X-ray Emission from Middle-Aged Gamma-Ray Pulsars
脉冲星磁层中产生的电子/正电子发射同步辐射，这被广泛认为是从脉冲星探测到的非热X射线发射的起源。粒子是由磁层中加速粒子发出的曲率光子产生的。这些曲率光子被探测为来自年龄为$\lesssim10^6$ yr的恒星的脉冲$γ$射线发射。利用$γ$射线观测和分析模型，我们对同步辐射作为非热X射线发射机制的作用进行了严格的限制。在大多数中年恒星（$\sim10^5-10^6$ yr）中，由于磁层中光子-光子对的产生效率较低，我们发现同步辐射模型很难解释观测到的非热X射线发射。
2015-03-02 astro-ph.HE
The location of the Crab pulsar emission region: Restrictions on synchrotron emission models
最近对蟹状星云脉冲星的观测表明，没有证据表明红外区存在光谱突变。有人认为，在整个可观察的红外-光学范围内的观察是一致的幂律谱。这是作为一个自洽的非相干同步加速器模型票价与观测比较评估的起点。列入同步自吸收证明是重要的，因为这样的限制所施加的相对论性聚束思想定义的脉冲轮廓的发射区域的观察到的大小。结果表明，观测结果可以用来推导出两个独立的约束条件的距离从中子星的发射区，除了一个直接的下限，间接的措施是从上限的磁场强度。这两个极限都表明，发射区位于远大于光圆柱半径的距离处。这一结果的影响进行了讨论，并强调，为了标准的非相干同步加速器模型，以适应内的光缸，而特殊的物理条件需要调用。
2010-04-01 astro-ph.HE
Polarized synchrotron emission from the equatorial current sheet in gamma-ray pulsars
偏振是一种强有力的诊断工具，可以用来确定γ射线源中高能脉冲发射和粒子加速的位置。最近对脉冲星磁层的粒子模拟表明，高能辐射是由赤道电流片中发射同步辐射的粒子加速产生的。在这项研究中，我们重新检查的模拟数据来计算相位分辨偏振特性。我们发现，辐射是轻度偏振的，并且在通量与线偏振度（开脉冲：~ 15%，关脉冲：~30%）之间存在着一种线性关系。脉冲过程中极化的降低主要归因于电流片中焦散线的形成。当视线通过电流片时，由于磁极性的变化，每个光脉冲系统地伴随着偏振角的快速摆动。在脉冲星倾角约60度和观测者视角约130度的情况下，可以很好地再现在蟹状星云中观测到的光学偏振图案。预测的高能极化是当前片发射情景的一个强大功能，可以通过未来的X射线和伽马射线偏振测量仪器进行测试。
2016-09-05 astro-ph.HE
Synchrotron-Loss Spectral Breaks in Pulsar-Wind Nebulae and Extragalactic Jets
同步辐射物质的流动可以在几个天体物理环境中找到，包括河外喷流和脉冲风星云（PWNe）。对于X射线同步辐射，流动时间通常比电子辐射寿命长，因此在给定X射线能量下的有效源尺寸是在该能量下辐射的电子在燃烧之前可以对流的距离。由于同步辐射损失随电子能量变化很大，因此源的大小随X射线能量的增加而下降，导致同步辐射光谱变陡。对于均匀源，这种烧蚀产生了众所周知的结果，即源的综合光谱指数陡化0.5。然而，对于不均匀的源，不同的陡化量是可能的。我展示了一个简单的相对论性电子流出的唯象图像，具有整体非相对论性流速，横向流管半径，磁场强度，物质密度和流速都随着距离注入点的不同幂而变化。对于这样一幅图，我计算了作为幂律指数函数的突变点以上的谱指数的值，并给出了可能的陡化范围。我表明，这些简单的计算证实了源光度，其中还包括光谱“凸点”以下的突破，从以前在较高的能量电子积累的完整集成。在许多情况下，河外喷流的X射线同步辐射比射电辐射陡0.5倍以上;许多脉冲风星云也表现出同样的现象。至少在某些情况下，源的不均匀性是可能的，因此谱陡化的量成为源动力学或几何性质的诊断。
2009-07-27 astro-ph.HE
Phase-resolved polarization properties of the pulsar striped wind synchrotron emission
自从五年多前费米望远镜发射以来，已经发现了许多新的伽马射线脉冲星，它们具有有趣的特性，挑战了我们目前对脉冲星物理学的理解。对蟹状星云脉冲星的观测提供了对脉冲光谱的宽带分析，相位分辨的变化允许改进现有的模型来解释脉冲形状，光谱和偏振特性。后者给出了发射区域的几何形状以及磁场的结构的内部。基于有限电流片厚度条纹风的精确解析解，详细分析了同步辐射产生的相位分辨偏振变化。我们假设，主要贡献的风发射率来自一个薄的过渡层，占主导地位的环形磁场反转其极性，所谓的电流片。产生的辐射主要是线性偏振的。在非脉冲区，电矢量位于脉冲星旋转轴在天空平面上的投影方向上。该属性是风模型所独有的，并且与Crab数据非常一致。其他属性，如减少程度的偏振和特征扫描的脉冲内的偏振角也被再现。这些性质在定性上不受风洛伦兹因子、轻子注入幂律指数、冷热粒子对比度、脉冲星倾角和视线倾斜度变化的影响。
2013-08-05 astro-ph.HE
High-energy emission from the pulsar striped wind: a synchrotron model for gamma-ray pulsars
伽马射线辐射源是一类高能和极高能的辐射源，由于费米/大面积望远镜的出现，其已知数量正在稳步增加。本文用脉冲星风条纹粒子的同步辐射解释了它们的γ射线光度和光谱特征。除了辐射损失之外，粒子还受到恒定的再加速和再加热，例如通过磁重联感应电场。高能光度标度为$L_γ\approx 2\times10^{26} \textrm{W} \, (L_{\rm sd}/10^{28} \textrm{W})^{1/2} \, (P/1 \textrm{s})^{-1/2}$，其中$L_{\rm sd}$是脉冲星自旋下降光度，$P$是其周期。从这个关系出发，我们导出了脉冲星磁层和风理论的重要参数。实际上，我们发现风标度的体积洛伦兹因子为$Γ_{\rm v} \approx 10 \, τ_{\rm rec}^{1/5} \, (L_{\rm sd}/10^{28} \textrm{W})^{1/2}$，对多重性$κ$与磁化参数$σ$由$κ\,σ\, τ_{\rm rec}^{1/5} \approx 10^8$，和效率$η$自旋下的亮度转换成粒子动能根据关系$η\,σ\approx1$。对于相关的重新连接率的一个好的猜测是$τ_{\rm rec} \approx 0.5 \, (L_{\rm sd}/10^{28} \textrm{W})^{-5/12}$。最后，伽马射线中的脉冲只有在$L_{\rm…
2012-05-23 astro-ph.HE
Synchrotron spectra of GRB prompt emission and pulsar wind nebulae
粒子加速是许多高能天体物理环境中的一个基本过程，它决定了高能天体同步辐射的光谱特征。我们研究了磁流体动力学（MHD）湍流的基本动力学所产生的电子的绝热随机加速（ASA），并发现ASA的行为，有效地硬化注入的电子能谱。ASA在低能量下的优势和同步辐射冷却在高能量下的优势导致电子能谱和光子同步辐射谱的幂律形状被打破。此外，我们还应用ASA研究了伽马射线暴（GRB）和脉冲星风星云（PWNe）瞬发辐射的同步辐射谱。我们的理论和观测之间的良好的一致性，证实了粒子的随机加速是不可缺少的，在解释它们的同步辐射。
2019-11-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Synchrotron Emission From Young And Nearby Pulsars
PAMELA合作报告的宇宙射线正电子分数的上升引起了人们对高能电子和正电子的天体物理来源的极大兴趣，其中包括高能电子和正电子。在本文中，我们计算了从ATNF星表中包含的376颗年轻恒星（<10^6年）注入的电子和正电子的同步辐射光谱，并将我们的结果与观测结果进行了比较。我们发现，如果像船帆座和蟹状星云这样的天体注入了约10^48尔格或更多的高能电子和/或正电子，它们就有望在同步加速器的天空中产生明亮而独特的特征。有趣的是，我们预测硬同步辐射从这些地区的天空，这是定性相似的WMAP观察到的。
2010-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Particle Acceleration and Nonthermal Emission at the Intrabinary Shock of Spider Pulsars. II: Fast-Cooling Simulations
针对蜘蛛脉冲星双星内激波快冷却辐射问题，采用全局二维粒子网格模拟研究同步损失对激波结构和辐射的影响，发现激波张角、光变曲线双峰特征及硬幂律谱与观测相符。
2025-01-14 astro-ph.HE
On the broad-band synchrotron spectra of pulsar wind nebulae
宽波段观测表明，脉冲星风星云（PWNe）的特征是同步辐射的幂律谱被破坏。基于现代磁流体动力学（MHD）湍流理论，研究了PWN中电子的绝热随机加速（ASA）过程。ASA的作用是使低能量的电子注入能谱变平，而同步加速器冷却导致高能量的电子谱变陡。它们在不同能量范围内的优势导致了平坦的射电频谱（$F_ν$）和陡峭的X射线频谱。我们的分析光谱形状一般同意与观察到的同步辐射光谱的无线电和X射线明亮的PWNe。对应于ASA和同步加速器损耗之间的平衡的光谱中断提供了对ASA的加速时间尺度和PWN中的磁场强度的约束。
2018-12-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Twinkling pulsar wind nebulae in the synchrotron cut-off regime and the gamma-ray flares in the Crab Nebula
在脉冲星风星云中被加速的超相对论粒子的同步辐射可能支配其光谱，直到伽马射线能量。由于伽马射线发射电子的冷却时间短，伽马射线发射区紧邻加速部位。粒子加速可能发生在相对论性条纹风的终止激波处，在那里多次强制磁场重联提供了强的磁场涨落，促进了费米加速过程。加速机制意味着在粒子加速区域中存在随机磁场，这导致同步辐射的随机变化。这种变化在陡峭的伽马射线谱尾中特别强烈，在那里，磁场的适度波动会导致光谱通量的强烈耀斑。特别是，磁场的随机变化，这可能会导致准周期的伽玛射线耀斑，可以产生的相对论回旋离子不稳定性在终止冲击。我们的模型计算的同步辐射的光谱和时间演化的光谱截止制度表明，间歇性的磁场浓度占主导地位的伽马射线发射从最高能量的电子，并提供快速，强烈的变化，即使是准稳定分布的辐射粒子。模拟的光变曲线和光谱可以解释蟹状星云中观测到的非常强烈的伽马射线耀斑，以及在其他波长处缺乏强烈变化的现象。该模型预测耀斑阶段的高偏振，这可以用未来的偏振观测进行测试。
2011-12-14 astro-ph.HE
An X-ray Synchrotron Shell and a Pulsar: The Peculiar Supernova Remnant G32.4+0.1
本文通过深度Chandra观测证实超新星遗迹G32.4+0.1的X射线起源于非热同步辐射，推测其年龄较轻，并探讨了邻近脉冲星PSR J1850--0026及其潜在PWN与该遗迹是否相关的难题。
2024-02-16 astro-ph.HE
The Synchrotron Emission Pattern of IntraBinary Shocks
我们模拟了黑寡妇和红背系统中毫秒级恒星风与辐射驱动的伴风的碰撞。对于红背星，这种双星内激波（IBS）的几何形状对脉冲星外流中预期的赤道浓度相当敏感。因此，我们分析扩展IBS薄激波模型$\sim \sin^{2n}θ$脉冲星风。我们计算同步辐射从这样的冲击，包括建立和冷却的粒子人口，因为它沿着IBS加速。对于合理的参数，这IBS通量占主导地位的X射线波段的二进制发射。建模显示了IBS峰上光谱的细微变化，可用于敏感的X射线研究。作为示例应用，我们拟合档案CXO/XMM数据从黑寡妇脉冲星J1959+2048和红背PSR J2339-0533，发现该模型再现轨道光变曲线轮廓和能谱。结果显示了一个非常硬的注入电子光谱，表明可能的主导地位的重联。光变曲线拟合对几何参数敏感，包括非常重要的轨道倾角$i$。再加上伴星的光学拟合，这样的IBS X射线光变曲线模型可以强烈地约束双星的几何形状和MSP风的能量。
2019-05-29 astro-ph.HE
The pulsar synchrotron: coherent radio emission
我们提出了一个简单的物理图片的相干无线电发射的轴对称脉冲星磁层，这是完全不同的无线电发射来自磁极帽的典型范例的产生。在这第一篇论文中，我们只考虑轴对称的情况下，一个对齐的转子。我们的图片利用了磁层的MHD表示的一个重要元素，即共转闭合线区域（“死区”）和起源于极冠的开放场线之间的分界线。沿着分界线流动的返回电流对应于从极冠发出的主磁层电流。穿过分界线，磁场的环向分量和极向分量都不连续地变化。极向分量的不连续性要求存在一个显著的环形电流，而这一点至今尚未得到解释。我们估计了这个环形电流在闭合线区域尖端的位置和厚度，并表明它由与洛伦兹因子在10^5量级上共转的电子（正电子）组成，发射出非相干的同步辐射，在硬X射线中达到峰值。这些粒子停留在接近赤道的环形电流最高的区域，路径长度为一米。我们提出，在与该路径长度相当的波长处，粒子发射相干辐射，辐射功率与N^2成正比，其中N是上述路径长度中的粒子总数。我们计算了在这个波长范围内的总射电功率及其与脉冲星周期和恒星磁场的比例关系，并表明它与基于观测的射电光度估计是一致的。
2009-03-04 astro-ph.HE
Electron Acceleration in Pulsar-Wind Termination Shocks: An Application to the Crab Nebula Gamma-Ray Flares
AGILE和Fermi-LAT观测到的蟹状星云γ射线耀斑能量达到GeV，持续数天，这对脉冲星风星云粒子加速的标准模型提出了挑战，因为辐射电子的能量超过了同步加速器辐射反应的经典极限。先前的模型已经表明，如果电子经历静电加速，同步加速器的极限可以被超过，但是由此产生的光谱与数据不太一致。因此，仍然有一些重要的未解之谜，详细的粒子加速和排放过程中发生的耀斑。我们重新审视这个问题，使用一个新的分析方法的基础上的电子输运方程，其中包括条款描述静电加速，随机波粒子加速，冲击加速，同步辐射损失，和粒子逃逸。得到了电子分布的精确解，并用于计算相应的γ射线同步加速器谱。我们发现，在我们的模型中，γ射线耀斑主要由静电加速提供能量，但随机加速和冲击加速的贡献在产生观测到的谱形中起着重要作用。我们的模型可以再现所有的费米LAT和AGILE耀斑的光谱从蟹状星云，使用符合多波长观测约束的磁场强度。我们还计算了加速电子逃逸到脉冲星风终止激波下游侧区域后产生的同步辐射余辉的光谱和持续时间。余辉预计将在γ射线耀斑发生后的最长三周内消失。
2016-10-14 astro-ph.HE
Very high energy emission of Crab-like pulsars driven by the Cherenkov drift radiation
本文研究了Cherenkov漂移波对磁层电子分布反馈驱动的类蟹状星云中甚高能辐射的产生。我们发现，不稳定的切伦科夫漂移模式导致准线性扩散（QLD），保持俯仰角不消失，这反过来又维持同步加速器机制。考虑到类克拉布星系，它已被证明，切伦科夫漂移不稳定性（ChDI）的增长率是相当高的，表明该过程的高效率。通过对典型参数的机理分析，发现极紫外到硬$X$ -射线的切伦科夫漂移辐射与GeV波段的VHE同步辐射有很强的相关性。
2015-11-05 astro-ph.HE
The Effect of Diffusion on the Particle Spectra in Pulsar Wind Nebulae
计算脉冲星风星云中粒子光谱随位置变化的一种可能方法是求解福克-普朗克输运方程。本文给出了输运方程的数值解，其中包括对流、扩散、绝热损失和同步辐射过程。在第一部分的文件的稳态版本的传输方程作为一个功能的位置和能量。这样做是为了区分上述过程对输运方程解的各种影响。本文的第二部分涉及的输运方程的时间依赖性的解决方案，特别是考虑到移动外边界的影响。该文件强调了这样一个事实，即扩散可以发挥重要作用，减少同步辐射损失的量，导致预期的粒子光谱的修改。这些修正的光谱可以解释同步辐射的光子指数随位置的变化。本文的解并不局限于脉冲星风星云，而是可以应用于任何类似的中心源系统，例如球状星团。
2013-09-23 astro-ph.HE
Polarization of Synchrotron Emission from Rotation Powered Pulsars
Hiroshima University（广岛大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）
本文研究外间隙模型中含向内辐射的脉冲星同步辐射偏振，发现强度峰值处偏振角变化且常伴高偏振度，重叠时变化超50度，并与IXPE观测对比确定PSR B1509-58的视线方向。
2026-09-18 astro-ph.HE
Curvature-drift instability fails to generate pulsar radio emission
曲率漂移不稳定性一直被认为是脉冲星射电辐射的一种可行机制。我们重新考虑了这一机制，找到了一个明确的解决方案，描述传播的短波电磁波在等离子体流沿弯曲的磁场线。我们发现，即使波可以被放大，放大因子仍然非常接近于1，因此这种机制是无法产生高亮度温度的发射从初始弱波动。
2010-08-29 astro-ph.HE
Searching for curvature pion radiation from protons in strongly magnetized pulsars
通过使用相当保守的估计，最简单的极冠模型的基础上，我们搜索的ATNF脉冲星目录强磁化的恒星，可以加速相对论质子曲率π介子生产阈值。最好的候选者是16 ms脉冲星J 0537 -6910，但相应的特征参数$χ=a/m_p$太小，无法给出可观测信号的来源。我们表明，周期$P\approx 1\,$ ms的类星体，表面极性磁场$B \approx 10^{12}$ G是必需的，以诱导可检测的曲率π辐射加速质子在磁层。还考虑了其他一些排放过程。
2011-08-21 astro-ph.HE
Global Kinetic Modeling of the Intrabinary Shock in Spider Pulsars
蜘蛛双星是由一颗毫秒脉冲星和一颗低质量伴星组成的紧凑双星系统。相对论性的以磁为主的脉冲星风撞击到伴星上，烧蚀它并慢慢消耗它的大气层。这种相互作用形成了二元内冲击，这是粒子加速的一个建议位置。我们进行全球完全动力学的粒子在细胞内模拟的intrabinary冲击，假设脉冲星风由平面平行条纹交替极性和冲击周围的同伴。我们发现，粒子有效地加速通过冲击驱动的重联。我们提取的第一性原理同步辐射光谱和光变曲线与X射线观测结果吻合得很好：（1）同步辐射光谱几乎是平坦的，即$F_ν\propto {\rm const}$ ;（2）当脉冲星自旋轴与轨道角动量接近一致时，光变曲线在脉冲星食前后出现两个峰值（脉冲星上合），相位由$\sim 0.8\, {\rm rad}$分开;（3）峰值通量超过下合处的峰值通量十倍。我们证明，双峰签名的光变曲线是由于多普勒增压后的冲击流。
2022-02-28 astro-ph.HE
Synchrotron-to-curvature transition regime of radiation of charged particles in a dipole magnetic field
带电粒子轨道的细节对于正确理解强弯曲磁场中辐射的形成过程变得越来越重要。由于运动的垂直分量的阻尼，粒子的俯仰角可以减少许多数量级，导致辐射状态的变化-从同步到曲率模式。为了探索这种跃迁的性质，我们数值求解了偶极磁场中测试粒子的运动方程，并自洽地计算了磁韧致辐射的能谱，即没有对辐射区的先验假设。通过这种方式，我们可以跟踪同步和曲率制度之间的过渡，以及研究第三（中间或所谓的同步曲率）制度。我们简要地讨论了三个有趣的天体物理方案，在脉冲星磁层中的电子辐射的极帽和外间隙模型，以及辐射的大质量黑洞的磁层中的高能质子，并表明，在这些模型的同步，同步曲率和曲率制度可以实现相当不同的相对贡献的总排放量。
2015-01-22 astro-ph.HE
Searching for the pulsar in G18.95-1.1: Discovery of an X-ray point source and associated synchrotron nebula with Chandra
使用钱德拉X射线天文台，我们精确定位了复合超新星遗迹G18.95-1.1中微弱X射线点源（CXOUJ 182913.1 -125113）和相关弥漫星云的位置。这些物体似乎是长期寻找的脉冲星和它的风星云。点源的X射线谱可用幂律吸收模型描述，γ =1.6，N_H约为1 × 10 ^（22）cm^（-2）。该模型预测了一个相对较低的未吸收X射线亮度，约为L_X（0.5-8.0keV）= 4.1 × 10 ^（31）D_2^2尔格·s^（-1），其中D_2是以2kpc为单位的距离。弥漫星云的最佳拟合模型是热辐射（kT = 0.48keV）和非热辐射（1.4 < Gamma < 1.9）的组合。在0.5- 8 keV能带，L_X = 5.4 × 10 ^（33）D_2^2 erg·s^（-1）的未吸收X射线亮度似乎主要由SNR的热分量所决定，在该能带提供了87%的L_X。未报告CXOUJ 182913.1 -125113的无线电或X射线脉动。如果我们假设G18.95-1.1的年龄约为5300年，并利用脉冲星和风星云的X射线光度以及自旋下降光度（通过磁偶极辐射）与周期之间的关系，我们估计脉冲星的周期为P = 0.4s。与其他旋转驱动的磁链相比，它在P-P点图中的位置暗示了2.2 × 10 ^（13）G的磁场，这个值接近量子临界场。
2010-07-14 astro-ph.HE
Inferring pulsar periods from synchro-curvature spectra
脉冲星的周期和周期导数是决定磁层大小和等离子体动力学性质的关键量。脉冲星的光柱、其附近的磁场强度以及曲率半径都依赖于这些时间特性，并塑造了观测到的高能同步曲率辐射。因此，恒星的辐射特性与它们有着千丝万缕的联系。这一事实提出了一个问题，一个给定的脉冲星的光谱能量分布如何嵌入定时参数的信息，如果是这样的话，如果它们没有被直接测量，我们是否可以推导出它们。这与可能限制潜在脉冲星候选者在未识别的$γ$射线源中的定时特性有关。我们认为测量良好的脉冲星光谱致盲我们从他们的定时属性的知识，并解决这个问题，通过使用我们的辐射同步曲率模型，被证明能够适合观测到的脉冲星人口的光谱。我们发现，在大多数的情况下（8/13），自旋周期被限制在一个数量级的范围内，在此范围内的真实周期所在。在其他情况下，存在简并，并且没有周期范围可以被约束。这可以用于促进脉冲信号的盲搜索。
2022-06-16 astro-ph.HE
Multiwavelength Polarization of Rotation-Powered Pulsars
偏振测量提供了强有力的约束模型，从旋转动力的辐射。我们提出了多波长偏振预测表明，在一定范围内的频率的测量可以是特别重要的约束发射位置，辐射机制和系统的几何形状。结果假设一个通用的模型，从外磁层和电流片的发射，其中光学硬X射线发射产生的同步辐射的电子-正电子对和γ射线发射产生的曲率辐射或同步辐射的加速初级电子。假设无力磁层的磁场结构，并在惯性观测者的坐标系下计算了相位分辨和相位平均极化。我们发现，大的位置角摆动和深退偏谷发生在光变曲线的峰值在所有的能带。对于同步辐射，偏振特性强烈地依赖于光子发射半径，随着视线穿过电流片，对于光圆柱外部的发射，具有更大的、接近$180^\circ$的位置角摆动。对于同步辐射，在光柱内和光柱外发射的相位平均偏振度分别小于10%和20%左右，而曲率辐射的偏振度则大得多，可达40%-60%。在X射线和伽马射线光谱分量之间的过渡处观察到偏振度的急剧增加和位置角的变化将表明曲率辐射是伽马射线发射机制。
2017-04-20 astro-ph.HE
Vela pulsar wind nebula x-rays are polarized to near the synchrotron limit
脉冲星风星云是由相对论电子和正电子的流出物在冲击波前沿撞击周围的超新星遗迹或星际介质而形成的。船帆座脉冲星风星云由一颗年轻的脉冲星（B 0833 -45，年龄11 kyr）提供动力，位于一个名为船帆座X的扩展结构内，该结构本身位于超新星遗迹内。之前的X射线观察显示了两个明显的弧线，被喷流和反喷流一分为二。射电图显示，在星云的外部区域有60%的高线性偏振。在这里，我们报告的X射线观测星云的内部，其中偏振可以超过60%的前沿，这接近理论极限的同步辐射可以产生什么。我们推断，与超新星遗迹的情况相反，脉冲星风星云中的电子在高度均匀的磁场中被加速，几乎没有湍流。
2023-03-22 astro-ph.HE
Prospects for the detection of synchrotron halos around middle-age pulsars
能量超过10 GeV的宇宙射线正电子的起源是天体粒子物理学中最有趣的谜团之一。不同的解释被用来解决这个难题，如脉冲星风星云（PWNe），超新星遗迹或暗物质粒子的相互作用。HAWC和Milagro实验已经测量到在Geminga和Monogem PWNe方向上超过10 TeV的光子的扩展发射，这可以通过由这些源加速的正电子和电子通过逆康普顿散射发射的光子来解释。这些HAWC和Milagro探测对于估计PWN对正电子过剩的贡献非常重要。正电子和电子由PWNe发射并注入星际介质中，可以通过银河磁场的同步辐射产生能量介于射电和X射线之间的光子。在本白皮书中，我们展示了天体物理探测器任务概念，如AMEGO（全天空中能伽马射线天文台）和AdEPT（高级高能对望远镜），适合探测Monogem和Geminga PWNe的同步加速器晕，我们将报告AMEGO能够探测到的最有希望的PWNe列表。
2019-03-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Atacama Compact Array Observations of the Pulsar-Wind Nebula of SNR 0540-69.3
我们对SNR为0540-69.3的脉冲风星云（PWN）区域进行了观测。这些观测是用阿塔卡马紧凑阵列（ACA）在波段4和6进行的。我们还增加了来自澳大利亚紧凑阵列（ATCA）的3厘米射电观测。对于1.449 - 233.50 GHz，我们获得了同步辐射谱$F_ν \propto ν^{-α_ν}$，谱指数为$α_ν = 0.17\pm{0.02}$。为了总结这如何在更高频率下加入同步加速器光谱，我们包括迄今未发表的AKARI中红外数据，并评估已发表的紫外（UV），光学和红外（IR）数据。特别是，由于光谱线发射的污染，光学中的一些宽带滤波器数据必须从我们的分析中丢弃。对于同步加速器光谱的UV/IR部分，我们得到$α_ν = 0.87^{+0.08}_{-0.10}$。如果在同步辐射光谱中有两个间断，一个在$\sim 9\times10^{10}$ Hz附近，另一个在$\sim 2\times10^{13}$ Hz，那么就有空间容纳$2.5\times10^{-3}$太阳质量的尘埃，其温度为$\sim 55$ K。然后，光谱指数在$\sim 9\times10^{10}$ Hz处从无线电中的$α_ν = 0.14\pm0.07$变化到毫米到远红外范围中的$α_ν = 0.35^{-0.07}_{+0.05}$。ACA Band 6数据略微解决了PWN。特别是，脉冲星西南1.5”处的强发射…
2020-06-09 astro-ph.HE
Discovery of a Synchrotron Bubble Associated with PSR J1015-5719
我们报告了与PSR J1015-5719有关的同步加速器星云G283.1-0.59的发现。使用莫隆格洛天文台综合望远镜和澳大利亚望远镜紧凑阵列在36、16、6和3厘米处进行的射电观测揭示了一个复杂的形态。脉冲星嵌入星云的“头部”，具有扇形漫射发射。这连接到半径为20”的圆形气泡和延伸超过1“的准直尾部。偏振测量显示星云中有高度有序的磁场。它缠绕在头部的边缘，并在脉冲星附近显示方位角配置，然后在气泡附近和尾部准周期性地切换方向。结合观测到的平坦射电频谱，我们认为该系统最有可能是一个脉冲星风星云（PWN），其头部是一个低马赫数的弓形激波，气泡是一个在稠密环境中膨胀的壳层。这个气泡就像一个磁性的瓶子，可以捕获相对论性粒子。与其他具有较高马赫数的弓形激波PWNe的比较显示出类似的结构和B场几何形状，这意味着脉冲星速度可能不是决定这些系统的性质的最关键因素。我们还推导出了斜弓形激波的投射距离和形状的解析表达式。发现在三维空间中，投影距离总是大于真实距离。另一方面，投影形状在用投影间隔距离重新缩放后对倾斜不敏感。
2017-06-09 astro-ph.HE
A synchro-curvature treatment of gamma-ray luminosity trends in pulsars
Bhabha Atomic Research Centre（巴哈原子研究中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
采用同步曲率辐射框架，通过比较观测截断能量与理论预测，确定发射粒子的平衡洛伦兹因子和俯仰角，解释脉冲星群体中伽马射线光度与自旋下降光度的关系。
2026-06-11 astro-ph.HE
High energy emission from the nebula around the Black Widow binary system containing millisecond pulsar B1957+20
经典类星体和毫秒类星体的脉冲$γ$射线辐射特征表明，它们内磁层的高能辐射过程是以相似的方式发生的。在过去的十年中，在经典的类星体周围发现了几个TeV的$γ$射线星云。上述事实表明，$γ$ -射线也应该在毫秒双星的周围产生。本文讨论了包含毫秒脉冲星B1957+20的黑寡妇双星系统的弓形激波星云模型。这个模型预言了在这个系统周围存在同步加速X射线和逆康普顿$γ$射线星云。我们想知道B1957+20周围星云的$γ$射线发射是否能被未来和现在的切伦科夫望远镜探测到。利用蒙特卡罗方法，我们跟踪了相对论电子在脉冲星附近的传播。我们计算了它们在同步辐射过程中产生的甚高能量辐射以及微波背景辐射和银盘红外辐射的逆康普顿散射。我们还计算了同步辐射过程中电子产生的X射线辐射。我们发现，从附近的B1957+20观测到的硬X射线尾发射可以解释我们的模型。此外，我们预测，TeV的$γ$ -射线的电子在逆康普顿过程中产生的辐射应该是可检测的未来的切伦科夫望远镜阵列，并可能通过长期的观察与目前的切伦科夫阵列，如MAGIC和VERITAS。来自B1957+20的$γ$射线辐射预计将被扩展，不均匀，并从双星系统的当前位置移动一个与星云半径相当的距离。
2012-12-28 astro-ph.HE
Synthetic pulsar lightcurves from global kinetic simulations and comparison with the Fermi-LAT catalog
本文通过倾斜脉冲星磁层的全局粒子模拟生成合成光变曲线，并与Fermi-LAT第三版脉冲星星表对比，验证了磁重联供能的同步辐射和逆康普顿模型能够再现类Vela双峰结构等观测特征。
2025-02-04 astro-ph.HE
Radiation Mechanism of the Soft Gamma-ray Pulsar PSR B1509-58
用外能隙模型解释了自旋下降脉冲星PSR B 1509 - 58的X射线和软γ射线辐射的光谱和能量相关光变曲线。在外能隙模型中，能隙内的大部分电子对产生于零电荷表面附近，能隙的电场将两个电荷分离，使它们向相反的方向运动。因此，从零电荷表面到光柱的区域主要是由粒子流出，从零电荷表面到恒星的区域主要是由粒子流入。粒子的流入和流出沿着磁场线运动并发射曲率光子，进入的曲率光子被恒星的强磁场转化为对。这些对发射同步加速器光子。我们认为PSR B 1509 -58的X射线和软γ射线是由这两对辐射的同步辐射产生的，PSR B 1509 -58的视角只接收入射辐射。磁对的产生需要大的螺距角，这使得同步辐射的脉冲轮廓不同于曲率辐射的脉冲轮廓。我们仔细地跟踪了不同俯仰角的同步辐射的脉冲轮廓。我们发现不同能带的光变曲线之间的差异是由于次级对的不同俯仰角造成的，在E> 10 MeV处出现的第二个峰来自恒星附近的区域，那里较强的磁场允许次级对以较小的俯仰角产生。
2013-03-03 astro-ph.HE
Bunching Coherent Curvature Radiation in Three-Dimensional Magnetic Field Geometry: Application to Pulsars and Fast Radio Bursts
射电星和快速射电暴的极高亮温要求它们的辐射机制是相干的。聚束的相干曲率辐射作为射电暴和FRB的机制已经讨论了很长时间。假设脉冲星磁层中已经产生了聚束，我们计算了三维磁场几何条件下的相干曲率辐射谱。不同于以往的作品假设平行的轨迹和单能量的电子的能量分布，我们考虑了一个聚束，其特征在于它的长度，曲率半径的轨迹族，聚束张开角，和电子的能量分布。我们发现，聚束的曲率辐射谱具有多段破缺幂律的特征，其破缺频率取决于聚束特性和轨道结构。我们还强调，在脉冲星磁层中，只有净电荷相对于背景（Goldreich-Julian）流出的波动才能对相干辐射做出贡献。我们应用这个模型来约束观测到的光谱的恒星和FRB。对于一个典型的脉冲星（$B_p=10^{12}~{\rm G}$，$P=0.1~{\rm s}$），净电荷$δn_{\rm GJ}\sim 0.1 n_{\rm GJ}$的小波动可以提供可观测的通量。对于FRB，由于其突变性质，波动的净电荷可能更大。对于$δn_{\rm GJ}\sim n_{\rm GJ}$，需要一个具有强磁场和快速旋转的中子星来为自旋下降动力模型中的FRB提供动力。在宇宙梳模型中，这个要求不那么严格，这要归功于更大的截面和由梳理磁层的外部天体物理流形成的压缩电荷密度。
2018-10-03 astro-ph.HE
Synchro-curvature emitting regions in high-energy pulsar models
检测到的高能量辐射源的数量正在增长，因此，具有敏捷和物理相关的代码来一致地分析它是很重要的。在这里，我们更新我们现有的同步曲率辐射模型，包括一个更好的处理粒子注入，特别是在大螺距角粒子占主导地位的光谱，并通过实施一个快速和准确的最小化技术。后者允许在计算成本，需要测试模型的增强和应用模型到一个更大的脉冲星人口的一个很大的改善。我们成功地用X射线和$γ$射线数据拟合了样品。我们的研究结果表明，对于每一个发射粒子，它们的轨迹的空间范围，其中的俯仰角是大的，大多数检测到的X射线辐射产生的光柱的一小部分。我们还证实了这种新的方法，同步辐射是不可忽略的大多数伽玛射线天体检测。此外，我们认为J0357+3205和J2055+2539是MeV脉冲星候选者，并建议在该能带进行详尽的观测。
2022-08-10 astro-ph.HE
A systematic synchro-curvature modelling of pulsar $γ$-ray spectra unveils hidden trends
通常认为，来自双星系的$γ$射线辐射主要是由加速粒子的同步曲率损失产生的。在这里，我们提出了一个系统的研究，所有目前报道的，高质量的费米-LAT脉冲星光谱数据。我们这样做是通过应用一个模型，遵循粒子动力学和一贯计算同步曲率辐射的排放。通过拟合观测数据的情况下，我们能够获得有关的平行电场，粒子发射的大部分检测到的辐射的典型的长度尺度，以及所涉及的粒子的数量的约束。该模型能很好地处理几十毫秒和年轻恒星的数据。通过将推断出的模型参数与观测到的时序特性相关联，发现了一些趋势。首先，辐射中不可忽略的一部分来自于对产生后不久垂直动量的损失。第二，电场与发射长度尺度的倒数和光柱处的磁场两者强烈相关，从而排除了在表面附近产生高能光子的模型。这些相关性统一了年轻和毫秒磁星在相同的物理场景下，并预测磁星本质上是$γ$ -射线安静通过同步曲率过程，因为磁层粒子没有加速到足以发射可检测的$γ$ -射线通量。
2015-07-14 astro-ph.HE
Synchro-curvature modelling of the multi-frequency non-thermal emission of pulsars
我们应用一个基于磁层粒子动力学特征的同步曲率谱发射模型来拟合最广泛的非热谱数据库的相位平均谱。我们考虑36个具有良好确定的非热谱从X射线到伽马射线的恒星。该样品包括蟹状星云和蟹状星云双胞胎，其光谱甚至延伸到光学/紫外和红外能量。我们发现，该模型-只有三个物理参数和一个全球尺度-可以很好地适应观测跨越8个数量级的36个恒星中的18个。此外，我们发现了一组8个光谱，该模型仍然提供了可以说是很好的拟合和另一组10个光谱，该模型未能再现光谱。我们讨论了为什么，提出并提供物理解释一个简单的模型扩展（与几何的加速系统的观察者），允许处理所有这些情况下，最终提供非常好的适合所有的雷达。扩展后的模型仍然是简单的，只增加了两个额外的参数，以前使用的相同类型的前一组。我们使用这些适合讨论的问题，从观察到的光谱起源，到同步加速器或曲率制度的主导地位的程度，使用一个模型作为预测器，从伽马射线调查开始寻找新的非热辐射源，以及该模型如何提供一个设置，其中X射线和伽马射线光变曲线之间的相移将自然出现。
2019-08-30 astro-ph.HE
Modelling energy-dependent pulsar light curves due to curvature radiation
脉冲星在整个电磁波谱上发射脉冲辐射，其光变曲线现象强烈依赖于能量。这也适用于伽马射线波段。费米大面积望远镜在GeV波段和地基切伦科夫望远镜在TeV波段的持续探测（例如，蟹状星云和船帆座星云的能量超过1 TeV），这对我们理解脉冲星磁层的电动力学和局部环境提出了重要的问题。我们对依赖于能量的光变曲线进行建模（作为几何形状的函数，例如，脉冲星倾角和观测者角度）。我们将讨论粒子轨迹的曲率半径的精确计算及其对预期光变曲线形状的影响，以及磁层中光变曲线峰值的起源。我们的建模应有助于区分不同的发射机制，以及通过比较我们的预测多波长数据约束发射几何。
2018-11-28 astro-ph.HE
Polarization of Intrabinary Shock Emission in Spider Pulsars
针对蜘蛛脉冲星双星内激波辐射偏振未被研究的问题，研究者基于IXPE的偏振能力和脉冲星星云有序磁场的结论，构建两种磁场构型下的IBS偏振模型，发现其X射线偏振度可达50%以上，偏振角可用于探测双星结构，为后续观测提供理论支撑。
2023-11-06 astro-ph.HE
Particle Acceleration and Nonthermal Emission at the Intrabinary Shock of Spider Pulsars. I: Non-Radiative Simulations
针对蜘蛛脉冲星双星内激波的X射线非热辐射，研究用二维PIC模拟揭示磁条带重联、上游电场及等离子体团随机相互作用对粒子的加速机制，并验证光谱和光变曲线与观测吻合。
2024-04-03 astro-ph.HE
The curvature of spectral energy distribution of blazars
耀变体的SED表现出明显的曲率。本文基于准同步SED方法研究了大样本Fermi/LAT亮耀变体的曲率性质。在log_v-log_vfv图中，同步辐射和逆康普顿（IC）分量的自散射都符合对数抛物线规律。对数抛物线的二次项测量SED的曲率。我们发现一个统计上显着的同步辐射峰值频率和它的曲率之间的相关性。这一结果与理论预测相一致，并证实了以前的研究，其中处理了单源与不同的历元观测或小样本。如果采用破幂律来拟合SED，则两个光谱指数（α 2-α 1）之间的差可以被认为是SED曲率的“替代”。我们从文献中收集了一个耀变体的光谱参数，发现了同步辐射峰值频率与光谱差之间的相关性。我们没有发现IC峰值频率与其曲率之间的显著相关性，这可能是由复杂的种子光子场引起的。研究还发现，同步辐射曲率平均大于IC曲率，两者之间没有相关性。正如文献中以前的工作所建议的，SED的对数抛物线定律和上述相关性可以用统计和/或随机粒子加速度来解释。随机粒子加速预测的相关性从统计的一个不同的斜率，我们的结果似乎有利于随机加速机制和发射过程。一些其他的证据似乎也支持电子能量分布（和/或同步辐射SED）可能是对数抛物线，包括SED建模，粒子加速模拟，以及一些预测和经验关系/相关性之间的比较。
2014-05-06 astro-ph.HE
Pulsed high energy gamma-rays from thermal populations in the current sheets of pulsar winds
上下文到目前为止，费米伽马射线天文台的LAT望远镜已经探测到了100多个GeV的超新星，其峰值能量在几个GeV左右。电流模型提出，高能辐射来自外磁层间隙，但也研究了来自赤道电流片的辐射，该电流片将光柱外的两个磁半球分开。目标。在本文中，我们讨论的区域外的轻圆柱，或“近风”区。我们研究了这一区域脉冲星风赤道电流片中热粒子群发射的同步辐射解释Fermi/LAT观测到的光变曲线和光谱的可能性。方法.我们用解析估计和详细的数值计算计算了γ射线天体的γ射线光度、光变曲线和光谱。结果费米/LAT观测到的伽马射线脉冲星的许多特征都可以通过我们的模型再现，最值得注意的是这些物体在P-Pdot图中的位置以及伽马射线亮度的范围。可检验的结果是指数b = 0.35的次指数截止值。我们还预测存在一个人口的截止能量在兆电子伏范围内的cracar。它们的自旋光度系统地低于费米/LAT探测到的恒星。结论.脉冲星风的电流片中的电子和正电子的相对论布居有可能在光柱的正外部发射出同步辐射，其峰值在亚GeV到GeV的范围内，伽马射线效率与费米/LAT双星的观测结果相似。
2012-08-14 astro-ph.HE
The emerging population of pulsar wind nebulae in hard X-rays
脉冲星风星云（PWNe）的硬X射线同步辐射探测高能粒子，与目前脉冲星的注入功率密切相关。INTEGRAL揭示了硬X射线脉冲星/PWN系统的鲜为人知的人口。本文总结了这类星云的性质，重点介绍了第一个硬X射线弓形激波（CTB 80，由PSR B1951 + 32提供动力），并展望了Simbol-X任务对脉冲星风星云的研究前景。
2009-03-06 astro-ph.HE
Mechanism of the X-ray and Soft Gamma-ray Emissions from High Magnetic Field Pulsar: PSR B1509-58
利用外能隙模型解释了自旋下降的脉冲星PSR B 1509 - 58的X射线和软γ射线辐射的光谱和随能量变化的光变曲线。在外间隙模型中，间隙内的大多数对都是在零电荷表面周围产生的，并且间隙的电场将两个电荷分开以沿相反方向移动。因此，从零电荷表面到光柱的区域由流出电流主导，而从零电荷表面到恒星的区域由流入电流主导。我们认为PSR B1509 - 58的视角只接收流入辐射。入射的曲率光子被恒星的强磁场转化为光子对。PSR B1509 - 58的X射线和软γ射线来自这些对的同步辐射。磁对的产生需要大的螺距角，这使得同步辐射的脉冲轮廓不同于曲率辐射的脉冲轮廓。我们仔细地跟踪了不同俯仰角的同步辐射的脉冲轮廓。我们发现不同能带的光变曲线之间的差异是由于次级对的不同俯仰角造成的，并且在E> 10 MeV处出现的第二个峰来自恒星附近的区域，那里较强的磁场允许以较小的俯仰角产生次级对。
2012-12-12 astro-ph.HE
Emission mechanism of GeV-quiet soft gamma-ray pulsars; A case for peculiar geometry?
GeV宁静软γ射线脉冲星是一种新的年轻的下自旋动力脉冲星，它的光谱翻转出现在~ 10 MeV附近，20 keV以下的X射线光谱可用幂律描述，光子指数约为1.2，X射线/软γ射线波段的光变曲线为单宽脉冲。它们的发射特性不同于普通的γ射线双星，$νF_ν$的谱峰出现在GeV的能带内，X射线/γ射线光变曲线有尖锐的和双峰（或多峰）。本文讨论了GeV宁静软γ射线星的X射线/软γ射线辐射是由磁对产生过程中产生的电子/正电子对的同步辐射引起的。在我们的模型中，观测几何是区分正常伽玛射线源和软伽玛射线源的关键因素。我们的模型表明，软伽玛射线天体的磁倾角（$α$）和地球视角（$β$）之间的差异很小，因此来自极帽区周围高磁场区的同步辐射在观测到的辐射中占主导地位。此外，软伽马射线脉冲星的倾角相对较小，为$α\leq 30$ ~度，我们的视线在外隙中通过曲率辐射过程发射的伽马射线束之外。我们还分析了四个软γ射线源的六年$Fermi$数据，以确定GeV通量的上限。
2014-08-27 astro-ph.HE
The Curvature of Spectral Energy Distribution and $γ$-ray Dominance of Fermi BL Lac Objects
耀变体是河外$γ$射线天空的主要组成部分，对耀变体的研究对于理解喷流物理、宇宙演化历史和超高能宇宙射线的起源具有重要意义。在这项工作中，我们研究了一个大样本的BL Lac对象，以调查为什么有些源检测到$γ$射线，而其他人没有。我们选取了170个BL Lac天体，测量了同步辐射光谱曲率和多普勒因子，并将它们分为费米LAT探测源（FBLs）和非探测源（NFBLs）。我们发现，FBL有更小的曲率比NFBL，即使在摆脱多普勒波束效应。BL Lac天体PKS 0048-09和S5 0716+714具有相似的同步辐射峰值频率和光度，但$γ$射线优势不同，它们的准同步宽带光谱能量分布（SED）可以用对数抛物型同步辐射自康普顿（SSC）模型很好地拟合，其中喷流参数除了曲率和源尺寸外是相同的。假设曲率与发射区域的尺寸成比例。我们的研究结果表明，对于一个给定的同步辐射光度，不同的SED曲率和康普顿优势可以解释FBL和NFBL之间的差异。我们讨论这些结果的背景下，随机粒子加速和辐射机制。
2022-05-20 astro-ph.HE
The very-high energy emission from pulsars: a case for inverse Compton scattering
用费米-LAT探测器观测到的蟹状星的伽马射线发射，以及用切伦科夫望远镜VERITAS阵列探测到的蟹状星脉冲星的能量超过100 GeV，表明曲率辐射不可能是蟹状星和许多其他蟹状星中能量超过GeV的光子的主要来源。我们提出了一个模型，在同步自康普顿（SSC）框架内解释了宽UV-X射线分量和甚高能量γ射线辐射。我们认为，所观察到的辐射的大部分是由二次等离子体，这是在级联产生的外磁层间隙。我们发现，逆康普顿（IC）散射发生在克莱因-西名制度，这有利于同步辐射光子在紫外波段作为目标场的散射过程。初级射束在适度的电场中加速，该电场的场强大约是靠近光圆柱的磁场的百分之几。总的来说，在IC散射的Klein-Nishina制度中，间隙中的颗粒分布不会朝着静止分布演变，因此本质上是时间依赖的。本文指出，在辐射反应限制的粒子加速区，γ射线光度L_γ与脉冲星自旋下降功率\dot{E}，L_γ~ \dot{E}成线性比例，而不是象势能限制加速所期望的那样与\sqrt{\dot{E}}成正比。
2011-08-18 astro-ph.HE
How Pulsars Shine II: TeV emission
本文通过Vela脉冲星的20 TeV辐射发现，证实了脉冲星辐射的亚里士多德电动力学图像，即脉冲星主要通过光柱面附近的坡印廷通量碰撞湮灭产生GeV曲率辐射，而超相对论性电子/正电子通过逆康普顿散射产生TeV辐射。
2023-10-20 astro-ph.HE
Very high energy emission as a probe of relativistic magnetic reconnection in pulsar winds
伽玛射线双星的数量，包括在TeV范围内观测到的蟹状星云和在50 GeV以上探测到的船帆座星云，挑战了现有的脉冲高能发射模型。这样的模型应该是普遍适用的，但他们应该考虑到光谱之间的差异。我们发现，蟹状星云和船帆座星云的伽马射线辐射可以用条纹风电流片的同步辐射来解释，蟹状星云的情况下，它以一个适度的洛伦兹因子$Γ\lesssim100$来扩展，船帆座星云的情况下，它以一个适度的洛伦兹因子$Γ\lesssim50$来扩展。在蟹状星云光谱中，一个新的同步加速器自康普顿成分有望被即将到来的CTA实验探测到。我们认为，γ射线谱直接探测条纹风中的相对论性磁重联物理。在最有活力的星座中，比如巨蟹座，有$\dot{E}_{38}^{3/2}/P_{-2}\gtrsim0.002$（其中$\dot{E}$是自旋下降功率，$P$是脉冲星周期，$X=X_i\times10^i$是CGS单位），重联在辐射冷却区进行，并导致冷却粒子的软幂律分布;在功率较低的恒星中，如船帆座，粒子的扩散受到当前薄片尺寸的限制，硬粒子谱反映了加速机制。辐射粒子数密度的严格下限对应于靠近光柱的发射，以GJ密度为单位，蟹状风的辐射粒子数密度为$\gtrsim0.5$，船帆座风的辐射粒子数密度为$\gtrsim0.05$。
2015-03-04 astro-ph.HE
Unraveling the Eclipse Mechanism of a Binary Millisecond Pulsar Using Broadband Radio Spectra
致密双星系统中毫秒双星（MSP）射电辐射的频率相关食提供了一个了解食机制和确定食介质性质的机会。我们结合多频观测升级的巨型米波射电望远镜（uGMRT）和模型的宽带无线电频谱在光学厚到薄的过渡制度，以约束日食机制。日食相位谱的最佳拟合模型有利于相对论电子的同步辐射吸收。我们能够将日食发生的频率严格限制在345 $\pm$ 5 $\mathrm{MHz}$，这比以前的估计要精确一个数量级。同步辐射吸收对磁场强度的依赖性使我们能够估计日食介质的磁场强度为$\sim$ 13 $\mathrm{G}$，这与考虑入射脉冲星风和伴星风之间的压力平衡所获得的值非常相似。将此方法应用于其他毫秒双星，将使我们能够确定食机制是否都是相同的，也估计风和磁场的伴星的属性。该方法也可以应用于其他系统中的双星与伴风相互作用的双星系统，在所有情况下，它将导致更好地了解演变过程。
2021-10-14 astro-ph.HE
Nonthermal emission model of isolated X-ray pulsar RX J0420.0-5022
本文对孤立脉冲星RX J 0420.0 -5022观测到的X射线谱的热辐射模型给出了另一种理论解释。众所周知，相对论粒子在脉冲星表面的分布函数是一维的。然而，回旋不稳定性导致相对论性电子的横动量的出现，其结果是，开始在同步加速器制度辐射。本文从Vlasov动力学方程出发，研究了由回旋不稳定性引起的准线性扩散过程。该机制提供了在光圆柱长度尺度上的光学和X射线发射的产生。对RX J0420.0-5022的三个存档XMM-牛顿观测值进行分析。考虑到同步辐射理论的不同方法，得到的光谱能量分布与观测数据符合得很好。用冷星际物质吸收的同步辐射模型谱和一般假定的黑体吸收模型对X射线谱进行了拟合。
2013-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Magnetic energy dissipation and gamma-ray emission in energetic pulsars
一些能量最高的恒星在$0.1$到$100$ GeV波段表现出旋转调制的伽马射线辐射。这种辐射的亮度通常是脉冲星自旋下降功率（伽马射线效率）的$0.1\text{-}10\%$，这意味着可用电磁能量的很大一部分在磁层中耗散，并作为高能光子重新辐射。为了研究这种现象，我们使用具有强同步加速器冷却的3D粒子模拟来模拟脉冲星磁层。我们特别关注的动态赤道电流片的磁重联和能量耗散发生。我们的模拟表明，磁层电流片中耗散的自旋下降功率的一小部分是由微物理等离子体尺度下的磁重联速率控制的，并且仅取决于脉冲星倾角。我们证明了加速对的最大能量和分布函数由电流片附近的每个粒子的可用磁能，磁化参数控制。等离子体分布的形状和程度被印在所观察到的同步辐射中，特别是在所观察到的光谱的峰值和截止处。我们研究了同步辐射冷却的强度如何影响所观察到的各种光谱形状。我们的结论很自然地解释了为什么具有更高自旋下降功率的恒星具有更宽的光谱形状，因此伽马射线效率较低。
2023-03-17 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Synchro-curvature description of γ-ray light curves and spectra of pulsars: concurrent fitting
本文利用同步曲率模型对第三期费米脉冲星星表中的全部γ射线脉冲星进行能谱与光变曲线的并发拟合，比较了时间域χ²和频率域傅里叶距离两种光变曲线拟合方法，并分析了模型参数与物理参数的相关性。
2025-07-07 astro-ph.HE
Spectral variation across Pulsar Profile due to Coherent Curvature Radiation
脉冲星轮廓的特点是两个不同的发射组件，核心和锥。脉冲星无线电发射波束的标准模型源自偶极磁场，将核心置于中心，由内外圆锥组件的同心层包围。与锥体相比，核心发射预期具有更陡的光谱。我们提出了一个详细的分析，在100 MHz和10 GHz之间的宽的频率范围内的核心和conal发射从一个大样本的53颗星的光谱之间的相对差异。可以看出，芯部比锥部陡得多，特别是在100 MHz和1 GHz之间，光谱指数$Δα_{core/cone}\sim$之间的相对差异为-1.0。此外，我们还发现外锥成分的光谱比内锥陡峭，光谱指数$Δα_{in/out}\sim$的相对差异为+0.5。谱从磁轴向开放场线区域边缘的平坦化随场线曲率的增加是带电孤子束的相干曲率辐射的自然结果，并解释了芯和锥之间谱的差异。此外，由于相对论性的光束效应，只有当辐射以窄角度$θ\leq 1/γ$射向观测者时才能看到，其中$γ$是流出等离子体云的洛伦兹因子。这限制了特别是来自外锥的发射，外锥与具有较大曲率的场线相关联，从而使光谱比内锥更陡。
2022-01-27 astro-ph.HE
