[論文レビュー] XMM-Newton observation of the young open cluster Blanco 1. I. X-ray spectroscopy and photometry

I. Pillitteri, G. Micela+3 more|ArXiv.org|Mar 12, 2004

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 23被引用数 11

ひとこと要約

本研究では、XMM-Newtonデータを用いて、若年星団Blanco 1の最初のX線分光および光度測定が行われ、88%の完全度で190個のX線源が検出された。活性星の静止状態X線スペクトルに最もよく合うのは2温度プラズマモデル（0.3 keVおよび1 keV）であり、これは他の若年星団（例：プレアデス星団）と一致するコロナ放射を示している。

ABSTRACT

We present an X-ray study of the high metallicity young open cluster Blanco 1 based on XMM--Newton data. X-ray spectroscopy of cluster members is presented for the first time as well as new X-ray distribution functions of late-type stars. We detected all known dF and dG stars in the EPIC field and 80% and 90% of dK and dM stars, respectively. The X-ray spectral analysis of the X-ray brightest cluster stars and X-ray color analysis of a larger sample show that a model with two temperatures (at about 0.3 and 1 keV) explains the quiescent activity phase spectra. We discuss also the nature of unidentified X-ray sources in the observed region and their X-ray spectral properties.

研究の動機と目的

• XMM-Newtonを用いて、若年開放星団Blanco 1における晩期型星の最初のX線分光測定を実施すること。
• 以前のROSAT観測と比較して、星団メンバーの検出完全度を向上させること。
• 星団内のdF、dG、dK、およびdM型星のX線光度関数（XLD）を分析すること。
• 未同定X線源のスペクトル的性質を調査し、星団メンバーである可能性を評価すること。
• 高い金属量（[Fe/H] = +0.23 dex）が若年星のX線活性およびコロナ放射に与える影響を調査すること。

提案手法

• XMM-NewtonのEPICカメラ（MOS1、MOS2、およびpn）を用いて、50 ksecの観測でX線データを収集した。
• MOSおよびpnデータを統合した上で、ウェーブレットベースの源検出アルゴリズムを適用し、感度と検出完全度を最大化した。
• XSPECフィッティングツールを用いて、6つの明るい星団源に対して低分解能X線分光測定を実施し、プラズマ放射をモデル化した。
• X線スペクトルを単一および二温度プラズマモデル（APEC）でフィットさせ、コロナ温度および放射度を特徴づけた。
• 2つの色インデックスを用いたX線色-色図を用いて、スペクトル型を分類し、既知の星団メンバーと比較した。
• 光学／赤外カタログ（GSC-II、USNO-B1、2MASS）とX線源をクロス相関させ、メンバー性およびスペクトル型を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高金属量を示す開放星団Blanco 1における活性星のX線スペクトルエネルギー分布は何か？
• RQ2 Blanco 1のdM型星のX線光度関数は、プレアデス星団および他の若年星団と比べてどのように異なるか？
• RQ3 領域内の未同定X線源の性質は何か？また、そのスペクトル的特徴は星団コロナと一致するか？
• RQ4 Blanco 1の高い金属量が、観測されたX線コロナ放射の性質にどの程度影響を与えているか？
• RQ5 星団のX線放射は2温度プラズマモデルで説明可能か？他の若年星形成星団と比較するとどうなるか？

主な発見

• XMM-Newtonでは190個のX線源が検出され、星団メンバーの検出完全度は61%から88%に向上した。
• 最も明るい星団星のX線スペクトルは、それぞれ約0.3 keVおよび約1 keVの2温度プラズマモデルで最もよくフィットし、静止状態のコロナ活性を示している。
• 両温度成分の放射度は類似しており、コロナ内での低温および高温プラズマの寄与がバランスしていることを示唆している。
• フレアを示す低質量星（番号26）は、約0.65 keVの1温度モデルで最もよくフィットし、高い吸収（NH ~1.6×10²¹ cm⁻²）を示したが、低金属量（0.03 Z☉）であるため、非太陽系組成の可能性がある。
• M1Veスペクトル型でX線光度log LX = 29.13を示す星（BLX 16、番号169）は、星団メンバーとしての整合性があり、dM型X線放射と一致しており、新たな低質量星団メンバーである可能性がある。
• 未同定源（合計64個）は多様なX線色を示すが、2つは星団コロナと一致するスペクトル的特徴を示しており、新たな星団メンバーまたは活性な場所星である可能性がある。