LMC X-4

	LMC X-4
Observationsdata; Epok: J2000.0
Stjärnbild	Svärdfisken
Rektascension	05t 32m 49,56s
Deklination	-66° 22′ 13,2″
Skenbar magnitud ()	14,0
Stjärntyp
Spektraltyp	O8 III
Astrometri
Radialhastighet ()	+284 km/s
Egenrörelse (µ)	RA: +1,757 mas/år; Dek.: +0,407 mas/år
Avstånd	163 000 lå
Detaljer
Massa	25 M☉
Andra beteckningar
	LMC X-4, SWIFT J0532.5-6623A, TIC 276861105, 2E 1368, 2MASS J05324953-6622132, 1RXS J053246.1-662203, UCAC4 119-008095, Gaia DR2 4660300345280168192, Gaia DR3 4660300345280168192

LMC X-4 är en förmörkande dubbelröntgenpulsar (HMXB) belägen i Stora magellanska molnet (LMC) i stjärnbilden Svärdfisken, en satellitgalax till Vintergatan, belägen på ett avstånd av 163 000 ljusår från solsystemet. Det upptäcktes 1972 av Uhuru röntgenobservatorium och består av en neutronstjärna och en massiv följeslagare, som har periodiska röntgenförmörkelser och långsiktiga intensitetsvariationer.

Egenskaper

Komponenter

LMC X-4 består av en neutronstjärna med en rotationsperiod på 13,5 sekunder och en uppskattad massa motsvarande ca 1,4 solmassa, även om tidigare studier föreslagit ett intervall på 2–4 solmassor. Följeslagare är en stjärna av spektraltyp O7 III-V (eller O8 III) med en massa motsvarande ca 25 solmassor, som nästan fyller dess Roche-lob, och en skenbar magnitud av ca 14,0. Systemets höga röntgenljusstyrka drivs sannolikt av en kombination av stjärnvindtillväxt och eventuellt Roche-loböverflöde.

Omloppsparametrar

Det binära systemet har en omloppsperiod av 1,40830 ± 0,0005 dygn och har en superomloppsperiod på ca 30,5 dygn, vilket tillskrivs ackretionsskivans precession. Långtidsobservationer anger omloppsavklingning med en periodderivata på en tidsskala på ca 0,8 miljoner år och bevis på en andraderivata på en 55-årig tidsskala, härledd från data som sträcker sig över 4 600 omloppsvarv.

Röntgenemission

Röntgenemissionen från LMC X-4 kännetecknas av ett potenslagsspektrum med ett fotonindex på 0,7–1,0, en högenergigräns och en järnemissionslinje. Järnlinjens ekvivalenta bredd varierar avsevärt under lågintensiva tillstånd men förblir stabil i höga tillstånd, vilket visar likheter med HMXB Hercules X-1, dock utan den variabla absorptionskolumndensiteten. Systemet visar röntgenutbrott och kvasiperiodiska oscillationer (QPO) vid frekvenser kring 74 mHz och 20–30 mHz, har noterats av XMM-Newton. Periodiska röntgenförmörkelser har varit avgörande för att förfina omloppsparametrar.

Utveckling

Simuleringar genomförda under 2020-talet tyder på att LMC X-4 kan utvecklas till ett Thorne-Żytkow-objekt, en teoretisk stjärna med en neutronstjärnekärna omsluten av en massiv stjärnföljeslagare, potentiellt kopplad till ultralånga gammablixtar. Studien ger insikter i ackretionsprocesser, omloppsdynamik och utvecklingen av massiva binära system.

Referenser

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, LMC X-4, 9 september 2026.

Noter

1 2 3 4 5 6 7 "LMC X-4". SIMBAD. Hämtad 21 september 2025.
1 2 https://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-id?Ident=LMC%20X-4. Hämtad 2020-09-26.
1 2 Hutchings, J. B.; Crampton, D.; Cowley, A. P. (October 1978). "Spectroscopic observations and orbit of LMC X-4". The Astrophysical Journal. 225: 548–556. Bibcode:1978ApJ...225..548H. doi:10.1086/156515. ISSN 0004-637X.
↑ Jain, Chetana; Sharma, Rahul; Paul, Biswajit (2024). "A comprehensive study of orbital evolution of LMC X–4: Existence of a second derivative of the orbital period". arXiv:2403.09595v1 [astro-ph.HE].
↑ Kelley, R. L.; Jernigan, J. G.; Levine, A.; Petro, L. D.; Rappaport, S. (1983). "Discovery of 13.5 s X-ray pulsations from LMC X-4 and an orbital determination". Astrophysical Journal. 264: 568. Bibcode:1983ApJ...264..568K. doi:10.1086/160626.
↑ Levine, A.; Rappaport, S.; Putney, A.; Corbet, R.; Nagase, F. (November 1991). "LMC X-4: GINGA Observations and Search for Orbital Period Changes". The Astrophysical Journal. 381: 101. Bibcode:1991ApJ...381..101L. doi:10.1086/170632. ISSN 0004-637X.
↑ Boroson, Bram; Kallman, Timothy; Blondin, John M.; Owen, Michael P. (April 2001). "Testing Hydrodynamic Models of LMC X-4 with Ultraviolet and X-Ray Spectra". The Astrophysical Journal. 550 (2): 919–930. arXiv:astro-ph/0012494. Bibcode:2001ApJ...550..919B. doi:10.1086/319773. ISSN 0004-637X.
1 2 Naik, S.; Paul, B. (2003). "Spectral variations of the X-ray binary pulsar LMC X-4 during its long period intensity variation and a comparison with Her X-1". Astronomy & Astrophysics. 401 (1): 265–270. arXiv:astro-ph/0301208. Bibcode:2003A&A...401..265N. doi:10.1051/0004-6361:20030111. ISSN 0004-6361.
↑ Ambrosi, E; D'Aì, A; Del Santo, M; Segreto, A; Ferrigno, C; Amato, R; Cusumano, G (2022). "Disc precession to explain the superorbital modulation of LMC X-4: results from the Swift monitoring campaign". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 512 (3): 3422–3435. arXiv:2202.07703. doi:10.1093/mnras/stac450. ISSN 0035-8711.
1 2 Jain, Chetana; Sharma, Rahul; Paul, Biswajit (2024), "A comprehensive study of orbital evolution of LMC X-4: Existence of a second derivative of the orbital period", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 529 (4): 4056, arXiv:2403.09595, Bibcode:2024MNRAS.529.4056J, doi:10.1093/mnras/stae784
↑ Nowakowski, Tomasz (28 March 2022). "Quasi-periodic oscillations detected in pulsar LMC X-4". phys.org. Hämtad 2025-10-13.
↑ Hutchinson-Smith, Tenley; Everson, Rosa Wallace; Twum, Angela A.; Batta, Aldo; Yarza, Ricardo; Law-Smith, Jamie A. P.; Vigna-Gómez, Alejandro; Ramirez-Ruiz, Enrico (2024). "Rethinking Thorne–Żytkow Object Formation: The Fate of X-Ray Binary LMC X-4 and Implications for Ultra-long Gamma-Ray Bursts". The Astrophysical Journal. 977 (2): 196. arXiv:2311.06741. Bibcode:2024ApJ...977..196H. doi:10.3847/1538-4357/ad88f3. ISSN 0004-637X.

[A-1] 1 2 3 4 5 6 7 "LMC X-4". SIMBAD. Hämtad 21 september 2025.

[SIMBAD-2] 1 2 https://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-id?Ident=LMC%20X-4. Hämtad 2020-09-26.

[B-3] 1 2 Hutchings, J. B.; Crampton, D.; Cowley, A. P. (October 1978). "Spectroscopic observations and orbit of LMC X-4". The Astrophysical Journal. 225: 548–556. Bibcode:1978ApJ...225..548H. doi:10.1086/156515. ISSN 0004-637X.

[C-4] Jain, Chetana; Sharma, Rahul; Paul, Biswajit (2024). "A comprehensive study of orbital evolution of LMC X–4: Existence of a second derivative of the orbital period". arXiv:2403.09595v1 [astro-ph.HE].

[D-5] Kelley, R. L.; Jernigan, J. G.; Levine, A.; Petro, L. D.; Rappaport, S. (1983). "Discovery of 13.5 s X-ray pulsations from LMC X-4 and an orbital determination". Astrophysical Journal. 264: 568. Bibcode:1983ApJ...264..568K. doi:10.1086/160626.

[E-6] Levine, A.; Rappaport, S.; Putney, A.; Corbet, R.; Nagase, F. (November 1991). "LMC X-4: GINGA Observations and Search for Orbital Period Changes". The Astrophysical Journal. 381: 101. Bibcode:1991ApJ...381..101L. doi:10.1086/170632. ISSN 0004-637X.

[F-7] Boroson, Bram; Kallman, Timothy; Blondin, John M.; Owen, Michael P. (April 2001). "Testing Hydrodynamic Models of LMC X-4 with Ultraviolet and X-Ray Spectra". The Astrophysical Journal. 550 (2): 919–930. arXiv:astro-ph/0012494. Bibcode:2001ApJ...550..919B. doi:10.1086/319773. ISSN 0004-637X.

[G-8] 1 2 Naik, S.; Paul, B. (2003). "Spectral variations of the X-ray binary pulsar LMC X-4 during its long period intensity variation and a comparison with Her X-1". Astronomy & Astrophysics. 401 (1): 265–270. arXiv:astro-ph/0301208. Bibcode:2003A&A...401..265N. doi:10.1051/0004-6361:20030111. ISSN 0004-6361.

[H-9] Ambrosi, E; D'Aì, A; Del Santo, M; Segreto, A; Ferrigno, C; Amato, R; Cusumano, G (2022). "Disc precession to explain the superorbital modulation of LMC X-4: results from the Swift monitoring campaign". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 512 (3): 3422–3435. arXiv:2202.07703. doi:10.1093/mnras/stac450. ISSN 0035-8711.

[I-10] 1 2 Jain, Chetana; Sharma, Rahul; Paul, Biswajit (2024), "A comprehensive study of orbital evolution of LMC X-4: Existence of a second derivative of the orbital period", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 529 (4): 4056, arXiv:2403.09595, Bibcode:2024MNRAS.529.4056J, doi:10.1093/mnras/stae784

[J-11] Nowakowski, Tomasz (28 March 2022). "Quasi-periodic oscillations detected in pulsar LMC X-4". phys.org. Hämtad 2025-10-13.

[K-12] Hutchinson-Smith, Tenley; Everson, Rosa Wallace; Twum, Angela A.; Batta, Aldo; Yarza, Ricardo; Law-Smith, Jamie A. P.; Vigna-Gómez, Alejandro; Ramirez-Ruiz, Enrico (2024). "Rethinking Thorne–Żytkow Object Formation: The Fate of X-Ray Binary LMC X-4 and Implications for Ultra-long Gamma-Ray Bursts". The Astrophysical Journal. 977 (2): 196. arXiv:2311.06741. Bibcode:2024ApJ...977..196H. doi:10.3847/1538-4357/ad88f3. ISSN 0004-637X.