使用更新后 NICER 数据对 PSR J0740+6620 半径进行更精确测量

Alexander J. Dittmann; M. Coleman Miller; Frederick K. Lamb; Isiah Holt; Cecilia Chirenti; Michael T. Wolff; Slavko Bogdanov; Sebastien Guillot; Wynn C. G. Ho; Sharon M. Morsink; Zaven Arzoumanian; Keith C. Gendreau

使用更新后 NICER 数据对 PSR J0740+6620 半径进行更精确测量

高能天体物理现象 2024-07-02 v2 广义相对论与量子宇宙学核实验核理论

作者: Alexander J. Dittmann , M. Coleman Miller , Frederick K. Lamb , Isiah Holt , Cecilia Chirenti , Michael T. Wolff , Slavko Bogdanov , Sebastien Guillot , Wynn C. G. Ho , Sharon M. Morsink , Zaven Arzoumanian , Keith C. Gendreau

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摘要

PSR J0740+6620 是已知质量最精确确定的中子星，来自射电观测推断其质量为 $2.08\pm0.07\,\rm M_\odot$ 。因此，对其半径的测量具有望Constraining中子星核心中冷、催化、高密度物质性质的潜力。此前，Miller 等人 (2021) 和 Riley 等人 (2021) 基于 Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) 于 2020 年 4 月 17 日之前积累的观测数据，报告了 PSR J0740+6620 半径的测量值。Salmi 等人 (2022) 则呈现了一项利用 NICER 背景估计值并针对 2021 年 12 月 28 日前积累的数据集进行的探索性分析。本文报告了一项更新后的半径测量，通过拟合中子星表面从 X 射线辐射的模型来适配 2022 年 4 月 21 日之前积累的 NICER 数据，额外增加了约 $1.1$ Ms 的曝光时间，相较于 Miller 等人 (2021) 和 Riley 等人 (2021) 所分析的数据集，并结合来自 X-ray Multi-Mirror (XMM-Newton) 观测的数据。我们发现，PSR J0740+6620 的赤道周向半径为 $12.92_{-1.13}^{+2.09}$ km (68% 可信度)，其分数不确定性约为 Miller 等人 (2021) 中报告值的 83%，这在考虑到额外数据后，符合统计预期。如果我们要求半径小于 16 km（正如 Salmi 等人 (2024) 所做），则我们的 68% 可信区间将变为 $R=12.76^{+1.49}_{-1.02}$ km，这接近 Salmi 等人 (2024) 的主要结果。我们的更新测量值，结合其他实验和天文约束，暗示该方程状态比先前测量推断的更软。

关键词

中子星 PSR J0740+6620 NICER 半径测量方程状态

引用

@article{arxiv.2406.14467,
  title  = {A More Precise Measurement of the Radius of PSR J0740+6620 Using Updated NICER Data},
  author = {Alexander J. Dittmann and M. Coleman Miller and Frederick K. Lamb and Isiah Holt and Cecilia Chirenti and Michael T. Wolff and Slavko Bogdanov and Sebastien Guillot and Wynn C. G. Ho and Sharon M. Morsink and Zaven Arzoumanian and Keith C. Gendreau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.14467},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 8 figures, +appendices. Accepted in ApJ

使用更新后 NICER 数据对 PSR J0740+6620 半径进行更精确测量

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关键词

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