[论文解读] 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 12

一句话总结

本文主张所有已知的Be/X射线双星系统均包含脉冲星而非白矮星，挑战了其为低光度白矮星系统的假设。该文通过轨道大小解释X射线行为的多样性：轨道较近的系统因离心力抑制吸积而产生暂现性爆发，轨道较宽的系统则产生持续性辐射。

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.

研究动机与目标

• 挑战Be/X射线双星系统中存在白矮星而非脉冲星的假设。
• 解释Be/X射线双星中观测到的X射线行为多样性（暂现性与持续性）。
• 将X射线光曲线特征与脉冲星系统的轨道参数相关联。
• 证明Be/X射线双星与孤立Be星之间的光谱差异支持其脉冲星起源。
• 基于轨道大小与吸积动力学，提出一个统一的X射线行为模型。

提出的方法

• 分析现有Be/X射线双星的X射线光度数据与光谱分布。
• 将Be/X射线双星的X射线特性与孤立Be星的特性进行比较，以识别区分性特征。
• 根据轨道大小对系统进行分类：近轨道、中等轨道与宽轨道。
• 在近轨道系统中，利用离心力抑制模型模拟吸积动力学。
• 将轨道大小与观测到的X射线行为相关联：近轨道系统产生暂现性爆发，宽轨道系统产生持续性辐射。
• 利用文献中的观测数据支持分类与行为模型。

实验结果

研究问题

• RQ1 Be/X射线双星系统主要包含脉冲星还是白矮星？
• RQ2 是什么导致了Be/X射线双星中X射线行为的差异（暂现性与持续性）？
• RQ3 轨道大小如何影响Be/X射线双星中的吸积与X射线辐射？
• RQ4 Be/X射线双星与孤立Be星之间的光谱差异是什么？
• RQ5 能否建立一个统一模型来解释Be/X射线双星中全部X射线行为？

主要发现

• 所有已知的Be/X射线双星都是相对明亮的X射线源，与低光度白矮星系统的假设相矛盾。
• Be/X射线双星的光谱分布与孤立Be星显著不同，支持其脉冲星起源。
• 轨道较近的系统因吸积受离心力抑制而表现出明亮的暂现性爆发，且无休止态辐射。
• 轨道较宽的系统为持续性X射线源，不表现出大规模爆发。
• 轨道中等的系统表现出暂现性与持续性行为的混合特征。
• 轨道大小是决定Be/X射线双星X射线行为的关键参数，为观测到的行为多样性提供了连贯的解释。