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PSR J1231-1411 被重新考察:基于 X 射线观测的脉冲轮廓分析

高能天体物理现象 2025-02-18 v2 核理论

摘要

中子星内部成分探测器(NICER)等 X 射线任务的首要目标之一是通过精确测量中子星的质量和半径来对其方程状态施加严格约束。NICER 最近扩充了中子星质量-半径关系的数据集,包括四个旋转驱动的脉冲星 PSR J0030+0451、PSR J0740+6620、PSR J0437-4715 和 PSR J1231-1411。在本工作中,我们基于球形星体史瓦西时空和多普勒近似进行独立的脉冲轮廓建模,对 PSR J1231-1411 的质量-半径关系和 X 射线发射区域性质进行推断。采用一种单温度椭圆形热斑和一种单温度半月形热斑,推断得到的引力质量为 M=1.12±0.07MM = 1.12 \pm 0.07 M_{\odot},推断得到的赤道半径为 Req=9.910.86+0.88R_{eq} = 9.91_{-0.86}^{+0.88} km(68% 可信区间)。这为 PSR J1231-1411 提供了一种替代的 X 射线发射区域几何配置,能够充分解释 NICER 和 XMM-Newton 的观测数据。推断得到的半径小于 \citet{salmi2024nicer} 中所得的半径 (M=1.040.03+0.05MM = 1.04_{-0.03}^{+0.05} M_{\odot}Req=12.6±0.3R_{eq} = 12.6 \pm 0.3 km),且本工作推断得到的质量略高于该值。两种工作中对 X 射线发射区域几何配置的推断均为非反极点分布,这与居中偶极子磁场不一致,表明存在复杂的磁场结构。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.09147,
  title  = {PSR J1231-1411 revisited: Pulse Profile Analysis of X-ray Observation},
  author = {Liqiang Qi and Shijie Zheng and Juan Zhang and Mingyu Ge and Ang Li and Shuang-Nan Zhang and Fang-Jun Lu and Han-Long Peng and Liang Zhang and Hua Feng and Zhen Zhang and Yupeng Xu and Zheng-Wei Li and Li-Ming Song and Shu Zhang and Lian Tao and Wentao Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.09147},
  year   = {2025}
}