冷却模拟中的扩散核燃烧及其在仙后座 A 中子星新温度数据中的应用
高能天体物理现象
2019-03-13 v1
摘要
中子星冷却研究中的一个关键关系是表面温度与内部温度之间的关系。该关系由中子星包层的成分决定,并可能受到扩散核燃烧(DNB)过程的影响,即当元素扩散到密度和温度足够高以点燃核燃烧的深度时就会发生该过程。我们计算了包含 DNB 的 H-He 与 He-C 包层模型,并获得了可用于中子星冷却模拟的解析温度关系。我们发现 DNB 可导致包层成分快速变化,并阻止热稳定氢柱 y > 10 g cm 的累积,而 DNB 可使氦包层在表面温度 > 2 K 时对热流更透明。我们进行了中子星冷却模拟,其中演化温度和包层成分,后者由 DNB 与来自星际介质的吸积引起。我们发现与时间相关的包层成分可能与理解孤立中子星的长期冷却行为相关。我们还报告了钱德拉望远镜对仙后座 A 超新星遗迹中年轻中子星的最新观测;超过 18 年的 13 次温度测量得出十年冷却率约为 2%。最后,我们用一个包含包层 DNB 的模型拟合了仙后座 A 中子星的观测冷却趋势。
引用
@article{arxiv.1901.01012,
title = {Diffusive nuclear burning in cooling simulations and application to new temperature data of the Cassiopeia A neutron star},
author = {M. J. P. Wijngaarden and Wynn C. G. Ho and Philip Chang and Craig O. Heinke and Dany Page and Mikhail Beznogov and Daniel J. Patnaude},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.01012},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 15 figures, 4 tables; accepted for publication in MNRAS