来自恒星形成星系的X射线辐射 - I. 大质量X射线双星

基于Chandra、Spitzer、GALEX和2MASS档案中同质的X射线、红外和紫外观测数据，我们研究了29个近邻恒星形成星系样本中的大质量X射线双星（HMXBs）种群及其与恒星形成率（SFR）的关系。与先前结果一致，我们发现HMXBs是宿主星系近期恒星形成活动的良好示踪剂，其集合光度与数量随SFR成比例变化，具体而言，Lx~2.6 10^{39} SFR。然而，该标度关系仍带有约0.4 dex的较大弥散，我们认为这具有物理起源。我们给出了在样本星系的$D25$椭圆内探测到的1057个X射线源的目录，并构建了HMXBs的平均X射线光度函数（XLF），其统计精度大幅提升，且系统效应控制优于以往研究。XLF在logLx~35-40光度范围内遵循斜率为1.6的幂律，并有中等显著的证据表明在Lx~10^{40} erg/s处存在拐折或截断。与之前一样，我们没有在中子星或恒星级黑洞的爱丁顿极限处发现任何特征。我们讨论了结果对双星演化理论的启示。特别地，我们估计了在其生命周期中曾经历过由大质量伴星吸积驱动的X射线活跃相的致密天体比例，并获得了相当大的数值，fx~0.2 (0.1 Myr/tau_x)（tau_x为X射线活跃相的寿命）。这比LMXBs频繁约4个数量级。我们还推导了对HMXBs中次级星质量分布的约束。