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磁化中子星的临界吸积光度

高能天体物理现象 2015-06-23 v2 星系天体物理

摘要

具有强磁场的 X 射线脉冲星周围的吸积流被磁场引导至中子星 (NS) 磁极附近的较小区域,即热点。在一些 X 射线脉冲星定期观测到的强烈爆发期间,X 射线光度可能非常高,以至于产生的辐射能够通过辐射主导激波停止表面上方的吸积物质,吸积柱开始上升。这一边界光度通常被称为“临界光度”。在此,我们利用强磁场中的精确康普顿散射截面,计算了临界光度作为 NS 磁场强度BB的函数。首次考虑了共振散射和光子偏振的影响。我们表明,临界光度并非BB场的单调函数。当回旋能量约为 10 keV 且来自热点的相当一部分光子能量接近回旋共振时,它达到几103610^{36} erg s1^{-1}的最小值。对于小BB,该光度约为103710^{37} erg s1^{-1},几乎与参数无关。由于回旋能量以下的有效相互作用截面下降,当BB场超过101210^{12} G 时,该光度会增长。我们研究了不同类型的吸积流和吸积通道几何形状如何影响结果,并证明了临界光度对BB场的一般行为非常稳健。所得结果与现有观测数据吻合良好,并为解释当前运行及计划中的 X 射线望远镜即将获得的高质量数据提供了必要基础。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.6457,
  title  = {The critical accretion luminosity for magnetized neutron stars},
  author = {Alexander A. Mushtukov and Valery F. Suleimanov and Sergey S. Tsygankov and Juri Poutanen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.6457},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 16 figures, accepted for publication in MNRAS