利用 XMM-Newton 研究超巨星高能 X 射线双星 IGR J16320-4751 沿轨道的光谱演化

INTEGRAL 卫星揭示了一类此前隐藏的、吸积超巨星(SG)的强吸收高能 X 射线双星(HMXB)族群。其中,IGR J16320-4751 是一个典型系统,因其环境而本征 obscured,柱密度约 10$^{23}$ cm$^{-2}$,由一颗中子星(NS,自转周期约 1300 s)从一颗 O8I 型恒星的星风吸积物质组成,轨道周期约 9 d。我们分析了所有档案 XMM-Newton 与 Swift/BAT 观测,对其 X 射线辐射进行了详细的时间与光谱分析。XMM-Newton 光变曲线在多个时间尺度上显示出高变异性与耀发活动。在其中一次观测中,我们探测到两次短暂而明亮的耀发,流量在约 300 s 内增大约 10 倍,且在软与硬 X 射线能段行为相似。通过检视 Swift/BAT 数据的 4500 天光变曲线,我们推导出精化周期 8.99$\pm$0.01 天。XMM-Newton 光谱以强吸收连续谱和约 7 keV 处的 Fe 吸收边为特征。我们用热康普顿化模型拟合连续谱,并用三个窄高斯函数配合两个吸收分量拟合发射线,以同时考虑星际介质与内禀吸收。我们推导了不同轨道相位的柱密度,显示其清晰调制。我们还表明 Fe K$\alpha$ 线流量与 NH 柱密度相关,暗示吸收物质与荧光物质间存在联系,结合轨道调制,指向 SG 星风是连续谱吸收与 Fe K$\alpha$ 发射的主要贡献者。假设一个简化的 SG 星风模型,我们得以解释吸收柱密度、Fe K$\alpha$ 发射及高能 Swift/BAT 流量的轨道调制,从而约束该双星系统的几何参数。