大气效应对 NICER 中子星参数约束的影响
高能天体物理现象
2023-10-24 v2 太阳与恒星天体物理
核理论
摘要
我们分析了大气模型中的不确定性对 NICER 观测旋转驱动毫秒脉冲星所得半径、质量及其他中子星参数约束的影响。迄今,NICER 已将 X 射线脉冲轮廓建模技术应用于两颗毫秒周期脉冲星:PSR J0030+0451 与高质量脉冲星 PSR J0740+6620。这些研究通常假设深层加热、完全电离的氢大气模型,尽管在某些情况下已探讨部分电离与氦成分的影响。此处,我们拓展该探索,并纳入具有部分电离碳成分、外部加热氢以及经验性大气束流参数化的新模型,以探究所发射辐射预期各向异性的偏离。所研究的大气情形均对 PSR J0740+6620 推断半径无显著影响,可能因其 X 射线暗弱、外部约束更紧和/或视角几何所致。就 PSR J0030+0451 而言,成分与电离态均可显著改变推断半径。然而,基于证据(数据的先验预测概率),部分电离氢与碳大气不被偏好。电离氢与氦大气的证据差异过小以致多数情形无法定论,但氦模型推断半径趋向更大尺寸,约或高于 14-15 km。另一方面,在发射角小于 60 度时小于 的外部加热或束流偏离,对推断半径无显著影响。
引用
@article{arxiv.2308.09319,
title = {Atmospheric Effects on Neutron Star Parameter Constraints with NICER},
author = {Tuomo Salmi and Serena Vinciguerra and Devarshi Choudhury and Anna L. Watts and Wynn C. G. Ho and Sebastien Guillot and Yves Kini and Bas Dorsman and Sharon M. Morsink and Slavko Bogdanov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.09319},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 12 figures (2 of which are figure sets), 3 tables. Published in ApJ