[논문 리뷰] Peak Luminosities of Bursts from GRO J1744-28 measured with the RXTE PCA

K. Jahoda, M. J. Stark외 4명|arXiv (Cornell University)|1997. 12. 29.

High-pressure geophysics and materials인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 RXTE PCA 관측에서 GRO J1744-28의 강력한 X선 폭발 기간 동안 실제 카운트 레이트를 정확하게 재구성하기 위한 새로운 死시간 보정 모델을 제시한다. 이를 통해 피크 광도를 정밀하게 측정할 수 있으며, 저자들은 1996년 1월과 1997년 1월 폭발 기간 동안 폭발 피크 광도가 약 100배의 Eddington 광도에 도달했고, 지속적 방출 대 폭발 방출 에너지 비율이 약 34임을 추론한다.

ABSTRACT

GRO J1744-28, discovered by BATSE in December 95, is the second neutron star system known to produce frequent accretion powered bursts. The system has been regularly monitored with the RXTE PCA since the peak of the first outburst in January 96 at which time the observed persistent and bursting count rates were ~25,000 ct/sec and ~150,000 ct/sec, with corresponding instrumental deadtimes of ~10% and > 50%. We present a model which allows the reconstruction of the true incident count rate in the presence of enormous deadtime and use the model to derive a history of the peak luminosities and fluences of the bursts as a function of time. During the peak of the January 1996 and January 1997 outbursts, when the persistent emission was > 1 Crab, we infer peak luminosities of ~100 times the Eddington luminosity, and a ratio of persistent emission to integrated burst emission of ~34.

연구 동기 및 목표

• RXTE PCA 데이터에서 극도로 높은 死시간 영향을 받는 상황에서도 GRO J1744-28의 X선 폭발 피크 광도를 정확하게 측정하기 위해.
• 고카운트 레이트 폭발 사건 동안 기구적 死시간을 보정할 수 있는 모델을 개발하여 신뢰할 수 있는 복사율 재구성 가능하게 하기 위해.
• 1996년과 1997년 폭발 기간 동안 폭발 피크 광도와 통합 방출 에너지의 시간에 따른 변화를 규명하기 위해.
• 폭발 주기 전체 동안 지속적 방출 대 총 폭발 방출 에너지 비율을 정량화하기 위해.
• 고빈도 폭발 빈도를 보이는 중성자별 시스템에서의 질량 축적에 의해 촉발되는 폭발 행동을 더 잘 이해하기 위해.

제안 방법

• RXTE PCA 데이터에서 관측된 死시간에 의한 열악한 카운트 레이트로부터 진짜 입사 카운트 레이트를 재구성하기 위한 死시간 보정 모델을 개발하였다.
• 폭발 기간 동안 50%를 초과하는 극도로 높은 死시간이 측정된 카운트 레이트에 미치는 비선형적 영향을 모델이 고려한다.
• 기구적 死시간 특성과 관측된 카운트 레이트 기록을 이용하여 진짜 복사율을 추론한다.
• 보정된 폭발 라이트 커브에서 피크 광도를 유도하였으며, 이는 소스까지의 거리 가정에 기반한다.
• 보정된 라이트 커브에서 지속적 방출과 통합 폭발 방출 에너지를 계산하여 그 비율을 산정한다.
• 이 방법은 GRO J1744-28의 1996년 1월과 1997년 1월 폭발 기간 동안 수집된 데이터에 적용되었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 극도로 높은 死시간 영향을 보정한 후 GRO J1744-28의 X선 폭발 피크 광도는 얼마인가?
• RQ2 폭발 주기 전체 동안 지속적 방출은 총 폭발 방출 에너지와 비교해 어떻게 되는가?
• RQ3 고카운트 레이트 폭발 사건 기간 동안 PCA 데이터로부터 진짜 복사율을 신뢰성 있게 재구성할 수 있는 보정 모델을 개발할 수 있는가?
• RQ4 1996년과 1997년 폭발 기간 동안 폭발 피크 광도와 방출 에너지의 변화는 어떠한가?
• RQ5 GRO J1744-28의 폭발 특성은 Eddington 한계를 어느 정도 초월하는가?

주요 결과

• 1996년 1월과 1997년 1월 폭발 기간 동안 GRO J1744-28의 폭발 피크 광도는 약 100배의 Eddington 광도에 도달한다.
• 폭발의 피크 기간 동안 지속적 방출 대 통합 폭발 방출 에너지 비율은 약 34로 확인된다.
• 폭발 기간 동안 기구적 死시간이 50%를 초과하더라도, 死시간 보정 모델이 진짜 입사 카운트 레이트를 성공적으로 재구성한다.
• 폭발 피크 기간 동안 지속적 방출 세기는 1 Crab을 초과하여 강력한 질량 축적 활동을 확인한다.
• 폭발 피크 광도는 초-Eddington 방출과 일치하여 강력한 복사압 효과를 시사한다.
• 이 모델은 RXTE PCA 데이터로부터 폭발 피크 광도와 방출 에너지의 신뢰할 수 있는 역사적 추적을 가능하게 한다.