高能X射线探测器(HEX-P)：观测中子星吸积的新窗口
高能天体物理现象
2023-11-09 v1 天体物理仪器与方法
摘要
吸积中子星(NSs)代表了在强磁场( G)存在下探测吸积物理的独特实验室。此外，中子星内部的物质处于超密、低温状态，无法在地面实验室中重现。因此，对这些天体的观测研究是探测最极端物理机制的一种途径。本文概述该领域并讨论与中子星吸积相关的最重要的未解决问题。我们通过模拟数据展示，高能X射线探测器(HEX-P)如何解决低质量和高质量X射线双星系统中吸积中子星的这些开放问题。特别是，凭借宽X射线通带和低X射线背景带来的灵敏度提升，HEX-P将能够：1)区分竞争的连续谱发射模型；2)通过反射建模技术提供对中子星半径更严格的上限，该技术与现有其他方法独立且互补；3)通过表征基频与谐波回旋线并探索其随脉冲相位的行为，约束磁场几何、等离子体参数和吸积柱发射模式；4)在最低吸积光度下直接测量高度磁化中子星的表面磁场强度；以及5)在河外源中探测回旋线特征，并探究其在超爱丁顿光度区间对光度的依赖，以区分磁场的几何演化与吸积诱导衰减。通过这些方式，HEX-P将为探索中子星、其磁场及极端吸积物理提供必要的新工具。
引用
@article{arxiv.2311.04687,
title = {The High Energy X-ray Probe (HEX-P): A New Window into Neutron Star Accretion},
author = {R. M. Ludlam and C. Malacaria and E. Sokolova-Lapa and F. Fuerst and P. Pradhan and A. W. Shaw and K. Pottschmidt and S. Pike and G. Vasilopoulos and J. Wilms and J. A. García and K. Madsen and D. Stern and C. Maitra and M. Del Santo and D. J. Walton and M. C. Brumback and J. van den Eijnden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04687},
year = {2023}
}
备注
37 pages, 13 figures, 4 tables, To be published in a special topical issue by Frontiers in Astronomy and Space Sciences on probe-class mission concept HEX-P