球状星团 M30 中宁静态低质量 X 射线双星的光谱分析

我们展示了钱德拉 X 射线天文台近期对位于球状星团 M30 中、含有一颗中子星的宁静态低质量 X 射线双星的观测。我们拟合了来自中子星的热辐射，以提取其质量和半径。我们发现 2001 年和 2017 年进行的两次观测之间，以及 2017 年的各次单独观测之间，均无流量变化的证据，因此我们将它们合并分析以提高信噪比。我们使用标准的轻元素成分大气模型（氢或氦）进行同步光谱拟合，考虑了星际介质吸收、探测器上 X 射线光子堆积效应的校正，以及高光子能量处计数超出的幂律谱。利用马尔可夫链蒙特卡洛方法，我们提取了两种大气化学成分下的质量和半径置信区间：假设纯氢时，$R_{\textrm{NS}}=7.94^{+0.76}_{-1.21}$ km 且 $M_{\textrm{NS}}<1.19$ M$_{\odot}$；对于氦，$R_{\textrm{NS}}=10.50^{+2.88}_{-2.03}$ km 且 $M_{\textrm{NS}}<1.78$ M$_{\odot}$，其中不确定性代表 90% 置信区域。对于氢，较小的半径难以与大多数当前核物理模型（尤其是核子物态方程）以及其他中子星半径测量结果相协调，近期优选值通常在 11-14 km 范围内。而对于氦，测得的半径与此范围一致。我们讨论了可能导致半径低估的系统不确定性来源，并确定表面温度不均匀性的存在是最相关的偏差。据此，我们得出结论：要么大气由氦组成，要么是氢大气，但热斑对观测到的辐射有显著贡献。