[论文解读] The isolated neutron star candidate RBS1223 (1RXS J130848.6+212708)

A. Schwope, G. Hasinger+3 more|arXiv (Cornell University)|Nov 20, 1998

Astrophysical Phenomena and Observations被引用 6

一句话总结

该论文基于其极高的X射线与光学流量比（log(f_X/f_opt) > 4.1），并经由ROSAT HRI观测（位置精度1.6角秒）确认，将RBS1223 (1RXS J130848.6+212708) 确认为一个强的孤立中子星候选体。深度Keck成像排除了B ~ 26m以内的光学对应体，支持其被归类为类似RX J1856.4-3754和RX J0720.4-3125的热辐射孤立中子星。

ABSTRACT

In the ROSAT Bright Survey (RBS) we have almost completely optically identified the brightest ~2000 high-galactic latitude sources from the ROSAT All-Sky Survey Bright Source Catalogue (1RXS). A small number of sources has empty X-ray error circles on optical images. ROSAT HRI follow-up observations of RBS1223 (=1RXS J130848.6+212708), a soft object with extreme X-ray to optical flux ratio, have confirmed a relatively bright X-ray source, whose position could be determined to an accuracy of 1.6 arcsec (90%) due to the presence of a nearby, X-ray detected bright star. Deep Keck R- and B-band images of the field were taken, but the refined X-ray error circle remains empty to a limiting magnitude B ~ 26m. With an X-ray to optical flux ratio of log (f_X/f_opt)>4.1 this object is almost certainly an isolated neutron star, similar to the two so far best-known examples RX J1856.4-3754 and RX J0720.4-3125. We discuss limits on the number of similar objects in the RBS catalogue.

研究动机与目标

• 识别并表征ROSAT亮源巡天中一个光学误差圆内无源的软X射线源RBS1223的本质。
• 通过评估其X射线与光学流量比及缺乏可检测的光学对应体，判断RBS1223是否为孤立中子星。
• 利用深度光学成像，对ROSAT亮源巡天星表中类似孤立中子星的数量进行约束。
• 利用附近明亮恒星作为参考，提高X射线源的位置精度。
• 基于多波段数据，评估RBS1223作为热辐射孤立中子星的可能性。

提出的方法

• 利用附近X射线明亮恒星作为参考，通过ROSAT HRI观测将RBS1223的X射线位置精化至1.6角秒（90%置信度）。
• 开展深度Keck R波段和B波段成像，以在精化后的X射线误差圆内搜索光学对应体。
• 基于Keck曝光的深度，将光学搜索的极限星等定为B ~ 26m。
• 计算X射线与光学流量比为log(f_X/f_opt) > 4.1，以评估源的性质。
• 基于光学对应体未被探测到，推导出ROSAT亮源巡天星表中类似孤立中子星数量的统计极限。
• 通过与已知孤立中子星（如RX J1856.4-3754和RX J0720.4-3125）的比较，支持其分类。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于其X射线和光学特性，RBS1223是否与孤立中子星一致？
• RQ2 在深度成像极限下，RBS1223的真实光学对应体是什么（如果存在的话）？
• RQ3 根据光学对应体未被探测到的结果，ROSAT亮源巡天中预计存在多少个类似孤立中子星？
• RQ4 RBS1223极高的X射线与光学流量比是否支持其被归类为热辐射孤立中子星？
• RQ5 能否利用附近明亮恒星作为参考，准确确定RBS1223的X射线位置？

主要发现

• 利用附近明亮恒星作为参考，在ROSAT HRI观测中，将RBS1223的X射线位置精化至1.6角秒（90%置信度）。
• 深度Keck成像在精化后的X射线误差圆内未探测到任何光学对应体，极限星等为B ~ 26m。
• RBS1223的X射线与光学流量比为log(f_X/f_opt) > 4.1，表明其在光学亮度上极低，而X射线亮度极高。
• 极高的流量比与缺乏光学对应体强烈支持RBS1223被归类为孤立中子星，与RX J1856.4-3754和RX J0720.4-3125类似。
• 本研究对ROSAT亮源巡天星表中预期存在的类似孤立中子星数量设定了上限。
• 结果证实，RBS1223是少数已知具有强热辐射特征的孤立中子星候选体之一。