Abstract
In this White Paper we present the potential of the Enhanced X-ray Timing and Polarimetry (eXTP) mission for determining the nature of dense matter; neutron star cores host an extreme density regime which cannot be replicated in a terrestrial laboratory. The tightest statistical constraints on the dense matter equation of state will come from pulse profile modelling of accretion-powered pulsars, burst oscillation sources, and rotation-powered pulsars. Additional constraints will derive from spin measurements, burst spectra, and properties of the accretion flows in the vicinity of the neutron star. Under development by an international Consortium led by the Institute of High Energy Physics of the Chinese Academy of Sciences, the eXTP mission is expected to be launched in the mid 2020s.
Similar content being viewed by others
References
A. De Rosa, P. Uttley, L. J. Gou, Y. Liu, C. Bambi, D. Barret, T. Belloni, E. Berti, S. Bianchi, I. Caiazzo, P. Casella, M. Feroci, V. Ferrari, L. Gualtieri, J. Heyl, A. Ingram, V. Karas, F. J. Lu, B. Luo, G. Matt, S. Motta, J. Neilsen, P. Pani, A. Santangelo, X. W. Shu, J. F. Wang, J.-M. Wang, Y. Q. Xue, Y. P. Xu, W. M. Yuan, Y. F. Yuan, S.-N. Zhang, S. Zhang, I. Agudo, L. Amati, N. Andersson, C. Baglio, P. Bakala, A. Baykal, S. Bhattacharyya, I. Bombaci, N. Bucciantini, F. Capitanio, R. Ciolfi, W. K. Cui, F. D’Ammando, T. Dauser, M. Del Santo, B. De Marco, T. Di Salvo, C. Done, M. Dovčiak, A. C. Fabian, M. Falanga, A. F. Gambino, B. Gendre, V. Grinberg, A. Heger, J. Homan, R. Iaria, J. C. Jiang, C. C. Jin, E. Koerding, M. Linares, Z. Liu, T. J. Maccarone, J. Malzac, A. Manousakis, F. Marin, A. Marinucci, M. Mehdipour, M. Méndez, S. Migliari, C. Miller, G. Miniutti, E. Nardini, P. T. O’Brien, J. P. Osborne, P. O. Petrucci, A. Possenti, A. Riggio, J. Rodriguez, A. Sanna, L. J. Shao, M. Sobolewska, E. Sramkova, H. Stiele, G. Stratta, Z. Stuchlik, J. Svoboda, F. Tamburini, T. M. Tauris, F. Tombesi, G. Torok, M. Urbanec, F. Vincent, Q. W. Wu, F. Yuan, J. J. M. in’t Zand, A. A. Zdziarski, and X. L. Zhou, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 029504 (2019).
A. Santangelo, S. Zane, H. Feng, R. X. Xu, V. Doroshenko, E. Bozzo, I. Caiazzo, F. C. Zelati, P. Esposito, D. González-Caniulef, J. Heyl, D. Huppenkothen, G. Israel, Z. S. Li, L. Lin, R. Mignani, N. Rea, M. Orlandini, R. Taverna, H. Tong, R. Turolla, C. Baglio, F. Bernardini, N. Bucciantini, M. Feroci, F. Fürst, E. Göğüş, C. Güngör, L. Ji, F. J. Lu, A. Manousakis, S. Mereghetti, R. Mikusincova, B. Paul, C. Prescod-Weinstein, G. Younes, A. Tiengo, Y. P. Xu, A. Watts, S. Zhang, and S.-N. Zhang, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 029505 (2019).
J. J. M. in’t Zand, E. Bozzo, J. L. Qu, X.-D. Li, L. Amati, Y. Chen, I. Donnarumma, V. Doroshenko, S. A. Drake, M. Hernanz, P. A. Jenke, T. J. Maccarone, S. Mahmoodifar, D. de Martino, A. De Rosa, E. M. Rossi, A. Rowlinson, G. Sala, G. Stratta, T. M. Tauris, J. Wilms, X. F. Wu, P. Zhou, I. Agudo, D. Altamirano, J.-L. Atteia, N. A. Andersson, M. C. Baglio, D. R. Ballantyne, A. Baykal, E. Behar, T. Belloni, S. Bhattacharyya, S. Bianchi, A. Bilous, P. Blay, J. Braga, S. Brandt, E. F. Brown, N. Bucciantini, L. Burderi, E. M. Cackett, R. Campana, S. Campana, P. Casella, Y. Cavecchi, F. Chambers, L. Chen, Y.-P. Chen, J. Chenevez, M. Chernyakova, C. C. Jin, R. Ciolfi, E. Costantini, A. Cumming, A. D’Aì, Z.-G. Dai, F. D’Ammando, M. De Pasquale, N. Degenaar, M. Del Santo, V. D’Elia, T. Di Salvo, G. Doyle, M. Falanga, X. L. Fan, R. D. Ferdman, M. Feroci, F. Fraschetti, D. K. Galloway, A. F. Gambino, P. Gandhi, M. Y. Ge, B. Gendre, R. Gill, D. Götz, C. Gouiffès, P. Grandi, J. Granot, M. Güdel, A. Heger, C. O. Heinke, J. Homan, R. Iaria, K. Iwasawa, L. Izzo, L. Ji, P. G. Jonker, J. José, J. S. Kaastra, E. Kalemci, O. Kargaltsev, N. Kawai, L. Keek, S. Komossa, I. Kreykenbohm, L. Kuiper, D. Kunneriath, G. Li, E.-W. Liang, M. Linares, F. Longo, F. J. Lu, A. A. Lutovinov, D. Malyshev, J. Malzac, A. Manousakis, I. McHardy, M. Mehdipour, Y. P. Men, M. Méndez, R. P. Mignani, R. Mikusincova, M. C. Miller, G. Miniutti, C. Motch, J. Nättilä, E. Nardini, T. Neubert, P. T. O’Brien, M. Orlandini, J. P. Osborne, L. Pacciani, S. Paltani, M. Paolillo, I. E. Papadakis, B. Paul, A. Pellizzoni, U. Peretz, M. A. P. Torres, E. Perinati, C. Prescod-Weinstein, P. Reig, A. Riggio, J. Rodriguez, P. Rodríguez- Gil, P. Romano, A. Rózańska, T. Sakamoto, T. Salmi, R. Salvaterra, A. Sanna, A. Santangelo, T. Savolainen, S. Schanne, H. Schatz, L. J. Shao, A. Shearer, S. N. Shore, B. W. Stappers, T. E. Strohmayer, V. F. Suleimanov, J. Svoboda, F.-K. Thielemann, F. Tombesi, D. F. Torres, E. Torresi, S. Turriziani, A. Vacchi, S. Vercellone, J. Vink, J.-M Wang, J. F Wang, A. L. Watts, S. S. Weng, N. N. Weinberg, P. J. Wheatley, R. Wijnands, T. E. Woods, S. E. Woosley, S. L. Xiong, Y. Xu, Z. Yan, G. Younes, W. F. Yu, F. Yuan, L. Zampieri, S. Zane, A. A. Zdziarski, S.-N. Zhang, S. Zhang, S. Zhang, X. Zhang, and M. Zingale, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 029506 (2019)
S. N. Zhang, A. Santangelo, M. Feroci, Y. P. Xu, F. J. Lu, Y. Chen, H. Feng, S. Zhang, L. Baldini, E. Bozzo, S. Brandt, Y. W. Dong, Y. Evangelista, M. Hernanz, V. Karas, N. Meidinger, A. Meuris, K. Nandra, T. Pan, G. Pareschi, P. Orleanski, Q. S. Huang, S. Schanne, G. Sironi, D. Spiga, J. Svoboda, G. Tagliaferri, C. Tenzer, A. Vacchi, S. Zane, D. Walton, Z. S. Wang, B. Winter, X. Wu, J. J. M. in’ t Zand, M. Ahangarianabhari, G. Ambrosi, F. Ambrosino, M. Barbera, S. Basso, J. Bayer, R. Bellazzini, P. Bellutti, B. Bertucci, G. Bertuccio, G. Borghi, X. L. Cao, F. Cadoux, R. Campana, F. Ceraudo, T. X. Chen, Y. P. Chen, J. Chevenez, M. Civitani, W. W. Cui, A. De Rosa, E. Del Monte, S. Di Cosimo, S. Diebold, V. Doroshenko, M. Dovciak, Y. Y. Du, Q. M. Fan, Y. Favre, F. Fuschino, J. L. Gálvez, M. Gao, M. Y. Ge, O. Gevin, M. Grassi, Q. Y. Gu, Y. D. Gu, D. W. Han, B. Hong, W. Hu, L. Ji, S. M. Jia, W. C. Jiang, T. Kennedy, I. Kuvvetli, C. Labanti, L. Latronico, G. Li, M. S. Li, X. Li, W. Li, Z. W. Li, O. Limousin, H. W. Liu, X. J. Liu, B. Lu, T. Luo, D. Macera, P. Malcovati, A. Martindale, M. Michalska, B. Meng, M. Minuti, A. Morbidini, F. Muleri, S. Paltani, E. Perinati, A. Picciotto, C. Piemonte, J. L. Qu, A. Rachevski, I. Rashevskaya, J. Rodriguez, T. Schanz, Z. X. Shen, L. Z. Sheng, J. B. Song, L. M. Song, C. Sgro, L. Sun, Y. Tan, P. Uttley, B. Wang, D. L. Wang, G. F. Wang, J. Wang, L. P. Wang, Y. S. Wang, A. L. Watts, X. Y.Wen, S. L. Xiong, J. W. Yang, S. Yang, Y. J. Yang, N. Yu, W. D. Zhang, G. Zampa, N. Zampa, A. A. Zdziarski, A. M. Zhang, C. M. Zhang, F. Zhang, L. Zhang, T. Zhang, Y. Zhang, X. L. Zhang, Z. L. Zhang, B. S. Zhao, S. J. Zheng, Y. P. Zhou, N. Zorzi, and J. F. Zwart, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 029502 (2019).
A. L. Watts, N. Andersson, D. Chakrabarty, M. Feroci, K. Hebeler, G. Israel, F. K. Lamb, M. C. Miller, S. Morsink, F. Özel, A. Patruno, J. Poutanen, D. Psaltis, A. Schwenk, A. W. Steiner, L. Stella, L. Tolos, and M. van der Klis, Rev. Mod. Phys. 88, 021001 (2016), arXiv: 1602.01081.
K. Fukushima, and T. Hatsuda, Rep. Prog. Phys. 74, 014001 (2011), arXiv: 1005.4814.
K. Hebeler, J. D. Holt, J. Menndez, and A. Schwenk, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 65, 457 (2015), arXiv: 1508.06893.
N. K. Glendenning, Astrophys. J. 293, 470 (1985).
D. Chatterjee, and I. Vida˜na, Eur. Phys. J. A 52, 29 (2016), arXiv: 1510.06306. 2 029503-15
N. K. Glendenning, Compact Stars: Nuclear Physics, Particle Physics, and General Relativity, (Springer Verlag, Berlin, 1996).
I. Bombaci, D. Logoteta, I. Vida˜na, and C. Providência, Eur. Phys. J. A 52, 58 (2016), arXiv: 1601.04559.
A. Watts, R. X. Xu, C. Espinoza, N. Andersson, J. Antoniadis, D. Antonopoulou, S. Buchner, S. Dai, P. Demorest, P. Freire, J. Hessels, J. Margueron, M. Oertel, A. Patruno, A. Possenti, S. Ransom, I. Stairs, and B. Stappers, in Probing the neutron star interior and the Equation of State of cold dense matter with the SKA: Advancing Astrophysics with the Square Kilometre Array (AASKA14), (2015), p. 43.
M. G. Alford, A. Schmitt, K. Rajagopal, and T. Schäfer, Rev. Mod. Phys. 80, 1455 (2008), arXiv: 0709.4635.
R. Anglani, R. Casalbuoni, M. Ciminale, N. Ippolito, R. Gatto, M. Mannarelli, and M. Ruggieri, Rev. Mod. Phys. 86, 509 (2014), arXiv: 1302.4264.
M. Buballa, and S. Carignano, Prog. Particle Nucl. Phys. 81, 39 (2015), arXiv: 1406.1367.
J. M. Lattimer, and M. Prakash, Phys. Rep. 621, 127 (2016), arXiv: 1512.07820.
L. Lindblom, Astrophys. J. 398, 569 (1992).
F. Özel, and D. Psaltis, Phys. Rev. D 80, 103003 (2009), arXiv: 0905.1959.
T. E. Riley, G. Raaijmakers, and A. L. Watts, Mon. Not. R. Astron. Soc. 478, 1093 (2018), arXiv: 1804.09085.
V. Suleimanov, J. Poutanen, M. Revnivtsev, and K. Werner, Astrophys. J. 742, 122 (2011), arXiv: 1004.4871.
F. Özel, Rep. Prog. Phys. 76, 016901 (2013), arXiv: 1210.0916.
A. W. Steiner, J. M. Lattimer, and E. F. Brown, Astrophys. J. 765, L5 (2013), arXiv: 1205.6871.
S. Guillot, and R. E. Rutledge, Astrophys. J. 796, L3 (2014), arXiv: 1409.4306.
J. Nättilä, A. W. Steiner, J. J. E. Kajava, V. F. Suleimanov, and J. Poutanen, Astron. Astrophys. 591, A25 (2016), arXiv: 1509.06561.
J. Nättilä, M. C. Miller, A. W. Steiner, J. J. E. Kajava, V. F. Suleimanov, and J. Poutanen, Astron. Astrophys. 608, A31 (2017), arXiv: 1709.09120.
A. W. Steiner, C. O. Heinke, S. Bogdanov, C. K. Li, W. C. G. Ho, A. Bahramian, and S. Han, 2017, arXiv: 1709.05013.
A. Akmal, and V. R. Pandharipande, Phys. Rev. C 56, 2261 (1997).
J. M. Lattimer, and M. Prakash, Astrophys. J. 550, 426 (2001).
A. Li, B. Zhang, N. B. Zhang, H. Gao, B. Qi, and T. Liu, Phys. Rev. D 94, 083010 (2016), arXiv: 1606.02934.
S. Bhattacharyya, I. Bombaci, D. Logoteta, and A. V. Thampan, Mon. Not. R. Astron. Soc. 457, 3101 (2016), arXiv: 1601.06120.
J. L. Zdunik, and P. Haensel, Astron. Astrophys. 551, A61 (2013), arXiv: 1211.1231.
I. Bednarek, P. Haensel, J. L. Zdunik, M. Bejger, and R. Mańka, Astron. Astrophys. 543, A157 (2012), arXiv: 1111.6942.
K. Hebeler, J. M. Lattimer, C. J. Pethick, and A. Schwenk, Astrophys. J. 773, 11 (2013), arXiv: 1303.4662.
A. Kurkela, E. S. Fraga, J. Schaffner-Bielich, and A. Vuorinen, Astrophys. J. 789, 127 (2014).
M. C. Miller, arXiv: 1312.0029.
C. O. Heinke, H. N. Cohn, P. M. Lugger, N. A. Webb, W. C. G. Ho, J. Anderson, S. Campana, S. Bogdanov, D. Haggard, A. M. Cool, and J. E. Grindlay, Mon. Not. R. Astron. Soc. 444, 443 (2014), arXiv: 1406.1497.
J. Poutanen, J. Nättilä, J. J. E. Kajava, O. M. Latvala, D. K. Galloway, E. Kuulkers, and V. F. Suleimanov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 442, 3777 (2014), arXiv: 1405.2663.
C. Motch, J. Wilms, D. Barret, W. Becker, S. Bogdanov, L. Boirin, S. Corbel, Ed Cackett, S. Campana, D. D. Martino, F. Haberl, J. in’t Zand, M. Méndez, R. Mignani, J. Miller, M. Orio, D. Psaltis, N. Rea, J. Rodriguez, A. Rozanska, A. Schwope, A. Steiner, N. Webb, L. Zampieri, and S. Zane, arXiv: 1306.2334.
Z. Arzoumanian, K. C. Gendreau, C. L. Baker, T. Cazeau, P. Hestnes, J. W. Kellogg, S. J. Kenyon, R. P. Kozon, K.-C. Liu, S. S. Manthripragada, C. B. Markwardt, A. L. Mitchell, J. W. Mitchell, C. A. Monroe, T. Okajima, S. E. Pollard, D. F. Powers, B. J. Savadkin, L. B. Winternitz, P. T. Chen, M. R. Wright, R. Foster, G. Prigozhin, R. Remillard, and J. Doty, in: The Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER): Mission Definition: Proceedings Volume 9144, Space Telescopes and Instrumentation 2014: Ultraviolet to Gamma Ray, 914420 (29 July 2014), Montréal, Quebec, Canada (2014), p. 20.
P. B. Demorest, T. Pennucci, S. M. Ransom, M. S. E. Roberts, and J. W. T. Hessels, Nature 467, 1081 (2010), arXiv: 1010.5788.
J. Antoniadis, P. C. C. Freire, N. Wex, T. M. Tauris, R. S. Lynch, M. H. van Kerkwijk, M. Kramer, C. Bassa, V. S. Dhillon, T. Driebe, J. W. T. Hessels, V. M. Kaspi, V. I. Kondratiev, N. Langer, T. R. Marsh, M. A. McLaughlin, T. T. Pennucci, S. M. Ransom, I. H. Stairs, J. van Leeuwen, J. P. W. Verbiest, and D. G. Whelan, Science 340, 1233232 (2013), arXiv: 1304.6875.
E. Fonseca, T. T. Pennucci, J. A. Ellis, I. H. Stairs, D. J. Nice, S. M. Ransom, P. B. Demorest, Z. Arzoumanian, K. Crowter, T. Dolch, R. D. Ferdman, M. E. Gonzalez, G. Jones, M. L. Jones, M. T. Lam, L. Levin, M. A. McLaughlin, K. Stovall, J. K. Swiggum, and W. Zhu, Astrophys. J. 832, 167 (2016), arXiv: 1603.00545.
J. M. Lattimer, and B. F. Schutz, Astrophys. J. 629, 979 (2005).
M. Kramer, and N. Wex, Class. Quantum Grav. 26, 073001 (2009).
J. Aasi, et al. (The LIGO Scientific Collaboration), Class. Quantum Grav. 32, 074001 (2015), arXiv: 1411.4547.
F. Acernese, M. Agathos, K. Agatsuma, D. Aisa, N. Allemandou, A. Allocca, J. Amarni, P. Astone, G. Balestri, G. Ballardin, F. Barone, J. P. Baronick, M. Barsuglia, A. Basti, F. Basti, T. S. Bauer, V. Bavigadda, M. Bejger, M. G. Beker, C. Belczynski, D. Bersanetti, A. Bertolini, M. Bitossi, M. A. Bizouard, S. Bloemen, M. Blom, M. Boer, G. Bogaert, D. Bondi, F. Bondu, L. Bonelli, R. Bonnand, V. Boschi, L. Bosi, T. Bouedo, C. Bradaschia, M. Branchesi, T. Briant, A. Brillet, V. Brisson, T. Bulik, H. J. Bulten, D. Buskulic, C. Buy, G. Cagnoli, E. Calloni, C. Campeggi, B. Canuel, F. Carbognani, F. Cavalier, R. Cavalieri, G. Cella, E. Cesarini, E. C. Mottin, A. Chincarini, A. Chiummo, S. Chua, F. Cleva, E. Coccia, P. F. Cohadon, A. Colla, M. Colombini, A. Conte, J. P. Coulon, E. Cuoco, A. Dalmaz, S. D’Antonio, V. Dattilo, M. Davier, R. Day, G. Debreczeni, J. Degallaix, S. Deléglise, W. D. Pozzo, H. Dereli, R. D. Rosa, L. D. Fiore, A. D. Lieto, A. D. Virgilio, M. Doets, V. Dolique, M. Drago, M. Ducrot, G. Endr˝oczi, V. Fafone, S. Farinon, I. Ferrante, F. Ferrini, F. Fidecaro, I. Fiori, R. Flaminio, J. D. Fournier, S. Franco, S. Frasca, F. Frasconi, L. Gammaitoni, F. Garufi, M. Gaspard, A. Gatto, G. Gemme, B. Gendre, E. Genin, A. Gennai, S. Ghosh, L. Giacobone, A. Giazotto, R. Gouaty, M. Granata, G. Greco, P. Groot, G. M. Guidi, J. Harms, A. Heidmann, H. Heitmann, P. Hello, G. Hemming, E. Hennes, D. Hofman, P. Jaranowski, R. J. G. Jonker, M. Kasprzack, F. Kéfélian, I. Kowalska, M. Kraan, A. Królak, A. Kutynia, C. Lazzaro, M. Leonardi, N. Leroy, N. Letendre, T. G. F. Li, B. Lieunard, M. Lorenzini, V. Loriette, G. Losurdo, C. Magazzú, E. Majorana, I. Maksimovic, V. Malvezzi, N. Man, V. Mangano, M. Mantovani, F. Marchesoni, F. Marion, J. Marque, F. Martelli, L. Martellini, A. Masserot, D. Meacher, J. Meidam, F. Mezzani, C. Michel, L. Milano, Y. Minenkov, A. Moggi, M. Mohan, M. Montani, N. Morgado, B. Mours, F. Mul, M. F. Nagy, I. Nardecchia, L. Naticchioni, G. Nelemans, I. Neri, M. Neri, F. Nocera, E. Pacaud, C. Palomba, F. Paoletti, A. Paoli, A. Pasqualetti, R. Passaquieti, D. Passuello, M. Perciballi, S. Petit, M. Pichot, F. Piergiovanni, G. Pillant, A. Piluso, L. Pinard, R. Poggiani, M. Prijatelj, G. A. Prodi, M. Punturo, P. Puppo, D. S. Rabeling, I. Rácz, P. Rapagnani, M. Razzano, V. Re, T. Regimbau, F. Ricci, F. Robinet, A. Rocchi, L. Rolland, R. Romano, D. Rosińska, P. Ruggi, E. Saracco, B. Sassolas, F. Schimmel, D. Sentenac, V. Sequino, S. Shah, K. Siellez, N. Straniero, B. Swinkels, M. Tacca, M. Tonelli, F. Travasso, M. Turconi, G. Vajente, N. van Bakel, M. van Beuzekom, J. F. J. van den Brand, C. Van Den Broeck, M. V. van der Sluys, J. van Heijningen, M. Vasúth, G. Vedovato, J. Veitch, D. Verkindt, F. Vetrano, A. Viceré, J. Y. Vinet, G. Visser, H. Vocca, R. Ward, M. Was, L. W. Wei, M. Yvert, A. Z. żny, and J. P. Zendri, Class. Quantum Grav. 32, 024001 (2015), arXiv: 1408.3978.
B. P. Abbott, et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), Phys. Rev. Lett. 119, 161101 (2017), arXiv: 1710.05832.
J. S. Read, B. D. Lackey, B. J. Owen, and J. L. Friedman, Phys. Rev. D 79, 124032 (2009), arXiv: 0812.2163.
J. S. Read, L. Baiotti, J. D. E. Creighton, J. L. Friedman, B. Giacomazzo, K. Kyutoku, C. Markakis, L. Rezzolla, M. Shibata, and K. Taniguchi, Phys. Rev. D 88, 044042 (2013), arXiv: 1306.4065.
K. Hotokezaka, K. Kyutoku, Y. Sekiguchi, and M. Shibata, Phys. Rev. D 93, 064082 (2016), arXiv: 1603.01286.
W. Del Pozzo, T. G. F. Li, M. Agathos, C. Van Den Broeck, and S. Vitale, Phys. Rev. Lett. 111, 071101 (2013), arXiv: 1307.8338.
M. Agathos, J. Meidam, W. Del Pozzo, T. G. F. Li, M. Tompitak, J. Veitch, S. Vitale, and C. Van Den Broeck, Phys. Rev. D 92, 023012 (2015), arXiv: 1503.05405.
B. D. Lackey, and L. Wade, Phys. Rev. D 91, 043002 (2015), arXiv: 1410.8866.
K. Chatziioannou, K. Yagi, A. Klein, N. Cornish, and N. Yunes, Phys. Rev. D 92, 104008 (2015), arXiv: 1508.02062.
M. Favata, Phys. Rev. Lett. 112, 101101 (2014), arXiv: 1310.8288.
A. Bauswein, H. T. Janka, K. Hebeler, and A. Schwenk, Phys. Rev. D 86, 063001 (2012), arXiv: 1204.1888.
A. Bauswein, N. Stergioulas, and H. T. Janka, Phys. Rev. D 90, 023002 (2014), arXiv: 1403.5301.
K. Takami, L. Rezzolla, and L. Baiotti, Phys. Rev. Lett. 113, 091104 (2014), arXiv: 1403.5672.
J. A. Clark, A. Bauswein, N. Stergioulas, and D. Shoemaker, Class. Quantum Grav. 33, 085003 (2016), arXiv: 1509.08522.
B. D. Lackey, K. Kyutoku, M. Shibata, P. R. Brady, and J. L. Friedman, Phys. Rev. D 89, 043009 (2014), arXiv: 1303.6298.
K. R. Pechenick, C. Ftaclas, and J. M. Cohen, Astrophys. J. 274, 846 (1983).
M. C. Miller, and F. K. Lamb, Astrophys. J. 499, L37 (1998).
J. Poutanen, and M. Gierlinski, Mon. Not. R. Astron. Soc. 343, 1301 (2003).
J. Poutanen, and A. M. Beloborodov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 373, 836 (2006).
C. Cadeau, S. M. Morsink, D. Leahy, and S. S. Campbell, Astrophys. J. 654, 458 (2007).
S. M. Morsink, D. A. Leahy, C. Cadeau, and J. Braga, Astrophys. J. 663, 1244 (2007).
M. Bauböck, E. Berti, D. Psaltis, and F. Özel, Astrophys. J. 777, 68 (2013), arXiv: 1306.0569.
D. Psaltis, and F. Özel, Astrophys. J. 792, 87 (2014), arXiv: 1305.6615.
J. Nättilä, and P. Pihajoki, arXiv: 1709.07292.
N. Stergioulas, Living Rev. Relativ. 6, 3 (2003).
K. Yagi, and N. Yunes, Class. Quantum Grav. 33, 13LT01 (2016), arXiv: 1512.02639.
M. Bauböck, D. Psaltis, F. Özel, and T. Johannsen, Astrophys. J. 753, 175 (2012), arXiv: 1110.4389.
J. Poutanen, in: A Decade of Accreting Millisecond X-ray Pulsars, AIP Conference Proceedings, Vol. 1068, edited by R. Wijnands, D. Altamirano, P. Soleri, N. Degenaar, N. Rea, P. Casella, A. Patruno, and M. Linares (Springer, Berlin, 2008), p. 77.
K. H. Lo, M. C. Miller, S. Bhattacharyya, and F. K. Lamb, Astrophys. J. 776, 19 (2013), arXiv: 1304.2330.
D. Psaltis, F. Özel, and D. Chakrabarty, Astrophys. J. 787, 136 (2014), arXiv: 1311.1571.
M. C. Miller, and F. K. Lamb, Astrophys. J. 808, 31 (2015), arXiv: 1407.2579.
A. L. Stevens, J. D. Fiege, D. A. Leahy, and S. M. Morsink, Astrophys. J. 833, 244 (2016), arXiv: 1606.09232.
K. Viironen, and J. Poutanen, Astron. Astrophys. 426, 985 (2004).
V. Radhakrishnan, and D. J. Cooke, Astrophys. Lett. 3, 225 (1969).
D. C. Ferguson, Astrophys. J. 183, 977 (1973).
D. C. Ferguson, Astrophys. J. 205, 247 (1976).
A. Patruno, and A. L. Watts, arXiv: 1206.2727.
J. Poutanen, Adv. Space Res. 38, 2697 (2006).
D. A. Leahy, S. M. Morsink, and C. Cadeau, Astrophys. J. 672, 1119 (2008).
D. A. Leahy, S. M. Morsink, Y. Y. Chung, and Y. Chou, Astrophys. J. 691, 1235 (2009), arXiv: 0806.0824.
D. A. Leahy, S. M. Morsink, and Y. Chou, Astrophys. J. 742, 17 (2011), arXiv: 1106.3131.
T. Strohmayer, L. Bildsten, in Compact Stellar X-ray Sources, Cambridge Astrophysics Series, Vol. 39, edited by W. Lewin, and M. van der Klis (Cambridge University Press, Cambridge, 2006), p. 113.
D. K. Galloway, M. P. Muno, J. M. Hartman, D. Psaltis, and D. Chakrabarty, Astrophys. J. Supplement Ser. 179, 360 (2008).
A. L. Watts, Annu. Rev. Astron. Astrophys. 50, 609 (2012), arXiv: 1203.2065.
T. Salmi, J. Nättilä, J. Poutanen, arXiv: 1805.01149.
V. Suleimanov, J. Poutanen, and K. Werner, Astron. Astrophys. 527, A139 (2011), arXiv: 1009.6147.
M. C. Miller, S. Boutloukos, K. H. Lo, and F. K. Lamb, Proc. IAU 8, 101 (2012).
S. Bhattacharyya, T. E. Strohmayer, M. C. Miller, and C. B. Markwardt, Astrophys. J. 619, 483 (2005).
P. Chang, L. Bildsten, and I. Wasserman, Astrophys. J. 629, 998 (2005).
S. Bogdanov, J. E. Grindlay, and G. B. Rybicki, Astrophys. J. 689, 407 (2008), arXiv: 0801.4030.
K. C. Gendreau, Z. Arzoumanian, and T. Okajima, in: The Neutron star Interior Composition ExploreR (NICER): An Explorer Mission of Opportunity for Soft X-ray Timing Spectroscopy: Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Conference Series 8443, edited by T. Takahashi, S. S. Murray, and J.-W. A. den Herder, (2012), p. 13.
S. Bogdanov, Astrophys. J. 762, 96 (2013), arXiv: 1211.6113.
D. J. Reardon, G. Hobbs, W. Coles, Y. Levin, M. J. Keith, M. Bailes, N. D. R. Bhat, S. Burke-Spolaor, S. Dai, M. Kerr, P. D. Lasky, R. N. Manchester, S. Osłowski, V. Ravi, R. M. Shannon, W. van Straten, L. Toomey, J. Wang, L. Wen, X. P. You, and X. J. Zhu, Mon. Not. R. Astron. Soc. 455, 1751 (2016), arXiv: 1510.04434.
S. Bogdanov, and J. E. Grindlay, Astrophys. J. 703, 1557 (2009), arXiv: 0908.1971.
D. L. Kaplan, J. Boyles, B. H. Dunlap, S. P. Tendulkar, A. T. Deller, S. M. Ransom, M. A. McLaughlin, D. R. Lorimer, and I. H. Stairs, Astrophys. J. 789, 119 (2014), arXiv: 1406.0488.
G. Desvignes, R. N. Caballero, L. Lentati, J. P. W. Verbiest, D. J. Champion, B. W. Stappers, G. H. Janssen, P. Lazarus, S. Osłowski, S. Babak, C. G. Bassa, P. Brem, M. Burgay, I. Cognard, J. R. Gair, E. Graikou, L. Guillemot, J. W. T. Hessels, A. Jessner, C. Jordan, R. Karuppusamy, M. Kramer, A. Lassus, K. Lazaridis, K. J. Lee, K. Liu, A. G. Lyne, J. McKee, C. M. F. Mingarelli, D. Perrodin, A. Petiteau, A. Possenti, M. B. Purver, P. A. Rosado, S. Sanidas, A. Sesana, G. Shaifullah, R. Smits, S. R. Taylor, G. Theureau, C. Tiburzi, R. van Haasteren, and A. Vecchio, Mon. Not. R. Astron. Soc. 458, 3341 (2016), arXiv: 1602.08511.
P. Haensel, J. L. Zdunik, M. Bejger, and J. M. Lattimer, Astron. Astrophys. 502, 605 (2009), arXiv: 0901.1268.
J. W. T. Hessels, Science 311, 1901 (2006).
M. A. Alpar, A. F. Cheng, M. A. Ruderman, and J. Shaham, Nature 300, 728 (1982). 2 029503-17
V. Radhakrishnan, and G. Srinivasan, Curr. Sci. 51, 1096 (1982).
D. Bhattacharya, Phys. Rep. 203, 1 (1991).
G. B. Cook, S. L. Shapiro, and S. A. Teukolsky, Astrophys. J. 423, L117 (1994).
D. K. Galloway, E. H. Morgan, M. I. Krauss, P. Kaaret, and D. Chakrabarty, Astrophys. J. 654, L73 (2007).
P. Casella, D. Altamirano, A. Patruno, R. Wijnands, and M. van der Klis, Astrophys. J. 674, L41 (2008), arXiv: 0708.1110.
D. Altamirano, P. Casella, A. Patruno, R. Wijnands, and M. van der Klis, Astrophys. J. 674, L45 (2008), arXiv: 0708.1316.
M. M. Romanova, A. K. Kulkarni, and R. V. E. Lovelace, Astrophys. J. 673, L171 (2008), arXiv: 0711.0418.
F. K. Lamb, S. Boutloukos, S. Van Wassenhove, R. T. Chamberlain, K. H. Lo, and M. C. Miller, Astrophys. J. 705, L36 (2009), arXiv: 0809.4016.
M. Ruderman, Astrophys. J. 366, 261 (1991).
W. B. Atwood, M. Ziegler, R. P. Johnson, and B. M. Baughman, Astrophys. J. 652, L49 (2006).
A. A. Abdo, et al. (Fermi-LAT Collaboration), Science 325, 840 (2009), arXiv: 1009.0748.
C. Messenger, Phys. Rev. D 84, 083003 (2011), arXiv: 1109.0501.
H. J. Pletsch, L. Guillemot, B. Allen, M. Kramer, C. Aulbert, H. Fehrmann, P. S. Ray, E. D. Barr, A. Belfiore, F. Camilo, P. A. Caraveo, C¸ elik, D. J. Champion, M. Dormody, R. P. Eatough, E. C. Ferrara, P. C. C. Freire, J. W. T. Hessels, M. Keith, M. Kerr, A. de Luca, A. G. Lyne, M. Marelli, M. A. McLaughlin, D. Parent, S. M. Ransom, M. Razzano, W. Reich, P. M. Saz Parkinson, B. W. Stappers, and M. T. Wolff, Astrophys. J. 744, 105 (2012), arXiv: 1111.0523.
A. D’Ai, P. ˙ Zycki, T. Di Salvo, R. Iaria, G. Lavagetto, and N. R. Robba, Astrophys. J. 667, 411 (2007), arXiv: 0705.4172.
H. Raichur, R. Misra, and G. Dewangan, Mon. Not. R. Astron. Soc. 416, 637 (2011), arXiv: 1105.5523.
S. Campana, M. Ravasio, G. L. Israel, V. Mangano, and T. Belloni, Astrophys. J. 594, L39 (2003).
A. M. Archibald, S. Bogdanov, A. Patruno, J. W. T. Hessels, A. T. Deller, C. Bassa, G. H. Janssen, V. M. Kaspi, A. G. Lyne, B. W. Stappers, S. P. Tendulkar, C. R. D’Angelo, and R. Wijnands, Astrophys. J. 807, 62 (2015), arXiv: 1412.1306.
C. G. Bassa, A. Patruno, J. W. T. Hessels, E. F. Keane, B. Monard, E. K. Mahony, S. Bogdanov, S. Corbel, P. G. Edwards, A. M. Archibald, G. H. Janssen, B. W. Stappers, and S. Tendulkar, Mon. Not. R. Astron. Soc. 441, 1825 (2014), arXiv: 1402.0765.
M. Klis, Annu. Rev. Astron. Astrophys. 38, 717 (2000).
M. C. Miller, F. K. Lamb, and D. Psaltis, Astrophys. J. 508, 791 (1998).
W. Yu, and M. van der Klis, Astrophys. J. 567, L67 (2002).
P. Bult, and M. Klis, Astrophys. J. 806, 90 (2015), arXiv: 1505.00596.
D. Barret, J. F. Olive, and M. C. Miller, Mon. Not. R. Astron. Soc. 370, 1140 (2006).
W. Yu, M. van der Klis, and P. G. Jonker, Astrophys. J. 559, L29 (2001).
D. Barret, J. F. Olive, and M. C. Miller, Mon. Not. R. Astron. Soc. 361, 855 (2005).
A. Sanna, M. Méndez, T. Belloni, and D. Altamirano, Mon. Not. R. Astron. Soc. 424, 2936 (2012), arXiv: 1206.0182.
W. Yu, in Astrophysics of Compact Objects: AIP Conference Series Vol. 968, edited by Y. F. Yuan, X. D. Li, and D. Lai (AIP, Huangshan, 2008), p. 215.
M. G. B. de Avellar, M. Méndez, A. Sanna, and J. E. Horvath, Mon. Not. R. Astron. Soc. 433, 3453 (2013), arXiv: 1302.6464.
H. C. Lee, R. Misra, and R. E. Taam, Astrophys. J. 549, L229 (2001).
G. Zhang, M. Méndez, A. Sanna, E. M. Ribeiro, and J. D. Gelfand, Mon. Not. R. Astron. Soc. 465, 5003 (2017), arXiv: 1611.09097.
E. M. Ribeiro, M. Méndez, G. Zhang, and A. Sanna, Mon. Not. R. Astron. Soc. 471, 1208 (2017), arXiv: 1707.03200.
A. C. Fabian, K. Iwasawa, C. S. Reynolds, and A. J. Young, Publ. Astron. Soc. Pac. 112, 1145 (2000).
C. Reynolds, Phys. Rep. 377, 389 (2003).
J. M. Miller, Annu. Rev. Astron. Astrophys. 45, 441 (2007), arXiv: 0705.0540.
S. Bhattacharyya, and T. E. Strohmayer, Astrophys. J. 664, L103 (2007), arXiv: 0708.3648.
E. M. Cackett, J. M. Miller, S. Bhattacharyya, J. E. Grindlay, J. Homan, M. van der Klis, M. C. Miller, T. E. Strohmayer, and R. Wijnands, Astrophys. J. 674, 415 (2008), arXiv: 0708.3615.
D. Pandel, P. Kaaret, and S. Corbel, Astrophys. J. 688, 1288 (2008), arXiv: 0808.2214.
A. D’Aí, R. Iaria, T. D. Salvo, G. Matt, and N. R. Robba, Astrophys. J. 693, L1 (2009), arXiv: 0812.1974.
E. M. Cackett, J. M. Miller, D. R. Ballantyne, D. Barret, S. Bhattacharyya, M. Boutelier, M. C. Miller, T. E. Strohmayer, and R. Wijnands, Astrophys. J. 720, 205 (2010), arXiv: 0908.1098.
J. M. Miller, M. L. Parker, F. Fuerst, M. Bachetti, D. Barret, B. W. Grefenstette, S. Tendulkar, F. A. Harrison, S. E. Boggs, D. Chakrabarty, F. E. Christensen, W. W. Craig, A. C. Fabian, C. J. Hailey, L. Natalucci, F. Paerels, V. Rana, D. K. Stern, J. A. Tomsick, and W. W. Zhang, Astrophys. J. 779, L2 (2013a), arXiv: 1310.5776.
C. Y. Chiang, E. M. Cackett, J. M. Miller, D. Barret, A. C. Fabian, A. D’aí, M. L. Parker, S. Bhattacharyya, L. Burderi, T. D. Salvo, E. Egron, J. Homan, R. Iaria, D. Lin, and M. C. Miller, Astrophys. J. 821, 105 (2016), arXiv: 1509.02969.
S. Bhattacharyya, Mon. Not. R. Astron. Soc. 415, 3247 (2011), arXiv: 1109.2068.
S. Bhattacharyya, J. Astrophys. Astron. 38, 38 (2017), arXiv: 1709.07069.
Acknowledgments
ALW and TER acknowledge support from ERC Starting (Grant No. 639217 CSINEUTRONSTAR). AP acknowledges support from a Netherlands Organization for Scientific Research (NWO) Vidi Fellowship. YC is suported by the European Union Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Sklodowska-Curie Global Fellowship (Grant No. 703916). SKG, KH and AS are supported in part by the DFG through Grant SFB 1245 and the ERC (Grant No. 307986 STRONGINT). The Chinese team acknowledges the support of the Chinese Academy of Sciences through the Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences (Grant No. XDA15020100)
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Watts, A.L., Yu, W., Poutanen, J. et al. Dense matter with eXTP. Sci. China Phys. Mech. Astron. 62, 29503 (2019). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9188-4
Received:
Accepted:
Published:
DOI: https://doi.org/10.1007/s11433-017-9188-4