Hydrodynamical Simulation of the Structure of the X-Ray Pulsar Accretion Channel: Accounting for Resonant Scattering

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A self-consistent radiation-hydrodynamics model of an accretion channel of subcritical X-ray pulsars is constructed. The influence of the presence of resonance in the scattering cross-section on the accretion process and radiation transfer is taken into account. It is shown that the efficiency of plasma deceleration by radiation depends on the magnitude of the magnetic field B. For B = 1.7 × 1012 G, the spectra and the degree of linear polarization of the radiation of the accretion channel are constructed. In the obtained spectra, the shape of the cyclotron line depends on the direction of the outgoing radiation. The
calculated linear polarization degree of the outgoing radiation is  30−40% near the cyclotron resonance, whereas it can be small (5−10%) at energies significantly lower than the resonant one.

About the authors

I. D. Markozov

Ioffe Institute, Saint Petersburg, Russia

Email: markozoviv@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

A. D. Kaminker

Ioffe Institute, Saint Petersburg, Russia

Email: markozoviv@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

A. Yu. Potekhin

Ioffe Institute, Saint Petersburg, Russia

Author for correspondence.
Email: markozoviv@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

References

  1. Аболмасов, Липунова (P.K. Abolmasov and G.V. Lipunova), MNRAS 524, 4148 (2023).
  2. Баско, Сюняев (M.M. Basko and R.A. Sunyaev), MNRAS 175, 395 (1976).
  3. Гинзбург В.Л., Распространение электромагнитных волн в плазме, 2-е изд. (М.: Наука, 1967).
  4. Гнедин Ю.Н., Павлов Г.Г., ЖЭТФ 65, 1806 (1973).
  5. Гнедин, Сюняев (Yu.N. Gnedin and R.A. Sunyaev), Astron. Astrophys. 36, 379 (1974).
  6. Горностаев (M.I. Gornostaev), MNRAS 501, 564 (2021).
  7. Дэвидсон (K. Davidson), Nature Phys. Sci. 246, 1 (1973).
  8. Каминкер и др. (A.D. Kaminker, G.G. Pavlov, and Iu.A. Shibanov), Astrophys. Space Sci. 86, 249 (1982).
  9. Кастор (J.I. Castor), Radiation Hydrodynamics (Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press, 2004), p. 85.
  10. Килафис и др. (N.D. Kylafis, J.E. Trümper, and N.A. Loudas), Astron. Astrophys. 655, A39 (2021).
  11. Кирк (J.G. Kirk), Proc. Astron. Soc. Australia 5, 446 (1984).
  12. Клейн, Аронс (R.I. Klein and J. Arons), Proceed. 23rd ESLAB Symposium on Two Topics in X-Ray Astronomy, Ed. J. Hunt and B. Battrick (Noordwijk: ESA Publ. Division, 1989), p. 89.
  13. Колелла, Вудворд (P. Colella and P.R. Woodward), J. Comput. Phys. 54, 174 (1984).
  14. Меcарош (P. Mészáros), High-Energy Radiation from Magnetized Neutron Stars (Chicago: Univ. Chicago Press, 1992).
  15. Муштуков, Цыганков (A. Mushtukov and S. Tsygankov), arXiv:2204.14185 (2022).
  16. Муштуков и др. (A.A. Mushtukov, V.F. Suleimanov, S.S. Tsygankov, and J. Poutanen), MNRAS 454, 2539 (2015).
  17. Муштуков и др. (A.A. Mushtukov, I.D. Markozov, V.F. Suleimanov, D.I. Nagirner, A.D. Kaminker, A.Y. Potekhin, and S. Portegies Zwart), Phys. Rev. D 105, 103027 (2022).
  18. Павлов, Гнедин (G.G. Pavlov and Yu.N. Gnedin), Sov. Sci. Rev. E: Astrophys. Space Phys. 3, 197 (1984).
  19. Потехин, Лай (A.Y. Potekhin and D. Lai), MNRAS 376, 793 (2007).
  20. Поутанен и др. (J. Poutanen, A.A. Mushtukov, V.F. Suleimanov, S.S. Tsygankov, D.I. Nagirner, V. Doroshenko, and A.A. Lutovinov), Astrophys. J. 777, 115 (2013).
  21. Соболев В.В., Курс теоретической астрофизики, 3-е изд. (М.: Наука, 1985).
  22. Соколов А.А., Тернов И.М., Релятивистский электрон (М.: Наука, 1974).
  23. Уэст и др. (B.F. West, K.D. Wolfram, and P.A. Becker), Astrophys. J. 835, 129 (2017а).
  24. Уэст и др. (B.F. West, K.D. Wolfram, and P.A. Becker), Astrophys. J. 835, 130 (2017б).
  25. Херольд (H. Herold), Phys. Rev. D 19, 2868 (1979)
  26. Шварм и др. (F.-W. Schwarm, R. Ballhausen, S. Falkner, G. Schönherr, K. Pottschmidt, M.T. Wolff, P.A. Becker, F. Fürst, et al.), Astron. Astrophys. 601, A99 (2017).
  27. Шэн и др. (Xin Sheng, Lizhong Zhang, Omer Blaes, and Yan-Fei Jiang), MNRAS 524, 2431 (2023).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Pleiades Publishing, Ltd.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».