kappa1 Ceti 的 X 射线耀斑中冷等离子体的延迟发展
高能天体物理现象
2023-03-01 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
中子星内部组成探测器(Neutron star Interior Composition ExploreR, NICER) X 射线天文台于 2019 年观测到来自邻近类太阳年轻恒星 kappa1 Ceti 的两例相当于超级耀斑的强 X 射线耀斑。NICER 从起始到早期衰减追踪每次耀斑，在峰值附近收集超过 30 cts s-1，从而能够对耀斑上升段进行细致光谱变化研究。九月耀斑在约 800 秒内快速变化，而十二月耀斑时标为其数倍。两例中硬带(2-4 keV)光变曲线呈现典型的恒星 X 射线耀斑变化，即快速上升与缓慢衰减，而软 X 射线光变曲线，尤其九月耀斑者，具有延长的平坦峰值。时间分辨光谱需要 kT ~0.3-1 keV 与 ~2-4 keV 的两温度等离子体分量。两分量变化相似，但冷分量滞后约 200 秒，且其发射度量(EM)较热分量小 4-6 倍。与流体动力学耀斑环模拟比较表明，冷分量源自磁环足点附近的 X 射线等离子体，主要通过热传导冷却。该时间滞后代表蒸发气体穿越整个耀斑环的旅行时间。冷分量的 EM 比其模拟对应者小数倍，暗示导电冷却受抑制，可能源于环截面积膨胀或湍流涨落。冷分量的时间滞后与小 EM 比率为耀斑环几何提供了重要约束。
引用
@article{arxiv.2301.01377,
title = {Delayed Development of Cool Plasmas in X-ray Flares from kappa1 Ceti},
author = {Kenji Hamaguchi and Jeffrey W. Reep and Vladimir Airapetian and Shin Toriumi and Keith C. Gendreau and Zaven Arzoumanian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01377},
year = {2023}
}
备注
21 pages, 12 figures, to be published in the Astrophysical Journal