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NICER 视角下的 PSR J0030+0451:毫秒脉冲星参数估计

高能天体物理现象 2019-12-13 v1 太阳与恒星天体物理 核理论

摘要

我们报道了在基于中子星内部组成探测器(NICER) X 射线能谱计时事件数据的脉冲轮廓建模条件下,对毫秒脉冲星 PSR J0030++0451 的质量与赤道半径的贝叶斯参数估计。我们对脉冲星表面热区的热辐射进行了相对论光线追踪。根据相位折叠脉冲轮廓数据中的两个清晰脉冲分量,我们假设两个独立热区;我们探索了每个热区的多种形态与拓扑结构,在推断恒星质量与半径之外还推断其参数。在所考虑的模型族中,证据(数据的先验预测概率)强烈支持允许两个热区位于同一自转半球的模型。两个热区均被假设为单连通圆形单温斑点的模型,尤其是假设斑点相对于恒星原点反射对称的模型,被强烈排除。对于推断的构型,一个热区在球坐标(原点在恒星中心)下张角仅几度,且我们对其他结构细节不敏感;第二个热区以窄弧形式在方位角上延展更广,因此需要更多参数来描述。推断的质量 MM 与赤道半径 ReqR_\mathrm{eq} 分别为 1.340.16+0.151.34_{-0.16}^{+0.15} M_{\odot}12.711.19+1.1412.71_{-1.19}^{+1.14} km,而紧致度 GM/Reqc2=0.1560.010+0.008GM/R_\mathrm{eq}c^2 = 0.156_{-0.010}^{+0.008} 约束更紧;此处报道的可信区间边界约为边际后验质量中的 16%16\%84%84\% 分位数。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.05702,
  title  = {A NICER View of PSR J0030+0451: Millisecond Pulsar Parameter Estimation},
  author = {Thomas E. Riley and Anna L. Watts and Slavko Bogdanov and Paul S. Ray and Renee M. Ludlam and Sebastien Guillot and Zaven Arzoumanian and Charles L. Baker and Anna V. Bilous and Deepto Chakrabarty and Keith C. Gendreau and Alice K. Harding and Wynn C. G. Ho and James M. Lattimer and Sharon M. Morsink and Tod E. Strohmayer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.05702},
  year   = {2019}
}

备注

Appears in ApJ Letters Focus Issue on NICER Constraints on the Dense Matter Equation of State; 76 pages, 24 figures, 7 tables, 8 figure sets (available in the online journal or from the authors)