周期性X射线暴源4U 1323-62的光谱特征研究：I型热核暴与持续辐射的相互作用机制

《Journal of High Energy Astrophysics》：Exploring the spectral characteristics of the periodic burster 4U 1323-62: Type-I X-ray burst and persistent emission

本文基于NuSTAR卫星对周期性X射线暴源4U 1323-62的观测数据，系统分析了其I型热核暴（Type-I X-ray burst）与持续辐射的光谱特性。研究发现暴发 recurrence time 为4.52±0.32小时，并首次通过 scaling parameter fa量化了暴发期间持续辐射的增强现象，揭示了 Poynting–Robertson drag 驱动的吸积盘-暴发相互作用机制。该工作为理解中子星表面核燃烧过程及辐射-物质相互作用提供了重要观测依据。

　　

CRediT authorship contribution statement

Mahasweta Bhattacharya: 撰写初稿、软件处理、形式化分析、概念化。

Aditya S. Mondal: 审阅修改、研究指导、方法论构建、概念化。

Biplab Raychaudhuri: 方法论支持、概念化。

Gulab C. Dewangan: 方法论支持、概念化。

Declaration of competing interest

作者声明不存在可能影响本研究结果的已知经济或人际利益冲突。

Section snippets

Observation and Data reduction

本研究基于NuSTAR卫星于2024年8月7日对4U 1323-62的观测数据（曝光量约90 ks）。NuSTAR作为首颗聚焦式硬X射线望远镜，覆盖3–79 keV能段。数据通过NuSTARDAS v2.1.5流程处理，并采用HEASOFT工具进行校准。

Light Curve

NuSTAR FPMA模块在3–79 keV能段的光变曲线显示，持续辐射阶段平均计数率为3-5 counts/s。共探测到6次I型热核暴和7次周期性强度骤降（dips）。通过100秒时间分辨率的光变曲线分析，暴发呈现典型的快速上升指数衰减（FRED）轮廓。

Spectral Analysis

使用XSPEC v12.13.0c进行光谱拟合。持续辐射采用吸收型热康普顿化模型描述，并在7.42 keV处发现吸收边。对B1、B2、B5三次暴发进行时间分辨光谱分析，模型包含中子星表面黑体辐射与可变持续辐射组分，氢柱密度固定为1.2×10²²cm^?2。

Discussion

本次NuSTAR观测证实4U 1323-62的暴发周期性与早期XMM-Newton、AstroSat观测一致。暴发期间持续辐射的增强参数f_a表明暴发-吸积盘相互作用随暴发强度增强，支持Poynting–Robertson拖曳机制。中子星黑体辐射半径估算值为1.5–3.5 km， ignition depth 分析提示其为混合氢氦燃料层的短时标热核暴发。