軟X線トランジェント

軟X線トランジェント（SXT ）は、 X線新星やブラックホールX線トランジェントとも呼ばれ、コンパクト天体（通常はブラックホールだが、中性子星の場合もある）とある種の「通常の」低質量星（つまり、太陽の質量の何分の1かの質量を持つ星）から構成される。^{[1] [2]}これらの天体は、X線放射に劇的な変化を示すが、これはおそらく通常の星からコンパクト天体への質量の可変的な移動、つまり降着と呼ばれるプロセスによって生じる。実際、コンパクト天体は通常の星を「飲み込み」、X線放射はこのプロセスがどのように起こるかを最もよく示すことができる。^{[3] 「軟」という名前は、多くの場合、コンパクト天体の近くにある}降着円盤から強い軟（つまり、低エネルギー）X線放射があるためであるが、例外的に非常に硬いものもある。^[4]

軟X線バーストCen X-4とAql X-1は、日本初のX線天文衛星「はくちょう」によってX線バーストとして発見された。^[5]

「アウトバースト」と呼ばれる活発な集積の期間中、SXT は明るくなります (典型的な光度は 10 ³⁷ erg/s を超えます)。これらのエピソードの合間に集積がない場合は、SXT は通常非常に暗く、または観測できないほどです。これは「静止」状態と呼ばれます。

「爆発」状態では、システムの明るさは X 線と可視光線の両方で 100 ～ 10000 倍に増加します。爆発中、明るい SXT は X 線天空で最も明るい天体であり、見かけの等級は約 12 です。SXT は数十年以上の間隔で爆発を起こしますが、2 回以上の爆発を起こしたシステムはごくわずかです。システムは数か月で静穏状態に戻ります。爆発中、X 線スペクトルは「ソフト」、つまり低エネルギー X 線が優勢であるため、ソフトX 線トランジェントと呼ばれます。

SXT は非常にまれで、約 100 のシステムが知られています。SXT は、低質量 X 線連星の一種です。典型的な SXT には、降着円盤を介してコンパクトな天体に質量を移動しているK 型準巨星または矮星が含まれます。コンパクト天体は中性子星である場合もありますが、ブラックホールのほうが一般的です。コンパクト天体の種類は、爆発後のシステムの観測によって判断できます。中性子星の表面からの残留熱放射が見られますが、ブラックホールは残留放射を示しません。「静止」中は質量がディスクに蓄積され、爆発中はディスクの大部分がブラックホールに落ち込みます。爆発は、降着円盤の密度が臨界値を超えるとトリガーされます。高密度は粘性を高め、ディスクの加熱につながります。温度が上昇するとガスがイオン化して粘性が増加し、不安定性が増してディスク全体に広がります。不安定性が内側の降着円盤に達すると、X線の光度が上昇し、爆発が始まります。外側の円盤は内側の降着円盤からの強力な放射線によってさらに加熱されます。矮新星でも同様の暴走加熱メカニズムが働いています。^{[6] [7]}

静止状態の SXT の中には、中性子星の表面から放射される熱 X 線放射を示すものがあり、その典型的な光度は ~(10 ³² —10 ³⁴ ) erg/s です。いわゆる「準持続 SXT」では、その降着と静止の期間が特に長く (数年単位)、静止時に降着によって加熱された中性子星の地殻の冷却が観測されます。SXT の静止熱状態と地殻の冷却を分析することで、中性子星の超高密度物質の物理的特性をテストできます。^{[8] [9]}

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