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X 射线双星中弱磁化中子星边界层的偏振

高能天体物理现象 2024-01-30 v1

摘要

自发射以来,X 射线成像偏振测量探测器(IXPE)因其在 2-8 keV 能带的高亮度,一直将包含致密天体的 X 射线双星作为主要观测目标之一。迄今进行的谱偏振分析已被证明对于约束这些系统的吸积几何结构至关重要。然而,数据统计量不足以明确区分各个分量对观测到的净偏振信号的贡献。在本工作中,我们旨在提出一个模型,用于计算软态下低质量 X 射线双星中弱磁化中子星边界层的偏振度和偏振角。主要动机是为 IXPE 或未来 X 射线偏振测量卫星的观测数据解释提供强有力的理论支持。通过将边界层建模为致密天体周围的赤道带,并局部近似为平面平行散射大气,求解了汤姆逊极限下偏振辐射的辐射传输方程,从而获得了结果。随后,使用先前为 X 射线脉冲星开发的数值方法,将偏振量从共动参考系变换到观测者参考系。对于软态下这些系统边界层的典型光学深度和电子温度值,偏振度小于 0.5%,而由于快速旋转产生的狭义和广义相对论效应,偏振角相对于中子星自转轴旋转了约 5° 以内,该旋转量随自转频率降低而逐渐减小。所推导的量可用于在多组分频谱分析中消除简并。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.16239,
  title  = {The polarization of the boundary layer around weakly magnetized neutron stars in X-ray binaries},
  author = {R. Farinelli and A. Waghmare and L. Ducci and A. Santangelo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.16239},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 8 figures, accepted for publication in A&A