On the connection between X-ray Binaries and Compact Star Clusters in NGC 628

Abstract

We investigated for a possible connection between the types of X-ray binaries and the properties of compact star clusters in the NGC 628 using HST and Chandra archive data. 864 compact star clusters were identified using HST data. Age and mass values were determined from the color-color diagram of the clusters. Using Chandra data covering the years 2001-2018, a total of 69 XRBs were found to be in the luminosity range of 3$\times10^{36}\leq L_{X}$ $\leq 2\times10^{39}$ erg s$^{-1}$. We identified the optical counterpart of 15 of the 42 XRBs overlapping the HST field and classified the sources as HMXB and LMXB based on the presence of these optical counterparts identified as possible donors. It was determined that young ($\tau$ < 350 Myears) clusters were associated with HMXB and old ($\tau$ > 350 Myears) clusters were associated with LMXB.

Keywords

• X-ray: Binaries
• galaxies: star clusters: general
• galaxies: individual: NGC 628

NGC 628'deki X-ışın Çiftleri ve Kompakt Yıldız Kümeleri Arasındaki Bağlantının İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, Chandra ve HST uydu arşiv verileri kullanılarak, NGC 628 galaksisindeki X-ışın çiftleri (XRB'ler) ve sıkı yıldız kümeleri arasındaki olası ilişkiler araştırılmıştır. Buna göre, HST verileriyle 864 tane kaynak , sıkı yıldız kümesi olarak tanımlanmıştır. Kümelerin renk-renk diyagramından ise kümelere ait yaş ve kütle değerleri belirlenmiştir. Ayrıca bu galaksi alanı içerisinde, Chandra verilerine göre ışınım güçleri $3\times10^{36}\leq L_{X}\leq$ ve $2\times10^{39}$ erg s$^{-1}$ ve gözlem zamanları 2000-2018 aralığında olan 69 XRB tanımlanmıştır.Tanımlanan bu 69 XRB içerisinde, HST alanıyla örtüşen 42 tane XRB tespit edilmiş ve bunlardan 15 tanesinin optik karşılıkları belirlenmiştir. Bu optik karşılıklar, olası donör yıldızları olup XRB'lerin HMXB veya LMXB olarak sınıflandırılmasında kullanılmıştır. Son olarak kümeler ile XRB'ler arasındaki ilişkilere de bakılarak, genç ($\tau$ < 350 Myıl) kümelerin HMXB ile yaşlı ($\tau$ > 350 Myıl) kümelerin ise LMXB ile ilişkili olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• X-ray: Binaries
• galaxies: star clusters: general
• galaxies: individual: NGC 628

References

1. Adamo A., ve diğ., 2017, ApJ, 841, 131
2. Bastian N., ve diğ., 2012, MNRAS, 419, 2606
3. Bruzual G., Charlot S., 2003, MNRAS, 344, 1000B
4. Chandar R., Whitmore B. C., Kim H., et al. 2010, ApJ, 719, 966
5. Chandar R., Whitmore B. C., Dinino D., Kennicutt R. C., Chien L. H., Schinnerer E., Meidt S., 2016, ApJ, 824, 71
6. Chandar R., Johns P., Mok A., Prestwich A., Gallo E., Hunt Q., 2020, ApJ, 890, 150
7. Elson R. A. W., Fall S. M., Freeman K. C., 1987, ApJ, 323, 54 Flesch E. W., 2021, VizieR Online Data Catalog, p. VII/290, ADS
8. Garofali K., Converse J. M., Chandar R., Rangelov B., 2012, ApJ, 755, 49

9. Grasha K., ve diğ., 2015, ApJ, 815, 93
10. Hunt Q., Gallo E., Chandar R., Johns Mulia P., Mok A., Prestwich A., Liu S., 2021, ApJ, 912, 31
11. Johnson C. L., ve diğ., 2012, A&A, 752, 23
12. Kaaret P., Alonso-Herrero A., Gallagher J. S., Fabbiano G., Zezas A., Rieke M. J., 2004, MNRAS, 348, L28
13. Larsen S. S., Richtler T., 1999, A&A, 345, 59, ADS
14. Motch C., ve diğ., 2016, VizieR Online Data Catalog, p. IX/48, ADS
15. Mulcahy D. D., Beck R., Heald G. H., 2017, A&A, 600, A6
16. Prestwich A. H., Irwin J. A., Kilgard R. E., Krauss M. I., Zezas A., Primini F., Kaaret P., Boroson B., 2003, ApJ, 595, 719
17. Rangelov B., Prestwich A. H., Chandar R., 2011, ApJ, 741, 86
18. Sirianni M., ve diğ., 2005, ASP, 117, 1049
19. Sonbaş E., Akyüz A., Balman Ş., Özel M. E., 2010, A&A, 517, A91
20. Vulic N., Barmby P., Gallagher S. C., 2013, ApJ, 763, 96
21. Zezas A., Fabbiano G., Rots A. H., Murray S. S., 2002, ApJ, 577, 710