[論文レビュー] XRBcats: Galactic High Mass X-ray Binary Catalogue

Marvin Neumann, Artur Avakyan+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 28, 2023

Astrophysical Phenomena and Observations被引用数 7

ひとこと要約

本論文では、ガイラ、2MASS、スイフト、XMM-ニュートン、チャンドラ、インテグラルからの多波長データを統合し、169個の銀河系高質量X線連星（HMXBs）を網羅的かつ最新のものとした包括的で包括的なカタログ、XRBcatsを提示する。このカタログは、ソース名、座標、距離、等級、X線フラックス、コンパクト天体の性質を統合し、クロスリファレンスと発見図を含んでおり、従来のカタログと比較してデータの一貫性と完成度が著しく向上している。

ABSTRACT

We present a new catalogue of high mass X-ray binaries (HMXBs) in the Galaxy that we call the Galactic High Mass X-ray Binary Catalogue (XRBcats), which improves upon the most recent of such catalogues. We include new HMXBs discovered since previous publications and revise the classification for several objects previously considered HMXBs or HMXB candidates. The catalogue includes basic information (e.g. source names, coordinates, types), other data (e.g. distance and X-ray flux estimates, binary system parameters), and other characteristic properties of the 169 HMXBs catalogued. We also present finding charts in several bands from the infrared to hard X-rays for each object. The aim of this catalogue is to provide a list of all currently known Galactic HMXBs, including basic information on both compact objects and non-degenerate counterpart properties (where available). We also include objects tentatively classified as HXMBs in the literature and give a brief motivation for the classification in each case. The catalogue is compiled based on a search of known HMXBs and candidates in all publicly available databases and literature published before May 2023. The relevant properties in various wavelength bands were collected for all objects, either from the literature or using data provided by large-scale surveys. For the latter case, the counterparts in each individual survey were found by cross-correlating positions of identified HMXBs with relevant databases. An up-to-date catalogue of Galactic HMXBs is presented to facilitate research in this field. Our goal was to collect a larger set of relevant HMXB properties in a more uniform way compared to previously published works.

研究の動機と目的

• 今後のX線および多波長研究を支援するため、既知のすべての銀河系高質量X線連星（HMXBs）を統合的かつ最新のものとしたカタログを構築すること。
• 主な調査および文献からの多バンド光度測定値とX線フラックス測定値を統合することで、データの一貫性と完成度を向上させること。
• 以前にカタログ化されたHMXBsおよび候補の分類を再検討し、根拠を添えて一時的HMXB同定を含む。
• 各ソースの赤外線からハードX線バンドにわたる発見図を提供し、観測フォローアップを支援すること。
• ガイラDR3およびその他の高精度の位置測定および光度測定データを用いて、距離、質量、および光度推定値の信頼性を向上させること。

提案手法

• 2023年5月以前に発表された文献および公開データベース（SIMBAD、CDS、ガイラDR3、2MASS、CatWISE）からのHMXBデータの体系的収集。
• 大規模調査データベース（例：ガイラ、2MASS、CatWISE）との位置のクロス相関により、多バンド光度対応物を同定および抽出。
• XMM-ニュートン、チャンドラ、スイフト/XRT、スイフト/BAT、インテグラルからのX線フラックス測定値を統合し、各機器ごとに最小〜最大フラックス範囲を報告。
• エヴァンズら（2020）のパワーロー スペクトルモデルを用いて、各ソースの中性水素吸収率密度を推定。
• ガイラDR3、ベイラー＝ジョーンズら（2021）、アンダースら（2022）を用いた距離推定値（平均、最小、最大）を導出。文献値が利用可能な場合はそれらも併記。
• 文献および天体物理学的モデリングから得た星のパラメータ（Teff、Lopt）およびコンパクト天体の質量制限（平均、低、高）を収集。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 現在、再分類および新規発見を含め、最も包括的かつ一貫性のある銀河系HMXBのリストは何か？
• RQ2 ガイラ、2MASS、スイフト、XMM-ニュートン、チャンドラ、インテグラルからの多波長光度測定値およびX線フラックス測定値は、HMXB集団全体でどのように比較されるか？
• RQ3 HMXBの距離推定値で最も信頼性が高く、ガイラベースと文献由来の値と比較するとどうなるか？
• RQ4 効用温度、光度、コンパクト天体質量などの物理的パラメータは、サブタイプ（BeXBs、SGXBs、SFXTs）ごとにどのように変化するか？
• RQ5 赤外線からハードX線にわたる複数バンドの発見図を含めることの、観測的および分類的意義は何か？

主な発見

• XRBcatsカタログには、169個の確認済みまたは候補の銀河系HMXBが含まれており、以前はHMXB候補としてリストアップされていた複数のソースについても、分類が更新されている。
• X線フラックスは、XMM-ニュートン（0.2–12.0 keV）、チャンドラ（0.5–7.0 keV）、スイフト/XRT（0.3–10.0 keV）、スイフト/BAT（14–195 keV）、インテグラル（17–60 keV）の複数のエネルギー帯にわたり報告されており、各機器ごとに最小〜最大値が提示されている。
• 距離推定値はガイラDR3および他のソースから導出されており、各HMXBについて平均値、最小値、最大値が報告されており、従来の単一値近似を大幅に改善している。
• ガイラDR3データを用いた有効温度（Teff）および光学光度（Lopt）の推定により、サンプル全体における一貫性が向上している。
• G、V、J、H、K、W1、W2バンドの光度が誤差とともに収集されており、多バンド分析および対応物同定が可能になっている。
• サイクロトロン線エネルギー、パルセーション周期、軌道パラメータ、スペクトルデータの参照がカタログに含まれており、直接追跡可能でさらなる分析が可能になっている。