超致密双星 4U 1626-67 X 射线谱中的碰撞电离

我们报道了 2010 年用 Chandra/HETGS 获取的超致密 X 射线双星脉冲星 4U 1626-67 的高分辨率 X 射线光谱，此时距该脉冲星经历转矩反转已两年。具有开普勒轮廓的著名强 Ne 和 O 发射线被证实产生于磁通道吸积盘的内边缘。基于缺乏尖锐的辐射复合连续谱，我们排除了这些谱线的光致电离模型。相反，我们表明这些谱线源自内盘大气中的碰撞等离子体，其 $T\simeq 10^7$ K 且 $n_e \sim 10^{17}$ cm^(-3)。我们提出这些谱线由光学厚盘内边缘在法向入射下的 X 射线加热所供能。对 2000、2003 和 2010 年 HETGS 观测中谱线轮廓的比较显示，在脉冲星从自旋减速转为自旋加速后，内盘半径减小为原来的二分之一，正如磁吸积转矩理论所预言。在自旋加速期间内盘远在共转半径之内，而在自旋减速期间略超出共转半径。基于稳态自旋加速期间测得的盘半径与吸积转矩，该脉冲星的 X 射线光度为 $2\times 10^{36}$ erg/s，得出源距离为 3.5(+0.2-0.3) kpc。质量吸积率比引力辐射反作用预期的大一个数量级，可能由于 X 射线对供体星的加热。谱线轮廓还指示双星倾角为 39(+20-10) 度，与一颗 0.02 Msun 的供体星一致。我们的发射测度分析倾向于供体星为 He 白矮星或高度演化的贫 H 主序遗迹，而非 C-O 或 O-Ne 白矮星。测得的 Ne/O 数量比为 0.46+-0.14。在附录中，我们展示了如何在不参照 H 数密度的情况下表达贫 H 碰撞等离子体的发射测度。