用于从X射线观测直接约束参数的激波加热等离子体非平衡态自洽模型
高能天体物理现象
2024-10-02 v1
摘要
对激波加热等离子体(例如超新星遗迹中的等离子体)的X射线观测,通常展现出温度和电离非平衡的特征。为了准确解释这些观测结果,对平衡过程的正确计算至关重要。在此,我们提出了一个激波加热等离子体热X射线发射的自洽模型,该模型同时考虑了温度和电离非平衡条件。对于给定的激波速度和初始电子-离子温度比,通过同时求解温度和电离的弛豫过程,计算了每种元素的温度和电离态的时间演化。通过将我们的模型与AtomDB谱代码相结合,合成了产生的热X射线谱。我们的模型与XSPEC软件包中可用的恒定温度非平衡电离模型(\texttt{nei}模型)之间的比较显示,\texttt{nei}模型对电离时标的低估达30%。我们将我们的模型实现在XSPEC中,以直接从激波后等离子体的热X射线发射中约束激波波性质,例如激波速度和无碰撞电子加热效率。我们将此模型应用于超新星遗迹N132D的存档钱德拉数据,提供了对激波速度约的约束,这与先前的光学研究一致。
引用
@article{arxiv.2410.00420,
title = {A self-consistent model of shock-heated plasma in non-equilibrium states for direct parameter constraints from X-ray observations},
author = {Yuken Ohshiro and Shunsuke Suzuki and Yoshizumi Okada and Hiromasa Suzuki and Hiroya Yamaguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.00420},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 12 figures, accepted for publication in ApJ