使用精确相对论动能方程进行康普顿散射的 X 射线暴中子星大气模型
摘要
X 射线暴中子星 (NS) 模型大气的理论光谱被广泛用于确定基本的中子星参数，如质量和半径。我们首次通过积分相对论动能方程对康普顿散射进行精确处理，构建了精确的中子星大气模型。我们还将结果与基于 Kompaneets 算符的先前计算进行了比较。我们求解了辐射转移方程以及静水平衡方程，精确考虑了电子散射产生的辐射压。因此，我们为热中子星构建了一组新的平面平行大气模型（LTE）。针对六种化学成分（纯 H、纯 He、具有不同重元素丰度 Z = 1, 0.3, 0.1 和 0.01 Z_sun 的太阳 H/He 混合物）和三个 log g = 14.0, 14.3 和 14.6 计算了这些模型。对于每种化学成分和 log g，我们计算了超过 26 个具有不同光度（相对于为汤姆逊截面计算的爱丁顿光度 L_Edd）的大气模型。高重力模型的最大相对光度 L/L_Edd 可达 1.1。所有模型的出射光谱均发生红移，并在适用于 RXTE/PCA 的 3--20 keV 能量范围内由稀释黑体光谱拟合。我们还计算了色修正因子 f_c。在我们明亮的热大气模型中，辐射加速度 g_rad 显著小于基于 Kompaneets 算符的相应模型，这是由于电子散射截面的 Klein-Nishina 减小所致，因此形式上存在“超爱丁顿”模型大气。当 L / L_Edd < 0.8 时，新旧模型大气之间的差异很小。对于相同的 g_rad / g，新的 f_c 略大（约 1%）于旧值。
引用
@article{arxiv.1208.1467,
title = {X-ray bursting neutron star atmosphere models using an exact relativistic kinetic equation for Compton scattering},
author = {V. Suleimanov and J. Poutanen and K. Werner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.1467},
year = {2013}
}
备注
16 pages, 16 figures, A&A, in press. Tables containing spectra and color corrections are available by downloading the source file via Other formats field