星团和Cen A中的候选星团的颜色分布是双峰的,并且红色的、富含金属的GC候选星团中包含LMXB的概率至少是蓝色的、缺乏金属的GC候选星团中包含LMXB的概率的1.7倍。如果我们仅考虑光谱学证实的GC,则该比率增加至~3。我们发现,LMXB出现在更明亮的(大规模)GC优先。这两种效应是独立的,后者很可能是在更大质量的星系团中增强动力学相遇率的结果,这些星系团平均具有更致密的核心。在GC中发现的LMXB和那些与GC不匹配的LMXB的X射线光度函数揭示了相似的基本种群,尽管有一些迹象表明,在球状星团中发现的X射线微弱的LMXB比X射线明亮的少。我们的研究结果与早期星系中GC和LMXB的联系的观测结果一致,并扩展了以前对半人马座A星系的研究。
2008-01-10 astro-ph
X-ray Binaries and Globular Clusters in Elliptical Galaxies
正常椭圆星系的X射线辐射主要由两部分组成:来自扩散气体的软辐射和来自吸积(低质量)恒星X射线双星(LMXB)的硬辐射。如果LMXB的星族与星系中的场恒星星族相联系,那么它们的总X射线光度应该与星系的光学光度成正比。然而,最近的ASCA和钱德拉X射线观测表明,在给定的光学光度下,椭圆星系中LMXB分量的全球光度表现出显着的散射。这种分散可能反映了一系列的LMXB种群在不同年龄的椭圆形的进化阶段。如果是这样的话,LMXB X射线光度与银河系光学光度的比值L_LMXB/L_opt就可以用来确定大部分恒星是在个别椭圆星系中形成的。为了测试这一点,我们比较的变化L_LMXB/L_opt的LMXB人口在椭圆光学衍生的估计在同一星系的恒星年龄。我们发现没有相关性,这意味着L_LMXB/L_opt变化不是很好的椭圆星系的年龄指标。另外,LMXB可能主要形成于球状星团(通过恒星潮汐相互作用),而不是在星系的恒星场中。由于椭圆星系在一个给定的银河系光度下呈现出大范围的球状星团种群,这可能会导致具有相似光学光度的椭圆星系在LMXB种群中的分散。事实上,我们发现LMXB/Lopt比值与椭圆星系中特定的球状星团频率有很强的相关性。这表明大多数LMXB是在球状星团中形成的。
2002-04-10 astro-ph
A Chandra view of the normal S0 galaxy NGC 1332: I. An unbroken, steep power law luminosity function for the LMXB population
Chandra ACIS-S3对S 0星系NGC 1332的观测将大部分辐射分解为73个点源,其中37个位于D_25等照度线内。未解决的排放在两个同伴论文中讨论。源光度函数(XLF)显示了在其他早型星系中在2 × 10 ^{38}尔格/秒处看到的破裂。在校正由于源混淆和扩散发射的污染而导致的检测不完整性之后,中断消失,并且数据被很好地描述为单个幂律。这使人们进一步怀疑在这样的星系中是否存在一个“普遍的”XLF断裂,它将中子星和黑洞系统分开。微分XLF(dN/dL)的斜率,beta=2.7+/-0.5,比其他早期类型星系的类似拟合稍微陡峭(约2.5 sigma),但类似于通常在高光度下看到的情况。D_25中的两个源是ULX,尽管都没有L_X>2x 10^{39}尔格/秒。在早型星系中没有非常明亮的ULX,这表明XLF斜率在~1- 2 × 10^{39}尔格/秒处有一个突变,但我们不能在NGC 1332中限制它。这些光源具有与可见光一致的空间分布,并显示出LMXB群体预期的一系列特性。个别源的光谱,以及复合源光谱,同意与其他早期类型的星系的观测,虽然少数高度吸收的来源被看到。两个源具有非常软的光谱,两个显示出很强的可变性,一个源显示出扩展的径向轮廓的证据。我们没有在NGC 1332中探测到中心源,但我们发现了一个微弱的(L_X=2+/-1 x 10^{38}尔格/秒)点源,与伴星系NG…
2004-05-26 astro-ph
Models for Low-Mass X-Ray Binaries in the Elliptical Galaxies NGC3379 and NGC4278: Comparison with Observations
我们提出了两个椭圆星系NGC 3379和NGC 4278中低质量X射线双星(LMXB)的形成和演化的理论模型。模型是用最近更新的StarTrack代码计算的(Belczynski等人,2006年),假设只有一个原始星系场LMXB人口。StarTrack是一个先进的人口合成代码,已经使用详细的双星计算进行了测试和校准,并结合了双星演化的所有重要物理过程。模拟的目标是建模和了解这些星系中的点源的X射线光度函数(XLF)的起源。这是我们第一次探索亮度低至3X10^36 erg/s的星群XLF,正如最近的观测结果所探测的那样(Kim等人,2006年)。我们认为,在不同的CE效率,恒星风处方,磁制动定律和初始质量函数的星系领域的LMXB的形成和演变的模型。我们确定的模型,产生一个XLF在良好的协议与观察的形状和绝对归一化。我们还发现,瞬态系统的爆发光度的治疗仍然是一个决定性的因素,因为建模的人口占主导地位的瞬态X射线系统的XLF。
2008-01-07 astro-ph
The Low Mass X-ray Binary-Globular Cluster Connection II: NGC 4472 X-ray Source Properties and Source Catalogs
我们提出了一个钱德拉/HST研究的NGC 4472的点源的结果。我们确定了144个X射线源,72个与HST匹配。光学数据显示了1102个源,其中829个具有球状星团的颜色。发现了30个匹配的双星--可能是球状星团中的低质量X射线双星,而42个没有与V~25和I~24光学对应的双星--可能主要是场星群中的LMXB。因此,大约40%的X射线源位于球状星团中,约4%的球状星团包含X射线源。蓝色GC源可以具有比红色GC源更硬的X射线光谱。场源和GC源的X射线特性没有显著差异。这项研究,以及我们以前在本系列论文I中关于LMXB、球状星团LMXB和球状星团本身空间轮廓相似性的结果表明,在观测到的低质量X射线双星中,很大一部分可能是在一个球状星团中产生的,然后通过恒星相互作用被弹射到场中;然而,通过将NGC 4472的结果与其他几个星系的结果进行比较,我们发现了球状星团的比频与LMXB在球状星团中所占比例之间存在相关性的初步证据,如果某些场源是在原地产生的,那么这种相关性就很容易解释。我们发现,孤立的吸积非常大质量的黑洞是不太可能被观察到与当前的X射线仪器,这些来源,因此不会污染LMXB人口。我们讨论的可能性,几个赤道点源可能表明存在一个盘风负责在这个源的核中观察到的低辐射效率。(节略)
2002-12-11 astro-ph
The X-ray Globular Cluster Population in NGC 1399
本文报道了椭圆星系NGC 1399的{ \it Chandra}观测结果,重点讨论了与球状星团(GC)有关的X射线源。在$8' \times 8'$ { \it Chandra}图像中的大部分2-10 keV X射线发射被分解为具有亮度$\ge 5 \times 10^{37}$ \ergsec的点源。这些来源很可能是低质量X射线双星(LMXB)。在由{ \it HST}成像的区域中,约70%的X射线源位于GC内。这种关联表明,在巨大的椭圆星系中,发光的X射线双星优先在GC中形成。许多GC源具有超爱丁顿光度(对于吸积中的中子星),它们的平均光度高于非GC源。GC源和非GC源的X射线光谱性质与银河系中的LMXB相似。其中两个最亮的光源,其中一个在GC中,具有超软光谱,类似于在黑洞候选者的高状态中看到的光谱。在许多情况下,“明显的”超爱丁顿光度可能是由于单个GC内的多个LMXB系统,但其中一些最极端明亮的系统包含大质量黑洞。
2001-07-19 astro-ph
A deep Chandra look at the low L_B elliptical NGC821: X-ray binaries, a galactic wind and emission at the nucleus
相对较近(距离=24.1 Mpc)的椭圆星系NGC 821,拥有一个中心的大质量黑洞,但在所有波长上都不活跃,钱德拉观测了230 ksec的总曝光量,以寻找核发射和可用于吸积的气体。在它的光学图像中,探测到了41个源,具有典型的低质量X射线双星(LMXB)的光谱特性。我们测定了LMXB在场中和球状星团中的比例,以及它们的X射线光度函数(XLF),其值可达L(0.3-8 keV)=2 \times 10^{37} erg/s。在银河系中心,首次探测到一个L(0.3-8 keV)=6 \times 10^{38} erg/s的源,只是稍微扩展了一些。它的光谱形状很硬(Γ=1.49^{+0.14}-0.13}),没有本征吸收。它被三个具有LMXB典型光谱形状的光源包围,亮度位于XLF的最亮端。一个是一致的点状;其他可能是叠加的几个点源和/或真正的扩散发射,与一个类似于喷流状的功能。在R \sim 30“外探测到弥散辐射,主要来自未分辨的LMXB,还有少量来自其他类型恒星源的辐射。不同的研究路线始终没有提供热气体的证据。流体动力学模拟表明,恒星质量损失被赶出NGC 821在风持续的Ia型超新星,但也热吸积气体在一个非常小的内部区域。一个配套文件提出了进一步的观测结果,从$Spitzer$和VLA,和可能的吸积模式,这个中央大质量黑洞。
2007-06-11 astro-ph
The Birthplace of Low-Mass X-ray Binaries: Field Versus Globular Cluster Populations
最近钱德拉对早型星系内低质量X射线双星(LMXB)的研究发现,LMXB通常位于星系的球状星团内。然而,是否所有的LMXB都是在球状星团内形成的,仍然是一个悬而未决的问题。如果所有的LMXB都是在球状星团中形成的,那么星系中LMXB的X射线亮度总和应该与星系中球状星团的数量成正比,而不管LMXB目前位于何处。我们已经比较了这两个量在相同的角面积的样本的12个椭圆形和S 0星系观察钱德拉和发现,这两个量之间的相关性弱于预期,如果所有的LMXB形成的球状星团。这表明大量的LMXB是在磁场中形成的,自然也解释了LMXB在星系间的分布。我们还发现,“污染”的球状星团LMXB到外地一直是最小的椭圆星系内,但有证据表明,大约一半的LMXB原来在球状星团的S0星系在我们的样本已经逃到外地。这是由于更高的球状星团的破坏率在S0的更强的引力冲击所造成的球状星团通过磁盘的S0星系,是在椭圆星系缺席。
2005-08-23 astro-ph
A study of the population of LMXBs in the bulge of M31
本研究的目的是探索M31核球中X射线点源的总体情况,主要目标是对比各种亚群的性质,如持久源和瞬态源,原始LMXB和动态形成的。基于26个钱德拉观测资料,我们研究了距M31中心最大距离为12弧分的X射线源的源含量和性质。对X射线源的空间分布和光度函数的研究表明,原始LMXB的分布与K波段光的分布是一致的,它们的光度函数在~10^{37} erg/s以下与dN/dL成正比于1/L定律,这与早期在银河系和Cen A中发现的LMXB的行为一致。动态形成的LMXB的光度函数在log(L_X)<36.5时有明显的下降。虽然统计数据不足以在光度函数中声称真正的低光度截止,但斜率为-0.6+-0.2的最佳拟合幂律比dN/dL与1/L成比例的定律要平坦得多。我们发现了28个瞬态X射线源。它们的空间分布遵循在有限数量的瞬变允许的准确度内的持久性LMXB的分布。
2007-03-21 astro-ph
The Origin and Distribution of Diffuse Hot Gas in the Spiral Galaxy NGC 3184
深钱德拉曝光揭示了旋涡星系NGC 3184的漫射X射线辐射的存在,其亮度为1.3 × 10 ^{39}尔格·秒^{-1}。这似乎是真正的漫热发射不同于低光度LMXB发射。虽然来自较老的LMXB的未分辨辐射在整个星系中分布得更均匀,但弥漫的X射线辐射集中在较年轻的恒星星族和恒星形成区。扩散发射的表面亮度在螺旋臂是5倍大于在离臂区域,和8倍明亮的H II区域比在非H II区域。漫热发射的光谱拟合结果与低温成分(T ~ 1.5 × 10^6 K)和高温成分(T ~ 5 × 10^6 K)相一致。
2004-09-28 astro-ph
CV and LMXB Population Synthesis
我讨论人口合成方法的背景下,低质量的紧凑型双星。两个例子,都限制了轨道角动量损失的基本未知的强度,说明了这种研究的力量和问题。对于CV,“标准”中断磁制动模型预测,低于周期间隙的系统平均比高于间隙的系统更老。在空间速度色散的相应差异是可测试的观测,独立的亮度依赖的选择效果。对于LMXB,短周期中子星系统之间的瞬变分数是一个重要的诊断量,不仅约束角动量损失率,而且约束出生时给予中子星的反冲速度和公共包络效率。小反冲(小于100公里/秒),低效率和弱磁制动强烈青睐。
1997-08-20 astro-ph
Untangling the X-ray Emission From the Sa Galaxy NGC1291 With Chandra
我们提出了一个钱德拉ACIS-S观测附近的膨胀为主的Sa星系NGC 1291。球核的X射线辐射类似于低LX/LB光度比的椭圆星系和S 0星系的X射线辐射。X射线辐射由一个中心点状核、约50个点源(极有可能是低质量X射线双星(LMXB))和可探测到的扩散气体组成,半径为120”(5.2 kpc)。扩散气体的全球温度为0.32^{+0.04}-0.03} keV,金属丰度为0.06 +/- 0.02太阳能,并且这两个量都随着半径的增加而略微减小。热气体填充了HI分布中的空洞,X射线气体光谱随半径的软化可能表明星际介质的热相和冷相的热耦合,如前所述。LMXB的积分X射线光度,一旦用光学光度标准化,比椭圆星系NGC 4697或S 0星系NGC 1553小1.4倍。星系之间的L_{X,stellar} /L_B的差异似乎是因为在NGC 1291中缺乏非常明亮的光源。在NGC 1291中没有发现大于3 × 10^38尔格/s的源,而根据NGC 4697和NGC 1553的标度,预计约为7尔格/s。如果假设NGC 4697的最近表面亮度波动决定的距离,则NGC 1291和NGC 4697之间的累积L_{X,stellar} /L_B值(仅包括低于1.0 x 10^38尔格/秒的源)非常相似。如果这是早期系统中LMXB种群的共同特征,它可能被用作距离指标。最后,在星系的光学中心探测到了一个明亮的可…
2002-04-03 astro-ph
The Low-Mass X-ray Binary X1822-330 in the Globular Cluster NGC 6652: A Serendipitous ASCA Observation
NGC 6652中的低质量X射线双星(LMXB)X 1822 -330是在球状星团中发现的12个明亮或短暂的X射线源之一。我们报告一个偶然的ASCA观察这个球状星团LMXB,在此期间,I型爆发被检测到和持久的,非爆发的源发射是在其最明亮的水平记录至今。没有探测到轨道的变化,这与X1822-330系统的高倾角有争议。持续发射的光谱可以用幂律加上部分覆盖吸收体来拟合,尽管不排除其他模型。我们通过爆发的时间分辨光谱分析首次显示了在衰变期间从kT=2.4+/-0.6 keV到kT=1.0+/0.1 keV的光谱冷却的明确证据。对于一颗1.4 Msun的中子星,在爆发期间测得的峰值通量约为爱丁顿光度的10%。这些都是I型爆发的特征,在相对较低的静态亮度的X1822-330的背景下。
1999-11-20 astro-ph
On the Nature of X-ray Sources in Early-Type Galaxies
我们发现,所观察到的比例之间的关系,低质量X射线双星(LMXB)发现在球状星团(GC)和GC特定的频率为早型星系是一致的LMXB形成模型中,现场人口的LMXB形成原位通过原始二进制的形成。早期型星系中的LMXB人口中有很大一部分是在GC中形成的,这一建议并不需要数据。最后,我们讨论了观察性研究,将更彻底地测试这个模型。
2005-02-02 astro-ph
Low Mass X-ray Binaries in 6 Elliptical Galaxies: Connection to Globular Clusters
本文系统地研究了6个椭圆星系的低质量X射线双星(LMXB)。我们利用钱德拉档案数据,以确定665 X射线点源和HST档案数据补充地面观测,以确定6173 GC。我们将209个LMXB与红色GC(RGC)和76个LMXB与蓝色GC(BGC)相关联,而我们没有发现258个LMXB的光学GC对应物。这是迄今为止研究的最大GC-LMXB样品。我们证实了以前的报告表明,与LMXB相关的GC的分数是3倍以上的RGC比BGC,表明金属丰度是GC-LMXB形成的主要因素。虽然如已经知道的那样,更亮(和更大)的GC具有更高的概率宿主LMXB,但我们发现这种光学光度(或质量)依赖性在RGC中比在BGC中更强。我们还发现,位于星系中心附近的GC比位于外围的GC有更高的可能性窝藏LMXB。GC-LMXB的径向分布(RGC和BGC)比整个光学GC样品的径向分布更陡,但与光学晕光的径向分布一致,这表明必须有另一个参数(除了金属丰度)控制GC中LMXB的形成。这第二个参数必须依赖于银河系的中心距离。我们发现RGC-LMXB、BGC-LMXB和场LMXB之间的X射线性质没有统计学显著差异。BGC-LMXB和RGC-LMXB的X射线谱的相似性与辐射诱导恒星风模型的预测不一致。的X射线光度函数(XLF)的GC-LMXB和现场LMXB的相似性表明,有没有显着差异的BH双星存在于这两个群体的分数,在银河系LMXB的BH双…
2005-10-28 astro-ph
Chandra Observations of Low Mass X-ray Binaries and Diffuse Gas in the Early-Type Galaxies NGC 4365 and NGC 4382 (M85)
我们使用钱德拉X射线天文台ACIS S3对X射线暗淡的椭圆星系NGC 4365和透镜星系NGC 4382进行了成像。观测结果将大部分X射线发射分别分解为99个和58个源,其中大部分是与每个星系相关的低质量X射线双星(LMXB)。我们在NGC 4365的一个中心场中,从37个X射线源中识别出了18个球状星团。这两个星系的分辨源的光度函数都符合截止光度为$\approx 0.9 - 3.1 \times 10^{39}$ ergs $^{-1}$的截止幂律。这些光度比以前测量的类似星系的光度大得多;我们没有发现证据表明,在1.4 $M_\odot$中子星的爱丁顿光度下,光度函数出现了断裂。这两个星系的分辨源的空间分布比光学星的分布更广。在这两个星系中,一个硬幂律模型符合所有源的总和光谱。未解决的排放量是最适合的软mekal模型代表排放扩散气体,和硬幂律,假定是从未解决的LMXB的总和。一个标准的贝塔模型符合两个星系中弥漫气体的径向分布。在椭圆星系NGC 4365中,最适合的核心半径非常小,而S 0星系NGC 4382的核心半径更大。这可能表明NGC 4382中的气体正在显着旋转。
2003-08-18 astro-ph
The Luminosity Function of X-ray Point Sources in Centaurus A
我们利用CHANNEL的四次观测资料研究了半人马座A(NGC 5128)的X射线点源星群。我们探测到272个点状X射线源,其半径为10弧分。其中大约一半是CXB来源,其余一半是LMXB。方位平均和2-D的LMXB的空间分布与2 MASS调查中观察到的K波段光的分布一致。在对不完整性效应进行修正后,我们将LMXB的光度函数限制为2 × 10^{36} erg/s,远低于以前对椭圆星系中LMXB的研究。所得到的XLF值明显低于L_X = 5 × 10^{37} erg/s,并遵循dN/dL与1/L成正比的定律,这与早先在银河系和M31核球中发现的LMXB的行为一致。
2005-10-21 astro-ph
Probing the Formation of Low Mass X-ray Binaries in Globular Clusters and the Field
本文利用Chandra和HST观测数据分析了五个星系中的低质量X射线双星和球状星团。在光场71内的186个LMXB中,LMXB在GC中,确认了LMXB在GC中特别有效地形成。然而,GC与其宿主星系中心的距离与其LMXB宿主概率之间没有统计学上的显著相关性。富含金属的GC比贫金属的GC更有可能拥有LMXB。有趣的是,NGC 1399中的LMXB优先出现在富含金属的子系统中最红的GC中。这表明颜色分布的红色峰值本身包含具有一系列富集历史的GC。这种效应的强度因星系而异,可能表明它们的金属富集历史不同。在我们的程序星系中,场LMXB比GC-LMXB更集中于其宿主星系的中心。这表明,大多数现场LMXB是在原位形成的,并没有从目前的GC逃脱。这与先前基于特定频率的研究一致。GC中最亮的LMXB似乎优先与发光的富含金属的星系团有关。我们表明,这是可能的,这些GC主机多个明亮的LMXB,而概率是低得多的金属贫GC。这意味着,LMXB在更多的金属丰富的集群系统应该揭示一个更长的高亮度X射线尾巴,并显示较少的X射线变化比金属贫乏的集群人口。(节略)
2007-03-06 astro-ph
An RXTE Archival Search for Coherent X-ray Pulsations in LMXB 4U 1820-30
作为RXTE档案中LMXB相干脉动大规模搜索的一部分,我们已经完成了对4U 1820-30相干脉动的一系列详细搜索-这是一个位于球状星团NGC 6624中的双周期为11.4分钟的超紧凑LMXB。小的二进制周期导致非常高的加速度,因此我们使用相位调制搜索以及加速度搜索,以提供对毫秒脉动的显着灵敏度。我们总共搜索了34个存档的RXTE观测数据,其中32个的源上积分时间超过10 ks,其中一些是连续进行的,这使得我们能够将它们合并起来。虽然我们没有发现脉动,但我们已经能够为所有实际自旋频率(即< 1 kHz)和可能的伴随质量(0.02 Msun < Mc < 0.3 Msun)设置< 0.8%的第一个严格(95%置信度)脉冲分数限值。相比之下,所有五个已知发射相干脉动的LMXB在观测到脉动时都具有3%至7%范围内的固有脉冲分数。
2004-01-08 astro-ph
The Population of Faint Transients in the Galactic Centre
BeppoSAX号卫星在银河系中心探测到一群微弱的瞬态X射线源。我表明,一个简单的照射盘图片给出了一个一致的适合这个人口的属性,它可能包括低质量的X射线双星已经超过其最低周期~80分钟的演变。由于所有的后最低系统是短暂的,和中子星LMXB比黑洞LMXB在银河系中更常见,这些系统中的大多数应该包含中子星,如观察到的。这张图片预测银河系中心瞬变的轨道周期应该在80-120分钟之间,而且大多数瞬变应该在未来几年内重复。在这种情况下,银河系中最小值后瞬变的总数将大大小于其LMXB总数的通常估计。我讨论了可能的原因。
2000-04-19 astro-ph
Ultra-luminous X-ray Sources in nearby galaxies from ROSAT HRI observations II. statistical properties
本文研究了ROSAT HRI巡天星系中超亮X射线源(ULX)的统计特性,揭示了ULX现象与巡天星系性质之间的联系。使用$logN$ -$logS$关系来计算并从背景和/或前景对象中去除假ULX的影响。光度函数的研究表明,晚型星系中低于$10^{40}$ erg/sec的规则ULX是低于$10^{39}$ erg/sec的普通HMXB/LMXB星族的扩展,而高于$10^{40}$ erg/sec的极端ULX可能是与规则ULX不同的星族。从统计学上证实了ULX现象与恒星形成活动密切相关,因为ULX优先出现在晚型星系中,而不是早型星系中。两个ULX星群,即与年轻恒星星族相关的普通HMXB星群的扩展的类HMXB ULX和与老恒星星族相关的普通LMXB星群的扩展的类LMXB ULX,两者都需要占总ULX人口。发现LMXB类ULX在低恒星形成率下占主导地位,而HMXB类ULX在高恒星形成率下占主导地位。然而,一个准确的定量描述的HMXB类ULX和LMXB类ULX的相对分数是不可能的,在目前的HRI调查由于源混合效应,和钱德拉调查的X射线点源在附近的星系将需要为此目的。e星系,晚型星系中的ULX倾向于追踪旋臂。
2005-01-14 astro-ph
Low-Mass X-Ray Binaries, Millisecond Radio Pulsars, and the Cosmic Star Formation Rate
我们报告了宇宙恒星形成率(SFR)在红移z ~ 1.5处的峰值对由此产生的低质量X射线双星(LMXB)及其后代毫秒射电双星(MRP)的影响。由于LMXB、它们的祖先和它们的后代的进化时间尺度被认为是SFR峰值和当前时期之间的时间间隔的重要部分,因此LMXB群体的开启存在滞后,峰值活性发生在z ~ 0.5 - 1.0处。MRP群体中的峰值进一步延迟,发生在z < 0.5处。我们发现,LMXBs和MRP的出生率之间的差异,发现在一个稳态的SFR的假设下,可以解决作为一个整体的人口时,包括一个随时间变化的SFR的影响。对于轨道周期短的LMXB,可能会存在差异,但需要进行详细的总体综合才能确认这一点。此外,由于正常星系的积分X射线光度分布主要由X射线双星控制,因此它应该表现出强烈的光度随红移的演化。除了由于寿命相对较短的大质量X射线双星和年轻超新星遗迹的迅速开启而在SFR的峰值(z ~ 1.5)附近增强外,我们预测由于LMXB人口的延迟开启而在~ 0.5和~ 1之间的红移处第二次增强约10倍。AXAF对z ~ 1星系的深X射线观测将能够观察到这种增强,并且通过确定其形状作为红移的函数,将为约束X射线双星的演化模型提供一种重要的新方法。
1998-07-06 astro-ph
Binary Population Synthesis: Low- and Intermediate-Mass X-Ray Binaries
直到最近才认识到,中等质量秒数的X射线双星比以前认为的要重要得多。为了评估低质量和中等质量的X射线双星(LMXB和IMXB)的相对重要性,我们已经开始了系统的研究,这些系统包括两个部分:一个探索的LMXB和IMXB的演变为广泛的初始质量和轨道周期使用详细的二进制恒星演化计算,并将这些结果集成到一个Monte-Carlo二进制人口合成代码。在这里,我们提出了一些主要的结果,我们的二进制计算和一些初步结果的人口合成研究的“标准”的参考模型。虽然纳入IMXB改进了与观测到的“LMXB”性质的一致性,但仍存在一些重大差异,这表明需要在模型中纳入更多的物理过程。
2001-09-21 astro-ph
Using the Bulge of M31 as a Template for the Integrated X-ray Emission from LMXBs
我们对M31凸起的内部5'进行了联合ASCA + ROSAT PSPC光谱拟合。我们发现,单组分光谱模型提供了一个不充分的适合的频谱,在爱因斯坦和Ginga以前的研究。虽然2-10 keV的光谱可以用kT = 7.4 +/- 0.3 keV的韧致辐射模型充分拟合,但需要kT = 0.38 +/- 0.03 keV的附加软分量来拟合低于2 keV的光谱。该软分量包括0.1-2.0 keV频带中的总发射的38% +/-6%,并且可能更多,这取决于拟合中使用的吸收值。由于先前对M31的空间研究表明,在这个波段中,来自M31的X射线发射中有25%来自于弥散气体成分,这意味着恒星源,即低质量X射线双星(LMXB),即使不是全部,也是部分软成分的来源。M31的光谱性质与X射线暗早型星系NGC 4382的光谱性质非常相似。这支持了先前在这些星系中看到的无法解释的软X射线发射也来自LMXB的说法。
1999-07-12 astro-ph
Chandra observation of the central galaxies in A1060 cluster of galaxies
钱德拉对A1060星系团中心区域的观测分辨出了两个巨大椭圆星系NGC 3311和NGC 3309的X射线辐射。这些星系的辐射由两部分组成,即热星际介质(ISM)和低质量X射线双星(LMXB)。我们发现ISM分量的空间范围远小于这两个星系的恒星,而X射线光学蓝波段光度的比例相当低,但在椭圆星系的一般散射。在减去LMXB组分后,ISM显示出与ISM外边界处的A1060簇内介质处于压力平衡。这些结果意味着,恒星质量损失提供的热气被限制在星团内介质的外部压力,与热传导可能被抑制。cD星系NGC 3311没有表现出明亮椭圆星系中常见的扩展势结构,我们讨论了非常等温星系团A1060的可能演化历史。
2002-06-27 astro-ph
Low Mass X-ray Binaries As the Source of the Very Soft X-ray Emission in the X-ray Faintest Early-Type Galaxies
最暗的X射线椭圆星系和S 0星系的X射线辐射特征为~5 keV的硬辐射和~0.2 keV的极软辐射。硬成分通常被认为是低质量X射线双星(LMXB)的积分辐射,但软成分的来源尚不清楚。我们目前的证据表明,LMXB也表现出软的组件,这是负责非常软的X射线发射在最微弱的早型星系。这种软成分存在于两个银河系LMXB中,它们位于低银河系氢柱密度的方向,以及M31凸起中的LMXB中,它们构成了该星系凸起中大部分的X射线发射。M31和Sa星系NGC 1291的X射线光谱特征和X射线-蓝光光度比与X射线最暗的早型星系非常相似,表明早型星系中的软硬成分都是由LMXB构成的。此外,低温星际介质可能存在于某些X射线暗星系中。
1997-12-04 astro-ph
Understanding the LMXB X2127+119 in M15
介绍了位于球状星团M15(NGC 7078)中的高倾角低质量X射线双星AC 211(X2127+119)的HST紫外观测结果。我们在这个系统中发现了CIV P Cygni轮廓,这证实了AC 211外流的存在。从天鹅座P剖面测得的外流速度为1500 km/s。我们计算出,通过这种风损失的质量太小,不支持荷马和查尔斯(1998)所主张的大周期导数。使用新的X射线观测,我们已经修订了AC 211的星历,我们没有发现任何证据支持的周期导数。紫外光谱显示出几个吸收特征,由于O,Si和C。在1640 A处的非常强的HeII线没有被观察到强烈的轨道相位调制,这表明它的起源位于系统的外部。相比之下,紫外线连续谱的食与X射线和光学食相比是短暂的。
2002-12-05 astro-ph
The Connection Between Low-Mass X-ray Binaries and (Millisecond) Pulsars: A Binary Evolution Perspective
本文从双星演化的角度,综述了低质量X射线双星(LMXBs)与双星伴星(bPSR)之间的演化联系。我专注于恒星双星的演化与最终状态组成的脉冲星与低质量(<1.0太阳质量)的同伴,开始在点的同伴的祖先首先启动质量转移到中子星。这种质量转移是否稳定,以及驱动正在进行的质量转移的物理学将伴星的初始质量和初始轨道周期的相空间划分为五个区域。质量转移过程的性质和二进制的最终状态在每个区域的系统之间是不同的;其中四个区域各自产生一种特定的LMXB。我比较的理论预期的人口银河场LMXB与同伴质量的限制和领域的bPSR。我表明,人口的吸积毫秒星都确定只有两个四个LMXB类,这些系统没有容易识别的后代在bPSR人口。我将讨论哪些bPSR亚群可以用二元进化理论来解释,而那些亚群目前还不能解释。最后讨论了这一领域的一些悬而未决的问题。
2007-10-01 astro-ph
Spin-Up of Low Luminosity Low Mass X-ray Binaries
We examine the spin-up of low luminosity, low mass X-ray binaries (LMXBs) to millisecond pulsars (MSPs). In the conventional spin-up model of the Ghosh & Lamb type, where the stellar magnetic field interacts with the Keplerian accretion disk , MSPs could be produced from LMXBs if their magnetic field B < 10^{8}({ \dot M}/10^{16}g/s)^{1/2}G, where { \dot M} is the mass accretion rate. However, for { \dot M} < { \dot M}_c ~ 10^{16}g/s accretion is likely to occur via a quasi-spherical flow with a sub-Keplerian rotation. The sub-Keplerian rotation rate is smaller than the Keplerian rate by a fact…
1998-05-07 astro-ph
An XTE Archival Search for Coherent X-ray Pulsations in LMXB 4U 1820-30
作为RXTE档案中LMXB相干脉动大规模搜索的一部分,我们已经完成了对4U 1820-30相干脉动的详细搜索-一个超紧凑的LMXB,双星周期为11.4分钟,位于球状星团NGC 6624。短的二元周期意味着任何相干信号都会被高度加速,因此我们使用相位调制搜索、轨道参数拟合相干搜索和标准加速搜索来对毫秒脉动赋予显着的灵敏度。我们在四个能带和一系列光度下搜索了总共34个存档的RXTE观测数据,其中32个的源积分时间超过10 ks,其中一些是连续进行的,这使得我们能够将它们结合起来。我们没有发现脉搏。使用我们的相位调制搜索技术(我们对所有34个观察结果进行了运行),我们能够为所有实际自旋频率(即<~ 2 kHz)和可能的伴星质量(0.02Msun <= M_c <= 0.3Msun)设置<~0.8%的第一个严格(95%置信度)脉冲分数限制。利用我们的轨道参数拟合相干搜索,我们只对11个选定的观测值进行了搜索,我们对自旋频率<~1.25kHz和伴星质量M_(?)<= 0.106Msun的脉冲分数限制为<~0.3%。相比之下,所有五个已知发射相干脉动的LMXB在观测到脉动时都具有3%至7%范围内的固有脉冲分数。因此,我们的搜索排除了脉冲分数比已经观察到的脉冲分数低得多的脉冲。
2006-10-31 astro-ph
The Galactic Population of Low- and Intermediate-Mass X-ray Binaries
我们提出了第一个研究,结合在银河系盘的二进制人口合成和详细的演化计算的低和中等质量的X射线二进制(L/IMXB)。我们表明,IMXB的形成概率与初始施主质量为1.5- 4 Msun通常是>~5倍高于标准的LMXB,并建议,大多数观察到的系统可能已经下降IMXB。分布在当前时代的轨道周期,捐助者的质量,质量吸积率已被计算,有轨道周期分布的BMP。几个显着的理论和观察到的分布之间的差异进行了讨论。所观察到的BMP的轨道周期分布强烈支持的情况下,中子星祖的信封更容易在公共信封阶段喷出。然而,这导致发光X射线源的理论数量相对于观察到的LMXB的总数量的>~100倍的过量生产。供体星的X射线照射可能导致L/IMXB的X射线活性寿命的显著减少,从而可能解决生产过剩问题以及长期存在的BMP/LMXB出生率问题。
2003-03-13 astro-ph
A Chandra Observation of the Nearby Lenticular Galaxy NGC 5102: Where are the X-ray Binaries?
我们目前的结果,从34 ksChandra/ACIS-S观测附近(d=3.1 Mpc)透镜星系NGC 5102,以前被证明有一个异常低的X射线光度。我们在星系的$D_{25}$光学边界内探测到11个X射线点源(占光的93%),其中三分之一到一半可能是背景活动星系核。一个源与光学核重合,可能是低光度活动星系核。只有两个源的X射线亮度大于10 $^{37}$尔格s $^{-1}$在0.5-5.0 keV波段被检测到,其中之一是统计可能是一个背景活动星系核。如果XRB星群与宿主星系的光学星等呈线性关系,我们预计将探测到6个这样的光源。NGC 5102的XRB数量非常少。NGC 5102在其形态类型中是不寻常的蓝色,并且最近至少经历了两次恒星形成爆发。我们提出的光学/紫外光谱合成分析的结果,并表明,一个显着的分数($>$ 50%)的恒星在这个星系是比较年轻的($<3\times10^9$岁)。如果X射线双星的缺乏与大多数恒星的相对年轻有关,这将支持LMXB形成和演化的模型,即需要宽双星在陀螺的时间尺度上释放角动量。我们发现,NGC 5102有一个异常低的特定频率的球状星团($S_N\sim$ 0.4),这也可以解释缺乏LMXB。我们还检测到弥漫的X射线发射的中央$\sim$ 1千秒差距的星系。这种热气体很可能是由最近一次恒星爆发期间诞生的多颗大质量恒星的超新星所产生的超级气泡,并将冲击波驱…
2005-05-19 astro-ph
Probing dark matter with X-ray binaries
低质量X射线双星(LMXB)出现在古老的恒星星族中,其速度至少超过其母星分布的速度20 km/s。这使它们成为暗物质的理想探测器,特别是在矮椭球体(dSph)中,LMXB应该穿透可见星系之外。我们认为,Maccarone等人(2005年)在Sculptor dSph中观测到LMXB的最可能的解释是存在一个大于10^9 Msun的暗物质晕,对应于大于600(M/L_V)_sun的总质光比。在这种情况下,应该存在可以观察到的LMXB的扩展晕。
2005-12-05 astro-ph
Timing the bright X-ray population of the core of M31 with XMM-Newton
在M31核心的四次XMM-牛顿观测中,所有63个亮度超过L_{\rm X} = 5 × 10 ^{36} erg/s的离散X射线源都被调查了从几秒到几千秒的时间尺度上的时间变化,以及观测之间的强度变化。这个群体很可能主要是低质量X射线双星(LMXB)。这些源的功率密度谱(PDS)的形状的分析,使我们能够确定它们是在一个高的或低的速率吸积;在所观察到的频率范围内,一个破碎的幂律(A型)PDS表示一个低吸积率,而一个简单的幂律(B型)表示一个高吸积率。我们通过模拟它们的光谱能量分布得到了0.3- 10 keV的源的亮度。A型PDS的光度函数似乎由两个群体组成,我们暂时将其分类为中子星和黑洞LMXB。我们发现,46个来源可能是X射线双星,13个可能是黑洞主。值得注意的是,13个黑洞候选者中有5个看起来持续明亮;在我们的银河系中没有已知的持续明亮的黑洞LMXB。55个X射线源的光变曲线在至少一次观测中具有>99%的变异概率。此外,57个源在观测之间的光度变化> ~5 $σ$;其中7个被归类为瞬变,因为它们至少在一次观测中不存在,并且光度变化> ~10倍。用已知的银河系LMXB来标度这个样本,我们发现M31样本有大约50%的勺形,Z源和瞬变。
2006-02-17 astro-ph
X-ray Binaries in the Globular Cluster 47 Tucanae
钱德拉对球状星团的观测提供了对X射线双星的形成、演化和X射线发射机制的深入了解。我们最近(2002年)的深度观测47 Tuc允许其人口的静态LMXB,CV,MSP和活动的双星(AB)的详细研究。第一个结果包括确认的磁性CV在一个球状星团,31个额外的色球活跃的双星的识别,并确定三个额外的可能是静态的LMXB包含中子星。将47 Tuc中已知MSP的X射线特性与性质不确定的源的特性进行比较,表明相对较少的X射线源是MSP,可能只有~30个,不超过60个。考虑到30个隐含的MSP和5个(候选者)静止的LMXB,它们的典型寿命分别为10和1Gyr,47个Tuc中MSP和LMXB的相对出生率是相当的。
2005-03-07 astro-ph
XMM-Newton reveals ~100 new LMXBs in M31 from variability studies
我们对M31的XMM-牛顿观测中的X射线源进行了调查,检查了它们的功率密度谱(PDS)和谱能量分布(SED)。我们的自动源检测产生了535个良好的X射线源;到目前为止,我们已经研究了其中的225个。特别是,我们检查了PDS,因为低质量X射线双星(LMXB)表现出两种不同类型的PDS。在低吸积速率下,PDS的特征是破幂律,在0.01 - 1 Hz范围内的某个频率上,光谱指数从~0变化到~1;我们将这种PDS称为A型。在更高的吸积率下,PDS由简单的幂律描述;我们称之为B型PDS。在迄今为止研究的225个来源中,75个显示A型变异,几乎可以肯定是LMXB,而6个显示B型但不是A型,可能是LMXB。在这81个候选LMXB中,有71个是本次调查新发现的;此外,它们大多位于M31中心附近。此外,星盘中的大部分X射线都与旋臂有关,使它们很可能是高质量X射线双星(HMXB)。一般来说,这些HMXB不会表现出A型变化,而在相同光度范围内的许多中心X射线源(LMXB)则会表现出A型变化。因此,PDS可以在该光度范围内区分LMXB和HMXB。
2005-09-19 astro-ph
Chandra Observation of LMXBs in the elliptical galaxy M84
本文介绍了钱德拉ACIS-S观测到的M84星系X射线点源的特征。我们发现,在M84为中心的源的数量过剩,与空间分布密切对应的M84恒星光。由于缺乏最近的恒星形成,吸积双星是M84 X射线源的唯一候选者。大多数的M84源(光度超过10^38尔格/秒)表现出多温度黑体盘发射的硬度比。最明亮的光源,我们认为是吸积的黑洞,呈现出典型的黑体光谱的X射线颜色。我们还确定了X射线颜色与宇宙X射线背景成分的预期相匹配的源。这些来源的数量与预期的背景来源一致。在对源探测的不完整性进行修正后,我们发现M84的log(N)-log(S)与椭圆星系NGC 4697的log(N)-log(S)相似,即在亮度L_b=2.4(+0.6 -0.3)x10^38尔格/秒处有一个突变,这大约是吸积到中子星上的各向同性亮度的爱丁顿极限。亮度函数的斜率在突变点以上,为M84吸积黑洞的质量分布提供了证据。
2002-04-03 astro-ph
Formation of Low-Mass X-ray Binaries. III. A New Formation Mechanism: Direct Supernova
我们提出了一种新的形成机制(直接超新星)的低质量X射线双星(LMXB),不涉及任何先前阶段的质量转移。通过超新星(SN)爆炸和轨道收缩的生存是通过在中子星诞生时赋予其适当大小和方向的反冲速度来实现的。我们提出了分析的人口合成计算LMXB形成通过直接SN和氦星SN机制,并比较结果。我们发现,直接SN通道的贡献不可忽略的一部分,总LMXB人口,强烈依赖于r.m.s.反冲速度的大小。更重要的是,直接SN机制提供了一种自然的方式来形成轨道周期超过100天的近圆形轨道的低质量双星,这是不可能通过氦星SN机制形成的。
1996-08-11 astro-ph
Formation of Low-Mass X-Ray Binaries. II. Common Envelope Evolution of Primordial Binaries with Extreme Mass Ratios
我们研究了低质量X射线双星(LMXB)的形成,通过氦星超新星的二元系统,每个都出现了一个共同的信封阶段。LMXB的前身星必须满足大量的演化和结构约束,这是在对称超新星爆炸的假设下强加的,禁止形成短周期LMXB通过任何通道以亚爱丁顿速率传递质量,其中中子星的中间前身星不完全简并。因此,除非是吸积引起的坍缩,否则这类系统的存在就需要出生时的反冲作用赋予中子星。我们使用的分析方法来合成分布的新生LMXB供体群众和轨道周期,并评估其出生率和系统速度分散。在观测的不完整性和选择效应的限制,以及我们忽视长期的LMXB状态的演变,我们比较我们的结果与观测。然而,我们的主要目标是评估基本模型参数如何影响这些结果。我们的结论是,新生LMXB的特点主要是由年龄和稳定性的限制和磁制动的效率,并在很大程度上是独立的原始二进制人口和LMXB祖先的进化历史(除了极端值的平均踢幅度或共同的包络弹射效率)。LMXB总出生率的理论估计是不可信的,因为它们强烈依赖于观测上不确定的长周期轨道中具有极端质量比的原始双星的频率。
1997-08-25 astro-ph
Understanding the LMXB X2127+119 in M15 I. X-ray eclipses and dips
本文报道了球状星团M15(NGC 7078)中高倾角低质量X射线双星系统X2127+119(AC 211)的X射线观测结果。观测数据包括1996年用RXTE卫星和1995年用ASCA卫星获得的数据。此外,1988年GINGA观测的MPC 1数据被解除存档并重新分析。来自所有三个任务的相位折叠2-10千电子伏硬度比显著不同,表明该系统可以表现出不同的光谱行为。我们发现,X射线日食轮廓可以描述相对较好地使用一个简单的模型,其中二级恒星通过前面的一个大的X射线发射区。为此,我们要求质量比(q=M1/M2)约为1。该X射线发射区域的半径为~0.8 RL 1,其垂直范围在轨道平面上方60度。我们认为,如果这个X射线发射区是一个光学厚度的日冕,它将解释这个系统的各种令人困惑的方面。我们还表明,观察到的X射线倾角在相位约0.65不符合的想法,即倾角是由垂直延伸的材料与流/光盘的影响区域,但它可能是由于在光盘的内部结构。
2001-11-13 astro-ph
Low mass X-ray binaries as a stellar mass indicator for the host galaxy
利用Chandra对11个不同形态类型的邻近星系的古老恒星系统的观测结果和对银河系中LMXB的普查,我们研究了低质量X射线双星的布居及其与宿主星系质量的关系。我们表明,方位平均的空间分布的LMXB的数量,在大多数情况下,他们的集体光度密切遵循的近红外线。将星系作为一个整体来考虑,我们发现在log(M)~9-11.5的较宽质量范围内,LMXB的总数和它们的总光度与宿主星系的恒星质量成正比。在光质转换的精度范围内,我们不能排除X/M比对形态类型的弱依赖性的可能性。然而,这种依赖性的影响(如果有的话)不超过约1.5-2的因子。在不同星系中观测到的LMXB的光度分布是彼此相似的,可能除了NGC 1553之外,与从所有数据导出的平均光度函数一致。附近星系中LMXB的平均XLF具有复杂的形状,与HMXB的XLF明显不同。它遵循幂律,在低光度下微分斜率约为1,在log(Lx)>37.0-37.5时逐渐变陡,在log(Lx)~39.0-39.5时有一个相当突然的截止。这个截止光度值明显地比高质量X射线双星低一个数量级。
2003-12-08 astro-ph
ROSAT X-ray Colors and Emission Mechanisms in Early-Type Galaxies
本文测定了ROSAT PSPC观测到的61个早型星系的X射线颜色和X射线-光学光度比(L_X/L_B)。这些颜色表明星系的X射线光谱特性是L_X/L_B的函数。最明亮的X射线星系的颜色与热气体的热辐射一致,这些热气体的金属丰度大约是太阳的50%。颜色的空间变化表明,这些星系中的气体温度呈放射状增加。具有中等LX/LB的Galerkin也具有与热气体发射一致的光谱特性。如果用一个简单的单分量热模型来描述这类星系中0.1-2.0 keV的X射线辐射,那么这类星系中L_X/L_B逐渐减小的一个可能解释可能是星系中发射的X射线的金属丰度逐渐减小。具有最低L_X/L_B值的星系团似乎缺乏热星际成分。它们的X射线颜色与旋涡星系M31和NGC 1291的膨胀一致。在M31中,X射线发射被分解成离散的源,显然主要是由于低质量X射线双星(LMXB)。因此,我们认为,在最暗的椭圆星系中的大部分X射线发射也是由于LMXB。以前,X射线暗星系的X射线谱被发现是由一个硬的部分,这是归因于LMXB发射,和一个非常软的部分的来源不明。我们表明,非常软的成分也可能是从LMXB的结果,作为一个非常软的成分是在X射线光谱中看到的附近的LMXB Her X-1和LMXB的隆起M31。(节录)
1998-04-21 astro-ph
Low-mass X-ray binaries in the bulge of the Milky Way
利用INTEGRAL天文台IBIS望远镜对银河系核球区进行的深度观测,研究了低质量X射线双星(LMXB)的分布。由于相对于该领域的以前的调查增加了灵敏度,我们成功地探测到LMXB的光度函数(LF)在17- 60 keV的能量带下降到~ 7 e34 erg/sec。在1 e35 - 1 e37 erg/sec范围内测得的斜率dlog N/dlog L=-0.96+/0.20证实了LMXB LF在L_x<1 e37 erg/sec的情况下相对于更高的光度是稳定的。我们讨论了所观察到的LF扁平的起源。我们表明,持久的LMXB在银河系中心/银河系凸起区域的空间分布是一致的恒星质量分布的模型,包括核恒星盘组件在银河系的最内层的程度。在银河系中心区域检测到的瞬态LMXB的空间分布表明,相对于外部区域,在银河系最内层的瞬态源的比例增加。
2008-05-02 astro-ph
Young Populations in the Nuclei of Barred Galaxies
我们对NGC 2523、NGC 2950、NGC 3412、NGC 3945和NGC 5383等5个棒星系进行了$UBVRI$和$H_α$ CCD测光以及SPH模拟,以了解棒星系核中年轻恒星星族的起源。早期型星系(NGC 2950,NGC 3412,NGC 3945)的核中不存在或强烈集中于年轻恒星星族的$H_α$辐射,而在具有强棒的中间型星系(NGC 2523,NGC 5383)的核和核周区则观测到了$H_α$辐射。对这些星系真实质量模型的SPH模拟表明,一些盘状物质可以被强棒势驱动到核区域。这意味着在棒星系环核区域的年轻恒星星族可以由这种气体形成。核尘埃带的存在表明这些星系中有持续的气体流入和非常年轻的恒星星族,因为根据我们的模拟,NGC 5383中的核尘埃带并不是持久的特征。
2002-03-03 astro-ph
Low-Mass X-ray Binaries and Globular Clusters in Centaurus A
本文介绍了哈勃空间望远镜和钱德拉X射线天文台对半人马座A中心区域的球状星团(GC)和低质量X射线双星(LMXB)的观测结果。在440个GC候选者中,我们发现41个主机最有可能是LMXB的X射线点源。我们将King模型拟合到GC候选物,以测量其结构参数。我们发现,GC主机LMXB更密集,更紧凑,并有更高的遭遇率和浓度比GC人口作为一个整体。我们发现,较高的浓度和质量是LMXB发病率对中心密度和大小的依赖性的结果,再加上一般的趋势,密集的GC具有较高的质量和浓度。我们的结论是,无论是浓度还是质量的基本变量,在确定存在的LMXB在GC中,和更基本的参数涉及到中心的密度和大小。
2007-11-14 astro-ph
Evidence for a Young Stellar Population in NGC 5018
利用高分辨光谱测量的两个吸收线指数Ca II和Hdelta/FeI 4045,结合演化合成模型,验证了NGC 5018中年轻恒星星族的存在.这一星群的年龄约为2.8 Gyr,金属丰度约为太阳级,在4000 A附近,它完全主导了星系的积分光。
2000-02-16 astro-ph