[论文解读] XRBcats: Galactic High Mass X-ray Binary Catalogue

Marvin Neumann, Artur Avakyan+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 28, 2023

Astrophysical Phenomena and Observations被引用 7

一句话总结

本论文介绍了XRBcats，这是一个全面且最新的银河系高光度X射线双星（HMXB）星表，共收录169个源，整合了来自Gaia、2MASS、Swift、XMM-Newton、Chandra和INTEGRAL的多波段数据。该星表汇集了源名称、坐标、距离、星等、X射线通量以及致密天体的性质，包含交叉参考和寻找图，显著提升了先前星表在数据一致性和完整性方面的表现。

ABSTRACT

We present a new catalogue of high mass X-ray binaries (HMXBs) in the Galaxy that we call the Galactic High Mass X-ray Binary Catalogue (XRBcats), which improves upon the most recent of such catalogues. We include new HMXBs discovered since previous publications and revise the classification for several objects previously considered HMXBs or HMXB candidates. The catalogue includes basic information (e.g. source names, coordinates, types), other data (e.g. distance and X-ray flux estimates, binary system parameters), and other characteristic properties of the 169 HMXBs catalogued. We also present finding charts in several bands from the infrared to hard X-rays for each object. The aim of this catalogue is to provide a list of all currently known Galactic HMXBs, including basic information on both compact objects and non-degenerate counterpart properties (where available). We also include objects tentatively classified as HXMBs in the literature and give a brief motivation for the classification in each case. The catalogue is compiled based on a search of known HMXBs and candidates in all publicly available databases and literature published before May 2023. The relevant properties in various wavelength bands were collected for all objects, either from the literature or using data provided by large-scale surveys. For the latter case, the counterparts in each individual survey were found by cross-correlating positions of identified HMXBs with relevant databases. An up-to-date catalogue of Galactic HMXBs is presented to facilitate research in this field. Our goal was to collect a larger set of relevant HMXB properties in a more uniform way compared to previously published works.

研究动机与目标

• 编制一份统一的、最新的银河系高光度X射线双星（HMXB）星表，以支持当前及未来的X射线与多波段研究。
• 通过整合主要巡天项目和文献中的多波段测光与X射线通量测量数据，提升数据的一致性与完整性。
• 重新评估先前已收录HMXB及其候选源的分类，包括对仅有初步证据的HMXB识别结果提供依据说明。
• 为每个源提供从红外到硬X射线波段的寻找图，以辅助后续观测。
• 利用Gaia DR3及其他高精度天体测量与测光数据，提升距离、质量与光度估计的可靠性。

提出的方法

• 系统性地从公开数据库（SIMBAD、CDS、Gaia DR3、2MASS、CatWISE）及2023年5月前发表的文献中收集HMXB数据。
• 将HMXB位置与大规模巡天数据库（如Gaia、2MASS、CatWISE）进行交叉相关，以识别并提取多波段测光对应体。
• 汇总来自XMM-Newton、Chandra、Swift/XRT、Swift/BAT和INTEGRAL的X射线通量测量值，报告每台仪器的最小—最大通量范围。
• 使用幂律谱模型（Evans et al. 2020）估算每个源的中性氢柱密度。
• 利用Gaia DR3、Bailer-Jones et al. (2021) 和 Anders et al. (2022) 的结果，推导出平均、最小和最大距离估计值，必要时结合文献数据。
• 从文献和天体物理建模中汇总恒星参数（Teff、Lopt）及致密天体质量限制（平均值、下限、上限）。

实验结果

研究问题

• RQ1 目前最完整且一致的银河系HMXB列表是什么，包括修正的分类与新发现的源？
• RQ2 来自Gaia、2MASS、Swift、XMM-Newton、Chandra和INTEGRAL的多波段测光与X射线通量测量在HMXB群体中如何比较？
• RQ3 HMXB的最可靠距离估计值是什么？它们与基于Gaia和文献推导的值相比如何？
• RQ4 HMXB的物理参数（如有效温度、光度、致密天体质量）在不同子类型（BeXBs、SGXBs、SFXTs）之间有何差异？
• RQ5 在多个波段（红外至硬X射线）中包含寻找图对观测与分类工作有何重要意义？

主要发现

• XRBcats星表包含169个已确认或候选的银河系HMXB，对若干此前列为HMXB候选源的源进行了更新分类。
• X射线通量报告了多个能量波段（XMM-Newton为0.2–12.0 keV，Chandra为0.5–7.0 keV，Swift/XRT为0.3–10.0 keV，Swift/BAT为14–195 keV，INTEGRAL为17–60 keV），每台仪器均提供最小—最大值。
• 距离估计值基于Gaia DR3及其他来源，报告了每个HMXB的平均值、最小值和最大值，优于以往的单一数值近似。
• 利用Gaia DR3数据估算有效温度（Teff）和光学光度（Lopt），提升了样本内部的一致性。
• 在G、V、J、H、K、W1和W2波段汇总了测光星等及其误差，支持多波段分析与对应体识别。
• 星表包含关于磁星线能量、脉动周期、轨道参数和谱数据的参考文献，支持直接追溯与进一步分析。