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具有富氢与富氦大气中子星的超级暴模型

高能天体物理现象 2012-07-18 v2

摘要

超级暴是罕见的、持续约一天的I型X射线暴,由低质量X射线双星中吸积中子星上的碳闪引起。它们加热中子星包层,使得吸积的氢和氦的燃烧变得稳定,从而淬灭常见的较短X射线暴。短暴仅在包层冷却后重新出现。我们研究中子星包层的多区一维模型,在其中追踪超级暴期间的碳燃烧,并包含其上方大气中的氢和氦燃烧。我们研究了太阳组成和富氦大气两种情况。这使我们首次能够以自洽的方式研究多种热核燃烧行为以及不同状态之间的转换。对于太阳组成,暴淬灭的结束时间比先前预期的要早得多。这是由于3-alpha、热CNO和CNO突破反应之间复杂的相互作用所致。氢和氦的稳定燃烧通过边缘稳定燃烧(mHz QPOs)转变为具有短复发时间的低能暴。我们发现了一种短暂的暴发模式,其中较弱和较强的暴交替出现。最终,暴发行为变回超级暴之前的状态。由于观测的稀缺性,这种转换在超级暴之后尚未被直接探测到。利用MINBAR暴目录,我们确定了4U 1636-536的最短淬灭时间上限,并进一步约束了暴返回的时间尺度。

关键词

引用

@article{arxiv.1204.1343,
  title  = {Superburst Models for Neutron Stars with Hydrogen and Helium-Rich Atmospheres},
  author = {L. Keek and A. Heger and J. J. M. in 't Zand},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1204.1343},
  year   = {2012}
}

备注

14 pages, 15 figures, 2 tables, accepted for publication in ApJ