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論文紹介 Novae as a Class of Transient X-ray Sources K. Mukai, M. Orio, and M. Della Valle ApJ, 677, 1248, 2008. 5/26 新井. ●銀河中心付近に発見されている暗い目の X 線トランジエントの正体 ● X 線観測で探る、天の川銀河内での Nova の発生率. Muno et al. 2005. 銀河中心からの X 線源. 近年の Chandra, XMM-Newton 衛星の観測 銀河中心付近の領域に

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Presentation Transcript
novae as a class of transient x ray sources k mukai m orio and m della valle apj 677 1248 2008

論文紹介Novae as a Class of Transient X-ray SourcesK. Mukai, M. Orio, and M. Della ValleApJ, 677, 1248, 2008

5/26 新井

●銀河中心付近に発見されている暗い目のX線トランジエントの正体

●X線観測で探る、天の川銀河内でのNovaの発生率

slide2

Muno et al. 2005

銀河中心からのX線源

近年のChandra, XMM-Newton衛星の観測

銀河中心付近の領域に

比較的暗いX-ray transientの検出:L ~ 1034---1035 erg/s

(Porquet et al. 2005, Sakano et al. 2005, Muno et al. 2005)

⇒ホントに銀河中心に分布している?

  根拠は、absorbing column, 天球上の分布

  しかし、直接距離の指標として利用できるものはない。

L ~ 1034---1035 erg/s ←激変星降着円盤では明るすぎる(Sakan et al. 2005, Muno et al. 2005)

Non-Magnetic CVs              : 1030---1032 erg.s < 3x1032 erg/s

Magnetic CVs (Inter mediate polar : IPs) : 1033 erg/s < 1.3x1034 erg/s(GK Perのみ)

⇒ luminosityの点で、NSかBHの系じゃないと無理か

  • GC TransientはBH&NSのsubluminousでしかない。
  • 新しいBH, NSの銀河内分布モデルが必要になる。
  • ■CVsがさらに高エネルギー放射する方法:核融合なら可能
classical nova and recurrent nova
Classical Nova and Recurrent Nova

激変星のサブグループ

白色矮星表面に溜まったガスによる熱核暴走反応

Enova~ 1045 ergs, Mshell ~10-4Msun

Vshell ~ 1000 km/s

MV ~ -9

(c.f. SN Ia:MV~-19, II: MV~-17)

Ejected shell

Mass donor

呼び方の定義

Classical Nova :初めて発見されたもの

Recurrence time > 103yr

Recurrent Nova

Recurrence time ~ 10-100 yr

WD

Accretion disk

最近の“新しい” Recurrent nova 候補

V2491 Cyg 2008/4月発見

nova x
Novaからの主なX線放射

Hachisu & Kato 2006

1. Supersoft X-rayemission : late phase (WD表面)

EUV/soft X-ray < 1 keV ⇒ 吸収を受けやすい ため

    銀河中心では見えない

  • Shell Shock from Ejected shell :

early phase (爆発後数日から数か月)

Optically thin thermal emission

peak range : 1 --- 10 keV

この論文では、2.の成分のみに注目。

これまで出版されたデータを利用した。

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利用したデータ
  • 極大から< 1000日のデータのみに注目
  • 2-10keVの光度を観測値と距離を利用して算出
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極大から1000日までのX線光度曲線

Day=30

2-10keVでの

光度のヒストグラム

Ejecta中のプラズマ温度は、数か月間で20-30keV ⇒ ~1keVに減少する。(Lloyd et al. 1992, Mukai & Ishida 2001)

Novaは、1034 erg/s 以上のピークをもつX線トランジエント

⇒ 銀河中心トランジエントの候補として考慮すべき存在

nova population

(Della Valle & Duerbeck 1993)

銀河中心トランジエント候補としてNovaのpopulation銀河中心トランジエント候補としてNovaのpopulation

Our galaxy のNovaの発生場所

銀河円盤、バルジの両方だが、、、

減光率の分布はM31の新星とよく一致

⇒ M31とOur Galaxyではprogenitor(WD)種族は同様らしい。

(WD質量∝減光率of 光度曲線)

M31では、バルジで発見される新星が主

⇒ Our Galaxyでもバルジでたくさん発生しているはず

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Novaの発生率

天の川銀河 全体での新星発生率(推定値)

●24nova /yr (Della Valle 1994)

●35nova/yr (Shafter 1997)

当論文では、30 nova/yrを採用

⇒ 銀河中心 15分角の領域での発生率を見積もる

(XMM-Newton EPICのSgr A*の視野)

nova_rate(disk) / nova_rate(bulge) = 0.25 --- 0.40(Capaccioli et al. 1989, etc.)

銀河diskの表面積 : 850kpc2

scale height : 100 pc (Della Valle & Livio 1998)

Nova発生密度

ρdisk=(0.4 --- 0.7)x10-10 novae pc-3 yr-1

太陽から銀河中心の距離を8kpcとすると、

5×10-4 nova yr-1にしかならない。。。

ディスクNovaとは発生率がそもそも異なる

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Novaの発生率 つづき

バルジ内でのnova density : 不確定性大

⇒ 2つの仮定

1.Della Valle & Livio 1998の仮定 

銀河面から400pc以内に分布

2.Shafter 1997

 中心領域 ~1kpcでほとんどのバルジ新星が発生

⇒ ρbulge~ 3x10-8 novae pc-3 yr-1  :  disk novaeの100倍

銀河中心領域15’に、視線方向に積分すると、 ~0.1 yr -1

この位置の新星の大部分はほとんど発見されない(可視で見えない)

新星の発見数の現状(2001年以降、 1978-1993)

平均 6 nova/yr, 3.3 nova/yr

いまだに 25nova が未発見

⇒これらは混み合った領域 or 星間吸収が大きい領域 で発生しているはず

可視光では、難しく、今後も見込みがない

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まとめ
  • Classical Nova と Recurrent Nova : Lpeak = 1034---1035 erg/s
  • Shell X-rayphase は数か月から数年つづく (10---1000day)
  • Faint classX-ray transient候補として Novaは確実
  • BulgeでのNova発生率は不明
  • 可視光では、バルジ領域のNova発見はできない。

  ⇒銀河中心方向のX-ray transient捜索は新星の発見優良な手法

  • 基本的にモニターされているので、本研究の目的で利用する価値あり