由吸积中子星供能的超亮 X 射线源

M. Bachetti; F. A. Harrison; D. J. Walton; B. W. Grefenstette; D. Chakrabarty; F. Fürst; D. Barret; A. Beloborodov; S. E. Boggs; F. E. Christensen; W. W. Craig; A. C. Fabian; C. J. Hailey; A. Hornschemeier; V. Kaspi; S. R. Kulkarni; T. Maccarone; J. M. Miller; V. Rana; D. Stern; S. P. Tendulkar; J. Tomsick; N. A. Webb; W. W. Zhang

doi:10.1038/nature13791

由吸积中子星供能的超亮 X 射线源

高能天体物理现象 2014-10-15 v1

作者: M. Bachetti , F. A. Harrison , D. J. Walton , B. W. Grefenstette , D. Chakrabarty , F. Fürst , D. Barret , A. Beloborodov , S. E. Boggs , F. E. Christensen , W. W. Craig , A. C. Fabian , C. J. Hailey , A. Hornschemeier , V. Kaspi , S. R. Kulkarni , T. Maccarone , J. M. Miller , V. Rana , D. Stern , S. P. Tendulkar , J. Tomsick , N. A. Webb , W. W. Zhang

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摘要

超亮 X 射线源 (ULX) 是邻近星系中的非核点源，其 X 射线光度超过了恒星质量黑洞球状吸积的理论最大值（爱丁顿极限）。其光度范围为 $10^{40}$ erg s $^{-1} < L_X$ (0.5 - 10 keV) $<10^{40}$ erg s $^{-1}$ 。由于更高质量意味着光度与各向同性爱丁顿极限之比不那么极端，理论模型主要关注黑洞系统而非中子星系统。最难解释的源是那些处于高光度端 ( $L_X$ > $10^{40}$ erg s $^{-1}$ ) 的源，它们要求黑洞质量 MBH >50 倍太阳质量和/或显著偏离为明亮银河系 X 射线双星供能的标准薄盘吸积。在此，我们报告了对包含两个明亮 ULX 的 M82 星系核区的宽带 X 射线观测结果。观测揭示了平均周期为 1.37 秒的脉动，并伴有 2.5 天的正弦调制。脉动源于磁化中子星的自转，而调制源于其双星轨道。仅脉冲通量就对应 $L_X$ (3 - 30 keV) = $4.9 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$ 。该脉冲源在空间上与一个可变 ULX 重合，后者可达 $L_X$ (0.3 - 10 keV) = $1.8 \times 10^{40}$ erg s $^{-1}$ 。这种关联意味着其光度约为 1.4 倍太阳质量天体爱丁顿极限的 100 倍，或比任何已知的吸积脉冲星亮十倍以上。这一发现表明中子星在 ULX 群体中可能并不罕见，并对磁化致密天体吸积物质的物理模型提出了挑战。

关键词

超亮 X 射线源吸积中子星脉动爱丁顿极限 M82 X 射线双星磁化致密天体

引用

@article{arxiv.1410.3590,
  title  = {An Ultraluminous X-ray Source Powered by An Accreting Neutron Star},
  author = {M. Bachetti and F. A. Harrison and D. J. Walton and B. W. Grefenstette and D. Chakrabarty and F. Fürst and D. Barret and A. Beloborodov and S. E. Boggs and F. E. Christensen and W. W. Craig and A. C. Fabian and C. J. Hailey and A. Hornschemeier and V. Kaspi and S. R. Kulkarni and T. Maccarone and J. M. Miller and V. Rana and D. Stern and S. P. Tendulkar and J. Tomsick and N. A. Webb and W. W. Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.3590},
  year   = {2014}
}

备注

24 pages, 5 figures, 4 tables, published on Nature

由吸积中子星供能的超亮 X 射线源

摘要

关键词

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