[논문 리뷰] The New AM Her System RX J0704.2+6203. Northern Twin of BL Hyi

G. Tovmassian, Paula Szkody외 7명|ArXiv.org|2001. 10. 02.

Astrophysical Phenomena and Observations참고 문헌 14인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 궤도 주기가 97.27분이고 자기장 강도가 약 20 MG인 새로운 자기장 카타클리스틱 변수(AM Her형 폴라)인 RX J0704.2+6203을 식별하고 특성화한다. 광학 스펙트로스코피와 광도 측정을 통해 이 시스템은 잘 알려진 폴라 BL Hyi의 북반구 이중성임을 확인하였으며, 방사선에 의해 가열된 2차 성성의 흡수 성분이 방사선선에서 감지되지 않아, 다른 AM Her 시스템과는 다를 수 있는 응집 메커니즘 또는 시스템 기하학적 특성을 시사한다.

ABSTRACT

We report here on the identification and study of the optical counterpart of the ROSAT source RX J0704.2+6203. Extensive spectral and photometric observation showed that the object belongs to the class of magnetic Cataclysmic Variables. We determined the orbital period of the system to be 97.27m and estimated the strength of its magnetic field to be on the order of 20 MG. The system was observed in both high and low states, common for its class. Other parameters of the magnetic close binary system were estimated. The spectral and photometric behavior of the object is similar to that of the well studied polar BL Hyi.

연구 동기 및 목표

• ROSAT X선 소스 RX J0704.2+6203의 광학 대응체를 식별하고 특성화하기.
• 이 시스템의 궤도 주기, 자기장 강도, 응집 행동을 규명하기.
• 기존의 AM Her 시스템, 특히 BL Hyi와의 유사성을 비교하여 스펙트럼 및 광도 행동 측면에서 유사성을 평가하기.
• 대부분의 AM Her 시스템에서 흔한 방사선에 의해 가열된 2차 성성의 흔적을 방사선선에서 관측할 수 없는 이유를 조사하기.
• 도플러 탐사법을 사용하여 응집 흐름의 속도 구조를 매핑하고 방사선선의 기원을 확인하기.

제안 방법

• 2.1m 천체망원경(오랑 OAN SPM)을 사용하여 Boller & Chivens 스펙트로그래프(4–5 Å FWHM 해상도)로 광학 스펙트로스코피를 수행하였다.
• 2.1m 천체망원경에 장착된 Camila IR 카메라로 J-대역 광도 측정을 수행하여 여러 궤도 주기를 모니터링하였다.
• ROSAT PSPC X선 데이터를 분석하여 스펙트럼 매개변수를 유도하였으며, 흑체 및 열적 브레멘스트랄링 모델에 적합시켰다.
• 최대 엔트로피 방법(MEM)을 사용하여 위상 정렬 스펙트럼에서 속도 맵을 재구성하기 위해 도플러 탐사법을 적용하였다.
• 탐사법에 대해 임의의 궤도 위상 0점을 사용하였으며, 응집 흐름 특징이 기대되는 형태와 일치함으로써 검증되었다.
• 관측된 흐름 형상과 이론적 기대치를 비교하여 시스템 매개변수(기울기, 질량 비율, 자기장)를 추정하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 ROSAT 소스 RX J0704.2+6203의 광학 대응체의 성격은 무엇인가요?
• RQ2 이 시스템의 궤도 주기와 자기장 강도는 무엇인가요?
• RQ3 RX J0704.2+6203의 응집 행동은 BL Hyi와 비교하여 빛의 세기 변화와 방사선선의 구조 측면에서 어떻게 다를까요?
• RQ4 대부분의 AM Her 시스템과는 달리, 방사선선에서 방사선에 의해 가열된 2차 성성의 기여가 감지되지 않는 이유는 무엇일까요?
• RQ5 도플러 탐사법으로 드러난 응집 흐름의 공간적 및 속도 분포는 어떻게 되나요?

주요 결과

• RX J0704.2+6203의 궤도 주기는 97.27분으로, AM Her 시스템의 주기 분포에서 100분 피크에 위치한다.
• 이 시스템은 약 20 MG의 자기장 강도를 보이며, 이는 이중극자 자기장 구조와 일치한다.
• 이 시스템은 고상태와 저상태 사이에서 변동성을 보이며, 사이클로트론 복사 강도가 저상태에서 약 2등급 감소하여 응집 속도 또는 응집 면적의 약 6배 감소를 암시한다.
• 도플러 탐사법은 기여성 성분이 더 강한 He ii 선과 함께 기여성 성분이 더 강한 Hβ 선을 포함한 긴장된 방사선 특징을 보이며, 기여성 성분이 주로 기여성 성분에서 유래함을 확인한다.
• 도플러 맵에서 방사선에 의해 가열된 2차 성성과 관련된 뚜렷한 고속점이 관측되지 않아, 2차 성성의 가열이 미미함을 시사하며, 이는 대부분의 AM Her 시스템과의 주요 차이점이다.
• 유도된 기울기 각도는 30°에서 60° 사이이며, 자기장 벡터와 자전축 사이의 각도는 120°에서 150° 사이로, 고기울기·고자기장 시스템과 일치한다.