[論文レビュー] Discovery of the X-ray transient SAX J1808.4-3658, a likely low mass X-ray binary

J. J. M. in ’t Zand, J. Heise+5 more|ArXiv.org|Feb 9, 1998

Astrophysical Phenomena and Observations被引用数 8

ひとこと要約

本論文は、BeppoSAX衛星搭載のワイドフィールド・カメラを用いて1996年9月に観測されたX線準定常源SAX J1808.4-3658の発見を報告しており、中性子星を有する低質量X線連星系である可能性が高いと特定している。Eddington限界に近い明るいタイプI X線バーストが二回観測され、二峰性の光度曲線を示す。このことから、距離は約4 kpcと推定され、中性子星連星系としての分類が裏付けられる。

ABSTRACT

We report the discovery of a fairly bright transient during observations with the Wide Field Cameras on board the BeppoSAX satellite in September 1996. It was detected at a peak intensity of 0.1 Crab (2 to 10 keV) and lasted between 6 and 40 days above a detection threshold of 2 mCrab. Two very bright type I X-ray bursts were detected from this transient in the same observations. These almost certainly identify this X-ray transient as a low-mass X-ray binary with a neutron star as compact component. The double-peaked time history of both bursts at high energies suggests a peak luminosity close to the Eddington limit. Assuming this to be true implies a distance to this object of 4 kpc.

研究の動機と目的

• 1996年9月に新たに検出されたX線準定常源の性質を特定すること。
• その準定常源が低質量X線連星（LMXB）系と整合するかを同定すること。
• バーストの放射度推定値を用いて、源までの距離を制約すること。
• 中性子星降着物理学の文脈において、タイプI X線バーストの性質を調査すること。

提案手法

• BeppoSAX衛星搭載のワイドフィールド・カメラを用いた準定常源の観測。
• タイプIバーストの検出と特徴の特定を目的としたX線光度曲線の解析。
• 高エネルギー領域における二峰性のバーストプロファイルから、ピーク放射度の推定。
• バースト放射度をEddington限界と比較し、源までの距離を推定。
• Eddington限界の仮定に基づき、距離の推定値を約4 kpcとして導出。
• 既知のLMXBの挙動およびバースト特性と照合し、源の特性を検証。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 1996年9月に検出されたX線準定常源SAX J1808.4-3658の性質は何か？
• RQ2 タイプI X線バーストの存在が、準定常源に中性子星を有することを確認できるか？
• RQ3 観測されたバーストのピーク放射度は何か？ また、Eddington限界と比べてどうか？
• RQ4 バーストがEddington放射度に達したと仮定した場合、源までの距離はどの程度か？
• RQ5 この準定常源は、低質量X線連星の特徴と整合するか？

主な発見

• X線準定常源SAX J1808.4-3658は、1996年9月のBeppoSAX観測において、2–10 keVで0.1 Crabのピーク強度で検出された。
• 源から二度の非常に明るいタイプI X線バーストが検出され、低質量X線連星系に中性子星を有する可能性が強く示唆された。
• 高エネルギー領域におけるバーストの二峰性時間履歴は、ピーク放射度がEddington限界に近いことを示唆している。
• 放射度がEddington限界に達したと仮定した場合、源までの距離は約4 kpcと推定された。
• バースト特性および継続期間（2 mCrab以上で6–40日間）を含む準定常源の挙動は、既知のLMXBシステムと整合的である。
• バースト検出および放射度制約に基づき、源は低質量X線連星とされる可能性が高いと分類された。