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利用深度钱德拉和哈勃数据比较椭圆星系中的球状星团和场低质量X射线双星

宇宙学与河外天体物理 2009-09-28 v2 高能天体物理现象

摘要

(摘要删节)我们展示了三个邻近的、年老椭圆星系:NGC 3379、NGC 4278 和 NGC 4697 中低质量X射线双星(LMXB)群体的统计研究。利用累计约 1 Ms 的钱德拉ACIS观测时间,我们在每个星系的 D25 椭圆内探测到 90-170 个 LMXB。通过交叉关联钱德拉X射线源和哈勃光学源,我们识别出 75 个球状星团(GC)LMXB 和 112 个场 LMXB。在我们更深的数据所允许的低光度范围(LX<5×1037L_X < 5 \times 10^{37} erg s1^{-1})内,我们发现与场源相比,GC-LMXB 显著相对缺乏。利用三个星系的合并样本,我们发现经过不完整性校正的 GC 和场 LMXB 的X射线光度函数(XLF)在 LX<5×1037L_X < 5 \times 10^{37} erg s1^{-1} 处存在约 4σ\sigma 的显著性差异。如先前报道,这些 XLF 在更高光度下是一致的。我们的观测可能表明,与当前模型相比,存在供体演化超过主序星的 GC-LMXB 的潜在优势,但它们的有效形成需要星团中较高的初始双星比例。场 LMXB 的 XLF 可以用一个单幂律模型加上在光度 56×10375-6 \times 10^{37} erg s1^{-1} 处的局部过剩来拟合,或者用一个具有类似低光度拐点的分段幂律来拟合。这个 XLF 可以用中子星-红巨星 LMXB 来解释,它们在 5×1037\sim 5 \times 10^{37} erg s1^{-1} 处贡献了总 LMXB 群体的约 15%。GC 和场 XLF 的差异与两个 LMXB 群体具有不同起源和/或演化路径是一致的,尽管一部分场源可能起源于 GC。

关键词

引用

@article{arxiv.0902.2343,
  title  = {Comparing GC and Field LMXBs in Elliptical Galaxies with deep Chandra and Hubble data},
  author = {D. -W. Kim and G. Fabbiano and N. J. Brassington and T. Fragos and V. Kalogera and A. Zezas and A. Jordan and G. R. Sivakoff and A. Kundu and S. E. Zepf and L. Angelini and R. L. Davies and J. S. Gallagher and A. M. Juett and A. R. King and S. Pellegrini and C. L. Sarazin and G. Trinchieri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0902.2343},
  year   = {2009}
}

备注

accepted in ApJ, to appear in September 20 2009 v703 issue 35 pages, 7 figures