磁化介质中相对论性瑞利-泰勒不稳定性线性理论的色散关系再探讨

《RELIABILITY ENGINEERING & SYSTEM SAFETY》：Dispersion relation for the linear theory of relativistic Rayleigh–Taylor instability in a magnetized medium revisited

本研究利用AstroSat卫星的SXT和LAXPC观测数据，对中子星低质量X射线双星4U 1820?30进行了光谱-时域分析，通过探测kHz QPOs（千赫兹准周期振荡）并应用相对论进动模型，将中子星质量限定为1.8 M⊙，为理解致密物质状态方程提供了新约束。

　　

Highlight

光变曲线和硬度-强度图

为所有三次观测生成了净光变曲线，SXT数据在0.6 ? 7.0 keV能段（图2），LAXPC数据在3.0 ? 23.0 keV能段（图3）。由于0.6 keV以下存在仪器噪声以及7.0 keV以上有效面积和响应文件存在不确定性，所有使用SXT数据的分析均限制在0.6 ? 7.0 keV能段。LAXPC-20在23.0 keV以上能段的光变曲线显示负计数率，表明...

结果与讨论

对中子星低质量X射线双星4U 1820?30进行了系统的光谱-时域分析，使用了来自AstroSat卫星SXT和LAXPC仪器的总计151 ks的宽能谱和高时间分辨率数据。在观测1期间，源的LAXPC硬度-强度图显示硬度和强度之间存在正相关（图4）。相比之下，在观测2和3中，源描绘出孤立的团块状结构（图4）。观测到的孤立团块状模式类似于先前在...中报道的模式。

结论

在本研究中，利用三次AstroSat/SXT和LAXPC观测数据，对atoll型（环礁源）中子星低质量X射线双星4U 1820?30进行了系统的光谱-时域分析。合并后的LAXPC硬度-强度图显示观测1中硬度和强度呈正相关，而观测2和3中没有明显的模式。使用模型组合 - constant × edge × tbabs (nthcomp + bbodyrad + diskbb) 在0.6 ? 23.0 keV能段进行了时间平均光谱分析，表明辐射来自中子星表面的热辐射（黑体）、吸积盘的多色黑体辐射以及通过热等离子体对软光子的逆康普顿散射。光谱分析表明源处于硬谱态。时域分析揭示了在640 ? 1090 Hz频率范围内存在kHz QPOs，其均方根振幅在6%到10%之间，品质因子在8到42之间。上下kHz QPOs的均方根振幅-能量谱和时间滞后-能量谱暗示它们是由具有共同辐射机制的光子调制引起的。此外，最大均方根振幅和时间滞后与质量吸积率表现出反相关关系。基于相对论进动模型的分析关系，估算出该系统中中子星的质量为1.8 M_⊙。其中一个探测到的kHz QPO的发射半径估计约为17公里。