吸积脉冲星1A 0535+262的亚临界区的态转换现象被发现

      在吸积脉冲星中，被电离的物质流被吸积到中子星磁层附近后将被磁力线引导至中子星的两个磁极，最终落到中子星的极冠区附近。理论研究表明，在不同的吸积率/光度下，辐射压对吸积流作用程度的不同将影响吸积流在磁极上方的下落过程，进而导致吸积态发生转换。在观测上，高光度（>10^37 erg/s）时吸积过程的态转换已在多颗吸积脉冲星中被多次报道，但在暗弱（亚临界区）情况下的研究则相对较少。

      基于此，纪龙副教授课题组利用NICER近几年对吸积脉冲星1A 0535+262的82次观测，研究了该源在亚临界区的脉冲轮廓和能谱特征随光度的演化。研究发现，1A 0535+262的能谱形状和脉冲轮廓表现出随光度演化的趋势。通过对光子指数-光度的演化关系进行函数拟合，发现了亚临界区存在一个吸积态的转换光度（~ 3.3×10^35 erg/s）；低于这一光度时，该源的能谱随光度的增加而变硬，脉冲轮廓表现出简单的单峰形状；而高于这一光度时，能谱的光子指数几乎不再变化，脉冲轮廓则由单峰演化为双峰的形态。这一发现表明，吸积脉冲星在亚临界区也存在态转换现象。课题组讨论了导致态转换可能的物理机制，包括康普顿过程中种子光子的改变、无碰撞气体激波的消失以及真空极化效应的影响。

图1：1A 0535+262的能谱参数随光度的演化图，其中右上图显示光子指数的演化在转换光度附近存在一个转变。

图2：1A 0535+262的脉冲轮廓随光度的演化图。在低光度时表现为单峰形状，而在较高光度下演化为双峰。

      该成果以“A Transition Discovered in the Subcritical Regime of 1A 0535+262”为题于2024年2月28日发表在国际一流期刊《The Astrophysical Journal》上，中山大学物理与天文学院2021级硕士研究生肖华为第一作者，纪龙副教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金项目的支持。