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针对新型爆发低质量X射线双星的光学搜寻

高能天体物理现象 2023-12-01 v1

摘要

暂现低质量X射线双星(LMXBs)主要由X射线与伽马射线全天监测仪发现。X射线爆发同时伴随光学增亮,经验上该增亮可早于X射线探测。新近灵敏的光学巡天可能提供互补的发现途径,并有望洞察导致吸积盘电离的热不稳定性初始发生与传播。我们利用兹威基暂现设施(ZTF)告警流在光学波段对先前未发现的爆发LMXBs开展全面搜寻。我们的流水线首先将告警位置与编目X射线源交叉匹配,然后通过对匹配告警的30天光变曲线与8天指数加权移动平均的差值设阈进行分析。除开展长达19个月的实时搜寻外,我们还在四年ZTF存档数据上运行流水线,恢复了4个已知LMXBs。我们还在实时搜寻中独立探测到MAXI J1957+032的一次爆发,并发现了未分类X射线暂现源Swift J1943.4+0228十年来首次爆发。利用银河系LMXB种群的蒙特卡洛模拟,我们估计29%的爆发LMXBs可被ZTF探测,4.4%的LMXBs会出现在交叉匹配X射线编目中,给出估计的银河系种群为33901930+39803390^{+3980}_{-1930}。我们估计当前流水线可探测所有爆发LMXBs的1.3%(包括先前未知的),但鲁宾天文台的时空遗产巡天(LSST)将能探测43%的爆发LMXBs。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.18150,
  title  = {An Optical Search for New Outbursting Low Mass X-Ray Binaries},
  author = {Yuankun Wang and Eric C. Bellm and Allison Crossland and William I. Clarkson and Alessandro Mazzi and Reed Riddle and Russ R. Laher and Ben Rusholme},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.18150},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 10 figures, Accepted for publication in ApJ