观测检查来自船帆座X-1吸积X射线脉冲星的X射线辐射 _船帆座

IXPE在第一次和第二次观测中看到的船帆座X-1在两个不同能量带的脉冲轮廓。Credit: Forsblom et al, 2023
据美国物理学家组织网（by Tomasz Nowakowski , Phys.org）：利用成像X射线偏振探测器(IXPE)，一个国际天文学家小组对一颗被称为Vela X-1的吸积X射线脉冲星进行了X射线偏振观测。观测活动的结果于3月3日在arXiv预印本服务器上发布，提供了关于这颗脉冲星的X射线辐射特性的重要见解。
x射线双星由一颗普通恒星或白矮星组成，将质量转移到致密中子星或黑洞上。根据伴星的质量，天文学家将其分为低质量X射线双星(LMXBs)和高质量X射线双星(HMXBs) 。
船帆座X-1距离地球约6500光年，是一个失控的大质量X射线双星(HMXB)系统，由吸积中子星和超巨星施主HD 77581组成，在一个紧密的9天轨道上。HD 77581在与星际介质相互作用时发出强烈的恒星风，导致弓形激波。这使得Vela X-1成为已知经历弓形震荡的仅有的两架HMXBs之一。
最近，由芬兰图尔库大学的Sofia Forsblom领导的一组天文学家用IXPE研究了Vela X-1，希望对这颗脉冲星的性质有更多的了解。
“在这篇论文中，我们展示了2022年期间IXPE在两个不同场合对Vela X-1进行的X射线偏振观测的第一批结果， ”研究人员写道。
首先，团队使用相位连接技术测量了Vela X-1的自旋周期，结果发现大约为283.4秒。在第一次观察中，2–8 keV能量带中的脉冲部分被确定为53.3%，在第二次观察中被确定为48.1% 。
之后，发现在整个IXPE能带(2–8 keV)中，第一次观测的平均偏振度(PD)和偏振角(PA)分别约为3.9%和51.5度。对于第二次观察，测得的平均PD和PA分别为3.7%和48.9度。此外，对Vela X-1相位平均数据的光谱偏振分析发现PD为2.3%，PA为47.3度。
天文学家得出结论，如此低的偏振度与其他已知X射线脉冲星的结果一致。他们推测，所获得的PD值可能是由于中子星大气的逆温度结构。然而，他们补充说，低PD也可能是PD和PA随能量的强烈变化，或PA随脉冲星相位的强烈变化的结果。
该研究的作者指出，为了得出最终结论，需要对Vela X-1进行进一步的研究。
“对Vela X-1偏振特性的复杂能量依赖性的完整和详细分析超出了本文的范围，有待于未来更广泛的工作，”科学家们写道。