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磁化中子星超亮 X 射线源的种群合成

高能天体物理现象 2021-04-28 v4

摘要

采用混合方法计算了具有与银河系薄盘相似恒星形成历史的旋涡星系中,含磁化中子星(NULX)的超亮 X 射线源种群模型。首先,应用解析近似(BSE 代码)构建可作为 NULX 潜在前身的双星(CBS)集合。接着,用演化代码 MESA 计算向磁化中子星(NS)吸积的演化。对亚临界与超临界吸积盘以及含平流吸积盘模型计算了 NS 的吸积率与 X 射线光度。在向磁化 NS 吸积过程中,当由 NS 磁层定义的吸积盘内边界处的能量释放为亚爱丁顿时,即在亚临界阶段就已达到超爱丁顿光度 LX>1038L_\mathrm{X}>10^{38} erg~s1^{-1}。结果表明,考虑磁化 NS 吸积特有性质的 CBS 标准演化,能够在无需额外关于高观测超爱丁顿光度 NS 的 X 射线发射准直模型假设的情况下,定量解释 NULX 的观测特征(X 射线光度、NS 自转周期、轨道周期与可见伴星质量)。在恒星形成率为 3–5 Myr1M_\odot {\rm yr^{-1}} 的模型星系中可存在数个 NULX。发现来自 LX1041L_{\mathrm X} \sim 10^{41} erg~s1^{-1} NULX 的强风将是磁化 NS 上超爱丁顿吸积的标志。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.03488,
  title  = {Population synthesis of ultraluminous X-ray sources with magnetised neutron stars},
  author = {A. K. Kuranov and K. A. Postnov and L. R. Yungelson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.03488},
  year   = {2021}
}

备注

29 pages, 11 figures. Published in Astronomy Letters, v. 46, Issue 10, pp. 658-676, 2020 (doi:10.1134/S1063773720100084)