中山大学纪龙,余聪团队进行了吸积X射线脉冲星1A 0535+262在爆发活动中辐射束演化的模型计算
大质量X射线脉冲星在从伴星吸积物质的过程中,通过释放引力势能会产生与传统理论不一致的非对称、形态复杂且高度依赖于不同能段和亮度的辐射束。对于这种复杂脉冲辐射背后所反映的吸积几何和物理特征,目前还没有很好的模型来进行解释。
基于吸积脉冲星两个位置偏离的磁极及辐射束模式相同且对称的假设下,团队通过傅立叶分析的方法,将慧眼探测器(HXMT)观测到1A 0535+262在2020年爆发活动中的复杂脉冲轮廓分解为两个单独磁极辐射的叠加总和,计算得到了一个轻微扭曲的偶极磁场结构。
在这基础上,团队重建了1A 0535+262在爆发活动中上升、峰值、下降等不同阶段下的辐射束。团队发现在回旋吸收线(∼45keV)能段以上的辐射束模式基本上与理论预期一致,在爆发峰值阶段由“fan”成分主导,在下降阶段则由“pencil”成分主导,这可以解释为在临界亮度上下范围脉冲星由亚临界吸积模式转换为超临界吸积模式。而在回旋吸收线能段以下(15-40keV)的辐射束则较为复杂,表现为在所有亮度下有一个明显的“fan”成分和下降阶段要强于上升阶段的“pencil”成分,团队考虑这可能由吸积几何形状发生了逐渐改变的累计效应所导致。该项研究将对于利用CSST理解双星的演化,双星之间的物质转移,致密星的吸积过程具有一定的指导意义。

论文:胡永峰,纪龙,余聪,et al. Beam Pattern Evolution of Accreting X-Ray Pulsar 1A 0535+262 during Its 2020 Giant Outburst, ApJ, https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acbc7a