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EXO 0748-676 的食映射:大质量中子星的证据

高能天体物理现象 2022-01-26 v1

摘要

确定中子星(NS)可能的最大质量可对超密物质的物态方程(EoS)施加限制。低质量 X 射线双星中 NS 的质量可由双星质量函数确定,前提是对双星倾角和质量比均施加独立约束。在掩食系统中,二者通过全食持续时间相关联。EXO 0748-676 是一颗掩食型 NS 低质量 X 射线双星,其双星质量函数利用来自伴星受辐照面的恒星发射线估算。因此,NS 质量已知为质量比的函数。本文利用 XMM-Newton 档案数据,对多个能段的 X 射线掩食进行建模。我们发现,需要伴星周围存在一窄带吸收物质才能解释与能量相关的掩食现象。因此,我们推测伴星可能正经历外层烧蚀,且该系统可能演化为红背毫秒脉冲星。我们的拟合给出质量比 q=0.2220.08+0.07q=0.222^{+0.07}_{-0.08} 和倾角 i=76.5±1.11.4i = 76.5 \pm^{1.4}_{1.1}。将这些与先前测得的 410±5410 \pm 5 km/s 径向速度(由宁静期 Hα_\alpha 发射线的多普勒映射分析得出)结合,即使该谱线起源于距 NS 物理上尽可能远的位置,也得到 NS 质量 2M\sim 2 M_\odot,支持硬 EoS。对于更现实的发射点,推断质量会增大。然而,当考虑爆发期和宁静期观测到的其他发射线得出的径向速度值时,1.4M\sim 1.4 M_\odot 的典型 NS 质量也是可能的。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.02188,
  title  = {Eclipse Mapping of EXO 0748-676: Evidence for a Massive Neutron Star},
  author = {Amy H. Knight and Adam Ingram and Matthew Middleton and Jeremy Drake},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02188},
  year   = {2022}
}

备注

21 pages, 13 Figures, accepted to MNRAS