[论文解读] Discovery of the X-ray transient SAX J1808.4-3658, a likely low mass X-ray binary

J. J. M. in ’t Zand, J. Heise+5 more|ArXiv.org|Feb 9, 1998

Astrophysical Phenomena and Observations被引用 8

一句话总结

该论文报告了利用贝皮索斯卫星的广角相机发现X射线暂现源SAX J1808.4-3658，确认其为一颗可能包含中子星的低质量X射线双星。两次具有双峰光变曲线、接近爱丁顿极限的明亮I型X射线爆发，暗示其距离约为4 kpc，证实其为中子星双星系统。

ABSTRACT

We report the discovery of a fairly bright transient during observations with the Wide Field Cameras on board the BeppoSAX satellite in September 1996. It was detected at a peak intensity of 0.1 Crab (2 to 10 keV) and lasted between 6 and 40 days above a detection threshold of 2 mCrab. Two very bright type I X-ray bursts were detected from this transient in the same observations. These almost certainly identify this X-ray transient as a low-mass X-ray binary with a neutron star as compact component. The double-peaked time history of both bursts at high energies suggests a peak luminosity close to the Eddington limit. Assuming this to be true implies a distance to this object of 4 kpc.

研究动机与目标

• 确定1996年9月新探测到的X射线暂现源的性质。
• 判断该暂现源是否与低质量X射线双星（LMXB）系统一致。
• 利用爆发光度估计值约束源的距离。
• 在中子星吸积物理背景下研究I型X射线爆发的特性。

提出的方法

• 利用搭载在贝皮索斯卫星上的广角相机对暂现源进行观测。
• 分析X射线光 light curves 以检测并表征I型爆发。
• 从高能段双峰爆发轮廓中估算峰值光度。
• 将爆发光度与爱丁顿极限进行比较，以推断源的距离。
• 假设爱丁顿极限以推导出约4 kpc的距离估计值。
• 通过与已知LMXB行为和爆发特性对比，验证源的特征。

实验结果

研究问题

• RQ1 1996年9月探测到的X射线暂现源SAX J1808.4-3658的性质是什么？
• RQ2 I型X射线爆发的存在是否证实该暂现源包含一颗中子星？
• RQ3 观测到的爆发峰值光度是多少，与爱丁顿极限相比如何？
• RQ4 若假设爆发达到爱丁顿光度，源的距离是多少？
• RQ5 该暂现源是否与低质量X射线双星的特征一致？

主要发现

• 在1996年9月的贝皮索斯观测中，X射线暂现源SAX J1808.4-3658在2–10 keV能量段的峰值强度达到0.1 Crab。
• 从该源探测到两次极为明亮的I型X射线爆发，强烈表明其为含中子星的低质量X射线双星系统。
• 高能段爆发的双峰时间演化特征表明其峰值光度接近爱丁顿极限。
• 假设光度达到爱丁顿极限，则推断该源的距离约为4 kpc。
• 该暂现源的行为，包括爆发特性及在2 mCrab以上持续6–40天的特征，与已知LMXB系统一致。
• 基于爆发探测和光度约束，该源被归类为很可能的低质量X射线双星。