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4U 1626$-$67 周围是否存在逆行吸积盘?用状态空间模型追踪力矩反转

高能天体物理现象 2025-11-27 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

对持续存在的银河系吸积驱动脉冲星 4U 1626-67 的 X 射线计时研究揭示了力矩反转现象,在此期间,脉冲频率 ν(t)\nu(t) 在持续多年的长期加速和减速阶段之间交替,中间由持续 150days\lesssim 150 \, \rm{days} 的过渡期分隔。本文应用无迹卡尔曼滤波器追踪了 22.7 年(3340 个样本)公开的康普顿伽马射线天文台和费米伽马射线空间望远镜数据中观测到的 ν(t)\nu(t) 涨落,以检验磁离心吸积的经典图像与 2008 年力矩反转两侧的顺行-顺行和反行-顺行吸积盘构型的一致性。研究发现,反行-顺行模型更受青睐,其对数贝叶斯因子为 0.44,最大后验对数似然比为 2.5。质量吸积率 Q(t)Q(t) 和磁离心快慢参数 ω(t)\omega(t) 在减速和加速阶段之间平滑过渡;Q(t)Q(t) 在反转前后变化 0.34dex\leq 0.34 \, {\rm dex},并且测得减速和加速期间的 ω(t)\omega(t) 分别约为 0.25 和 0.30。角加速度 Ω˙(t)\dot{\Omega}(t) 在 2008 年反转前满足 9Ω˙(t)/(1012rads2)5-9 \lesssim \dot{\Omega}(t)/(10^{-12} \, \rm{rad \, s^{-2}}) \lesssim -5,反转后满足 2Ω˙(t)/(1012rads2)92 \lesssim \dot{\Omega}(t)/(10^{-12} \, \rm{rad \, s^{-2}}) \lesssim 9,相比之下,根据先前对 4U 1626-67 的长期 X 射线计时和光谱分析推断,反转前的 Ω˙3.0×1012rads2\dot{\Omega} \approx -3.0 \times 10^{-12} \, \rm{rad \, s^{-2}},反转后的 Ω˙2.5×1012rads2\dot{\Omega} \approx 2.5 \times 10^{-12} \, \rm{rad \, s^{-2}}

关键词

引用

@article{arxiv.2511.20847,
  title  = {Is there a retrograde accretion disk around 4U 1626$-$67? Tracking torque reversals with a state-space model},
  author = {Joseph O'Leary and Andrew Melatos and Tom Kimpson and Dimitris M. Christodoulou and Nicholas J. O'Neill and Patrick M. Meyers and Sayantan Bhattacharya and Silas G. T. Laycock},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.20847},
  year   = {2025}
}

备注

31 pages, 7 figures. Accepted for publication in The Astrophysical Journal