Анализ остывания нейтронной звезды в остатке сверхновой Кассиопея А по данным обcерватории Чандра во всех режимах наблюдений детектора ACIS-S
Штернин Пётр Сергеевич
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2022MNRAS.tmp.3007S/abstract
Авторы: П.С. Штернин, Д.Д. Офенгейм, C.O. Heinke, W.C.G. Ho
Ускоренное остывание нейтронной звезды в остатке сверхновой Кассиопея А (далее КасА) может обуславливаться усилением нейтринного излучения за счёт формирования куперовских пар нейтронов в ядре звезды. В этом случае анализ наблюдений КасА позволяет ограничить параметры нуклонной сверхтекучести в её недрах. До недавнего времени утверждение об остывании КасА следовало из наблюдений, проведённых обсерваторией Чандра в режиме GRADED детектора ACIS-S. Однако данный режим не слишком хорошо подходит для ярких точечных объектов из-за инструментальных эффектов, основным из которых является эффект наложения событий (пайлап). Наблюдения КасА в более подходящем режиме FAINT проводились, однако их временного покрытия было недостаточно для надёжного ограничения темпа остывания звезды. Новые наблюдения (Май 2020 г, PI B. Posselt) увеличили базу для режима FAINT до 14 лет и подтвердили наличие ускоренного остывания источника. В настоящей работе проведен совместный анализ наблюдений КасА в режимах FAINT и GRADED. Показано, что при учете поправки за пайлап, результаты в двух режимах находятся в хорошем согласии, а темп понижения температуры поверхности звезды составляет $\sim$ 2% за 10 лет. Мы ограничили массу и радиус звезды, M=$1.55\pm0.25\ M_{\odot}$ и R=$13.5\pm1.5 $ км, а также максимальную критическую температуру нейтронной сверхтекучести, $T_{Cn\;\mathrm{max}}^{\infty}$=($4.3\pm1.0)\times10^{8}$K. Вместе с тем необходимая мощность нейтринного излучения при куперовском спаривании как минимум вдвое превышает существующие теоретические оценки. Работа поддержана грантом РНФ 19-12-00133.