Pulsar Timing Observations and Tests of General Relativity in Double-Neutron-Star Binaries
我们描述了脉冲星定时观测中使用的技术，并展示了如何将这些观测应用于双中子星双星系统的强场广义相对论的检验。我们描述了对PSRs B1913+16和B1534+12系统的GR测试结果。对于后者，5个“后开普勒”的时间参数是可测量的，包括轨道周期导数和两个夏皮罗延迟参数。
2001-05-04 astro-ph
GBT Exploratory Time Observations of the Double-Pulsar System PSR J0737-3039
我们报告的结果，探索时间观测的双脉冲星系统PSR J 0737 -3039使用绿岸望远镜（GBT）。GBT的大增益，脉冲星后端的多样性，以及使用的四个不同频段，使我们能够对各种各样的现象进行有趣的测量。在这里，我们简要地描述了高精度定时，偏振，日食，闪烁速度和单脉冲工作的结果。
2004-04-16 astro-ph
The double pulsar -- A new testbed for relativistic gravity
我们的团队几个月前发现的第一颗双脉冲星由两颗双脉冲星组成，一颗周期为22 ms，另一颗周期为2.7 s。这个周期只有2.4小时的双星系统为相对论引力物理提供了一个真正独特的实验室。在这篇文章中，我们总结了已发表的结果，并展望了未来观测的前景。
2004-05-10 astro-ph
Pulsed X-ray Emission from Pulsar A in the Double Pulsar System J0737-3039
双脉冲星系统J 0737 -3039不仅是广义相对论和引力理论的实验台，而且也是探测中子星相对论风的独特实验室。最近的X射线观测显示在J 0737 -3039系统的位置有一个点源，但未能探测到脉动或轨道调制。在这里，我们报告钱德拉X射线天文台高分辨率相机观测的双脉冲星。我们检测到深调制，双峰X射线脉冲在PSR J 0737 - 3039 A的周期，在外观上观察到的无线电脉冲相似。脉冲分数约为70%。来自脉冲星A的P2P非热辐射可以解释我们的观测结果。然而，A的X射线脉冲形态，结合先前报道的X射线发射的光谱特性，允许存在非热磁层发射和宽的正弦热发射分量从中子星表面。脉冲星B没有探测到脉动，也没有证据表明存在轨道调制或扩展星云结构。轨道调制的情况下是一致的理论预期的坡印廷占主导地位的相对论风之间的磁层的B和风从A的终止冲击，并与一小部分的能量流出从A的终止冲击拦截。
2007-08-24 astro-ph
Relativistic effects and polarization in three high-energy pulsar models
我们提出的特殊相对论效应的光行差和时间延迟的脉冲星的高能光变曲线和偏振特性的影响，预测的三个模型：两极焦散模型，外间隙模型，和极帽模型。计算了模型的位置角曲线和偏振度，并与蟹状星云脉冲星的光学数据进行了比较。详细讨论了模型中γ射线光变曲线和射电光变曲线峰值的相对位置。我们发现，两极焦散模型可以再现定性的蟹状星云脉冲星的光学偏振特性-快速摆动的位置角和偏振度的最小值与两个峰值。观测到的通量和偏振度之间的关系（在光学波段也观测到B 0656 +14）自然是由模型中由于来自许多不同高度的辐射叠加而产生的峰值的焦散性质引起的。以不同的角度极化。两极焦散模型也提供了一个可以接受的解释的主要功能在螃蟹的无线电配置文件。无论是外隙模型还是极冠模型都不能再现蟹状星云的光学偏振数据。虽然外隙模型在再现脉冲轮廓中伽马射线和射电峰值的相对位置方面非常成功，但只有当包括来自非常接近光柱的区域的光子发射时，它才能再现高能光变曲线。
2004-01-13 astro-ph
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
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
Coherence of burst oscillations and accretion-powered pulsations in the accreting millisecond pulsar XTE J1814-338
在2003年爆发的吸积毫秒脉冲星XTE J1814-338的吸积动力脉动的X射线定时揭示了脉冲到达时间残差的变化。这些可以从几个方面来解释，包括自旋下降和燃料撞击点在磁极周围徘徊。在这封信中，我们证明了这个源的爆发振荡与持续脉动是一致的，达到了它们跟踪所有观测到的波动的水平。只有一个爆发，这发生在最低的吸积率，显示出显着的相位偏移。我们讨论了什么可能导致这种刚性的相位锁定在吸积和热核爆发发射的调制之间，并考虑自旋变化和爆发振荡机制的影响。燃料撞击热点在固定磁极周围的漂移似乎是吸积动力脉冲相位变化的最可能原因。这意味着猝发不对称性耦合到热点，而不是磁极。如果在这一点过早点火（由于较高的局部温度）触发燃烧前沿，在蔓延到整个表面之前停止，那么由此产生的局部核热点可以解释这个源的不寻常的爆发和爆发振荡特性。
2008-10-02 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
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
The main- interpulse interaction of PSR B1702-19
本文报道了PSR B1702-19的单脉冲射电观测及其对脉冲星发射理论的意义。这些观测是用韦斯特博克综合射电望远镜在1380和328兆赫进行的。PA摆动被用来约束可能的几何形状的脉冲星和单脉冲数据进行了分析的子脉冲调制之间的相关性的主脉冲和脉冲间。我们证实了早先的结论，这颗脉冲星的偶极轴几乎垂直于它的旋转轴，并报告说，它的主脉冲和脉冲间调制的周期约为10.4倍的脉冲星的旋转。考虑到主脉冲和脉冲间的半周期延迟，发现调制精确地同相。尽管在周期性的小的长期变化，锁相继续在所有的时间尺度范围长达几年。如果主脉冲和脉间脉冲来自相反的磁极，那么现有的发射理论很难解释锁相的精确性。因此，我们还探讨了一个双向模型的可能性，其中所有的调制发射来自一个极点，但从两侧看到，并略有位移的畸变和时间延迟。在这个模型中，未调制的辐射是从相反的极点指向我们的，这就要求主脉冲的发射来自两个不同的极点。这很难与观察到的平滑PA摆动相一致。无论这个模型被证明是正确的，答案都将对排放理论产生重要的影响。
2007-03-07 astro-ph
Further Evidence for Collimated Particle Beams from Pulsars, and Precession
我们跟进我们（Radhakrishnan和Deshpande，2001年：RD01）从根本上不同的解释所观察到的结构和形态的X射线观测周围的年轻恒星星云（PWNe）。在我们的PWNe（RD 01）的一般模型中，最初是由船帆座X射线星云的Chandra观测所激发的，在这样的星云中的亮弧、喷流状特征和漫射成分可以一起详细解释，其中弧被理解为来自激波前沿的两个磁极的粒子束的轨迹。我们认为这是从类星体的磁极产生准直粒子束的重要证据。在本文中，我们讨论了Pavlov等人（2003）观测到的船帆座X射线星云特征的变化，并评估了我们的模型对蟹状星云和其他遗迹观测的相关性和意义。我们的基本图片后，将中心紧凑的对象的自由进动的签名可以很容易地解释的变化和显着的不对称性，包括弯曲的射流状功能，在观察到的形态。这些研究结果的影响进行了讨论。
2006-10-19 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 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
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
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
An Atlas For Interpreting Gamma-Ray Pulsar Light Curves
我们已经模拟了人口的年轻的自旋供电的恒星和计算的光束模式和光变曲线的三个主要的几何模型：极帽发射，两极焦散（“槽隙”）发射和外磁层发射。光变曲线的形状敏感地依赖于磁倾角α和视角ζ。我们提出的结果，如峰的多重性和伽玛射线峰分离（α，ζ）平面的可观的地图。这些图可以用来定位无线电响亮和无线电安静的辐射源的允许区域，并将观测到的通量转换为真正的全天辐射。
2008-12-20 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
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
The Transition between Nonorthogonal Polarization Modes in PSR B2016+28 at 1404 MHz
在1404 MHz下对PSR B2016+28无线电发射的偏振观测揭示了与脉冲星观测几何学的两种非常不同的解释相一致的特性。脉冲星的平均偏振特性显示脉冲中心附近的位置角（PA）迅速变化，这表明观测者的视线几乎与恒星的磁极相交。但是脉冲星的单脉冲偏振观测显示，脉冲星的偏振模式几乎是正交的，沿着相对平坦和平行的PA轨迹穿过脉冲，这表明视线远离极点。此外，PA直方图揭示了一个未知来源的“模态连接桥”，在大部分脉冲上加入模态PA轨迹，并遵循平均数据中所示的快速PA变化。偏振模式的非正交性被纳入到一个统计模型的无线电偏振占模式的正交性，在脉冲星中观察到的偏差。该模型被用来解释PA的快速变化和模式连接桥作为一个非正交偏振模式之间的一个maternally-resolved过渡。因此，模态PA轨迹被认为是反映脉冲星的真实观察几何。这种解释与脉冲星的形态学分类相一致，保留了脉冲星射电辐射的Radhakrishnan & Cooke模型，避免了由其他辐射机制产生模态连接桥的复杂性。的统计模型的能力，以模拟丰富的各种偏振特性观察到的发射借给额外的支持模型的适用性和它的基本假设，偏振模式同时发生。
2003-06-03 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
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
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
X-ray Beaming in the High Magnetic Field Pulsar GX 1+4
来自X射线谱仪的脉冲轮廓通常表现出强烈的能量依赖性以及随时间的周期性和非周期性变化。在各种源中甚至从单个源中观察到的分布的巨大变化使得难以分离影响X射线发射的相位依赖性的众多因素。这些因素包括系统的几何形状，特别是光子的能量和角度依赖的发射约中子星极点。康普顿化在确定X射线谱仪的束流图和脉冲轮廓中可能起重要作用。本文用蒙特卡罗模拟研究了简单吸积柱几何中康普顿化引起的聚束现象。我们将该模型应用于强磁场脉冲星GX 1+4的极端变化的脉冲轮廓。
1999-10-29 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
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
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
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
Effects of Gravitational Lensing in the Double Pulsar System J0737-3039
研究了脉冲双星系统J 0737 -3039中的引力透镜效应。目前对轨道倾角的测量允许毫秒脉冲星（A）在投影中非常接近（在R_{min} =4000 km处）的伴星脉冲星（B），而R_{min}与爱因斯坦半径（2600 km）相当。在会合点的分离中，透镜效应导致脉冲星A信号在几秒的时间尺度上被放大（约10%），并使天空平面上的脉冲星图像位移约1200公里。更重要的是，透镜引入了一个修正（几微秒），以传统的夏皮罗延迟公式中使用的脉冲星定时分析，并产生了几何时间延迟连同与脉冲星自旋周期相关的延迟。这些透镜效应可以影响定时和闪烁研究的系统参数的确定。鉴于目前轨道倾角的不确定性，有可能出现更极端的透镜现象（例如放大几倍）。我们将我们的预测与现有的观测结果进行比较，并讨论了在系统中检测引力透镜签名的可能性。A的光变曲线中接近上合点的异常高点可能是由引力透镜引起的。
2005-01-26 astro-ph gr-qc
Discovering Light Pseudoscalar Bosons in Double-Pulsar Observations
轴子只是一种新粒子--称为轻赝标玻色子（LPB）--被标准模型的许多现实扩展所预测。我们提供了一个有点教学审查其主要属性，特别强调他们在一个光束在一个外部磁场，如光子LPB振荡，双折射和二向色性旅行中引起的影响。此外，我们讨论了一种新的策略，从而可以发现LPB的某些二元中子星系统的高精度观测。基本上，在几乎从边缘观察的双脉冲星中，当其中一颗脉冲星穿过伴星的磁层时，光子LPB振荡可以引起其中一颗脉冲星发射的光束的特征衰减模式。根据LPB质量及其双光子耦合常数的实际值，在即将到来的GLAST任务中，可以在$γ$射线波段看到这种效应。我们还表明，这种方法提供了一个显着的交叉检查最近的说法，由PVLAS合作的存在一个新的LPB。
2006-12-07 astro-ph hep-ph
The Probability Distribution of Binary Pulsar Coalescence Rates. I. Double Neutron Star Systems in the Galactic Field
已知对有两颗中子星的密近双星（NS-NS）的银河系合并率（R）的估计有很大的不确定性（大约两个数量级），这主要是因为被探测到的射电双星系统数量很少。我们提出了一种分析方法，使我们能够估计银河系的NS-NS合并率使用当前观察到的样本，重要的是，分配这些估计的统计意义，并计算允许的范围内的值在不同的置信水平。该方法包括模拟所有相关无线电脉冲星调查中固有的选择效应和概率分布的贝叶斯统计分析。根据不同的脉冲星种群模型，银河系合并速率（R_peak）最有可能的值在每百万年2-60之间。对于我们的参考模型1，采用脉冲星布居特性的最可能估计，在68%的统计置信水平下，我们得到R_tot = 8 - 5 ^+9/Myr。LIGO初始和改进LIGO的NS-NS螺旋探测率分别为3 - 2 ^{+4} × 10 ^{-3}/年和18 - 11 ^{+21}/年。
2002-10-21 astro-ph gr-qc
Double Binary Pulsar Test of Dynamical Chern-Simons Modified Gravity
Chern-Simons修正引力是一个弦理论和圈量子引力启发的有效理论，它通过将违反宇称的庞特里亚金密度添加到Einstein-Hilbert作用量乘以耦合标量来修正广义相对论。通过对脉冲双星PSR J 0737 - 3039 A/B的观测，我们用类时Chern-Simons标量强约束了非动力学的Chern-Simons修正引力。我们首先计算陈-西蒙斯修正的轨道演化的双系统。我们发现，比率的校正近星点岁差的广义相对论预测规模二次与半长轴和反比的对象的半径的平方。因此，脉冲双星系统是测试这一理论的理想选择，因为近星点的岁差可以以亚度的精度测量，并且半长轴比恒星半径大数百万倍。利用PSR J 0737 - 3039 A/B的数据，我们将非动态Chern-Simons耦合显著地限制到$M_{\CS} := 1/|\dot{\vartheta}| > 33 {\textrm{meV}}$，比当前的太阳系测试好大约1000亿倍。
2009-08-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraining models of modified gravity with the double pulsar PSR J0737-3039A/B system
本文利用PSR J 0737 -3039双脉冲星系统的轨道周期P_b与用系统参数计算的纯开普勒周期P^（0）=2π \sqrt{a^3/G(m_A+m_B)}之间的Δ P = -1.772341 +/-13.153788 s，而系统参数的确定与开普勒定律本身无关，为了对一些修正引力模型（f（R），Yukawa第五力，MOND）施加约束。影响Δ P的主要误差来源不是唯象测量周期（δP_b=4 × 10^-6 s）中的误差，而是由相对半长轴a引起的计算开普勒周期中的系统不确定性δP^（0），而这主要是由恒星质量比R和sin i的误差引起的。我们得到|κ| < 0.8 10^-26 m^-2，该参数在f（R）框架中是理论非线性的度量，|α|第五种力强度参数< 5.5 10^-4（λ \approx a=0.006 AU）。MOND的强加速机制所预测的影响太小了，以至于在今天和将来都无法有效地加以限制。考虑到这样一个重要系统的连续定时，在不久的将来可能会发生这样的情况，即有可能获得更严格的约束。
2007-08-24 astro-ph gr-qc nucl-th
Constraining the cosmological constant and the DGP gravity with the double pulsar PSR J0737-3039
我们认为双脉冲星双星系统作为一个实验室，在已知的广义相对论引力定律和DGP膜世界引力模型的框架内，局部测试由均匀的宇宙学常数$Λ$引起的轨道效应，而与宇宙学加速度本身无关。我们首先构造了由唯象方法确定的近星点速率\dot ω和轨道周期与它们的1 PN近似和开普勒定律第三定律预测值之间的偏差的比值R=Delta \dot ω/Delta P。然后，我们比较其值R =（0.3 +/- 4）\times 10^-11 s^-2，误差范围内为零，与λ和DGP引力对拱点速率和轨道周期的影响之比R_λ和R_DGP的关系;我们发现它们与R完全不相容，R_λ =（3.4 +/- 0.3）\times 10^-8 s^-2，R_DGP =（1.4 +/- 0.1）\times 10^-7 s^-2。这样的结果，这对于λ的情况下，也是有效的任何其他胡克的外来力成比例的r，是在协议与其他负本地测试最近在太阳系中进行的非牛顿/爱因斯坦近日点进动的几对行星的比率。
2008-08-09 astro-ph gr-qc hep-ph
