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超巨快 X 射线暂现源中的明亮耀发

高能天体物理现象 2014-06-24 v1

摘要

在稳定的低光度状态下,超巨快 X 射线暂现源(SFXTs)可能处于从 OB 型伴星风吸积到缓慢旋转磁化中子星的准球状沉降吸积阶段。在此阶段,磁层上方形成一个热的准静态壳层,等离子体进入磁层的速率受(低效的)辐射等离子体冷却控制,且中子星上的吸积率相对于 Bondi-Hoyle-Littleton 值被抑制了约 30 倍。局部风速和密度的变化只能略微增加质量吸积率(约 10 倍),使系统进入康普顿冷却主导机制并产生中等亮度的耀发(Lx1036L_x\lesssim 10^{36} erg/s)。为解释 SFXTs 表现出的最明亮耀发(Lx>1036L_x>10^{36}~erg/s),我们提出质量吸积率的更大幅增加可由磁化恒星风等离子体的零星捕获产生。在足够低的吸积率下,磁重联可增强磁层等离子体进入速率,导致大量 X 射线光子的产生、强烈的康普顿冷却,并最终导致整个壳层的不稳定吸积。明亮耀发在壳层的自由落体时标上发展,SFXT 明亮耀发中释放的典型能量对应于该壳层的质量。这一观点与 SFXT 明亮耀发中释放的能量(10381040\sim 10^{38}-10^{40}~ergs)、其典型动态范围(100\sim 100)以及这些特征对 SFXT 平均非耀发 X 射线光度的观测依赖性一致。因此,与稳定的大质量 X 射线双星(HMXBs)相比,SFXTs 的耀发行为可能主要与其低 X 射线光度有关,这使得磁化等离子体进入磁层期间可能发生零星磁重联。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.5707,
  title  = {Bright Flares in Supergiant Fast X-ray Transients},
  author = {N. Shakura and k. Postnov and L. Sidoli and A. Paizis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.5707},
  year   = {2014}
}

备注

6 pages, 3 figures, accepted to MNRAS