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中间极 EX Hydrae 的高分辨率光谱观测:II. 内盘半径

太阳与恒星天体物理 2024-02-22 v1

摘要

EX Hya 是研究最深入但仍充满谜团的中间极(intermediate polars)之一。我们展示了 2004 年 1 月获取的 EX Hya 相位分辨蓝色 VLT/UVES 高分辨率(λ/Δλ16.000\lambda/\Delta \lambda\simeq16.000)光谱。我们的分析涉及将 Balmer 线轮廓独特地分解为代表磁层中流动运动的自转调制线翼,以及代表吸积盘的轨道相位调制线核。光谱分析和层析成像显示,两者的分界线稳固地位于 υrad1200\mid\upsilon_{rad}\mid\simeq1200 km s1^{-1},从而确定吸积盘的内边缘位于 rin7×109r_{in}\simeq{7}\times 10^{9} cm 或 10R1\sim10 R_1(白矮星半径)。这个巨大的中心空洞允许无障碍地观测到下极处高大的吸积帘,其激波高度高达 hsh1R1h_{sh}\sim1 R_1,这是 X 射线和光学观测所要求的。我们的结果反驳了主张小磁层和小内盘空洞的模型。将 rinr_{in} 等同于轨道平面内的磁层半径,使我们能够推导出白矮星的磁矩为 μ11.3×1032\mu_1\simeq1.3\times 10^{32} G cm3^{3},表面磁场强度 B10.35B_1\sim0.35 MG。鉴于极区磁场强度 Bp1.0B_{p} \lesssim 1.0 MG,预计不会出现光学圆偏振。在吸积率 M˙=3.9×1011\dot M = 3.9\times10^{-11} MM_{\odot}yr1^{-1} 下,吸积力矩为 Gacc2.2×1033G_{acc}\simeq 2.2 \times 10^{33} g cm2^{2}s2^{-2}。静磁力矩具有相似的数量级,表明 EX Hya 离同步状态不远。我们测量了白矮星的轨道径向速度振幅 K1=58.7±3.9K_1=58.7\pm3.9 km s1^{-1},并发现了依赖于自转的速度调制。前者与其他研究者获得的平均速度振幅完全一致,证实了已发表的分量质量 M10.79MM_1\simeq0.79 M_\odotM20.11MM_2\simeq0.11 M_\odot

关键词

引用

@article{arxiv.2402.13834,
  title  = {High-resolution spectroscopy of the intermediate polar EX Hydrae: II. The inner disk radius},
  author = {K. Beuermann and K. Reinsch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.13834},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 11 figures, 4 tables, accepted for publication in A&A