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针对孤立中子星的动力学约束踢分布

高能天体物理现象 2025-08-06 v2 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

中子星 (NS) 在形成过程中获得的速度踢的大小长期以来都是讨论的焦点。在之前的工作中,提出了一种基于银河轨道偏心率来确定踢的方法。我们将此方法应用于已知视差的孤立脉冲星,以动力学方式约束 NS 出生踢分布。我们假设脉冲星的速度向量在局部标准静止框架中各向同性,并对每个脉冲星进行 100 次抽样以考虑这一假设。这些速度向量用于追溯 NS 通过银河的轨迹并估计其偏心率。然后,我们模拟 kicked 对象以评估踢大小与银河偏心率之间的关系,这用于推断对应估计偏心率的踢。结果得到的踢分布确实显示年轻脉冲星具有双峰结构,而我们的拟合与文献中的结果良好匹配。然而,对于较老的脉冲星,双峰现象消失,我们发现以约 200 km/s 为峰值、中位值为约 400 km/s 的对数正态踢分布。我们还将我们的方法与表明出生踢显著更高、遵循 σ=265\sigma=265 km/s 的 Maxwellian 分布的文献进行比较。我们无法使用其样本和距离估计复现这些结果,反而发现踢的大小与我们提出的分布一致。我们得出结论,所提出的动力学约束踢分布可由在 0 到 1000 km/s 之间归一化的对数正态分布描述,其中 μ=6.38\mu=6.38σ=1.01\sigma=1.01。这一分析揭示了更大样本中没有双峰现象,我们建议现有文献中发现的双峰可能是由于其相对较小的样本大小所致。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.01429,
  title  = {A kinematically constrained kick distribution for isolated neutron stars},
  author = {Paul Disberg and Nicola Gaspari and Andrew J. Levan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.01429},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 13 figures, accepted for publication by A&A