蟹状星云与船帆座脉冲星的解析核-包层模型

我们研究了 Negi 等人 (1989) 在慢转动下得到的解析核-包层模型。在本研究中，我们将 Gunn 和 Ostriker (1969) 得到的蟹状星云脉冲星转动惯量估计值的下界 $I_{\rm Crab,45} \geq 2$（其中 $I_{45}=I/10^{45}\rm g{cm}^2$）视为该脉冲星近期估计值 $I_{\rm Crab,45} \geq 1.93$ (Bejger \& Haensel 2003) 的取整值。若将此下界值与蟹状星云脉冲星的另一观测约束 (Crawford \& Demiansky 2003) $G_h = I_{\rm core}/I_{\rm total} \geq 0.7$（其中 $G_h$ 称为自转突变愈合参数，表示在自转突变产生的星震机制中核心组分的转动惯量分数）相结合，则对于给定表面密度值 $E_a = 2\times 10^{14}\rm g{cm}^{-3}$（如 Brecher 和 Caporaso 1976），模型给出蟹状星云脉冲星的质量 $M$ 和表面红移 $z_a$ 范围分别为 $M = 1.79M_\odot - 1.88M_\odot$；$z_a = 0.374 - 0.393$ ($I_{45} = 2$)。该给定的表面密度值实际上是我们模型所施加的第一个观测约束的结果，该约束进一步给出质量 $M = 1.96M_\odot$ 和表面红移 $z_a=$ 0.414 ($I_{45}= 2$)，对应 $G_h \approx 0.12$，而这实际上属于船帆座脉冲星观测到的“中心”加权平均値。这些质量和表面红移值预言了引力红移的电子-正电子湮灭线能量 $E (\rm {MeV}) = 0.511/(1+z_a)$ (Lindblom 1984)，对蟹状星云约为 0.396 - 0.401 MeV，对船帆座脉冲星约为 0.389 MeV。来自蟹状星云脉冲星约 0.40 MeV 处的线特征证据 (Leventhal et al. 1977) 与本研究结果相当吻合。