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流体静力学局域热动平衡大气模型在超软X射线源光谱解释中的应用

太阳与恒星天体物理 2024-07-31 v2 高能天体物理现象

摘要

超软X射线源(SSSs)是表面存在稳定或周期性热核燃烧的吸积白矮星(WDs)。这类天体的高分辨率X射线光谱相当复杂,通常由多个成分组成,且难以精确解释。其主要发射源是白矮星的热表面,而由此产生的辐射可能可以用热白矮星模型大气来描述。我们提出了一套新的此类模型大气光谱,计算的有效温度范围从 100kK100\rm\,kK1000kK1000\rm\,kK,涵盖八种表面重力值和三种不同的化学组成。这些组成分别对应太阳化学组成,以及大、小麦哲伦云中重元素丰度降低至太阳值二分之一和十分之一的情况。所展示的模型网格覆盖了广泛的物理参数范围,因此可应用于多种天体。该模型网格也以 XSPEC 格式公开提供。作为示例,我们将其应用于解释两颗经典超软X射线源——CAL 83 (RX J0543.5-6823) 和 RX J0513.9-6951 的 Chandra 和 XMM 光栅光谱。得到的两颗源的有效温度和表面重力分别为 Teff560T_{\rm eff} \approx 560 kK, logg8.68.7\log g \approx 8.6-8.7Teff630kK,logg8.58.6T_{\rm eff} \approx 630\,{\rm kK}, \log g \approx 8.5-8.6,这与之前的估计结果吻合良好。推导出的白矮星质量估计值,CAL 83 在 1.11.4M1.1-1.4\,M_\odot 范围内,RX J0513.9-6951 在 1.151.4M1.15-1.4\,M_\odot 范围内。CAL 83 中白矮星的质量与相应核燃烧模型预测的质量一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.13557,
  title  = {Application of hydrostatic local thermodynamic equilibrium atmosphere models to interpretations of supersoft X-ray source spectra},
  author = {V. F. Suleimanov and A. S. Tavleev and V. Doroshenko and K. Werner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.13557},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 15 figures, accepted for publication to A&A