利用武仙座 X-1 对 X 射线脉冲的电离响应约束吸积盘风的数密度

已知 X 射线双星会发射强大的吸积盘风，这可能对双星系统及其周围环境产生重大影响。为了量化这种影响并确定这些外流的发射机制，我们需要测量风等离子体的数密度，这是理论盘风模型中的一个重要参数。尽管 X 射线光谱学是理解风特性（如其速度和电离状态）的关键工具，但在几乎所有情况下，我们都缺乏足够的信噪比来约束等离子体数密度，从而削弱了对流出位置和质量流出率的约束。我们提出了一种新方法，通过测量风对时变照射连续谱的电离响应速度，来确定 X 射线双星武仙座 X-1 中的这一数密度。武仙座 X-1 由一颗高度磁化的中子星驱动，以 1.24 s 的周期进行脉冲。我们通过使用含时光致电离模型 TPHO 对电离响应进行建模，表明武仙座 X-1 中的风数密度足够高，能够对这些脉冲作出响应。随后，我们对武仙座 X-1 质量最高的 XMM-Newton 观测数据进行了脉冲分辨分析，并直接探测到了风的响应，证实风的密度至少为 $10^{12}$ cm$^{-3}$。最后，我们模拟了 XRISM 对武仙座 X-1 的观测，并表明这些观测将使我们能够准确测量外流内不同位置的数密度。借助 XRISM，我们将能够排除密度参数空间中约 3 个数量级的范围，从而约束风的质量流出率、能量学及其发射机制。