低吸积水平下中子星的辐射效率

当中子星低质量 X 射线双星（NS-LMXBs）处于低吸积水平（即 $L_{\rm X}\lesssim 10^{36}\ \rm erg\ s^{-1}$）时，NS 周围内区的吸积流预期以热吸积流形式存在，例如黑洞 X 射线双星中的平流主导吸积流（ADAF）。继我们此前在 Qiao $\&$ Liu 2020a 和 2020b 中关于 NS 周围 ADAF 吸积的研究，本文详细研究了具有 ADAF 吸积的 NS 的辐射效率，表明尽管存在硬表面，具有 ADAF 吸积的 NS 的辐射效率远低于 $\epsilon \sim {\dot M GM\over R_{*}}/{\dot M c^2}\sim 0.2$。因此，给定 X 射线光度 $L_{\rm X}$（例如 0.5 至 10 keV 之间），由 $\dot M=L_{\rm X}{R_{*}\over {GM}}$ 计算的 $\dot M$ 低于在 ADAF 吸积框架内计算的实际 $\dot M$。在合适的模型参数下，实际 $\dot M$ 可高于由 $\dot M=L_{\rm X}{R_{*}\over {GM}}$ 计算的值两个数量级以上。最后我们讨论，若适用，NS 周围 ADAF 吸积模型可用于解释一些 NS-LMXBs（如 PSR J1023+0038、XSS J12270-4859 和 IGR J17379-3747）在几倍 $10^{33}\ \rm erg\ s^{-1}$ 的较低 X 射线光度下观测到的毫秒 X 射线脉冲，因为在此 X 射线光度下，用 ADAF 吸积模型计算的 $\dot M$ 可高到足以驱动吸积流中一部分物质被引导至 NS 表面形成 X 射线脉冲。