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将 GLEAM-X J162759.5-523504.3 解释为磁星所带来的演化启示

高能天体物理现象 2023-01-27 v2

摘要

射电脉冲星 GLEAM-X J162759.5-523504.3 具有极长的自转周期(P=1091.17\mboxsP = 1091.17\, \mbox{s}),然而似乎仍在快速自转减慢(P˙<1.2×109\mboxss1\dot{P} < 1.2 \times 10^{-9}\, \mbox{ss}^{-1})。若该源是一颗经历磁偶极辐射制动的中子星,则其所暗示的磁场强度可能超过 1016\mboxG10^{16}\,\mbox{G}。因此,该天体可能是迄今观测到的最具磁化的中子星。本文对该源给出了一种磁星解释的关键性分析。(i) 基于常规的“死亡谷”假设,星体要作为射电脉冲星被激活,似乎至少需要极区磁场强度 B5×1015\mboxGB \sim 5 \times 10^{15}\,\mbox{G}。(ii) 由磁制动与霍尔-塑性-欧姆衰减的反向外推表明,其诞生时拥有巨大的角动量储备以支持强烈的场放大。(iii) 观测上 X 射线的缺失约束了该星的磁场强度与年龄,因为场衰减加热与 Urca 冷却之间的竞争意味着表面光度是时间的函数。若该天体是一颗孤立的、年轻的(10\mboxkyr\sim 10\, \mbox{kyr})、具有当前场强 B1016\mboxGB \gtrsim 10^{16}\,\mbox{G} 的磁星,则对其热光度所设的上限(1030\mboxergs1\approx 10^{30}\, \mbox{erg s}^{-1})表明它正通过直接 Urca 机制冷却。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.08541,
  title  = {Evolutionary implications of a magnetar interpretation for GLEAM-X J162759.5-523504.3},
  author = {Arthur G. Suvorov and Andrew Melatos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.08541},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 6 figures. Accepted for publication in MNRAS