[论文解读] Peak Luminosities of Bursts from GRO J1744-28 measured with the RXTE PCA

K. Jahoda, M. J. Stark+4 more|arXiv (Cornell University)|Dec 29, 1997

High-pressure geophysics and materials被引用 4

一句话总结

本文提出了一种新颖的漏时效应校正模型，可从RXTE PCA对GRO J1744-28在强烈X射线爆发期间的观测数据中准确重建真实计数率，从而实现对峰值光度的精确测量。作者推断，在1996年1月和1997年1月的爆发期间，爆发峰值光度达到约爱丁顿光度的100倍，持续辐射与爆发辐射的辐射通量比约为34。

ABSTRACT

GRO J1744-28, discovered by BATSE in December 95, is the second neutron star system known to produce frequent accretion powered bursts. The system has been regularly monitored with the RXTE PCA since the peak of the first outburst in January 96 at which time the observed persistent and bursting count rates were ~25,000 ct/sec and ~150,000 ct/sec, with corresponding instrumental deadtimes of ~10% and > 50%. We present a model which allows the reconstruction of the true incident count rate in the presence of enormous deadtime and use the model to derive a history of the peak luminosities and fluences of the bursts as a function of time. During the peak of the January 1996 and January 1997 outbursts, when the persistent emission was > 1 Crab, we infer peak luminosities of ~100 times the Eddington luminosity, and a ratio of persistent emission to integrated burst emission of ~34.

研究动机与目标

• 在RXTE PCA数据中存在极端漏时效应的情况下，准确测量GRO J1744-28 X射线爆发的真实峰值光度。
• 开发一种校正仪器漏时效应的模型，适用于高计数率爆发事件，实现可靠的通量重建。
• 确定1996年和1997年爆发期间爆发峰值光度和总辐射通量的演化过程。
• 量化爆发周期内持续辐射与总爆发辐射之间的比例。
• 增进对具有高爆发重复率的中子星系统中吸积驱动爆发行为的理解。

提出的方法

• 开发了一种漏时效应校正模型，用于从RXTE PCA数据中观测到的、受漏时效应影响的计数率中重建真实入射计数率。
• 该模型考虑了高漏时（爆发期间超过50%）对测量计数率产生的非线性影响。
• 通过利用已知的仪器漏时特性以及观测到的计数率历史，推断真实通量。
• 基于校正后的爆发光 light curves 推导出峰值光度，假设源的距离已知。
• 从校正后的光 light curves 计算持续辐射和总爆发辐射通量，以确定其比例。
• 该方法应用于GRO J1744-28在1996年1月和1997年1月爆发期间收集的数据。

实验结果

研究问题

• RQ1 在对极端漏时效应进行校正后，GRO J1744-28 X射线爆发的真实峰值光度是多少？
• RQ2 在爆发周期内，持续辐射与总辐射能量相比如何？
• RQ3 能否开发出一种可靠的校正模型，以从PCA数据中重建高计数率爆发事件期间的真实通量？
• RQ4 1996年和1997年爆发期间，爆发峰值光度和通量如何随时间演化？
• RQ5 GRO J1744-28中的爆发特性在多大程度上超过了爱丁顿极限？

主要发现

• 在1996年1月和1997年1月的爆发期间，GRO J1744-28爆发的峰值光度达到约爱丁顿光度的100倍。
• 在爆发峰值期间，持续辐射与总爆发辐射通量之比约为34。
• 漏时效应校正模型在爆发期间仪器漏时超过50%的情况下，仍能成功重建真实入射计数率。
• 爆发峰值期间的持续通量超过1 Crab，证实了强烈的吸积活动。
• 爆发峰值光度与超爱丁顿辐射一致，表明存在强烈的辐射压力效应。
• 该模型使能够从RXTE PCA数据中可靠地推导出爆发峰值光度和通量的历史。