透过光致电离尾迹观测:Chandra/HETG 在轨道相位 $\varphi_\mathrm{orb} \approx 0.75$ 处的 Vela X-1
高能天体物理现象
2021-04-21 v1
摘要
超巨星 X 射线双星 Vela X-1 是研究被吸积中子星辐照的 O/B 星星风环境的最佳天体物理源之一。先前对该系统的研究和流体动力学模拟揭示了一个成团环境以及两道尾迹的存在:环绕致密天体的吸积尾迹,以及沿轨道拖在其后的光致电离尾迹。我们的目标是在轨道相位 (视线穿过光致电离尾迹时)首次利用 Chandra/HETG 数据开展高分辨率光谱学观测。我们旨在进行等离子体诊断,推断星风的结构与几何形态。我们采用贝叶斯块算法进行盲搜以发现离散谱特征,并借助最新实验结果或原子数据库对其进行辨认。等离子体性质既通过经验技术推断,也通过 CLOUDY 和 SPEX 中的光致电离模型推断。我们探测并辨认出五条窄辐射复合连续谱(Mg XI-XII、Ne IX-X、O VIII)以及来自 Fe、S、Si、Mg、Ne、Al 和 Na 的数条发射线,包括四个类氦三重态(S XV、Si XIII、Mg XI 和 Ne IX)。光致电离模型很好地再现了整体光谱,但近中性的 Fe、S 和 Si 荧光线除外。我们得出结论:等离子体主要以光致电离为主,但极有可能存在多于一个的成分,这与多相等离子体图景一致,即密度更大且更冷的团块物质嵌在伴星炽热、光致电离的星风之中。利用未来 X 射线卫星 Athena 和 XRISM 的模拟表明,数百秒的曝光就足以分辨 Fe K 双线和类氦 Fe XXV,从而总体上改进等离子体参数的确定。
引用
@article{arxiv.2102.12164,
title = {Looking through the photoionisation wake: Vela X-1 at $\varphi_\mathrm{orb} \approx 0.75$ with Chandra/HETG},
author = {R. Amato and V. Grinberg and N. Hell and S. Bianchi and C. Pinto and D. D'Aí and M. Del Santo and T. Mineo and A. Santangelo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.12164},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 14 figures. Accepted for publication on A&A