[论文解读] The Be/X-ray binary A0535+26 during its recent 2009/2010 outbursts

I. Caballero, K. Pottschmidt+21 more|arXiv (Cornell University)|Jul 18, 2011

Astrophysical Phenomena and Observations被引用 4

一句话总结

本研究利用 INTEGRAL、RXTE、Suzaku 和 Swift 的多波段 X 射线观测，调查了 A0535+26 在 2009/2010 年爆发期间的情况。尽管 X 射线通量显著变化，包括双峰爆发和巨幅爆发，但回旋线能量在光度变化过程中保持稳定，这与其它脉动星中预期的回旋能量与吸积率呈反相关的趋势相矛盾。

ABSTRACT

The Be/X-ray binary A0535+26 showed a giant outburst in December 2009 that reached ~5.14 Crab in the 15-50 keV range. Unfortunately, due to Sun constraints it could not be observed by most X-ray satellites. The outburst was preceded by four weaker outbursts associated with the periastron passage of the neutron star. The fourth of them, in August 2009, presented a peculiar double-peaked light curve, with a first peak lasting about 9 days that reached a (15-50 keV) flux of 440 mCrab. The flux then decreased to less than 220 mCrab, and increased again reaching 440 Crab around the periastron. The outburst was monitored with INTEGRAL, RXTE, and Suzaku TOO observations. One orbital period (~111 days) after the 2009 giant outburst, a new and unexpectedly bright outburst took place (~1.4Crab in the 15-50 keV range). It was monitored with TOO obs ervations with INTEGRAL, RXTE, Suzaku, and Swift. First results of the spectral and timing analysis of these observations are presented, with a specific focus on the cyclotron lines present in the system and its variation with the mass accretion rate.

研究动机与目标

• 研究 A0535+26 在 2009/2010 年爆发期间的谱和时域特性，特别关注回旋线的行为。
• 理解 2009 年 8 月观测到的不寻常双峰光曲线的成因。
• 调查在巨幅和正常爆发期间，回旋线能量是否随质量吸积率变化。
• 探讨 Be 伴星中光学吸积盘的形成与 X 射线爆发活动之间的关联。
• 确定 2010 年 4 月的爆发是否违背了标准爆发重复模型。

提出的方法

• 利用 INTEGRAL、RXTE、Suzaku 和 Swift 在多次爆发期间的同步观测数据。
• 对 X 射线数据进行谱拟合，以测量不同通量状态下回旋线能量和深度。
• 利用 RXTE 数据分析脉动周期演化，追踪爆发期间脉冲星自转行为。
• 将 X 射线光曲线与光学 Hα 数据相关联，评估 Be 恒星伴星中吸积盘的形成情况。
• 使用 Swift-BAT 光曲线监测通量演化，识别爆发的开始和峰值时间。
• 对 HEXTE 数据应用背景建模技术，特别是在巨幅爆发期间，以确保回旋线测量的准确性。

实验结果

研究问题

• RQ1 是什么原因导致 A0535+26 在 2009 年 8 月爆发中观测到双峰光曲线？
• RQ2 在爆发期间，A0535+26 的回旋线能量是否像其他脉动星一样随 X 射线光度显著变化？
• RQ3 为什么在巨幅爆发后不久，2010 年 4 月出现了明亮爆发，这与典型的爆发重复模式相悖？
• RQ4 2009 年巨幅爆发期间回旋线能量的演化与以往爆发相比有何不同？
• RQ5 Be 恒星周围存在去质量盘的程度在多大程度上与 X 射线爆发的时机和强度相关？

主要发现

• 2009 年 8 月的爆发表现出双峰光曲线，两个通量峰值均约为 440 mCrab，中间有一个下降至 <220 mCrab 的凹陷。
• 2009 年巨幅爆发在 15–50 keV 能段的通量达到约 5.14 Crab，但仅由 RXTE 观测到，因太阳约束而受限。
• 2010 年 4 月的爆发在 15–50 keV 能段的通量达到约 1.4 Crab，出人意料地在巨幅爆发后仍非常明亮。
• 在 2010 年 4 月的爆发期间，基频回旋线能量保持稳定在约 43.4 keV，一次 INTEGRAL 观测测得的值为 43.4 ± 0.3 keV。
• 尽管通量变化显著，在 2009 年 12 月巨幅爆发和 2010 年 4 月爆发期间均未观测到回旋线能量的显著变化。
• 2009 年 8 月至 12 月期间，Hα 等效宽度显著增加，表明 Be 恒星中吸积盘在增长，这可能解释了双峰光曲线的成因。