低光度 X 射线脉冲星中的准球吸积:理论与观测
高能天体物理现象
2012-12-13 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
准球亚声速吸积可以在 X 射线光度<4×10^36 erg/s 的慢速旋转风馈 X 射线脉冲星 (XPSRs) 中实现。在这种机制下,吸积物质亚声速地沉降到旋转磁层上,形成一个扩展的准静态壳层。该壳层通过边界层中的剪切湍流粘滞或大规模对流运动,介导旋转中子星 (NS) 磁层的角动量移除。在后一种情况下,壳层中的较差自转定律接近等角动量自转。穿过壳层的吸积率由等离子体在考虑冷却的情况下因瑞利 - 泰勒不稳定性进入磁层的能力决定。对处于平衡状态且具有已知轨道周期(如 GX 301-2 和 Vela X-1)的准球风吸积 XPSRs 的自旋加速/自旋减速率的测量,使得能够确定模型的主要无量纲参数和中子星磁场。对于具有独立磁场测量的平衡脉冲星,无需使用复杂的光谱测量即可估算来自伴星的恒星风速度。对于非平衡脉冲星,存在施加在吸积中子星上的最大可能自旋减速力矩。从此类脉冲星(GX 1+4, SXP 1062, 4U 2206+54 等)的自旋减速率和 X 射线光度观测中,推导出了中子星磁场的下限,在所有情况下,该下限均接近标准值并与回旋谱线测量一致。该模型解释了超慢速旋转 XPSRs 的存在,而无需假设吸积中子星具有额外的吸积特性和类磁星星磁场。
引用
@article{arxiv.1212.2841,
title = {Quasi-spherical accretion in low-luminosity X-ray pulsars: Theory vs. observations},
author = {K. Postnov and N. Shakura and A. Kochetkova and L. Hjalmarsdotter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.2841},
year = {2012}
}
备注
6 pages, LATeX, submitted to Proc. 9th INTEGRAL Workshop (Paris, 15-19 October 2012); to be published in Proceedings of Science