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NS 1987A in SN 1987A
The Astrophysical Journal ( IF 4.8 ) Pub Date : 2020-07-30 , DOI: 10.3847/1538-4357/ab93c2
Dany Page 1 , Mikhail V. Beznogov 1 , Ivn Garibay 1 , James M. Lattimer 2 , Madappa Prakash 3 , Hans-Thomas Janka 4
Affiliation  

The possible detection of a compact object in the remnant of SN 1987A presents an unprecedented opportunity to follow its early evolution. The suspected detection stems from an excess of infrared emission from a dust blob near the compact object's predicted position. The infrared excess could be due to the decay of isotopes like 44Ti, accretion luminosity from a neutron star or black hole, magnetospheric emission or a wind originating from the spindown of a pulsar, or thermal emission from an embedded, cooling neutron star (NS 1987A). It is shown that the last possibility is the most plausible as the other explanations are disfavored by other observations and/or require fine-tuning of parameters. Not only are there indications the dust blob overlaps the predicted location of a kicked compact remnant, but its excess luminosity also matches the expected thermal power of a 30 year old neutron star. Furthermore, models of cooling neutron stars within the Minimal Cooling paradigm readily fit both NS 1987A and Cas A, the next-youngest known neutron star. If correct, a long heat transport timescale in the crust and a large effective stellar temperature are favored, implying relatively limited crustal n-1S0 superfluidity and an envelope with a thick layer of light elements, respectively. If the locations don't overlap, then pulsar spindown or accretion might be more likely, but the pulsar's period and magnetic field or the accretion rate must be rather finely tuned. In this case, NS 1987A may have enhanced cooling and/or a heavy-element envelope.

中文翻译:

SN 1987A 中的 NS 1987A

在 SN 1987A 残骸中可能探测到一个致密物体,这为追踪其早期演化提供了前所未有的机会。可疑的探测源于致密物体预测位置附近的尘埃团发出的过量红外辐射。红外线过剩可能是由于同位素(如 44Ti)的衰变、中子星或黑洞的吸积光度、磁层发射或脉冲星自旋产生的风,或嵌入的冷却中子星的热发射(NS 1987A) )。结果表明,最后一种可能性是最合理的,因为其他解释不受其他观察结果的欢迎和/或需要对参数进行微调。不仅有迹象表明,尘埃团与被踢的致密残骸的预测位置重叠,但它的超额光度也与一颗 30 岁中子星的预期热功率相匹配。此外,最小冷却范式中的冷却中子星模型很容易同时适用于 NS 1987A 和 Cas A,后者是已知的次年轻中子星。如果正确,地壳中长的热传输时间尺度和大的有效恒星温度是有利的,这分别意味着相对有限的地壳 n-1S0 超流体和具有厚层轻元素的包层。如果位置不重叠,则脉冲星自旋下降或吸积可能更有可能,但脉冲星的周期和磁场或吸积率必须相当精细地调整。在这种情况下,NS 1987A 可能具有增强的冷却和/或重元素外壳。最小冷却范式中的冷却中子星模型很容易同时适用于 NS 1987A 和 Cas A,后者是已知的次年轻中子星。如果正确,地壳中长的热传输时间尺度和大的有效恒星温度是有利的,这分别意味着相对有限的地壳 n-1S0 超流体和具有厚层轻元素的包层。如果位置不重叠,则脉冲星自旋下降或吸积可能更有可能,但脉冲星的周期和磁场或吸积率必须相当精细地调整。在这种情况下,NS 1987A 可能具有增强的冷却和/或重元素外壳。最小冷却范式内的冷却中子星模型很容易适合 NS 1987A 和 Cas A,后者是已知的次年轻中子星。如果正确,地壳中长的热传输时间尺度和大的有效恒星温度是有利的,这分别意味着相对有限的地壳 n-1S0 超流体和具有厚层轻元素的包层。如果位置不重叠,则脉冲星自旋下降或吸积可能更有可能,但脉冲星的周期和磁场或吸积率必须相当精细地调整。在这种情况下,NS 1987A 可能具有增强的冷却和/或重元素外壳。地壳中长的热传输时间尺度和大的有效恒星温度是有利的,这分别意味着相对有限的地壳 n-1S0 超流体和具有厚层轻元素的包层。如果位置不重叠,则脉冲星自旋下降或吸积可能更有可能,但脉冲星的周期和磁场或吸积率必须相当精细地调整。在这种情况下,NS 1987A 可能具有增强的冷却和/或重元素外壳。地壳中长的热传输时间尺度和大的有效恒星温度是有利的,这分别意味着相对有限的地壳 n-1S0 超流体和具有厚层轻元素的包层。如果位置不重叠,则脉冲星自旋下降或吸积可能更有可能,但脉冲星的周期和磁场或吸积率必须相当精细地调整。在这种情况下,NS 1987A 可能具有增强的冷却和/或重元素外壳。
更新日期:2020-07-30
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