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球状星团中X射线毫秒脉冲星普查

高能天体物理现象 2022-03-02 v1

摘要

我们呈现29个银河系球状星团(GCs)中X射线毫秒脉冲星(MSPs)的全面普查,包括68颗具确认X射线光度的MSPs和107颗具X射线上限的MSPs。我们汇编了先前对GC MSPs的X射线研究,并新增对五个GC中发现的六颗MSPs(PSRs J1326-4728A、J1326-4728B、J1518++0204C、J1717++4308A、J1737-0314A和J1807-2459A)的新分析。它们的X射线能谱由单黑体模型、单幂律模型或二者组合很好地描述,X射线光度范围从1.9×\times1030^{30} erg s1^{-1}到8.3×\times1031^{31} erg s1^{-1}。我们发现大多数探测到的X射线MSPs光度介于1030\sim 10^{30} erg s1^{-1}3×10313 \times 10^{31} erg s1^{-1}之间。红背脉冲星是相对明亮的MSP族群,X射线光度为2×1031\sim2\times10^{31}--3×10323\times10^{32} erg s1^{-1}。黑寡妇在X射线光度上呈双峰分布,食黑寡妇介于7×1030\sim 7\times10^{30}2×10312\times10^{31} erg s1^{-1},而两颗确认的非食黑寡妇暗得多,其LXL_X1.53×10301.5-3\times10^{30} erg s1^{-1},暗示族群间存在内在差异。我们通过考虑MSP数量与GC中恒星碰撞率的关联估算36个GCs中MSP总数,并表明这36个GCs中存在600--1500颗MSPs。最后,我们估算银河系核球中X射线可探测MSPs的数量,发现LX>1033L_X > 10^{33} erg s1^{-1}的1--86颗MSPs,以及LX>1032L_X > 10^{32} erg s1^{-1}的20--900颗MSPs应在那里可探测。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.07040,
  title  = {A Census of X-ray Millisecond Pulsars in Globular Clusters},
  author = {Jiaqi Zhao and Craig O. Heinke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07040},
  year   = {2022}
}

备注

20 pages, 14 figures, 12 tables. Accepted for publication in MNRAS