The Double Pulsar J0737--3039: Testing the Neutron Star Equation of State
双脉冲星J 0737 - 3039已成为检验基础物理的重要天体物理实验室。在这里,我们证明了脉冲星B的低测量质量可以用来约束中子星物质的状态方程{ \em的假设},它形成于一个电子捕获超新星。我们发现,所观察到的轨道参数以及可能的系统的演化历史支持这样的假设,并讨论未来的改进,将提高本测试可能提供的约束。
2005-06-23 astro-ph
Members of the double pulsar system PSR J0737-3039 : neutron stars or strange stars ?
一个有趣的方法来约束稠密物质状态方程是测量双星射电脉冲星(当它属于双中子星系统时)轨道的近星推进。对于双脉冲星系统PSR J0737 - 3039(A/B),这一过程的适用性引起了很大的兴趣。虽然上述方法可以在一定的限制范围内应用于PSR A,但对于PSR B,该方法不能应用。另一方面,对PSR B成因的研究可能在这方面是有用的,它的低质量可能表明它可能是一颗奇怪的恒星。
2008-04-29 astro-ph
Nature of the Soft Gamma Repeaters and Anomalous X-ray Pulsars
我总结了最近的事态发展,磁星模型的软伽马中继器和异常X射线脉冲星,给出了一个关键的库存替代模型的AXP,并概述了改进的诊断预计从目前的观测工作。
2001-10-30 astro-ph
A model for the flaring radio emission in the double pulsar system J0737-3039
双星J 0737 -3039 A和B包括两颗在高度相对论轨道上的双星。来自脉冲星B的脉冲无线电通量在每个轨道的两个部分期间显着变亮。脉冲星A或脉冲星B周围的弓形激波发出的$γ$射线或X射线的照射不能自然地触发这种现象。相反,我们解释这些周期性耀斑定量发作期间,对从脉冲星A的风流入脉冲星B的开放场线区域,并在射频发射曲率辐射在海拔$\sim 10^8$厘米。射电光子然后穿过B的磁层,最终到达脉冲星另一边的观测者。我们的模型要求A的风是各向异性的,B的自旋轴相对于轨道角动量有些错位。我们估计预期的$γ$ -射线和X-射线发射的系统。
2004-08-20 astro-ph
A Double-Pulsar System - A Rare Laboratory for Relativistic Gravity and Plasma Physics
在看不见的中子星同伴的引力场中运动的中子星的时钟性质允许对广义相对论进行独特的测试,并为引力辐射提供了证据。我们在这里报告的2.8秒脉冲星J 0737 - 3039 B的检测作为同伴的23毫秒脉冲星J 0737 - 3039 A在一个高度相对论性的双中子星系统,允许前所未有的基本引力物理测试。我们观测到J 0737 - 3039 A被J 0737 - 3039 B短食,以及J 0737 - 3039 B的磁通密度和脉冲形状的轨道调制,可能是由于J 0737 - 3039 A的能流对其磁层的影响。这些效应将使我们能够探测脉冲星磁层的磁离子特性。
2004-01-07 astro-ph
High Energy Emission from the Double Pulsar system J0737-3039
讨论了脉冲星A风与星际介质(ISM)和脉冲星B磁层相互作用引起的脉冲星J 0737 -3039系统弓形激波处粒子加速效应。在这个模型中,我们发现钱德拉观测到的X射线最有可能的来源是脉冲星A与ISM相互作用时的激波辐射。在这种情况下,对于有利的模型参数值,更好的统计数据可能有助于Chandra勉强解决源问题。该模型的结果是在$\sim 2 \times 10^{-13}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的水平上延伸到$\lesssim$ 60 keV的幂律高能谱。
2004-05-24 astro-ph
Green Bank Telescope Observations of the Eclipse of Pulsar "A" in the Double Pulsar Binary PSR J0737-3039
我们报告的第一个绿岸望远镜观测在427,820和1400 MHz的新发现的,高度倾斜和相对论性双脉冲星二进制。我们关注的是PSR J 0737 - 3039 A的短暂日食,它是一颗速度更快的脉冲星,当它经过PSR J 0737 - 3039 B后面时。我们测量的日食持续时间为26.6 +/- 0.6秒,或0.00301 +/- 0.00008的轨道相位。日食持续时间被发现是显着依赖于射频,与日食较长的频率较低。具体地说,日食持续时间与斜率为(-4.52 +/- 0.03)x 10^{-7}轨道/MHz的线性函数很好地拟合。我们还发现了日食的显著不对称性。Eclipse进入所需的时间是离开所需时间的3.51 +/- 0.99倍,与射频无关。此外,日食持续时间(40 +/- 7)x 10^{-5}在轨道阶段更长的结合后,也独立于频率。我们检测到显着的发射脉冲星在短时间尺度上的日食在某些轨道。我们讨论了这些结果的背景下,在一个模型中,日食的材料是一个冲击加热的等离子体层内较慢的PSR J 0737 - 3039 B的光圆柱体,在那里的相对论压力较快的脉冲星的风限制较慢的脉冲星的磁层。
2004-10-14 astro-ph
Light Pseudoscalar Bosons, PVLAS and the Double Pulsar J0737-3039
通过对标准模型的许多实际扩展,可以预言与两个光子耦合的光赝标玻色子(LPB),并在外部磁场中传播的光束中产生双折射和二向色性。这些效应最近被PVLAS协作检测到,从而强烈表明存在LPB。我们为这种说法提供了天体物理学的交叉检查。实际上,我们表明,在双脉冲星J 0737 -3039光子LPB转换可以引起的特征衰减模式的光束发射的一个脉冲星时,它通过同伴的磁层。考虑中的效应出现在$γ$射线波段,可以被即将到来的GLAST任务检测到。
2006-12-08 astro-ph
Soft Gamma Repeaters and Anomalous X-ray Pulsars: Magnetar Candidates
本文是对软γ重复站和反常X射线脉冲星的综述。它包含了这些类别的中子星出现的简要历史记录,观测数据的全面概述,磁星模型的简明摘要,并建议在这一领域的未来研究方向。
2004-11-04 astro-ph
Radio Emission from the Double-Pulsar System J0737-3039 Revisited
双脉冲星J 0737 -3039是唯一一个已知的系统,其中无线电脉冲星发射的相对论风与另一个的磁层相互作用。我们报告无线电干涉观测的J 0737 -3039系统的VLA在三个波长,每个观察跨越一个完整的双轨道。我们在1.6和4.8 GHz下检测到J 0737 -3039,得出光谱指数为-2.3 +/-0.2,并将其通量密度的上限设置为8.4 GHz。在1.6 GHz数据中检测到轨道调制,其显著性为~2 sigma。在1.6 GHz的轨道相位分辨和相位平均的测量结果与两颗星的脉冲发射产生的整个通量密度一致。与以前的结果相反,我们没有发现非脉冲发射的证据,并将其限制在小于0.5毫焦耳(5西格玛)。
2005-11-09 astro-ph
A model for double notches and bifurcated components in radio profiles of pulsars and magnetars - Evidence for the parallel acceleration maser in pulsar magnetosphere
三颗邻近的恒星B1929+10、J 0437 -4715和B 0950 +08的平均脉冲轮廓显示出不寻常的“双凹口”。这些类似W的外观特征由两个相邻的V形凹陷组成,这两个凹陷大致以sep \propto nuobs^{-1/2}的速率以增加的观察频率nuobs彼此接近,其中sep是凹口最小值之间的间隔。我们表明,基本属性的缺口,即他们的W-样的外观和他们的收敛率可以理解内的一个狭窄的类的相干无线电发射的模型从恒星:基于环境电场的平行振荡的相干逆康普顿散射的自由电子脉泽模型。观察到的特性的类摇摆器振荡的傅立叶频谱是窄的,无线电发射的宽带特性反映了电子能量分布的宽度。这种模型为B 0950 +08的主脉冲和间脉冲之间的频率无关分离以及J 0437 -4715的锥状发射中缺乏半径到频率映射提供了自然的解释。在第一颗射电磁星XTE J1810-197的轮廓中,主脉冲的频率行为也可以在这个模型中得到解释。
2007-02-05 astro-ph
A Puzzling Paucity of Double Peaked X-ray Pulsars
以吸积为动力的太阳能望远镜呈现出各种各样的光变曲线。本文提出了将光变曲线分为单脉冲和双脉冲两类,并分析了86颗吸积动力恒星的光变曲线,将它们归入这两类。我们提供三个数据集:第一种分类很容易,第二种分类比较困难,也不确定,第三种由于缺乏公布的数据,我们无法对脉冲星进行分类。我们分析了一个简单的模型,其中的角度之间的磁场和旋转轴$β$,和旋转轴和视线之间的角度$θ$是随机的,并表明它是不一致的数据。本文还提出了一个限制磁轴与自转轴夹角的模型,并与实验数据进行了比较。这导致角度$β< 40^\circ$的上限。我们的结论是,必须有一种机制,导致对齐的磁场和自旋轴的X射线的光谱。
2002-11-19 astro-ph
Genetic Connections of Anomalous X-ray Pulsars and Soft Gamma Repeaters with Supernova Remnants
异常X射线源(AXP)或软伽马射线重复源(SGR)与超新星遗迹(SNR)之间的遗传联系可以通过相关SNR的性质来提供这些物体性质的重要线索。我们共同检查各种标准,以评估可能的连接的可靠性。3个AXP和2个SGR最可能与SNRs遗传相关。距离和年龄进行了讨论,并指出其可能的范围。
2001-10-03 astro-ph
A first XMM-Newton look at the relativistic double pulsar PSR J0737-3039
本文介绍了2004年3月利用XMM-牛顿卫星对相对论双脉冲星系统PSR J0737 - 3039进行的50 ks长X射线观测的结果。该源有一个软光谱(幂律光子指数= 3.5(+0.5,-0.3)),0.2 - 10 keV的光度约为3 × 10^30 erg/s(假设距离为500 pc),与以前钱德拉观测得出的值一致。没有检测到通量变化,这意味着没有大的轨道调制。EPIC仪器的高时间分辨率使我们能够对该系统的X射线脉动进行首次搜索。结果是否定的,22毫秒脉冲星的脉冲分数上限为60%。
2004-07-15 astro-ph
Rotation as a source of asymmetry in the double-peak lightcurves of the bright EGRET pulsars
我们调查的作用,在诱导不对称存在以上~5 GeV的明亮EGRET双星:船帆座,螃蟹,Geminga的双峰光变曲线的旋转效应。根据Thompson 2001,对于所有三个中子星,在~5 GeV以上的拖尾峰始终占主导地位,尽管在EGRET的整个能量范围内(即~100 MeV以上)情况并非如此。我们提出的蒙特卡罗模拟的结果,在脉冲星磁层内的单极帽的情况下,旋转引起的传播效应的顺序v/c(其中v是当地的共转速度)的电磁级联。我们发现,即使在几乎对齐的情况下,旋转周期为P ~ 0.1 s的旋转可能会导致不对称(相对于磁轴)的磁光子吸收,这反过来又导致不对称的伽马射线脉冲轮廓。由此产生的功能-软频谱的领先峰和主导地位的拖尾峰以上~5 GeV -同意定性与EGRET数据的明亮的伽玛射线双星。
2002-07-25 astro-ph
Millisecond Pulsar Searches and Double Neutron Star Binaries
本文提出了一种统一的搜索策略,它可以用来搜索具有~太阳质量伴星(包括双中子星双星中的中子星伴星)的毫秒双星,这种伴星既可以是周期很短的双星,也可以是周期很长的双星,可以作为加速搜索的目标,并可以弥补这两种极端情况之间的差距。在所有情况下,轨道都假定为圆形。应用程序的搜索类似PSR J 0737 -3039的二进制搜索。最有可能出现更多DNSB的候选者是弱磁化的中子星,它们的自转速度只有中等,就像J 0737 - 3039 A,周期通常超过15毫秒,尽管这个问题还没有解决。由于DNSB的MSP成分之间的相似性,以及大质量凝聚或核心坍缩球状星团特有的较长周期MSP人口,以及吸积驱动的自旋上升的不确定性,人们对DNSB形成的标准模型仍然存在疑问。
2004-05-06 astro-ph
The Double Pulsar System J0737-3039: Modulation of the radio emission from B by radiation from A
我们分析了PSR J 0737 - 3039 B的单脉冲,在最近发现的双脉冲星系统中的2.8秒脉冲星,使用的数据与绿岸望远镜在820和1400 MHz。我们报告的检测功能类似于漂移的子脉冲,可检测的脉冲窗口的一小部分,波动频率为0.196周期/周期。这正是两个周期之间的拍频。此外,漂移特征在23 ms的给定脉冲内具有间隔,等于A的脉冲周期。因此,这些特征是由于PSR J 0737 - 3039 A的44 Hz电磁辐射对PSR J 0737 - 3039 B磁层的直接影响。我们只在小范围的轨道相位上探测到它们,当来自回收脉冲星PSR J 0737 - 3039 A的辐射从侧面与我们的视线相遇时,PSR J 0737 - 3039 B。
2004-08-14 astro-ph
The strongest cosmic magnets: Soft Gamma-ray Repeaters and Anomalous X-ray Pulsars
两类X射线脉冲星,异常X射线脉冲星和软伽马射线中继星,在过去十年中被认为是最有希望成为磁星的候选者:由磁能驱动的孤立中子星。我回顾这些对象的观测特性,集中在最近的结果,并在磁星模型的解释。替代的解释,特别是那些基于吸积从残留盘,也被认为是。文中还讨论了这些源与其它类型的中子星和天体之间的可能关系。
2008-04-01 astro-ph
The Double Pulsar System J0737-3039: Modulation of A by B at eclipse
利用绿岸望远镜820 MHz的观测数据,研究了最近发现的双脉冲星系统中23 ms脉冲星J 0737 - 3039 A被其2.8 s伴星PSR J 0737 - 3039 B食的情况。我们发现,在日食的脉冲通量密度强烈调制的周期的一半的2.8秒脉冲星。当磁轴与视线成一直线时,B的旋转相位比磁轴与视线成直角时的相位发生得更早,而且更深。这是一致的日食A是由于同步辐射吸收的冲击加热等离子体周围的B,不对称性所产生的较高的等离子体密度预期在B磁层的极尖。
2004-10-25 astro-ph
An Approach to Explain the Long Cooling Times of Anomalous X-ray Pulsars and Soft Gamma Repeaters with the Neutrino Magnetic Moment
异常X射线脉冲星和软γ重复星的表面温度和X射线亮度都比年龄相近的普通孤立中子星高出数倍。我们提出了一个简单的方法来解释这一观察的中微子磁矩对中子星冷却的影响。这就需要中微子的磁矩约为$(3-5)\times10^{-11}μ_B$。当解释反常X射线脉冲星和软γ重复星的模型足够成熟时,本文提出的简单方法可用于确定中微子磁矩的精确值及其对中微子-电子散射的贡献。
2005-02-21 astro-ph
Green Bank Telescope Measurement of the Systemic Velocity of the Double Pulsar Binary J0737-3039 and Implications for its Formation
我们报告的测量在820-和1400-MHz的轨道调制的衍射闪烁时标脉冲星A的双脉冲星系统J 0737 -3039使用绿岸望远镜。与这种调制相适应,确定天空平面中的系统速度为V_iss ~ 140.9 +/- 6.2 km/s。该速度相对于脉冲星轨道节点线的平行和垂直分量分别为V_plane ~ 96.0 +/- 3.7 km/s和V_perp ~ 103.1 +/- 7.7 km/s。大的V_perp意味着脉冲星B出生时的反冲速度>~ 100 km/s。未来VLBA结合改进的V_iss测量确定角自行,应提供到系统的精确距离。使用高精度定时数据和V_iss模型,我们估计最佳拟合轨道倾角为i = 88.7 +/- 0.9度。
2004-04-07 astro-ph
Pulsar shadow as the origin of double notches in radio pulse profiles
我们提出了一个旋转的,空间扩展的定向发射源的中心吸收体的食模型,并将其应用到脉冲星磁层。该模型假设射电辐射沿磁场局部方向径向向内扩展,脉冲星作为吸收体。旋转偶极子的磁场线的几何形状有利于双食事件的发生,我们将其与在附近双星的脉冲轮廓中观察到的双凹口相鉴别。对于偶极倾角为70 <~ α <~ 110 °的双星,双凹口预计出现在射电主峰前20 ~ 30 °的窄相位范围内。将该模型应用于PSR B 0950 +08,可将其确定为一个近乎正交的旋转体(α =~ 75度,β =~ -10度),其中许多脉冲分量自然地解释为来自大范围高度的向内无线电发射。向内的分量包括主脉冲的间歇性强的前导分量,这在传统上被解释为向外方向的锥形发射。该模型还确定了磁场线沿径向延伸向内的无线电发射发生在B 0950 +08。这些具有接近1.1的窄范围的足迹参数s(闭合场线区域,靠近最后的开放场线)。我们描述了从径向延伸区域向内发射的方向性特征,并将其与向外发射的特征进行比较。我们的工作表明,至少有一些类星体的脉冲轮廓可能是向内和向外发射的叠加。
2005-07-25 astro-ph
Tests of general relativity from timing the double pulsar
双脉冲星系统PSR J 0737 - 3039 A/B的独特之处在于,两颗中子星都可以作为射电脉冲星被探测到。这一点,再加上与其他双星系统相比有着更高的平均轨道速度和加速度,表明该系统将成为广义相对论和强场引力理论的最佳实验平台。在这里,我们报告了自发现以来的2.5年中进行的精确计时观测,并提出了四个独立的广义相对论强场测试。使用理论独立的两颗恒星的质量比使得这些测试与早期的研究截然不同。通过测量开普勒轨道运动描述的相对论修正,我们发现"后开普勒“参数s与爱因斯坦广义相对论预测的值在0.05%的不确定度内一致,这是迄今为止获得的最精确的测试。我们还表明,系统的质心的横向速度是非常小的。结合该系统靠近太阳的位置,这一结果表明,未来对双脉冲星引力理论的测试将取代目前最好的太阳系测试。这也意味着第二个出生的脉冲星可能与通常假设的氦星核心坍缩不同。
2006-09-14 astro-ph
Age constraints in the double pulsar system J0737-3039
我们调查的年龄限制,可以放在双脉冲星系统使用模型的第一个出生的22.7毫秒脉冲星A和2.77秒脉冲星B的特征年龄分别为210和50万年的自旋下降。标准模型假设两颗恒星的偶极自旋都是向下的,这表明B星形成的时间大约是5000万年,即接近B星的特征年龄。然而,采用的模型,占的影响A的相对论风B的自旋下降,我们发现,B的形成发生在80或1.8亿年前,这取决于相互作用机制。形成于8000万年前,更接近B的特征年龄,将导致J 0737 -3039对双中子星双星合并率的贡献增加40%。1.8亿年的年龄更接近A的特征年龄,并且与最近对聚结速率的估计一致。新的年龄限制并没有显着影响最近的估计踢速度,倾斜角之间的前和后超新星轨道平面或前超新星质量的B的祖先。
2007-05-23 astro-ph
The double pulsar: evolutionary constraints from the system geometry
双脉冲星系统PSR J 0737 - 3039 A/B是一颗高度相对论性的双中子星(DNS)双星,轨道周期为2.4小时。第二次形成的NS的低质量,以及低的系统偏心率和自行,与其他已知的DNS系统相比,指向不同的进化场景。我们描述了超过6年的观测脉冲轮廓形状的分析,并提出了由此产生的限制系统的几何形状。我们发现这个系统中的回收脉冲星PSR J 0737 - 3039 A,其自旋和轨道角动量轴之间的偏差很小,68.3%的上限为6.1度,假设发射来自两个磁极。这种严格的限制使人们相信,形成第二颗脉冲星的超新星是相对对称的,可能涉及到电子捕获到O-Ne-Mg核心。
2007-12-07 astro-ph
High-precision geometry of a double-pole pulsar
PSR B 0906 -49(或PSR J 0908 -4913)在宽频率范围内的高时间分辨率观测使我们能够确定脉冲星的几何形状和光束形状。我们已经使用了位置角导线来确定旋转矢量模型的高度约束解,这最终表明PSR B 0906 -49是一个正交旋转体。测量几何形状所获得的精度是前所未有的。如果脉冲星被GLAST探测到,这可能允许测试高能发射模型。虽然碰撞参量β似乎与频率有关,但我们已经证明这是由于星际散射的影响。因此,这颗脉冲星提供了一些最有力的证据,证明位置角摆动确实与几何原点有关,至少对于非回收的脉冲星来说是这样。我们表明,PSR B 0906 -49中主脉冲和间脉冲的光束结构非常相似。发射来自~230 km的高度,并且与位于最后一个开放场线的一半处的斑片状圆锥体的起源一致。脉冲星的旋转轴和运动方向似乎是一致的。
2008-07-31 astro-ph
The Formation of the Double Pulsar PSR J0737-3039A/B
最近对双脉冲星J 0737 - 3039 A/B的计时观测表明,它的横向速度非常低,只有10 km/s,接近银河平面。有了这些新的信息,我们严格地重新审视了这个系统的历史和形成,确定了超新星前伴星质量,超新星反冲和超新星前和超新星后轨道平面之间的错位角的估计。我们发现,最近形成的'B'脉冲星的祖先可能小于2 MSun,这证明了这个物体可能不是在一个正常的超新星中形成的,其中包括一个铁芯的坍塌。与此同时,超新星的反冲可能不是零。通过与双中子星双星B1534+12的历史比较,我们发现了这些系统的前身星的一系列可能的参数,这些参数在未来的双星星族合成以及短伽马射线暴事件的速率和空间分布预测中应该被考虑在内。
2006-09-15 astro-ph
X-Ray Emission from the Double Pulsar System J0737-3039
本文报道了用钱德拉天文台的X射线成像光谱仪对双脉冲星系统J 0737 -3039进行的10千秒观测。我们检测到的系统作为一个点源的坐标(J2000)RA = 07:37:51.23,Decl。= -30:39:40.9,这是第一个在X射线能量下被探测到的双中子星系统。仅检测到77个源计数。数据由光子指数= 2.9 +/- 0.4的幂律谱令人满意地表示。在0.5千秒差距的距离上,推断出0.2-10千电子伏的光度大约是2 e30 erg/s。在这些数据中,我们没有发现任何显著的轨道相位变化,这些数据跨越一个完整的轨道。这些结果是一致的X射线发射完全来自磁层的高能脉冲星,与转换效率的旋转能量的X射线在这个波段的大约0.04%,虽然我们不能排除其他的可能性。
2004-02-22 astro-ph
Origin of the Soft Excess in X-ray Pulsars
许多X射线天体的光谱显示,除了幂律,一个低能量的组成部分,通常被建模为一个黑体与kT ~ 0.1 keV。然而,这种软过剩的物理起源仍然是一个谜。我们研究了一个经过充分研究的明亮的X射线天体样本,这些天体已经用ROSAT、ASCA、Ginga、RXTE、BeppoSAX、Chandra和XMM-Newton观测到。我们特别考虑麦哲伦星云的双星SMC X-1、LMC X-4、XTE J0111.2-7317和RX J0059.2-7138,以及银河系的源Her X-1、4U 1626-67、Cen X-3和Vela X-1。我们表明,软过剩是一个非常普遍的,如果不是无处不在的功能固有的X射线的光谱。我们评估几种可能的机制,软发射,使用理论参数以及观测线索,如光谱形状,日食,脉动的软分量,超轨道调制的源通量。我们发现,吸积盘内部区域对来自中子星的硬X射线的再加工是唯一能够解释所有Lx > 10 ^38尔格/秒的中子星中软过剩的过程。其他机制,如系统中扩散气体的发射,在发光度较低的物体中很重要。
2004-10-20 astro-ph
Anomalous X-ray pulsars and soft gamma-ray repeaters in supernova remnants
我认为,关于超新星遗迹(SNRs)与异常X射线源(AXP)和软伽马射线中继器(SGRs)的关联的发挥状态。这三个AXP/SNR关联是令人信服的,并且与AXP是年轻的低速中子星的说法一致。这三个SGR/SNR关联更可能是偶然叠加,并且依赖于SGR是高速(>1000 km/s)物体。这些结果意味着AXP演变成SGR,或者SGR和AXP代表不同的对象群体。
1999-11-10 astro-ph
Soft Gamma Repeaters and Anomalous X-ray Pulsars: Together Forever
本文综述了软伽玛重复星(SGR)和反常X射线脉冲星(AXP)的观测特性,这两种异常的中子星。我总结了SGR是“磁星”的理由,中子星由一个非常大的磁场的衰变提供动力,现在令人信服的证据表明,SGR和AXP实际上是同一个源类的成员,唯一的磁星模型预测。我讨论了磁星模型中的一些开放性问题,以及对未来工作的展望。
2004-02-08 astro-ph
A Search for Pulsars in Quiescent Soft X-Ray Transients. I
我们在1.4 GHz对六个软X射线瞬态源在其X射线静止相期间观测到的射电脉冲辐射进行了深入的研究。普遍接受的毫秒射电双星形成模型预测,在这些系统的核心存在一颗快速旋转、弱磁化的中子星。伴随着X射线爆发的结束,吸积率的突然下降导致阿尔文表面移动到光柱体之外,从而允许脉冲星发射过程运作。在我们的样品中没有检测到来自源的脉冲信号。我们讨论了几种可能妨碍探测的机制,并建议脉冲星辐射压力从系统中喷出的物质的自由-自由吸收可以解释我们的零结果。
2003-02-06 astro-ph
The geometry of the double-pulsar system J0737-3039 from systematic intensity variations
最近发现的J 0737 - 3039 A和B-两颗在高度相对论轨道上相互环绕的恒星-为研究脉冲星无线电发射的难以捉摸的物理学提供了前所未有的机会。该系统包含一颗自旋周期为22.7 ms的快速旋转脉冲星和一颗自旋周期为2.77 s的慢速伴星,以下分别称为“A”和“B”。该系统的一个独特性质是,来自B的脉冲无线电通量在每个轨道的两个短部分期间系统地增加了几乎两个数量级。在这里,我们描述了一个几何模型的系统,同时解释的强度变化的B,并作出明确的和可测试的预测,为未来的演变的两颗恒星的发射特性。我们的模型假设B的脉冲无线电通量在被A的发射照射时增加。该模型提供了对A的自旋轴方向和发射几何的约束,并预测其脉冲轮廓将在未来几年内由于大地岁差而发生相当大的变化,直到它在15-20年内完全消失。
2004-04-29 astro-ph
Rotationally-induced asymmetry in the double-peak lightcurves of the bright EGRET pulsars?
来自明亮的EGRET双星-船帆座、蟹状星云和Geminga -的脉冲辐射高达10 GeV。一般的伽马光变曲线有两个峰值,相位相差0.4到0.5。根据Thompson(2001)的说法,光变曲线在5 GeV以上变得不对称,拖尾峰超过了前导峰。我们试图在一个单一的极冠的情况下解释这种不对称性。我们研究了旋转效应对磁单光子吸收率的影响。我们对脉冲星γ射线束的蒙特卡罗模拟表明,在旋转周期为几毫秒的斜旋转体的情况下,旋转效应导致所要求的星等的不对称性。然而,与明亮的EGRET双星相关的旋转器的倾角不能太大,以保持两个峰值的相位间隔为0.4。在这样一个条件下施加在模型旋转器上,所产生的影响是相当微小的,并且很难与所观察到的不对称性的大小相协调。
2001-06-05 astro-ph
Relativistic Spin Precession in the Double Pulsar
双脉冲星PSR J 0737 - 3039 A/B由两颗处于高度相对论轨道的中子星组成,当脉冲星A从脉冲星B后面经过时,会出现大约30秒的日食。描述这种日食的脉冲星A由于吸收发生在磁层的脉冲星B,我们成功地使用一个简单的几何模型来描述所观察到的变化的日食形态和测量的相对论进动的脉冲星B的自旋轴周围的总轨道角动量。这提供了一个测试的广义相对论和替代理论的引力在强场制度。我们测得的相对论自旋进动速率为每年4.77(+0.66,-0.65)度(68%置信水平),与广义相对论预测的结果在13%的不确定度内一致。
2008-07-16 astro-ph gr-qc
Soft X-rays from polar caps of the millisecond pulsar J0437--4715
我们表明,从最近的已知毫秒脉冲星J 0437 - 4715的ROSAT和EUVE观测到的软X射线光谱和光变曲线可以解释为热辐射从两个热的极地帽,其发射层(大气)是由氢。最简单的模型在$0.7-0.9 km$的帽半径内产生$(0.8-0.9)\times 10^6 K$的均匀温度。光谱拟合表明,温度可能是不均匀分布沿帽表面。该分布可以近似为在$0.2-0.4 km$半径内加热至$(1-2)\times 10^6 K$的中心核,其被温度为$(3-5)\times 10^5 K$的较冷边缘包围,该较冷边缘向外延伸至$2-6 km$。极帽的解释意味着低柱密度,$(1-3)\times 10^{19} cm^{-2}$,和高电离度,$> 20$ %,星际氢朝向脉冲星。由此推断的极冠的热光度$(1.0-1.6)\times 10^{30} erg s^{-1}$与Arons和他的同事们提出的射电望远镜的缝隙模型的预测非常一致。类似的极冠辐射应该是由其他毫秒彗星发射的,尽管在其中的一些(如~例如,在一个实施例中,PSR B1821- 24),软X射线通量主要来自脉冲星磁层的非热辐射。
1997-08-14 astro-ph
The Highly Relativistic Binary Pulsar PSR J0737-3039A: Discovery and Implications
PSR J 0737 - 3039 A是一颗自转周期为22.7 ms的毫秒脉冲星,它属于一个轨道周期为2.4 h的双中子星系统。它的伴星也被发现是一颗射电脉冲星,使这颗双星成为第一个已知的双脉冲星系统。它的发现对相对论引力实验、引力波探测和等离子体物理都有重要意义。在这里,我们将简要描述在这个独特的系统中发现的第一颗脉冲星,并介绍后续研究所获得的第一批结果。
2004-05-11 astro-ph
On Radio Quiescence of Anomalous X-ray Pulsars and Soft Gamma-Ray Repeaters
在异常X射线中继器和软伽马射线中继器的热环境中,如由它们的发光、脉冲、静态X射线发射所指示的,从内部间隙产生的$γ$-射线通过双光子对产生的衰减长度比通过磁光子分裂产生的衰减长度短。AXP/SGR环境可能不是无对的,即使在超强磁场中光子分裂可以完全抑制一个光子对的产生,正如Baring & Harding所解释的那样。双光子对的产生更有可能发生在阈值附近,这往往会产生低能量对,这些对的能量不足以为观察到的波段中的无线电发射提供能量。然而,如果这些物体确实是磁星,则原则上可能不禁止发射较长波长的辐射。如果具有两种偏振模式的$γ$-射线分裂,那么所谓的"光子分裂死亡线"对于X射线中暗得多的高磁场光子仍然有效。
2001-10-10 astro-ph
XMM-Newton observation of the Be/neutron star system RX J0146.9+6121: a soft X-ray excess in a low luminosity accreting pulsar
本文报道了NGC 663疏散星团中Be/中子星X射线双星RX J0146.9+6121的XMM-牛顿观测。X射线的亮度与1998年的最后一次观测相比下降了2倍,达到了10^34 erg/s的水平,这是该源有史以来观测到的最低水平。的频谱分析揭示了一个显着的过剩在低能量的主要幂律谱分量的存在。软过剩可以用黑体光谱来描述,其温度约为1 keV,发射区半径约为140 m。虽然目前的数据不允许确定软过剩是否是脉冲或没有,它的属性是一致的发射从中子星极冠。这是第三次在低光度(~ 10^34 erg/s)脉冲星中检测到软过剩,另一个是X Per和3A 0535+262,这表明这种光谱分量是迄今为止在高光度系统中观察到的,是吸积X射线脉冲星的一个相当普遍的特征。对这三个源的研究结果表明,在低光度系统中,软过剩比在高光度系统中具有更高的温度和更小的表面积。
2006-04-10 astro-ph
Nature of the Soft Spectral Component in the X-ray Pulsars SMC X-1 and LMC X-4
本文介绍了用ASCA技术研制的两个高光度吸积供能X射线天体SMC X-1和LMC X-4的脉冲平均能谱和脉冲相位分辨能谱的研究结果。相位平均能谱明确地表明在这两个源中存在软过剩。如果软过剩被建模为一个单独的黑体或热韧致辐射型组件,脉冲相位分辨光谱SMC X-1表明,软组件也有一个脉动的性质。对于LMC X-4也是如此,尽管非常小的脉冲分数限制了统计显著性。脉动的软分量被发现有一个接近正弦曲线,不同的复杂的配置文件中看到的更高的能量,这可能是一个影响的涂抹。由于这些源的亮度非常高,软组分所需的发射区的大小很大(半径约为300-400 km)。我们表明,脉动性质的软组件是很难解释的,如果一个热的起源是假定it. We进一步研究与备用模型,如逆破幂律或两个不同的幂律组件,并发现这些模型也可以用来解释在低能量的过剩。软幂律成分可能是吸积X射线双星的共同特征,这是很难检测到的,因为大多数HMXB双星都在银河系平面内,并且经历了大量的星际吸收。在LMC X-4中,我们还测量了两个额外的日食中期时间,这证实了已知的轨道衰减。
2002-07-16 astro-ph
The orientation and magnitude of the orbital precession velocity of a binary pulsar system with double spins
自旋-轨道(S-L)耦合诱导的轨道效应的可测量性取决于轨道进动速度${\bf Ω}_0$的方向和大小。本文导出了双星系统中两个自旋都对自旋-轨道(S-L)耦合有贡献的情况下的${\bf Ω}_0$,它适用于最常见的双星系统,中子星-白矮星(NS-WD)双星(以及NS-NS双星)。本文证明了在两个约束条件下,总角动量守恒和轨道角动量${\bf L}$、两星自旋角动量之和${\bf S}$与总角动量${\bf J}$、轨道岁差速度${\bf Ω}_0$沿${\bf J}$形成的三角形是必然的。此外,通过一般脉冲双星满足的$S/L\ll 1$关系,一个显著的${\bf Ω}_0$(在量级上)是不可避免的,1.5后牛顿阶(PN)。这类似于许多作者讨论的单自旋的情况。然而,与单自旋的情况不同,由于两颗恒星的自旋角动量之和${\bf S}$的变化,${\bf Ω}_0$的岁差速度的大小会发生显着变化,这会导致双星系统中显着的长期变化。
2003-08-18 astro-ph
Implications of the Narrow Period Distribution of Anomalous X-ray Pulsars and Soft Gamma-Ray Repeaters
所观测到的十颗异常X射线脉冲星和软γ射线中继星的自旋周期都在6-12秒的很窄的范围内。我们使用一个点似然技术来评估这种聚类对出生期和这种系统的最后一段时间施加的约束。我们考虑了它们的自旋演化的一般规律,用一个常数制动指数来描述。我们发现,对于制动指数的正值,所观察到的聚类需要一个上截止期,这是非常接近的最大观察期约12秒。我们还表明,对出生期的约束非常强烈地依赖于制动指数n的假设值,范围从几毫秒(n>2)到几秒(n<2)。我们讨论了可能的方式收紧这些限制的基础上与人口的射电望远镜和未来的观测等来源与当前的X射线天文台的相似性。
2002-02-19 astro-ph
XMM-Newton observation of the double pulsar system J0737-3039
本文报道了2004年4月对双脉冲星系统J 0737 -3039进行的50 ksec XMM-牛顿观测。我们目前的结果,这些数据的频谱分析结合更短的钱德拉指向2004年1月进行。有效温度为0.20^{+0.02}_{-0.02} keV的黑体辐射(90%置信水平)和发射半径75^{+30}_{-9} m,距离0.5 kpc(意味着0.5-10 keV的光度为6 × 10 ^{29} erg/s)是一个可行的解释,要求在PSR J 0737 - 3039 A的磁层中加速的粒子流,并将它们的动能沉积在PSR J 0737 - 3039 A或同伴PSR J 0737 - 3039 B的磁极帽中。一个单一的幂律发射模型意味着一个非常陡峭的光子指数γ =4.2^{+2.1}_{-1.2}和一个可疑的高氢柱密度,而光子指数γ =2并不能提供XMM-牛顿和钱德拉数据的充分描述。一个双分量模型(一个黑体加一个Gamma=2的幂律)在统计上是可接受的,但数据不需要额外的幂律分量。
2004-08-09 astro-ph
Measurement of Orbital Decay in the Double Neutron Star Binary PSR B2127+11C
本文报道了球状星团M15中双中子星脉冲星系统PSR B2127+11C在$(-3.95 \pm 0.13) \times 10^{-12}$速率下轨道周期衰减的直接测量结果,与广义相对论在$(-3.95 \pm 0.13) \times 10^{-12}$水平上的预言相一致。我们发现脉冲星的质量是$m_p = (1.358 \pm 0.010) M_\odot$,伴星的质量是$m_c = (1.354 \pm 0.010) M_\odot$。我们还报告了PSR B2127+11A和PSR B2127+11B的长期脉冲定时结果,包括确认集群自行。
2006-05-15 astro-ph
Magnetospheric eclipses in the double pulsar system J0737-3039
我们认为,在双脉冲星系统J 0737 -3039中,毫秒脉冲星A的射电辐射的食是由于其正常的脉冲星伴星B的磁层闭合场线区域的等离子体的同步辐射吸收。A的无线电波束只照亮B的磁层约10分钟左右的日食时间。在此期间,它将r \gtrsim 10 ^9 cm处的粒子加热到相对论能量,并使额外的等离子体被磁镜捕获。等离子体密度需要增加\sim 10 ^2倍才能与观测到的日食的持续时间和光学深度相匹配。额外的等离子体可能是由B附近的一个源通过B外隙中产生的高能光子产生的Bγ对提供的。通过A的射电束的回旋吸收激发对的回转运动,可以导致它们被捕获在B的磁层中的共轭镜像点之间。由于捕获效率随着光学深度的增加而降低,因此即使在稳态照明下,等离子体密度增强也会饱和。其结果是一个有限的,频率依赖的,光学深度的日食。在A的无线电波束照射停止后,被捕获的粒子冷却并消失。整个周期在每个轨道周期重复。我们推测,日食入口和出口之间的不对称性部分是由于磁层在A的无线电波束照射下向稳定状态演化的结果。我们预测A的线偏振将随食相位和B的旋转相位而变化。
2005-02-02 astro-ph
Soft Phase Lags of Pulsed Emission from the Millisecond X-ray Pulsar SAX J1808.4-3658
我们报道了在新发现的毫秒(ms)X射线脉冲星SAXJ1808.4 -3658中发现的不同能量的X射线脉冲之间的相移。结果表明,低能量脉冲滞后高能量脉冲多达$\sim$ 0.2 ms(或脉冲周期的$\sim$ 8%)。采用两种不同的方法进行测量:(1)计算不同能带之间的互功率谱;(2)对不同能带中的折叠脉冲轮廓进行互相关,得到了一致的结果。我们推测,所观察到的软滞后可能与中子星表面上的“热点”的横向膨胀和随后的冷却有关,脉冲X射线发射起源于该热点。还提出了通过硬X射线光子从冷的周围大气中的热点的康普顿向下散射产生软滞后的可能性。我们将讨论可能的X射线生产机制的SAX J1808.4-3658和限制的排放环境,根据所观察到的软滞后,脉冲轮廓,和能谱。
1998-07-08 astro-ph
Testing GR with the Double Pulsar: Recent Results
这是有史以来第一个双脉冲星系统,由两颗围绕共同的质心运行的脉冲星组成,它们的轨道稍微偏心,持续时间只有2.4小时。这对脉冲周期分别为22 ms和2.8 sec的脉冲星证实了长期提出的毫秒脉冲星再循环理论,并提供了一个令人兴奋的机会,通过相对于我们视线的轨道的非常幸运的几何对准来研究脉冲星磁层的工作。特别是,这个双星系统代表了一个真正独特的相对论引力物理实验室。这一贡献作为一个更新目前获得的结果和它们的后果的测试广义相对论在强场制度。一个完整的和更新的报告的时间结果将提交其他地方不久。
2005-03-17 astro-ph gr-qc
On Period and Burst Histories of AXPs and SGRs and the Possible Evolution of these Objects on the P-Pdot Diagram
本文编制了所有异常X射线源和软伽马重复源的计时数据。这些对象的时间特性进行了研究。本文研究了软伽玛重复源爆发对它们周期历史的影响。构造了射电双星、X射线双星、异常X射线双星、软伽玛重复星和暗射电宁静中子星的P-Pdot图。研究了异常X射线双星、软伽马重复星和暗射电宁静中子星的可能演化轨迹。
2002-06-19 astro-ph
Correlations Between Spectral Properties and Spin-Down Rate in Soft Gamma-Ray Repeaters and Anomalous X-ray Pulsars
异常X射线源(AXP)和软γ射线中继源(SGR)是具有特殊性质的X射线源,它们与旋转动力源和大多数吸积动力源不同。使用档案ASCA数据的能量范围为0.5-10.0 keV,我们研究了这些源的持续发射光谱和它们的变化与自旋下降率。使用一个单一的幂律谱模型,我们发现,整体硬度的光谱增加与自旋下降率的增加,因此,在这些对象的光谱和自旋下降机制是密不可分的。在双组分黑体加幂律谱模型方面,这种相关性被视为随着自旋下降速率的增加,高能量组分的硬度增加,而低能量黑体组分的温度基本保持恒定。对于双分量光谱模型,2-10 keV幂律和辐射热黑体光度的比值随自旋下降速率逐渐增大。我们讨论了这些结果的SGRs和AXP的各种理论模型。
2001-02-21 astro-ph
PSR J1756-2251: a new relativistic double neutron star system
我们报告的发现在帕克斯多波束脉冲星调查PSR J1756-2251,28.5毫秒脉冲星在相对论双星系统。随后的计时观测表明,脉冲星的轨道周期为7.67小时,离心率为0.18。他们还揭示了近星点的显著前进,2.585+/-0.002 deg./年人工老化假设这完全是由于广义相对论,意味着系统的总质量(脉冲星加上伴星)为2.574+/-0.003太阳质量。这个质量和显著的轨道偏心率表明这是一个双中子星系统。对引力红移γ的测量和对夏皮罗延迟形状s的评估表明,伴星的质量很低,小于1.25太阳质量。由于引力波的发射,预期的合并时间只有~1.7 Gyr,比哈勃时间要短得多。我们注意到正常演化的双中子星系统的自旋周期和离心率之间存在明显的相关性。
2004-11-30 astro-ph
X-ray emission from the double neutron star binary B1534+12: Powered by the pulsar wind?
报道了钱德拉X射线天文台对双中子星双星(DNSB)B1534+12(= J1537+1155)的探测结果。这颗DNSB(轨道周期10.1小时)由毫秒(回收)脉冲星J1537+ 1155 A(P_A=37.9 ms)和一颗射电未探测到的中子星组成。在著名的双脉冲双星J 0737 -3039之后,它是唯一在X射线中发现的另一颗DNSB。我们测量了(2.2 \pm 0.6)\times 10^{-15}尔格·s^{-1} cm^{-2}在0.3-6 keV波段的通量。收集的计数数量很少,只能粗略估计光谱参数。幂律拟合得到光子指数为3.2 \pm 0.5,未吸收的0.2-10 keV发光度L_X=6 \times 10^{29}尔格s^{-1} = 3 \times 10^{-4}Edot_A,其中Edot_A是J 1537 + 1155 A的自旋下降功率。或者,光谱可以用黑体模型拟合,T = 2.2 MK,投影发射面积约为5 \times 10^3 m^2。光子到达时间在双星轨道相位上的分布表明,在远射星周围X射线辐射是亏损的,这表明这种辐射是由来自J1537+ 1155 A的相对论风与它的中子星伴星的相互作用引起的。我们还重新分析了J 0737 -3039的Chandra和XMM-Newton观测结果,发现它的X射线谱与B1534+12的谱相似,其X射线光度与Edot_A的比值相当,这…
2006-03-31 astro-ph
Pulsar Kicks and Spin Tilts in the Close Double Neutron Stars PSR J0737-3039, PSR B1534+12 and PSR B1913+16
鉴于最近测量的闪烁速度PSR J 0737 -3039,我们研究了一套完整的约束施加在脉冲星B出生踢(幅度和方向)和预测最有利的脉冲星踢速度和自旋倾斜的各向同性和极性踢。我们的分析考虑了两个目前未知的参数:轨道平面在天空中的取向(欧米茄)和系统速度的径向分量(V_r)。假设该系统的奇特速度完全是由于第二次超新星爆发引起的,我们发现该系统可能自第二颗中子星诞生以来多次穿越银道面,超新星爆发后的奇特速度可能高达1200 km/s。我们还确认了我们早期研究中得出的物理参数的绝对下限和上限。然而,对于Omega和V_r这两个未知参数的特定组合,我们发现对脉冲星B的超新星前双星构型和出生反冲以及系统年龄的约束要严格得多。一旦欧米茄在明年被测量,它将是直接使用这里提出的结果,以进一步限制出生踢和自旋倾斜的预测。我们完成了全面的研究,并得出了类似的约束和自旋倾斜预测PSR B1534+12,其中唯一的自由参数是V_r。最后,对于PSR B1913+16,我们使用测得的脉冲星自旋倾斜和允许从脉冲星同伴的祖先的罗氏瓣溢出更新的祖先和踢约束。
2004-11-18 astro-ph
Effects of Pulsar Rotation on Timing Measurements of the Double Pulsar System J0737-3039
我们研究了脉冲星自转对双星计时的影响,特别强调了双脉冲星系统J 0737 -3039。脉冲星轨道运动引起的特殊相对论性像差改变了脉冲星辐射方向相对于自旋轴的经度和余纬度。前者引起脉冲质心的到达时间的偏移(这是常规的“径向”畸变延迟),后者导致轨道时间尺度上的脉冲轮廓的失真(收缩或扩张)。脉冲畸变的幅度与脉冲两端偏振位置角的变化成反比。对于脉冲星磁轴和自旋轴之间的小角度,如从偏振观测中推断的PSR J 0737 - 3039 A,脉冲失真是显著的(\sim 1%),并且相关的“纬向”像差延迟远大于纵向像差延迟。通过监测作为脉冲星轨道相位的函数的单独脉冲分量的到达时间,可以容易地用当前定时精度测量纬向像差延迟,从而约束系统的自旋几何。纬度延迟也可以通过监测系统在大地岁差时标上的轨道参数来检测。由于PSR J 0737 -3039系统的轨道方向接近边缘,脉冲星A的无线电波束在其上合点附近的广义相对论弯曲也引入了与像差延迟相似数量级的自旋相关时间延迟。此外,光弯曲将脉冲轮廓分成两个可变分量,对应于源的两个引力透镜图像。透镜效应的检测是具有挑战性的,但可能是可能的与现有技术。
2006-02-21 astro-ph gr-qc
Nature vs. Nurture: The Origin of Soft Gamma-ray Repeaters and Anomalous X-ray Pulsars
软伽马射线中继器(SGR)和异常X射线脉冲星(AXP)是年轻且无线电安静的X射线脉冲星,它们已快速自旋至聚集在5-12 s范围内的缓慢自旋周期。大多数这些不寻常的超新星似乎也与超新星壳遗迹(SNRs)有关,典型的年龄<30 kyr。通过研究这些残骸的大小与它们的年龄,我们证明了围绕SGR和AXP祖先及其SNR的星际介质与大多数年轻的射电望远镜和SNR周围的环境相比异常密集。我们探讨了这一证据的影响磁星和螺旋桨为基础的模型的快速自旋下降的SGRs和AXP。我们发现,密集的环境的证据是不一致的磁星模型,除非磁星的发展和外部ISM之间的因果关系可以显示。螺旋桨驱动的自旋下降的化石吸积盘的SGR和AXP似乎是一致的密集的环境,因为环境可以促进这种磁盘的形成。这可能以两种方式发生:1)由超新星遗迹与停滞在周围致密气体中的大质量祖先风物质相互作用产生的快速反向冲击推回的最里面的喷出物形成“推回”盘,或2)高速中子星获得盘,其能够捕获足够量的由密集环境中的迅速反向冲击减慢的共同移动的流出喷出物。
2000-11-17 astro-ph