揭示半径膨胀型I型X射线暴的核燃烧灰烬
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
我们求解了 I 型 X 射线暴期间中子星大气对流区垂直范围的演化。对流区与核燃烧灰烬充分混合，其范围决定了爆发光变曲线的上升时间。利用完整的核反应网络，我们表明，在光球半径膨胀(RE)爆发期间，对流区的最大垂直范围可能足够大，以至于：(1) 在 RE 阶段，部分燃烧灰烬被辐射驱动风抛射出去；(2) 在 RE 阶段之后，部分燃烧灰烬暴露在中子星表面。我们发现质量数 A ~ 30 - 60 的灰烬与抛射物质混合。我们计算了类氢状态下抛射灰烬和表面灰烬的预期柱密度，并确定了来自风和中子星表面的光电离吸收边的等效宽度。我们发现这些等效宽度可以超过 100 eV，并且可能被探测到。探测将揭示核燃烧过程，并可能测量中子星的引力红移。此外，我们发现在纯氦燃烧层的爆发中，来自 (α, p) 反应的质子导致 C(p, γ)N(α, p)O 反应序列快速启动。该序列绕过了相对缓慢的 C(α, γ)O 反应，并导致能量产生突然激增，这可以直接观测为爆发上升期间通量的快速(~毫秒)增加。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0511247,
title = {Exposing the Nuclear Burning Ashes of Radius Expansion Type I X-ray Bursts},
author = {Nevin N. Weinberg and Lars Bildsten and Hendrik Schatz},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0511247},
year = {2009}
}
备注
15 pages, 15 figures (emulateapj), accepted to ApJ