[論文レビュー] The isolated neutron star candidate RX J1605.3+3249

C. Motch, F. Haberl+3 more|arXiv (Cornell University)|Jul 22, 1999

Geophysics and Sensor Technology被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、X線および可視光観測を通じてROSAT源RX J1605.3+3249を検討し、その軟X線スペクトル（kT = 92 ± 6 eV）と6.5年間にわたる変動なしという特徴から、おそらく近隣の孤立中性子星であると特定した。明るい可視光対応体の欠如と安定した熱放射は、降着駆動の加熱よりも若い中性子星の冷却仮説を支持する。

ABSTRACT

We report on X-ray and optical observations of a ROSAT X-ray source, RX J1605.3+3249, selected from the all-sky survey on the basis of its spectral softness and lack of bright optical counterpart. The ROSAT PSPC energy distribution is well fitted by a blackbody with kT = 92 +/- 6 eV and Nh =1.1 +/- 0.4 x 10^20 cm^-2. X-ray observations spanning 6.5 years fail to reveal any flux or spectral variability on any time scales. The ROSAT HRI error circle only contains a R = 23.25 M star which is unlikely to be associated with the X-ray source. We conclude that RX J1605.3+3249 is a probable nearby isolated neutron star detected from its thermal emission. The present data do not allow to unambiguously determine the X-ray powering mechanism, cooling from a young neutron star or heating by accretion from the interstellar medium onto an old neutron star. However, the long term stability of the X-ray flux favours the young neutron star hypothesis.

研究の動機と目的

• ROSAT X線源RX J1605.3+3249の性質を特定すること。選定の理由は、軟X線スペクトルと明るい可視光対応体の欠如である。
• X線放射が若い中性子星の熱的冷却由来か、古くなった中性子星への降着由来かを特定すること。
• 放射メカニズムを制約するために、長期間にわたるX線安定性を評価すること。
• 特にROSAT HRI誤差円内にあるR = 23.25 M星との関連を除外すること。
• スペクトルフィッティングと吸収モデル化を用いて、距離および固有の性質を評価すること。

提案手法

• X線エネルギー分布を抽出するため、ROSAT位置感受性比例計（PSPC）データを分析し、黒体モデルにフィットさせた。
• 黒体モデルを用いたスペクトルフィッティングにより、温度（kT = 92 ± 6 eV）および吸収密度（Nh = 1.1 ± 0.4 × 10^20 cm⁻²）を導出した。
• 6.5年間にわたる複数エポックのX線観測を実施し、フラックスまたはスペクトルの変動を探索した。
• ROSAT HRI誤差円内に存在する可能性のある対応体を特定するために、可視光画像を取得した。
• 明るい可視光対応体の欠如と軟X線スペクトルを根拠に、分離性および低放射度を推定した。
• データが若い中性子星冷却モデルと降着加熱モデルのどちらに整合するかを評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RX J1605.3+3249は既知の可視光対象物と関連しているか？ もしそうなら、X線源と物理的に結合しているか？
• RQ2 RX J1605.3+3249の固有X線スペクトルは何か？ これは熱的黒体放射モデルと一致するか？
• RQ3 RX J1605.3+3249のX線フラックスは時間経過とともに変化するか？ これにより放射メカニズムに何が示唆されるか？
• RQ4 X線放射は、古くなった中性子星への恒星間物質からの降着によって説明可能か？
• RQ5 X線放射は、冷却段階にある近隣の孤立中性子星と整合的か？

主な発見

• RX J1605.3+3249のX線スペクトルは、温度がkT = 92 ± 6 eV、吸収密度がNh = 1.1 ± 0.4 × 10^20 cm⁻²である黒体モデルに最もよくフィットした。
• 6.5年間のベースラインで、顕著なフラックスまたはスペクトル変動は検出されず、長期的な安定性が示された。
• ROSAT HRI誤差円内に存在するのは唯一R = 23.25 M星であり、X線源と物理的に結合しているにはあまりに明るくない。
• 明るい可視光対応体の欠如と軟X線スペクトルは、RX J1605.3+3249が近隣の孤立中性子星であると特定する根拠となる。
• 長期間にわたるX線安定性は、恒星間物質からの降着加熱よりも若い中性子星冷却仮説を支持する。
• データは二つの可能性のあるメカニズムの明確な区別を許さないが、安定性は降着駆動の変動を強く否定する。