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用于X射线偏振的非分箱似然分析

天体物理仪器与方法 2023-01-25 v2 高能天体物理现象

摘要

我们系统地研究了非分箱、逐光子的似然技术,该技术可作为分析IXPE和其他光电偏振计获得的相位依赖X射线能谱偏振观测的替代方法。我们将非分箱技术应用于明亮X射线脉冲星Hercules X-1的模型,并使用ixpeobssim包生成模拟观测。我们考虑关于吸积脉冲星偏振发射实际物理过程的最小知识,并假设观测到的相位依赖偏振角可由旋转矢量模型描述。利用非分箱技术、探测器的调制因子以及仅偏振信息,我们发现旋转矢量模型和底层能谱偏振模型均能同样好地重建吸积脉冲星的几何构型角。然而,除非同时考虑探测器的能量离散和有效面积,否则测量的偏振度相对于底层模型存在偏差。为此,我们提出了一种被证明无偏的能量离散似然估计量。对于不同分析,我们从多个ixpeobssim实现获得后验分布,并表明非分箱技术比分箱技术产生约 10%10\% 更小的误差棒。我们还讨论了其他源,如磁星,其中可应用非分箱技术和旋转矢量模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.00140,
  title  = {Unbinned Likelihood Analysis for X-ray Polarization},
  author = {Denis González-Caniulef and Ilaria Caiazzo and Jeremy Heyl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00140},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 9 figures. Accepted for publication in MNRAS. Source code available at https://github.com/UBC-Astrophysics/Unbinned-Xray-polarimetry