嵐の後:静止中性子星の構造と温度の測定

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それでは、宇宙で最もエキゾチックなオブジェクトの1つの温度をどのように取りますか?中性子星(およそ1.35〜2.1の太陽の質量、直径24 kmしか測定されない)は、大きな星が死んだ後の超新星の残骸です。中性子星は質量が小さいためブラックホールになりますが、それでも物質を付加し、連星のパートナーからガスを引き出し、しばしばフレアリングが長期間続きます。

幸い、X線フレアを観測できます( チャンドラ)、しかし中性子星の温度や構造を明らかにできるのはフレア自体ではありません。

先週のAAS会議で、MXB 1659-29のX線観測キャンペーンの結果に関する詳細、つまり準永続的なX線過渡源(つまり、中性子星が長時間フレアする)は、いくつかの興味深い洞察を明らかにしました中性子星の物理学。中性子星の地殻が冷えるにつれて、地殻の組成が明らかになり、これらのエキゾチックな超新星残骸の温度を測定できることを示しています…

フレアバーストの間、中性子星はX線を生成します。これらのX線源を測定し、その進化を追跡できます。 MXB 1659-29の場合、エドキャケット(ミシガン大学)は、NASAのロッシX線タイミングエクスプローラー(RXTE)からのデータを使用して、X線フレアリングが長期間続いた後の中性子星クラストの冷却を監視しました。 MXB 1659-29は、2001年9月に「オフ」になるまで2.5年間フレアしました。それ以来、X線放出の指数関数的減少を測定するために線源が定期的に観測されました。

では、なぜこれが重要なのでしょうか。 X線フレアリングの長い期間の後、中性子星の地殻が熱くなります。しかし、中性子星の核は比較的冷たいままであると考えられています。中性子星がフレアを停止すると(ガスの降着、フレアへの供給、遮断など)、地殻の熱源が失われます。この「静止」(フレアなし)の期間中、冷却中性子星の地殻からのX線束の減少により、中性子星の特性に関する膨大な情報が明らかになります。

静止中、天文学者は(フレアではなく)中性子星の表面から放出されるX線を観測するため、中性子星を直接測定できます。 Cackettは彼のプレゼンテーションで、MXB 1659-29からのX線フラックスが指数関数的に減少し、一定のフラックスで横ばいになる様子を調べました。これは、フレアの後、地殻が急速に冷却され、最終的に中性子星コアと熱平衡に達することを意味します。したがって、この方法を使用することにより、中性子星のコア温度を推定できます。

別の中性子星X線トランジェントKS 1731-260からのデータを含めると、静止の開始時に観測された冷却速度は、これらのオブジェクトが非常に少ない不純物で整然とした地殻格子を持っていることを示唆しています。急激な温度低下(フレアから静止)は、中性子星コアとの熱平衡に達するまでに約1.5年かかりました。 Chandraデータを使用してさらに作業が行われるため、これらの急速に回転するエキゾチックなオブジェクトに関する詳細情報を明らかにすることができます。

先週の火曜日の10分間の講演で、突然、中性子星が少し不思議になりました。会議が大好きです。

関連出版物:

  • 静止時の準永続性中性子星トランジェントEXO 0748-676のチャンドラとスイフトの観測、Degenaar ., 2008
  • MXB 1659-29の中性子星のクラスト冷却曲線、ルディ・ワイナンズ、2004

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