[論文レビュー] On the nature of Be/X-ray binaries

I. Negueruela|ArXiv.org|Jul 15, 1998

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 2被引用数 12

ひとこと要約

本稿では、既知のすべてのBe/X線連星が中性子星を有しているのではなく白色矮星を有しているという仮説に反論し、中性子星が存在することを主張している。X線の多様な挙動（一時的増光、持続的放射、あるいは両方の組み合わせ）は、軌道の大きさによって説明される。近い軌道では、遠心力による吸着抑制が生じ、一時的増光が発生する。一方、広い軌道では、持続的放射が生じる。

ABSTRACT

It has been suggested that most Be/X-ray binaries are low X-ray luminosity nearby objects, containing white dwarfs (Chevalier & Ilovaisky 1998). We show that existing evidence indicates that all known Be/X-ray binaries are relatively bright X-ray sources containing neutron stars and that the spectral distribution of this group differs considerably from that of isolated Be stars. We suggest that the different X-ray properties of the systems can be explained by the sizes of the orbits of the neutron stars. Systems with close orbits are bright transients which show no quiescent emission as a consequence of centrifugal inhibition of accretion. Systems with wide orbits are persistent sources and display no large outbursts. Systems with intermediate orbits present a mixture of both behaviours.

研究の動機と目的

• Be/X線連星が白色矮星を有しているという仮説に反論すること。
• Be/X線連星における観測されたX線挙動の多様性（一時的 vs. 持続的）を説明すること。
• X線光曲線の特徴と中性子星系の軌道パラメータを関連付けること。
• Be/X線連星と孤立したBe星との間のスペクトル的差異が、中性子星由来を支持することを示すこと。
• 軌道サイズと吸着ダイナミクスに基づいた、Be/X線連星におけるX線挙動の統一的モデルを提示すること。

提案手法

• 既存のX線放射度データおよびBe/X線連星のスペクトル分布を分析すること。
• 孤立したBe星のX線特性とBe/X線連星のX線特性を比較し、特徴的な差異を特定すること。
• 軌道サイズに基づいてシステムを分類する：近い、中間的、広い軌道。
• 近い軌道を有する系において、遠心力による吸着抑制を用いて吸着ダイナミクスをモデル化すること。
• 軌道サイズと観測されたX線挙動との関連を結びつける：近い軌道では一時的増光、広い軌道では持続的放射。
• 文献からの観測データを用いて、分類と挙動モデルを裏付けること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Be/X線連星は主に中性子星を有しているのか、それとも白色矮星を有しているのか？
• RQ2 Be/X線連星におけるX線挙動の変動（一時的 vs. 持続的）の原因は何か？
• RQ3 軌道サイズは、Be/X線連星における吸着とX線放射にどのように影響するか？
• RQ4 Be/X線連星と孤立したBe星を区別するスペクトル的差異は何か？
• RQ5 Be/X線連星におけるX線挙動の全範囲を説明できる統一的モデルは存在するか？

主な発見

• 既知のすべてのBe/X線連星は相対的に明るいX線源であり、白色矮星を有する低放射度系という仮説に反する。
• Be/X線連星のスペクトル分布は、孤立したBe星とは顕著に異なり、中性子星由来を支持する。
• 近い軌道を有する系では、遠心力による吸着抑制のため、明るい一時的増光が発生し、静止状態の放射は観測されない。
• 広い軌道を有する系は持続的X線源であり、大規模な増光を示さない。
• 中間的軌道を有する系は、一時的および持続的挙動の両方を示す。
• 軌道サイズが、Be/X線連星におけるX線挙動を決定づける主要なパラメータであり、観測された多様性を一貫して説明する。