中子星包层中扩散核燃烧对吸积系统冷却的影响
高能天体物理现象
2020-03-23 v1
摘要
通过将冷却中子星壳层热辐射的观测与理论模型比较，可获得关于中子星内部的有价值信息。扩散到包层更深层的轻元素的核燃烧可改变表面与内部温度之间的关系，并随时间改变化学组成。我们计算了新的温度关系，并考虑了 H-C 包层中扩散核燃烧（DNB）的两种效应。首先，我们考虑包层组成变化的影响，发现氢在短时间尺度内被消耗，我们的温度演化模拟在约 100 天内对应于氢贫包层。从富氢到氢贫包层的转变在吸积中子星系统中可能被观测到，表现为爆发后早期表面温度的额外初始下降。其次，我们发现 DNB 可产生不可忽略的热流，使得总光度可由包层中的 DNB 而非来自深内部的热量主导。然而，若无持续吸积，H-C 包层中 DNB 的加热仅在吸积爆发结束后 <1–80 天内相关，因为轻元素量迅速耗尽。与壳层冷却数据比较表明，DNB 并未消除对额外浅层加热源的需求。我们得出结论，在未来的冷却研究中，在热演化模型中自洽地求解包层燃烧区域的含时方程而非使用静态温度关系将是有价值的。
引用
@article{arxiv.2003.09307,
title = {The effect of diffusive nuclear burning in neutron star envelopes on cooling in accreting systems},
author = {M. J. P Wijngaarden and Wynn C. G. Ho and Philip Chang and Dany Page and Rudy Wijnands and Laura S. Ootes and Andrew Cumming and Nathalie Degenaar and Mikhail Beznogov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09307},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 10 figures; Published in MNRAS