M37的X射线光度函数与低质量恒星冕活动的演化

我们利用钱德拉X射线天文台对年龄约5亿年的疏散星团M37进行的440.5千秒观测，推导出其质量$\leq1.2$ $M_{\odot}$恒星的X射线光度函数。结合对162个M37成员星的探测结果与160个未探测到的上限，我们发现其G、K和M型恒星具有相似的中值（0.5-7 keV）X射线光度 L$_X =10^{29.0}$ erg/s，而L$_X$与热光度的比值（L$_X$/L$_{bol}$）表明，在5亿年时，M型恒星的活跃度比G和K型恒星高出约1个数量级。为了刻画低质量恒星在其最初约6亿年内磁活动的演化，我们整合了文献中其他六个疏散星团的X射线和光学数据：按年龄从小到大依次为猎户座星云星团（ONC）、NGC 2547、NGC 2516、昴星团、NGC 6475和毕星团。对于这些星团，我们通过应用与M37相同的单温度发射模型，统一了从仪器计数率到L$_X$的转换，并使用相同的经验质量-绝对星等关系（ONC除外）获取质量。我们发现，对于G和K型恒星，X射线活动在其最初6亿年内下降约2个数量级，而对于M型恒星则下降约1.5个数量级。中值L$_X$的衰减率遵循关系 L$_X \propto~t^b$，其中对于G型恒星$b=-0.61\pm0.12$，对于K型恒星$b=-0.82\pm0.16$，对于M型恒星$b=-0.40\pm0.17$。在L$_X$/L$_{bol}$空间中，斜率分别为$-0.68\pm0.12$、$-0.81\pm0.19$和$-0.61\pm0.12$。这些结果表明，对于低质量恒星，年龄-活动关系在约6.25亿年后变陡，这与在$t>1$ Gyr的太阳相似体上观测到的活动更快衰减相一致。