Statistical ages and the cooling rate of X-ray dim isolated neutron stars
中子星的冷却理论通过与双星系统中热发射孤立中子星和吸积中子星的观测结果的比较得到了证实。这种分析的一个重要因素是对象的年龄，通常从自旋下降历史中获得。如果物体的磁场随时间发生明显变化，那么这个年龄是高度不确定的。其他的年龄估算方法，如超新星遗迹年龄和运动学年龄，只适用于极少数的中子星。我们对附近孤立的热辐射体进行了总体综合研究，并从这些天体的观测光度函数中统计获得了它们的年龄。我们认为，一个更敏感的盲目扫描的星系盘与即将到来的太空望远镜可以帮助限制年龄更高的精度。
2013-08-12 astro-ph.HE
Multi-wavelength observations of Isolated Neutron Stars
在可见光、紫外线或红外线（UVOIR）波长下，已经识别出近30颗不同味道的孤立中子星（INS）。在这里，我提出了一个简短的回顾的历史背景，并描述在UVOIR INS观测的科学影响。然后，我专注于UVOIR观测的旋转动力卫星，到目前为止，最众多的类INS确定在这些波长，和他们的观测特性。最后，我提出了新的UVOIR观测的结果和更新的后续行动的伽马射线探测费米。
2012-07-03 astro-ph.HE
The zoo of isolated neutron stars
本文综述了孤立中子星（包括旋转供能脉冲星、磁星、X射线暗孤立中子星和中央致密天体）的观测特性与理论模型，突出其多样性及最新发现。
2025-09-10 astro-ph.HE
The zoo of isolated neutron stars
本文综述射电脉冲星、磁星、邻近冷却中子星和快速射电暴源等孤立中子星类型，结合长周期脉冲星发现，探讨磁旋转演化、磁场衰减及与回落物质相互作用模型。
2023-06-03 astro-ph.HE
Evolution of isolated neutron stars till accretion. The role of initial magnetic field
本文研究了孤立中子星在长时间尺度上的演化，计算了它们在主要演化阶段（喷射器、推进器、吸积器和自转器）的分布。考虑到磁场衰减的可能性，我们比较了不同的初始磁场分布，并在我们的计算中包括亚音速螺旋桨的阶段。结果表明，虽然亚音速螺旋桨阶段可以是相对较长的，最初高度磁化的中子星（$B_0\ga 10^{13}$ G）达到吸积制度的银河系的寿命内，如果他们的踢速度不是太大。事实上，在$>$ 10年前进行的先前研究中，未考虑此类对象，导致与早期结论相比，吸积体分数略有增加。大多数类似于壮丽七星的中子星在经过几十亿年的演化后，预计将从星际介质中吸积出来。它们是吸积孤立中子星的主要吸积体。
2010-04-28 astro-ph.HE
Optical, ultraviolet, and infrared observations of isolated neutron stars
自从第一颗孤立的中子星（INS）--蟹状星云脉冲星--被光学识别以来，40年过去了。目前已在光学（O）、近紫外（nUV）或近红外（nIR）（以下简称UVOIR）中识别出25种INS，包括旋转动力射电星（RPP）、磁星和X射线暗淡INS（XDINS），同时对紧凑中心天体（CCO）、旋转无线电瞬变（RRAT）和高磁场射电星（HBRP）进行了深入研究。在这篇综述中，我描述了INS的UVOIR观测的现状，它们的发射特性，我提出了最近的观测结果。
2009-12-15 astro-ph.HE
Candidate isolated neutron stars in the 4XMM-DR10 catalog of X-ray sources
大多数孤立的中子星都是通过探测它们的脉冲非热辐射而被发现的，其波长从无线电到伽马射线。然而，如果非热辐射束不能拦截我们的视线，或者太微弱或不存在，孤立的中子星也可以通过它们的热辐射来检测，热辐射在软X射线波段达到峰值，并且几乎各向同性地发射。在过去的三十年里，由于X射线全天巡天、超新星遗迹中心观测或偶然的X射线源，已经发现了几颗热辐射孤立的中子星。这些相对罕见的X射线源的独特性质是非常软的光谱和X射线与光通量的高比率。最近发布的4XMM-DR 10目录包含了2000年至2019年在0.2-10 keV范围内用XMM-牛顿望远镜探测到的50多万个X射线源。基于对这些源的光谱特性的研究，以及与可能的对应物目录的互相关，我们对孤立的中子星进行了搜索，找到了四个潜在的候选者。这些候选人的光谱和长期变化分析，也使用钱德拉和Swift-XRT数据，使我们能够指出最有趣的来源值得进一步的多波长调查。
2021-10-12 astro-ph.HE
Polarized thermal emission from X-ray Dim Isolated Neutron Stars: the case of RX J1856.5-3754
从孤立的冷却的中子星观测到的热辐射的偏振特性取决于表面的发射过程和围绕恒星的磁化真空的影响。本文以X射线暗孤立中子星RX J1856.5-3754为代表，研究了X射线暗孤立中子星的偏振热辐射。在这些来源的恒星最外层的物理条件仍然是有争议的，所以我们认为从磁化的大气和凝聚的表面，占真空极化的辐射在恒星磁层传播的影响发射。我们已经发现，对于一个显着的范围内的观察几何形状，在光学和X射线波长的相位平均偏振分数和相位平均偏振角的测量，使我们能够确定这个中子星是否有一个大气或凝聚的表面。因此，我们的研究结果可能是相关的软X射线偏振计的未来发展。
2016-04-06 astro-ph.HE
Standard cooling of rapidly rotating isolated neutron stars in 2D
我们在完全广义相对论下研究了轴对称旋转中子星的热演化。为此，我们开发了“NSCool 2D Rot”，它是D.页.作为我们的新代码的第一个应用程序，我们解决的标准冷却孤立的中子星的旋转频率的质量脱落限制。我们研究的状态方程（EOS）的影响，考虑不同的组合的核和壳EOS。结果表明，复杂的时间依赖性演化的温度分布在整个体积的恒星，特别是在地壳。我们发现，大部分的复杂性可以归因于形成的“热团”在地壳和纬度依赖的热扩散时间尺度通过地壳。
2022-12-09 astro-ph.HE
Deep eROSITA observations of the "magnificent seven" isolated neutron stars
我们报告了对“壮丽七”孤立中子星（INSs）进行深eROSITA监测的初步结果。由于高计数统计和良好的能量分辨率相结合，eROSITA数据集揭示了这些可能简单的热发射体日益复杂的能量分布。对于三个目标，我们报告检测多个（在某些情况下，相位相关）光谱吸收功能和偏离占主导地位的热连续。另外还观察到两个INS的光谱状态和定时行为发生了意外的长期变化。结果提出了具有挑战性的理论问题的性质的变化和吸收功能，并最终影响建模的大气和冷却的高磁化中子星。
2022-02-14 astro-ph.HE
The Masses of Isolated Neutron Stars Inferred from the Gravitational Redshift Measurements
对于双星系统中的某些中子星，质量已经得到了精确的测量。而对于孤立的中子星，还没有质量测量的报道。由于中子星内部成分探测器（NICER）的成功运行，这种情况很快就会改变，它可以同时测量孤立PSR J 0030 +0451的半径和质量。对于大多数INS，由于观测限制，不可能对NICER进行质量测量。受益于最近取得的重大进展，约束状态方程的NS，在这项工作中，我们提出了一种方法来估计的质量与测量的引力红移的INS。我们将我们的方法应用于RX J1856.5-3754，RX J0720.4-3125和RBS 1223，这三个成员是“壮丽七”（M7），并估计它们的质量分别为$1.24_{-0.29}^{+0.29}M_{\odot}$，$1.23_{-0.05}^{+0.10}M_{\odot}$和$1.08_{-0.11}^{+0.20}M_{\odot}$。这些质量是一致的，与二进制NS系统，这表明没有证据表明这些孤立的对象经历了显着的吸积。
2020-01-08 astro-ph.HE
Population synthesis of young isolated neutron stars: the effect of fallback disk accretion and magnetic field evolution
孤立中子星的自旋演化受其磁场的控制。测量的年轻NS的制动指数表明，由于磁偶极子辐射与恒定磁场的自旋下降机制是不够的。假设NS磁场被超新星回落物质掩埋，吸积停止后重新出现，我们对年轻NS的演化进行了蒙特卡罗模拟，结果表明，大多数年轻NS的制动指数在-1到3之间。这一结果与超新星遗迹相关的NS的观测数据是一致的。它们还表明，NS的初始自旋周期可能占据一个相对较宽的范围。
2013-08-14 astro-ph.HE
X-ray emission from isolated neutron stars
X射线辐射是各种孤立中子星（INS）的共同特征，由于具有良好光谱、计时和成像能力的灵敏仪器的出现，X射线观测已成为研究这些天体的重要工具。自X射线天文学诞生以来，人们就已经探测到了来自年轻的高能射电星的非热X射线，而人们长期以来一直在寻找的来自冷却中子星表面的热辐射，现在可以在许多不同年龄、磁场以及可能的表面成分的射电星中进行详细研究。此外，通过X射线观察还发现了INS的其他不同表现。这些新的高能源包括附近的X射线昏暗孤立中子星、超新星遗迹中的中心致密天体、异常X射线脉冲星和软伽马射线中继器，现在加起来已经有几十个被证实的成员，加上许多候选者，使我们能够研究各种在“标准”射电望远镜中无法观察到的现象。
2010-08-17 astro-ph.HE
X-ray observations of Isolated Neutron Stars
本文综述孤立中子星的X射线观测，梳理其分类与多样性表现，并指出不同类别间联系比以往认为的更紧密，且复杂磁场拓扑并非磁星独有，为统一演化图景提供新视角。
2024-02-22 astro-ph.HE
Long-term evolution of dim isolated neutron stars
暗孤立中子星（XDIN）的周期与异常X射线源（AXP）和软γ射线重复源（SGR）的周期相同。我们应用回退磁盘模型，它解释了AXP/SGR的周期聚类和其他属性，六个XDIN与测量周期和周期导数。在表面偶极磁场为$B_0 \sim 10^{12}$ G的演化情景下，得到了XDIN的当前性质。XDIN经历了一个快速自旋下降的吸积时代，并以目前的状态出现，X射线亮度由中子星冷却而不再由吸积提供。我们的研究结果表明，已知的XDIN不太可能是活跃的射电望远镜，因为低$B_0$，加上它们的长周期，使这些源明显低于“死亡谷”。
2014-08-04 astro-ph.HE
Peculiar isolated neutron stars and the source in the Carina Nebula
我们针对船底座星云中孤立中子星2XMM J104608.7-594306的观测活动的新结果被用来了解孤立中子星的特殊群体如何相互关联，以及与正常射电脉冲星群体的大部分。
2012-06-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Indication of rapid magnetic field decay in X-ray Dim Isolated Neutron Star RX J0720.4-3125
本文利用孤立中子星RX J0720.4-3125的X射线光度、自转周期二阶导数和磁场独立测量，证明其自转周期导数演化与偶极场磁能耗散速率一致，揭示磁场衰减时标约为一万年。
2024-09-05 astro-ph.HE
Evidence of vacuum birefringence from the polarisation of the optical emission from an Isolated Neutron Star
孤立中子星是天文学家已知的最令人兴奋的恒星天体之一：它们具有最极端的磁场，其值高达$10^{15}$ G，并且除了恒星质量的黑洞之外，它们是密度最大的恒星，其密度为$\approx 10^{14}$ g cm $^{-3}$。因此，它们是在地球上无法达到的磁场和密度条件下测试电磁学和核物理理论的完美实验室。特别是，辐射与强磁场的相互作用是{ \em真空双折射}的原因，这是1936年量子电动力学预测的一种效应，但直到现在还缺乏观测证据。在这里，我们展示了如何从一个孤立的中子星的表面的光辐射的偏振的研究产生了这样的观测证据，在其他波长的类似研究打开令人兴奋的前景。
2018-02-14 astro-ph.HE
Population synthesis studies of isolated neutron stars with magnetic field decay
考虑到磁场衰减和中子星冷却理论的最新进展，我们对不同类型的中子星（热发射孤立中子星、正常射电星、磁星）进行了粒子数合成研究。第一次，我们面对我们的结果与观测使用{ \it同时}的LogN-Log S分布附近孤立的中子星，LogN-Log L分布的磁星，和分布的$P$ - $\dot P$图中的射电天体。为此，我们将基线中子星模型（所有微物理输入）和其他相关参数固定为标准值（速度分布，质谱，出生率.），允许改变初始磁场强度。我们发现，我们的理论模型是一致的，所有的数据集，如果初始磁场分布函数遵循对数正态律与$<\log (B_0/[G])>\sim 13.25$和$σ_{\log B_0}\sim 0.6$。典型的情况包括大约10%的中子星出生为磁星，在NS生命的第一个百万年期间显著的磁场衰减（对于低场中子星只有大约2的因子，但对于磁星超过一个数量级），以及由低质量物体主导的质量分布函数。这个模型令人满意地解释了所有已知的种群。不同亚类之间的进化联系可能存在，尽管还不可能得出可靠的结论。
2009-10-14 astro-ph.HE
Follow-up of isolated neutron star candidates from the eROSITA survey
在标准的脉冲星巡天中，有一群特殊的发射X射线的孤立中子星，包括磁星、“壮丽七星”和超新星遗迹中的中心致密天体，都无法被探测到。然而，它们构成了理解中子星演化和现象学的关键要素。它们在银河系规模的人口研究中的使用受到了探测不足的阻碍。即将到来的Spectrum-RG任务上的eROSITA的全天空调查具有独特的潜力，可以揭示人口的X射线微弱部分并限制进化模型。为了建立一个为期四年的全天巡天预测，我们执行人口合成模型的蒙特卡罗模拟，在那里我们遵循的热发射中子星在银河系的演化轨迹，并测试其可探测性。在这项工作中，我们讨论的战略，以确定最有前途的候选人，后续观察活动，使用当前和未来的设施。
2016-11-23 astro-ph.HE
Early Accretion Onset in Long-Period Isolated Pulsars
该研究模拟长初始自转周期孤立中子星的磁旋转演化，发现低速天体可在几十亿年内进入星际介质吸积阶段，并可能显著增加银河系孤立吸积体的预测数量。
2024-01-19 astro-ph.HE
What will eROSITA reveal among X-ray faint isolated neutron stars?
自从50年前发现第一颗射电脉冲星以来，银河系中的中子星数量已超过2600颗。这些来源中的一小部分，只在X射线中看到，显示出在正常的X射线中观察不到的特性。尽管它们稀缺，但它们是理解中子星现象学和演化的关键。即将进行的eROSITA全天空巡天将以前所未有的灵敏度揭示中子星群体的X射线暗端;因此，它具有独特的潜力来约束进化模型，并促进我们对无线电和$γ$射线体系中特别沉默的来源的理解。在这篇文章中，我讨论了eROSITA的预期作用，以及它将面临的挑战，在探测银河系中子星人口。
2017-11-14 astro-ph.HE
Towards constraining axions with polarimetric observations of the isolated neutron star RX J1856.5-3754
光子-轴子混合可以在孤立的、冷却的中子星的热光谱中产生可观察到的特征。它们的形状取决于辐射的偏振特性，而偏振特性又取决于恒星最外层的结构。在这里，我们调查的光谱和偏振观测，偏振分数和偏振角，使用现实的表面发射模型的混合效果。我们专注于RX J1856.5-3754，X射线暗淡孤立的中子星中的光学波段的偏振测量进行了唯一的源。我们的研究结果表明，在凝聚表面的情况下，在固定和自由离子的限制，混合可以显着限制几何配置再现所观察到的线性极化分数为16.43%。在大气的情况下，混合不会产生任何明显的特征。补充我们的方法与即将到来的软X射线偏振测量任务的数据将允许获得$g_{γa} \sim 10^{-11}$ GeV $^{-1}$和$m_a \lesssim 10^{-6}$ eV的限制，改善目前的实验和天体物理的限制。
2021-11-15 astro-ph.HE
Transient discs around isolated accreting neutron stars
Sternberg Astronomical Institute, Lomonosov Moscow State University（列别捷夫天体物理研究所，莫斯科国立大学）；Department of Physics, Lomonosov Moscow State University（物理学系，莫斯科国立大学）；The Raymond and Beverly Sackler School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（雷蒙德和贝弗利·萨克勒物理与天文学院，特拉维夫大学）；Theoretical Astrophysics, IAAT, University of Tübingen（理论天体物理学，IAAT，蒂宾根大学）
本文通过种群合成研究发现，仅约0.02%的孤立吸积中子星能形成吸积盘，这类盘吸积中子星在亮X射线源中较多，或可作为长周期射电暂现源。
2026-11-10 astro-ph.HE
Optical and X-ray observations of candidate isolated neutron stars in the G315.4-2.3 SNR
G315.4-2.3是一颗年轻的银河系超新星遗迹，其是否为II型超新星爆发遗迹一直存在争议。特别是，最近的多波长观测表明它是Ia型SN的结果，基于SNR壳层的光谱和缺乏致密的恒星残骸。然而，两个X射线源，一个由爱因斯坦和ROSAT探测到（源V），另一个由钱德拉探测到（源N），被认为是可能的孤立中子星候选者。在这两种情况下，没有明确的光学识别，因此，我们进行了光学和X射线研究，以确定这两个来源的性质。根据钱德拉天体测量，源V与一颗明亮的V~14星有关，这是根据不太精确的ROSAT位置提出的。同样，从VLT的档案观测中，我们发现源N与一颗相对明亮的恒星（$V=20.14 $）有关。这些可能的鉴定表明，这两个X射线源不可能是孤立的中子星。
2012-06-28 astro-ph.HE
Settling accretion on to isolated neutron stars from interstellar medium
本文将亚音速沉降吸积模型应用于孤立中子星从星际介质（AINS）中的吸积。我们表明，在这一制度的预期平均X射线光度从AINS原来是2-3个数量级的最大可能的邦迪值，即$10^{27}-10^{28}$ ~erg s $^{-1}$小。由于等离子体冷却时间较长，沉降吸积的内在不稳定性导致了X射线耀斑的定期出现，其持续时间约为1小时，最大光度约为邦迪值，$\sim10^{31}$ ~erg~s $^{-1}$。该特征可用于区分AINS与其他暗淡X射线源。随着即将到来的全天空X射线巡天的灵敏度，潜在可探测的AINS的预期数量可以从几个到十个。
2014-12-11 astro-ph.HE
Discovery of a strongly phase-variable spectral feature in the isolated neutron star RX J0720.4-3125
我们发现了一个强相变吸收功能的X射线光谱附近，热发射，孤立的中子星RX J0720.4-3125。在2000年5月至2012年9月期间的20次XMM-牛顿观测中，通过执行详细的相位分辨光谱法检测到了吸收线。这个特徴的能量约为750 eV，等效宽度约为30 eV，并且只有约20%的脉冲星旋转才能被探测到。在观测所涵盖的时间跨度内，吸收特征似乎是稳定的。考虑到它对脉冲星旋转相位的强烈依赖和它的窄宽度，一个合理的解释是在非常接近中子星表面的受限磁结构中的共振质子回旋吸收/散射。在这样的磁回路中推断的场为B_loop ~ 2 x 10^{14} G，比表面偶极磁场高~7倍。
2015-06-13 astro-ph.HE
Multi-wavelength detectability of isolated black holes in the Milky Way
我们银河系中孤立的黑洞至今还没有被探测到。我们在这里提出了一个全面的研究孤立的恒星质量天体物理黑洞，吸积星际气体从分子云在本地区域和中央分子区的可探测性。我们采用了一个国家的最先进的模型的吸积物理数值模拟支持，并研究了可观测的来源在无线电和X射线波段的数量，作为各种参数的函数。我们讨论特别是天体物理的不确定性对我们的预测在银河系的中心区域的明亮的X射线源的数量的影响。最后，我们考虑在无线电领域的未来发展，并评估SKA的潜力，以检测人口的天体物理黑洞吸积气体在我们的银河系。
2020-12-18 astro-ph.HE
Optical timing studies of isolated neutron stars: Current Status
孤立中子星是快速旋转的天体，是高时间分辨率观测的天然目标，可以进行全电磁波谱观测。随着在光学（加上紫外和红外）波长上探测到的物体数目现在增加到24个，在这些波长上对惯性导航卫星进行高时间分辨率观测变得越来越重要。虽然经典的旋转动力射电天文台，如蟹状星云和船帆座星云，是第一个在光域中以高时间分辨率研究的INS，但在过去二十年中进行的观测揭示了其他类型的INS的潜在目标，这些INS不是旋转动力的，尽管它们的周期性变化仍然与中子星旋转有关。在本文中，我回顾了高时间分辨率观测的INS在光学领域的不同类别的对象：旋转供电的恒星，磁星，热发射中子星，快速无线电瞬变的现状，我描述了他们的定时特性，我概述了他们的光学定时研究的科学潜力。
2010-07-28 astro-ph.HE
Extensive population synthesis of isolated neutron stars with field decay
考虑到磁场衰变，我们对不同类型的中子星进行了粒子数合成研究。第一次，我们面对我们的结果与观测使用{ \it同时}的LogN-Log S分布附近孤立的中子星，LogN-Log L分布的磁星，和分布的$P$ - $\dot P$图中的射电天体。我们发现，我们的理论模型是一致的，所有的数据集，如果初始磁场分布函数与$<\log (B_0/[G]) > \sim 13.25$和$σ_{\log B_0}\sim 0.6$遵循对数正态律。典型的情况包括大约10%的中子星出生为磁星，在中子星生命的第一个百万年期间，显著的磁场衰减。不同亚类之间的进化联系可能存在，尽管还不可能得出可靠的结论。我们应用所得到的场分布和衰变模型研究了中子星从星际介质吸积的长期演化。结果表明，虽然亚音速螺旋桨阶段可以是相对较长的，最初高度磁化的中子星（$B_0 > \sim 10^{13}$ G）达到吸积制度的银河系的寿命内，如果他们的踢速度不是太大。事实上，在10年前进行的$>$的先前研究中，未考虑此类对象，导致与早期结论相比，吸积体分数略有增加。大多数类似于壮丽七星的中子星在经过几十亿年的演化后，预计将从星际介质中吸积出来。它们是吸积孤立中子星的主要吸积体。
2010-09-29 astro-ph.HE
Is PSR J0726-2612 a dim isolated neutron star progenitor?
PSR J 0726 -2612的转动性质和X射线光度接近于暗孤立中子星（XDIN）。有人提出，该源可能是第一个具有可观测脉冲无线电发射的XDIN。我们已经调查了源的长期演变，以测试这种可能性在回退光盘模型。合理的模型曲线，可以解释PSR J 0726 -2612的演变与它的射电脉冲星的性质一致，是类似的偶极场强$B_0 \sim$几个$\times 10^{12}~$ G在恒星的极点的高B射电脉冲星。在同一个模型中，XDIN估计有相对较弱的磁场（$B_0 \lesssim 10^{12}~$ G），位于脉冲星死亡线以下。根据模拟结果，我们估计PSR J 0726 -2612的年龄为$t \sim 5 \times 10^4~$ yr，在$\sim 10^5~$ yr内将达到正常射电脉冲星的自转性质，而不是XDIN性质。
2020-08-17 astro-ph.HE
Isolated neutron stars as Science Validation for XMM2ATHENA: Ensuring robust data for future X-ray Astronomy
本研究以孤立中子星（XINSs）为XMM2ATHENA项目的科学验证对象，利用其资源分析4XMM-DR9目录候选体的流量稳定性、光谱及天体测量特性，完善对软X射线辐射源的理解，为未来X射线天文学奠定基础。
2024-12-05 astro-ph.HE
XMM-Newton and SRG/eROSITA observations of the isolated neutron star candidate 4XMM J022141.5-735632
我们报告的后续调查的结果，一个可能的新的热发射孤立的中子星（INS），4XMM J022141.5-735632，使用从XMM牛顿和光谱伦琴伽马（SRG）eROSITA的观测。该分析是补充遗产调查成像在光学和近红外波长。X射线源是XMM-Newton的第一个目标，目的是从第四代XMM-Newton偶然源目录数据发布9中识别新的INS候选者（4XMM-DR 9），显示出明显的软能量分布和缺乏编目的对应物;非常高的X射线与光通量的比率实际上排除了除了INS之外的任何其他识别。在当前的观测极限内，近十年来，没有记录到显著的通量变化或光谱状态变化。未来的专门观测，特别是寻找脉动，对于进一步阐明X射线源的性质以及与银河系其他中子星的关系至关重要。
2022-08-16 astro-ph.HE
3D code for MAgneto-Thermal evolution in Isolated Neutron Stars, MATINS: thermal evolution and lightcurves
本文介绍三维磁热代码 MATINS 的热演化模块，通过有限体积法和微观物理计算模拟孤立中子星温度分布，并结合光线追踪生成 X 射线光变曲线。
2024-09-02 astro-ph.HE
Continuous Gravitational Waves from Isolated Galactic Neutron Stars in the Advanced Detector Era
我们考虑一个孤立的银河系中子星的模拟人口。每颗中子星的旋转频率都是通过电磁波和引力波辐射的结合而演变的。磁场强度决定了偶极辐射，而椭圆率（中子星变形的量度）决定了引力波辐射。通过分析和数值方法，我们评估银河系中子星人口的可探测性和约束银河系中子星的磁场强度和椭圆度参数空间有或没有直接的引力波检测。虽然我们的模拟人口是原始的，这项工作建立了一个框架，未来的努力可以进行。
2012-11-16 astro-ph.HE gr-qc
X-ray Emission from Isolated Neutron Stars revisited: 3D magnetothermal simulations
从孤立的中子星（NS）表面发射的X射线现在已经在各种源中被观测到。脉动的普遍存在清楚地表明，热光子要么来自有限的区域，可能由某种外部机制加热，要么来自整个（冷却）表面，但具有不均匀的温度分布。在NS中，热图由磁场拓扑形成，因为地壳中的热量主要沿着磁场线流动。因此，自洽的表面热图可以通过模拟耦合的恒星的磁和热演化。我们计算的中子星地壳在三维空间中的演化不同的初始配置的磁场，并使用随后的热表面地图，以获得光谱和脉冲轮廓所看到的观察者在无穷远，占广义相对论效应。特别是，我们比较的情况下，具有高度的对称性与固有的3D的，通过添加一个四极初始偶极场。轴对称场产生相当小的脉冲分数（$\lesssim 5\%$），而更复杂的配置产生更高的脉冲分数，高达$\sim25\%$。我们发现，我们的轴对称模型的光谱特性接近的明亮孤立NS RX~J1856.5-3754在演化时间与推断的动力学年龄的源。
2021-05-03 astro-ph.HE
The optical/UV excess of X-ray dim isolated neutron star: I. bremsstrahlung emission from a strangeon star plasma atmosphere
X射线暗孤立中子星（XDINS）在X射线波段具有普朗克能谱，但存在光学/紫外（UV）超调，即测量的光度超过由X射线谱外推的光度。为了解决这个问题，在奇异星区建立了等离子体大气韧致辐射模型。奇异星的大气层可以简单地看作是正常中子星的上层。这种等离子体大气是由ISM吸积的物质由于所谓的奇异位垒而形成和维持的，应该是双温的。从光学/UV到X射线波段，所有7个XDINS光谱都可以很好地用辐射模型拟合。XDINS的拟合辐射半径为7 ~ 13 km，电子温度为50 ~ 250 eV，只有RX J0806.4-4123的辐射半径为3.5km，表明该源可能是一个低质量的奇异星候选者。这种奇异星模型可以进一步通过软X射线偏振测量进行测试，例如预计将于2020年左右在中国空间站上工作的轻量不对称和磁性探测器。
2017-01-25 astro-ph.HE
Constraining the Spin-down of the Nearby Isolated Neutron Star RX J0806.4-4123, and Implications for the Population of Nearby Neutron Stars
附近孤立的中子星是一组七颗旋转相对缓慢的中子星，它们显示出热X射线谱，大多数具有广泛的吸收特征。它们很有趣，因为它们可以让人们通过模拟它们的光谱来确定基本的中子星性质，并且因为它们似乎是整个中子星人口的很大一部分。在这里，我们描述了一系列的XMM-牛顿观测附近孤立的中子星RX J0806.4-4123，作为更大的程序的计时研究的一部分。由此，我们将自旋下降速率限制为dnu/dt=（-4.3+/-2.3）*10^{-16} Hz/s。这限制了偶极磁场在2sigma处为<3.7e13 G，显著小于在0.45 keV处发现的X射线吸收的简单模型所暗示的1 e14 G的场。我们确认，光谱是热的和稳定的（在百分之几），但发现0.45千电子伏的吸收功能是更广泛和更复杂的比以前认为的。考虑到孤立的中子星的人口，我们发现，磁场衰减从初始字段的3e 14 G帐户最自然的时间和光谱特性，无论是定性和背景下的场衰变的庞子和合作者。
2009-09-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spin-down induced quark-hadron phase transition in cold isolated neutron stars
本文研究了冷孤立中子星的自旋下降诱导相变。出生后，随着恒星减速，其中心密度上升并越过相变的临界密度，一个夸克核被播种在恒星内部。中等质量的恒星更有可能在出生时的一生中有一个夸克种子。较小的中子星没有夸克核，在它们的一生中一直是中子星，而在大质量的恒星中，夸克核从出生起就存在于它们的中心。在中等质量和大质量的恒星中，随着恒星减速，夸克核会进一步增长。夸克核的出现会导致恒星在其演化历史中的转动惯量突然发生变化，它也反映在恒星制动指数的突然不连续上（在夸克核第一次播种的频率上）。在夸克核被播种的相变过程中释放的能量可以激发恒星中的f模式振荡，并以引力波的形式发射出来，这在目前运行的探测器的探测范围内;然而，未来的探测器将能够更干净地提取这种信号。此外，中微子和伽玛射线暴也可以起源于相变事件。自旋下降引起的相变可以是渐进的，或者是产生持续或多次瞬态发射的后续跳跃的形式。
2022-07-07 astro-ph.HE
Hunting isolated neutron stars with proper motions from wide-area optical surveys
从出生地被踢出的高速中子星（HVNS），当它们遇到太阳附近时，可能会被识别为具有大的自行，并且可能具有大的视差。在本文中，我们研究的可行性狩猎孤立的HVNS在广域光学调查建模的NS光度的演变，考虑到自旋和热辐射。假设未来10年的VRO LSST观测，我们的模式计算预测，大约10个HVNS主要包括年龄为$10^4$ -$10^5$ yr的恒星和热发射的NS与$10^5$ - $10^6$ yr是可检测的。我们发现，一些NS的有效温度$< 5 \times 10^5$ K，这可能是错过了在当前和未来的X射线调查，也是可检测的。除了标准的中子星冷却模型，我们考虑一个暗物质加热模型。如果存在如此强烈的加热，我们发现可检测到的HVNS将显着更冷，即，$\lesssim 5\times 10^5$ K.因此，未来的光学观测将给出一个独特的NS样本，这可以提供必要的约束NS冷却和加热机制。此外，我们建议，提供HVNS样品的光学调查是有助于了解的内在踢速度分布的NS。
2021-06-09 astro-ph.HE
Radiative properties of highly magnetized isolated neutron star surfaces and approximate treatment of absorption features in their spectra
在大多数X射线暗隔离中子星（XDINS）的X射线谱中，观测到等效宽度（EW）为50 - 200 eV的吸收特征。我们从理论上研究了不同的模型来解释吸收特性，并将它们的性质与观测结果进行了比较。我们考虑磁化中子星表面的各种理论模型：裸露的凝聚铁表面和部分电离氢模型大气，包括半无限和薄的大气层以上的凝聚表面。描述了所有模型的吸收特征（特别是等效宽度）和出射辐射的角分布的性质。开发了一个计算磁化中子星光变曲线和积分出射谱的程序。我们假设一个偶极表面磁场分布与一个可能的环形分量和相应的温度分布。也可以采用在磁极处具有两个均匀热点的模型。利用不同的表面温度分布和不同的局部表面模型计算了具有XDINS典型参数的高磁化中子星的光变曲线和光谱。磁化模型大气的光谱近似为具有一条或两条带参数的高斯线的稀释黑体光谱，这使我们能够描述模型的吸收特征。为了解释XDINS的软X射线谱中的突出吸收特征，可以调用凝聚表面上方的薄大气，而XDINS表面上的强环形磁场分量可以被排除。
2010-06-16 astro-ph.HE
Universal detection of high-temperature emission in X-ray Isolated Neutron Stars
强磁化孤立中子星（NS）主要根据它们的磁场强度分为两类。具有较高磁场的$10^{14}$ - $10^{15}$ G称为磁星，其特征是重复的短爆发，另一种是具有$10^{13}$ G的X射线孤立中子星（XINS）。磁星和XINS在X射线中都显示出热发射，但磁星的热谱被认为是用双温黑体（2BB）再现的，而XINS的热谱仅显示单温黑体（1BB），并且温度低于磁星。根据磁场和温度，人们经常推测XINS可能是古老而冷却的磁星。在这里，我们报告说，所有七个已知的XINS显示除了1BB模型的高能量组件。通过对统计量最高的XINS的XMM-牛顿数据的分析，发现它们的X射线谱都是用类似于磁星的2BB模型再现的。它们的发射半径和温度比也与磁星相似，除了两个XINS，它们的半径明显小于其他磁星。XINS和磁星之间的X射线光谱非常相似，这表明它们的发射源也是相同的。如果XINSs比磁星更老，那么XINSs的低温可以解释。因此，这些结果是支持高磁化NS分类的标准假设的观测指示。
2018-11-29 astro-ph.HE
Searching for Debris Disks around Isolated Pulsars
不同的观测证据表明，孤立的中子星周围存在着圆盘。当中子星在核心坍缩的超新星爆炸中诞生时，超新星的回落可能会形成这样的圆盘。人们已经努力寻找不同种类的中子星周围的盘，包括毫秒中子星、年轻的中子星（磁星、中心致密天体和X射线暗淡孤立的中子星）和规则的射电中子星。我们回顾了从光学到亚毫米/毫米波长观测的主要结果。
2014-04-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unifying the observational diversity of isolated neutron stars via magneto-thermal evolution models
对磁星和一些强磁场磁星的观测表明，它们的热光度系统地高于经典射电磁星，从而证实了磁场参与它们的X射线发射的想法。本文给出了中子星温度和磁场完全耦合演化的二维模拟结果，包括最新的动力学系数，并首次考虑了霍尔项的重要影响。在收集和彻底重新分析所有最好的孤立的，热发射中子星的数据，以一致的方式，我们比较我们的理论模型的数据样本的40个来源。我们发现，我们的演化模型可以解释现象的多样性磁星，高B射电望远镜，和孤立的附近的中子星，只有改变他们的初始磁场，质量和信封组成。几乎所有的来源似乎都遵循标准理论模型的预期。最后，我们讨论了预期的爆发率和不同类别之间的进化联系。我们的研究结果是迈向孤立的中子星动物园大统一的重要一步。
2013-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints of the compactness of the isolated neutron stars via X-ray phase-resolved spectroscopy
一个模型与凝聚铁表面和部分电离氢薄的气氛，使我们能够同时适合所观察到的一般光谱形状和广泛的吸收功能（观察到在0.3千电子伏）在不同的自旋阶段的孤立的中子星RBS 1223。我们约束了X射线发射区的一些物理性质，即极处的温度（Tpole 1 ~ 105 eV，Tpole 2 ~ 99 eV）、磁场强度Bpole 1 ~ Bpole 2 ~ 8.6 × 10^13 G）及其分布参数（a1 ~ 0.61，a2 ~ 0.29，表明不存在强的环向磁场分量）。此外，我们还可以对孤立的中子星RBS 1223的出现的X射线发射和引力红移（z ~0.16+0.03-0.01）的几何形状进行一些限制。
2012-11-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Light QCD Axions with Isolated Neutron Star Cooling
本文研究了轻QCD轴子对中子星物质基态和热覆盖层结构的影响，通过将异常冷却模型预测与孤立中子星数据对比，约束了轴子参数空间，且不要求其作为暗物质候选者。
2024-12-19 astro-ph.HE hep-ph
Gravitational wave signatures of phase transition from hadronic to quark matter in isolated neutron stars and binaries
在高温和高密度下物质的基本组成已经吸引了物理学家很长一段时间。最近重离子对撞机的研究结果丰富了高温低重子密度下的量子色动力学相图。然而，在低温和有限（主要是中间）重子密度的阶段仍然没有探索。理论量子色动力学计算预言了在这样的密度下从强子物质到夸克物质的相变。目前，探测这种密度的最佳实验室位于中子星的核心。如何利用引力波探测孤立中子星和双星中的中子星的这种相变特征的最新结果。孤立的中子星将探测极低温区，而双星中的中子星将探测中温区的有限重子密度。我们还将讨论这种相变的引力波信号是否是唯一的，以及探测这种信号所需的探测器规格。
2022-12-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining Superfluidity in Dense Matter from the Cooling of Isolated Neutron Stars
我们提出了一个定量分析的超流性和超导性的致密物质的孤立中子星的最小冷却模型的背景下的观察。我们的新方法产生的最佳拟合的中子三重态超流体临界温度，最佳拟合的质子单线态超导临界温度，以及它们相关的统计不确定性。我们发现中子三重态的临界温度可能是$2.09^{+4.37}_{-1.41} \times 10^{8}$ K，质子单重态的临界温度可能是$7.59^{+2.48}_{-5.81} \times 10^{9}$ K。然而，我们也表明，这一结果只适用于船帆座中子星不包括在数据集。如果将船帆座也包括在内，则空隙会显着增加，以试图重现船帆座年轻时较低的温度。进一步包括被认为具有碳气氛的中子星会增加中子临界温度并降低质子临界温度。我们的方法表明，对孤立的中子星的持续观测可以定量地限制致密物质中超流性的性质。
2018-01-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Interpreting the Spin-down Evolutions of Isolated Neutron Stars with Hall Effects
观测到的孤立射电双星的长期自旋下降演化不能用具有恒定制动力矩的标准磁偶极辐射来解释。然而，如何以及为什么扭矩变化仍然存在争议，这是理解中子星的一个主要问题。许多类星体的自旋降速率在准周期振荡的调制下发生了显著的长期变化。将我们最近发展的脉冲星定时噪声唯象模型应用到孤立中子星的精确脉冲星定时观测数据中，我们证明了观测到的它们的自旋下降速率和准周期调制的长期演化可以用地壳中的霍尔效应来解释。因此，它们的地壳磁场的演化，而不是在他们的核心，主导了观察到的长期自旋这些年轻的恒星的演变。对脉冲星定时噪声性质的理解不仅可以揭示中子星的内部物理，而且可以对脉冲星的自旋进行物理模拟，从而提高脉冲星引力波探测的灵敏度。
2014-03-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
The optical/UV excess of isolated neutron stars in the RCS model
X射线暗孤立中子星（XDINS）是一类特殊的类脉冲星天体，具有良好的类普朗克谱。在研究它们的光谱能量分布时，光学/UV过剩是一个长期存在的问题。最近，Kaplan等人（2011年）测量了所有七个源的光学/UV过量，这在先前讨论的共振回旋散射（RCS）模型中是可以理解的。RCS模型的计算表明，RCS过程可以占观察到的光学/紫外线过剩的大多数来源。RX J2143.0+0654的平坦光谱可能是由于除了RCS过程之外，电子系统的韧致辐射的贡献。
2011-09-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of the First Two Black Hole-Neutron Star Mergers (GW200115 and GW200105) from Isolated Binary Evolution
在这项工作中，我们研究的形成前两个黑洞-中子星（BHNS）合并检测到的引力波（GW 200115和GW 200105）从大质量恒星在广泛的孤立双星系统-孤立的双星演化通道。我们使用Broekgaarden等人（2021 a）的560个BHNS二进制人口合成模型实现，并表明GW 200115和GW 200105的系统特性（啁啾质量，组分质量和质量比）与孤立二进制演化通道的预测相匹配。我们还表明，大多数模型实现可以解释LIGO-Virgo推断的局部BHNS合并率密度。然而，为了同时匹配BHBH和NSNS系统的推断的局部合并率密度，我们发现我们需要在我们的模型探索中具有中等反冲速度（$σ\lesssim 10^2\,\rm{km}\,\rm{s}^{-1}$）或高共同包络效率（$α_{\rm{CE}}\gtrsim 2$）的模型。我们的结论是，前两个观察到的BHNS合并可以解释从孤立的二进制演化通道合理的模型实现。
2021-10-01 astro-ph.HE gr-qc
Resonant cyclotron scattering in pulsar magnetospheres and its application to isolated neutron stars
研究了脉冲星磁层中的共振回旋散射。推导了RCS的光子扩散方程（Kompaneets方程）。光子系统是三维建模。数值计算表明，RCS不仅存在上散射，而且还存在下散射，这取决于参数空间。指出了RCS在候选磁星和射电宁静孤立中子星（INS）谱能量分布研究中的可能应用。惯性导航系统的光学/紫外过量可能是由RCS的下散射引起的。列出了RX J1856.5-3754和RX J0720.4-3125的计算结果，并与其观察数据进行了比较。在我们的模型中，INS被认为是正常的中子星，虽然夸克星假说仍然是可能的。INS的低脉动幅度是RCS模型中的自然结果。
2010-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Statistical theory of thermal evolution of neutron stars
众所周知，中子星的热演化取决于中子星核中超致密物质的性质。我们提出了一个统计分析孤立冷却中年中子星和老年瞬态吸积准静止中子星温暖的地壳深部加热低质量X射线双星。该方法是基于模拟不同质量的恒星的演化，并对各自的质量分布的结果进行平均。这给出了孤立的中子星在表面温度-年龄平面上的理论分布和吸积星在光子热光度-平均质量吸积率平面上的理论分布，并与观测结果进行了比较。这种方法不仅允许探索超密度物质，而且还可以探索孤立和吸积中子星的质量分布。我们发现，这些恒星的观测可以合理地解释假设存在的强大的直接Urca过程中的中微子发射的大质量恒星的内核，引入轻微扩大的直接Urca阈值（例如，质子超流），并通过调整孤立和吸积的中子星的质量分布。
2015-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Calibration of neutron star natal kick velocities to isolated pulsar observations
目前的处方超新星出生踢快速二进制人口合成模拟的基础上，适合简单的功能，单脉冲星速度数据。我们探讨了一个新的参数化的出生踢收到的中子星在孤立的和由Mandel和Müller开发的二元系统，这是基于一维和三维超新星模拟和占祖属性，残余质量和踢速度之间的物理相关性。我们约束两个自由参数在这个模型中使用很长的基线干涉测量速度测量的银河系单星系。我们发现，推断值的出生踢参数没有显着不同的单一和二元演化方案。这些参数的最佳拟合值是$v_{\rm ns} = 520$ km s $^{-1}$的缩放前因子的中子星踢，和$σ_{\rm ns}=0.3$的分数随机散射的踢速度。
2023-02-28 astro-ph.HE gr-qc
