Modeling the Non-Thermal X-ray Tail Emission of Anomalous X-ray Pulsars
Matthew G. Baring, Alice K. Harding
备注:
8 pages, 2 embedded figures, in Proc. of the Huangshan conference "Astrophysics of Compact Objects," (2008) eds. Y.-F. Yuan, X.-D. Li and D. Lai, (AIP Conf. Proc. 968, New York) p. 93
The paradigm for Anomalous X-ray Pulsars (AXPs) has evolved recently with the discovery by INTEGRAL and RXTE of flat, hard X-ray components in three AXPs. These non-thermal spectral components differ dramatically from the steeper quasi-power-law tails seen in the classic X-ray band in these sources, and can naturally be attributed to activity in the magnetosphere. Resonant, magnetic Compton upscattering is a candidate mechanism for generating this new component, since it is very efficient in the strong fields present near AXP surfaces. In this paper, results from an inner magnetospheric model for upscattering of surface thermal X-rays in AXPs are presented, using a kinetic equation formalism and employing a QED magnetic scattering cross section. Characteristically flat and strongly-polarized emission spectra are produced by non-thermal electrons injected in the emission region. Spectral results depend strongly on the observer's orientation and the magnetospheric locale of the scattering, which couple directly to the angular distributions of photons sampled. Constraints imposed by the Comptel upper bounds for these AXPs are mentioned.
Influences of neutron star parameters on evolutions of different types of pulsar; evolutions of anomalous X-ray pulsars, soft gamma repeaters and dim isolated thermal neutron stars on the P-P diagram
Do magnetars glitch? : Timing irregularities in anomalous X-ray pulsars
我们研究了几个反常X射线双星(AXP)的时间历史,发现它们表现出与射电双星相似的自旋不规则性。我们认为这些不规则性只是射电双星的毛刺,并将毛刺自旋降速解拟合到1 E ~2259+586,1 E ~1048.1-5937和4U~0142+61的数据中。推断的大小的毛刺($ΔΩ$)是可比的,在无线电脉冲星毛刺。这些结果,我们认为,我们研究的三个AXP是孤立的中子星自旋磁偶极子辐射和冷却,磁场衰变和磁层粒子轰击的组合提供动力。
We report on long-term monitoring of the anomalous X-ray pulsar 1E 1048.1-5937 using the Rossi X-ray Timing Explorer. This pulsar's timing behavior is different from that of other AXPs. In particular, the pulsar shows significant deviations from simple spin-down such that phase-coherent timing has not been possible over time spans longer than a few months. We show that in spite of the rotational irregularities, the pulsar exhibits neither pulse profile changes nor large pulsed flux variations. We discuss the implications of our results for AXP models. We suggest that 1E 1048.1-5937 may be a tr…
Magnetar-like X-ray Bursts from an Anomalous X-ray Pulsar
反常X射线脉冲星(AXP)是一类罕见的X射线脉冲星,其能量来源一直是一个令人困惑的问题。与其他更好理解的X射线星体不同,AXP不能由旋转或来自双星伴星的吸积提供动力,因此被称为“异常”。"AXP的旋转和辐射特性与另一类奇异物体--软伽马重复器(SGR)的旋转和辐射特性惊人地相似。然而,SGR的定义属性,即它们的低能量伽马射线和X射线爆发,迄今为止还没有在AXP中看到。SGR被认为是“磁星”,由超高磁场衰变提供能量的年轻中子星。AXP是磁星的说法一直存在争议。在这里,我们报告的发现,从AXP 1 E 1048-5937的方向,两个X射线爆发,有许多性质类似的SGR爆发。这些事件意味着AXP和SGR之间的密切关系,两者都是磁星。
Long-Term RXTE Monitoring of the Anomalous X-ray Pulsar 1E 1048.1-5937
本文报道了利用Rossi X射线定时探测器(RXTE)对异常X射线脉冲星(AXP)1 E 1048.1-5937的长期观测。这颗脉冲星的计时行为与RXTE监测的其他AXP不同。特别是,我们表明,脉冲星显示出显着的偏差,从简单的自旋下降,使相位相干定时已不可能超过几个月的时间跨度。我们发现,从简单的自旋下降的偏差是不一致的单一的“毛刺”类型的事件,也不符合辐射岁差。我们发现,尽管旋转的不规则性,脉冲星既没有表现出脉冲轮廓的变化,也没有大的脉冲通量变化。我们讨论了我们的研究结果对AXP模型的影响。在磁星模型的背景下,我们认为,1 E 1048.1-5937可能是一个过渡对象之间的软伽马射线中继器和AXP人口,和AXP最有可能有一天经历一次爆发。
我们报告使用罗西X射线定时探测器对异常X射线谱(AXP)进行长期监测。使用相位相干定时,我们发现各种各样的行为之间的来源,从高稳定性(在1 E 2259.1+586和4U 0142+61),不稳定性如此严重,相位相干定时是不可能的(在1 E 1048.1-5937)。我们注意到一个相关性,在AXP的定时稳定性随着自旋下降率的增加而下降。软伽马中继站在静止时的定时稳定性与这种趋势一致,这与射电望远镜中看到的情况相似。我们认为高信噪比的平均脉冲轮廓作为每个AXP的能量的函数,并找到各种行为。我们发现没有大的变化,脉冲形态,也没有在脉冲通量作为时间的函数。
X-Ray and Infrared Enhancement of Anomalous X-ray Pulsar 1E 2259+58
异常X射线脉冲星1 E 2259+58在大爆发时期之后的长期(~1.5年)X射线增强和伴随的红外增强光变曲线可以用被伽马射线耀斑推回的回退盘的弛豫来解释。从我们的模型拟合的结果估计的所需的爆发能量是足够低的,这样的爆发保持在检测限以下。我们发现,一个低辐射效率的辐照圆盘模型与X射线和红外数据吻合得很好。未辐照的磁盘模型也给出了一个很好的适合的X射线光曲线,但不符合红外数据的第一周的增强。
The Long-term Radiative Evolution of Anomalous X-ray Pulsar 1E 2259+586 after its 2002 Outburst
本文分析了异常X射线脉冲星(AXP)1 E 2259+586在2002年爆发后的弛豫期间于2004年和2005年进行的五次X射线多镜任务(XMM)观测。我们将这些数据与2002年和2003年的五次XMM观测数据进行了比较,发现观测到的通量衰减很好地描述了指数为-0.69+/-0.03的幂律。截至2005年中期,该源可能仍然比爆发前更亮,而且肯定更热。我们发现硬度和通量之间有很强的相关性,如在其他AXP爆发中所见。我们讨论这些结果的磁星模型的影响。
A Search for the Optical/Infrared Counterpart of the Anomalous X-ray Pulsar 1E 1841-045
我们已经对位于超新星遗迹Kes 73中心的异常X射线脉冲星1 E 1841-045的光学和红外对应物进行了搜索。我们提出了1 E 1841-045领域的第一个深光学和红外图像,以及排除误差圆中最亮物体作为可能对应物的光谱结果。考虑到与Kes 73的关联所预期的距离和吸收,这个区域中的一些更红的物体可以被认为是特别有趣的候选者。在源的方向上强烈的星际吸收不允许完全排除主序星大质量伴星的存在。