黑寡妇脉冲星的 X 射线观测

我们描述了对五颗短轨道周期 ($P_B < 1$ 天)、发射 $\gamma$ 射线的双星毫秒脉冲星的首次 X 射线观测。其中四颗，即 PSRs J0023+0923、J1124$-$3653、J1810+1744 和 J2256$-$1024，是“黑寡妇”脉冲星，拥有质量 $\ll0.1 M_{\odot}$ 的简并伴星，其中三颗表现出射电食现象。第五个源 PSR J2215+5135 是一颗发生食的“红背”脉冲星，拥有一颗接近洛希瓣填充的 $\sim$0.2 太阳质量的非简并伴星。数据使用 \textit{Chandra X-Ray Observatory} 获取，覆盖了每颗脉冲星的完整双星轨道。两颗脉冲星 PSRs J2215+5135 和 J2256$-$1024 显示出显著的轨道变异性，而 PSR J1124$-$3653 显示出边缘性的轨道变异性。这三颗脉冲星的光变曲线显示，其 X 射线通量最小值与射电食的相位重合。这一现象与 X 射线的双星内激波辐射解释一致。另外两颗脉冲星 PSRs J0023+0923 和 J1810+1744 较暗，在这些数据中未显示出我们可探测水平的变异性。所有五个光谱均使用三种独立的模型进行拟合：幂律模型、黑体模型以及同时包含幂律和黑体分量的组合模型。优选的光谱拟合得出的幂律指数范围为 1.3 至 3.2，黑体温度为数百 eV。PSR J2215+5135 的光谱显示出显著的硬 X 射线分量，在 2 keV 以上有大量计数，这是存在双星内激波辐射的额外证据，类似于在低质量 X 射线双星向毫秒脉冲星过渡天体 PSR J1023+0038 中探测到的情况。