The Radius of the High Mass Pulsar PSR J0740+6620 With 3.6 Years of NICER Data - Université Toulouse 3
Article Dans Une Revue Astrophys.J. Année : 2024

The Radius of the High Mass Pulsar PSR J0740+6620 With 3.6 Years of NICER Data

Tuomo Salmi
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Devarshi Choudhury
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Yves Kini
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Thomas E Riley
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Serena Vinciguerra
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Anna L Watts
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Michael T Wolff
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Zaven Arzoumanian
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Slavko Bogdanov
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Deepto Chakrabarty
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Keith Gendreau
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Wynn C.G Ho
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Daniela Huppenkothen
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Renee M Ludlam
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Sharon M Morsink
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Paul S Ray
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Résumé

We report an updated analysis of the radius, mass, and heated surface regions of the massive pulsar PSR J0740+6620 using NICER data from 2018 September 21 to 2022 April 21, a substantial increase in data set size compared to previous analyses. Using a tight mass prior from radio timing measurements and jointly modeling the new NICER data with XMM-Newton data, the inferred equatorial radius and gravitational mass are $12.49_{-0.88}^{+1.28}$ km and $2.073_{-0.069}^{+0.069}$$M_\odot$ respectively, each reported as the posterior credible interval bounded by the $16\,\%$ and $84\,\%$ quantiles, with an estimated systematic error $\lesssim 0.1$ km. This result was obtained using the best computationally feasible sampler settings providing a strong radius lower limit but a slightly more uncertain radius upper limit. The inferred radius interval is also close to the $R=12.76_{-1.02}^{+1.49}$ km obtained by Dittmann et al. 2024, when they require the radius to be less than $16$ km as we do. The results continue to disfavor very soft equations of state for dense matter, with $R<11.15$ km for this high mass pulsar excluded at the $95\,\%$ probability. The results do not depend significantly on the assumed cross-calibration uncertainty between NICER and XMM-Newton. Using simulated data that resemble the actual observations, we also show that our pipeline is capable of recovering parameters for the inferred models reported in this paper.
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hal-04641868 , version 1 (01-12-2024)

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Tuomo Salmi, Devarshi Choudhury, Yves Kini, Thomas E Riley, Serena Vinciguerra, et al.. The Radius of the High Mass Pulsar PSR J0740+6620 With 3.6 Years of NICER Data. Astrophys.J., 2024, 974 (2), pp.294. ⟨10.3847/1538-4357/ad5f1f⟩. ⟨hal-04641868⟩
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