中文

HESS J1731--347 中中心致密天体是否为观察到的最轻中子星?

高能天体物理现象 2024-12-02 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

HERS J1731--347 超新星遗骸 (SNR) 中中心致密天体 (CCO) XMMU J173203.3 -- 344518 (XMMU J1732) 的异常低质量 0.770.17+0.2M0.77_{-0.17}^{+0.2} M_{\odot} 挑战了标准中子星 (NS) 形成模型。较近的后 AGB 星 IRAS 17287 -- 3443 (0.6M\approx 0.6 M_\odot) 也位于该 SNR 内,丰富了这种情形。为解决这一之谜,我们进一步考虑旋转的 pre-SN 铁心 (1.2M\approx 1.2 M_\odot) 的引力坍缩可能导致低质量 NS 的情形。我们证明,在铁心以约 45% Keplerian 极限速度旋转时,由于角动量守恒导致约 0.3M0.3 M_\odot 的质量损失,产生约 0.9M0.9 M_\odot 的稳定新生 NS。考虑可能的减速,这表明该 NS 现在缓慢旋转,从而满足观察到的质量-半径关系。此外,该 NS 的表面温度 (2×106\approx 2 \times 10^6 K) 与其约 4.54.5 千年年龄的规范热力学演化相吻合。我们提出,pre -- SN 星(可能是约 4.2M4.2 M_\odot 的超脱轨核心),与 IRAS 17287 -- 3443 形成了轨道周期为 1.43 天的相互锁定双星系统。超新星导致约 3M3 M_\odot 的质量损失,赋予kick velocity 670\lesssim 670 km s1^{-1},从而破坏了双星系统。这一情形解释了 XMMU J1732 与 IRAS 17287 -- 3443 之间约 0.3 pc 位移的观察结果,并支持 CCOs 在双星系统中形成的可能性,旋转在核心坍缩中发挥关键作用,以及 XMMU J1732 是观察到的最轻 NS 的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.19382,
  title  = {Can the central compact object in HESS J1731--347 be indeed the lightest neutron star observed?},
  author = {Shu-Rui Zhang and Jorge A. Rueda and Rodrigo Negreiros},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.19382},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in ApJ, comments are welcome!