中文

热核壳层闪燃后中子星的冷却速率

高能天体物理现象 2015-06-18 v1

摘要

中子星上的热核壳层闪燃被探测为明亮的 X 射线暴。传统上,其衰减是用指数函数建模的。然而,这并非理论所预测的结果。对于低于爱丁顿极限的光度,且在没有显著核燃烧的时刻,预期的函数形式应为幂律。我们利用现有最佳数据测试了指数和幂律函数形式:即由 Rossi X 射线计时探测器(RXTE)上的高吞吐比例计数器阵列(PCA)测量的暴发。我们从 14 颗不同的中子星中选取了 35 个“干净”且普通(即短于几分钟)的暴发样本,这些样本满足:1) 显示出较大的光度动态范围,2) 受吸积盘扰动影响最小,3) 缺乏通过 rp 过程进行的 prolonged 核燃烧。我们发现,确实对于每个暴发,幂律都比指数函数提供更好的描述。我们还发现衰减指数很陡,平均为 1.8,且每个暴发各不相同。这可能由简并电子和光子对点燃层比热容的贡献,以及由于不透明度随密度和温度变化而导致的对斯特藩 - 玻尔兹曼定律的偏离来解释。对此解释的详细验证得出了不确定的结果。虽然衰减指数的数值是一致的,但模型计算并不支持其随暴发时标(作为点燃深度的代理)和时间的变化。

关键词

引用

@article{arxiv.1312.5234,
  title  = {The cooling rate of neutron stars after thermonuclear shell flashes},
  author = {J. J. M. in 't Zand and A. Cumming and T. L. Triemstra and R. A. D. A. Mateijsen and T. Bagnoli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1312.5234},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages, 7 figures, recommended for publication in A&A