蟹状星云脉冲星的 Chandra 相位分辨 X 射线光谱研究 II

我们提出了对蟹状星云脉冲星 X 射线光谱特性的新研究。钱德拉 X 射线天文台卓越的角分辨率使得能够将脉冲星与周围的星云区分开来。对光谱随脉冲相位变化的分析，能够对星际 X 射线消光进行偏差最小的测量，这种消光主要源于光电吸收，其次源于视线方向上蟹状星云尘埃颗粒的散射。我们修正了先前关于蟹状星云视线方向氧元素丰度不足的发现，并提供了精度更高、偏差更小的测量结果。采用 Wilms, Allen & McCray (2000) 的丰度与截面数据，我们得到 [O/H] = $(5.28 \pm 0.28)\times10^{-4}$（$4.9 \times10^{-4}$ 为太阳丰度）。我们还首次测量了星际尘埃将辐射通量散射出图像的影响，得到 $\tau_{\rm scat} = 0.147 \pm 0.043$。对光谱随脉冲相位变化的分析，也测量了即使在脉冲最小值处的 X 射线光谱指数——尽管统计不确定性有所增加。光谱变化大体上与正弦变化一致。唯一显著偏离正弦变化的区域，与光学偏振幅度和位置角出现某些急剧变化的相位区间相同。我们将这些光谱变化与在伽马射线中观测到的变化进行比较，并得出结论：我们的测量结果既是对未来建模的挑战，也是一种指引，因而将最终帮助我们理解脉冲星磁层中的正负电子对级联过程。这些数据也被用来针对不同的中子星大气模型，设定新的、偏差更小的中子星表面温度上限。