Discovery of Two Highly Scattered Pulsars from Image-Based Circular Polarization Searches with the Australian SKA Pathfinder
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Center for Gravitation, Cosmology, and Astrophysics, Department of Physics, University of Wisconsin-Milwaukee（威斯康星大学密尔沃基分校物理系引力、宇宙学与天体物理中心）；CSIRO Space and Astronomy（澳大利亚联邦科学与工业研究组织空间与天文部）；Department of Physics and Astronomy, University of North Carolina at Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校物理与天文学系）；International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University（科廷大学国际射电天文研究中心）；Sydney Institute for Astronomy, School of Physic（悉尼天文学院，物理学院）
通过ASKAP VAST调查中的四颗圆偏振源，发现并测定了两颗脉冲星，其极化散射时间尺度极长，表明其在1.4 GHz处可能为极端散射脉冲星，具有重要的观测意义。
2026-03-15 astro-ph.HE
Evolutionary Links: From Gaia Neutron Star Binaries to Pulsar White Dwarf Endpoints
本文利用POSYDON和MESA模拟Gaia中子星双星的起源与归宿，对比偏心与圆化质量转移路径，揭示其仅经历稳定转移并最终演化为轻度再循环的宽轨道中子星-白矮星双星。
2025-10-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
The pulsar synchrotron in 3D: curvature radiation
通过对旋转磁偶极子的三维数值模拟，研究了脉冲星闭合线区尖端的强电流片。我们表明，曲率辐射的相对论性电子和正电子在电流片可以自然地解释高能脉冲星发射的几个功能。我们得到的光变曲线和偏振剖面的完整范围内的磁场倾斜角和观察者的取向，并比较我们的结果从费米伽马射线望远镜的最新观测。
2009-12-11 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
The nature of pulsar radio emission
一些双星的高质量平均射电剖面在发射和吸收方面都表现出高度对称的双重特征。结果表明，这两种类型的功能所产生的分裂扇形束的异常模式曲率辐射（CR），发射/吸收的径向延伸流的磁层等离子体。由于在流的平面中没有发射率，当我们的视线通过平面时，这样的光束产生分叉发射分量（BFC）。以这种方式产生的双分量的一个独特的例子是5 ms脉冲星J1012+5307的平均剖面。我们表明，该组件确实可以很好地拟合的教科书公式的非相干光束的曲率辐射的极化状态，是正交的电子轨迹的平面。所观察到的BFC的宽度随着频率的增加而减小，其速率证实了曲率的起源。同样，双吸收功能（双凹口）产生的异常模式CR的同一束，当它被薄等离子体流遮蔽。CR产生分叉扇形光束的固有性质解释了非常自然的几何形状的双重特征，并暗示了脉冲星射电辐射的曲率起源。（略）
2009-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsar polarization: a broad-band population view with the Parkes Ultra-Wideband receiver
传统的脉冲星射电辐射图像只能从表面上捕捉到脉冲星群体的射电偏振特性。我们研究了271个年轻射电望远镜的宽带偏振，特别是圆偏振，使用高质量的观测与Murriyang，Parkes射电望远镜上的超宽带低接收器。我们试图封装偏振行为的人口规模定义广泛的类别频率和相位相关的偏振演化，研究这些分类的共同出现，并将它们与平均偏振测量和自旋下降能量（$\dot{E}$）。这项工作表明，从旋转矢量模型（RVM）的线性偏振位置角（PA）的偏差是链接到圆偏振功能的存在和频率的偏振演化。极化分数、圆极化贡献和轮廓复杂度都随着$\dot{E}$在整个群体中的变化而变化，其中高$\dot{E}$的轮廓是简单的和高度线性极化的。极化分数和圆形贡献之间的关系也被认为是演变，使得高度极化的配置文件显示较少的变化，圆形贡献与频率比不太强烈的极化配置文件。这种演变在整个人群和各个来源的频率上都可以看到。了解脉冲星射电极化需要详细研究单个来源和集体了解人口水平的趋势。对于前者，我们提供了他们的相位和频率分辨偏振参数的可视化。对于后者，我们强调了包括圆偏振和$\dot{E}$的影响的重要性。
2023-01-13 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
Circular polarization shows the nature of pulsar magnetosphere composition
在以往的文献中，人们认为在具有正的极帽共转电荷密度的中子星的极帽处会形成离子-质子等离子体。本论文不提供一个理论的发展湍流的不稳定朗缪尔模式，在向外加速等离子体中的增长，但试图描述在定性方面的因素有关的偏振辐射的频率低于1 - 10 GHz的发射。Karastergiou和Johnston的工作在这方面特别重要，因为它在对17个等离子体的轮廓的高分辨率测量中表明，等离子体的O-和E-模式之间的相对相位延迟不大于π的数量级。如果辐射源位于低海拔，正如最近的观测所支持的那样，这种量级的延迟只可能存在于重子质量粒子的等离子体中。
2015-11-10 astro-ph.HE
Polarized Curvature Radiation in Pulsar Magnetosphere
本文研究脉冲星磁层中偏振辐射的传播。极化波是由相对论性粒子沿弯曲的磁场线流动并与脉冲星磁层共同旋转而产生的曲率辐射。在1/°发射锥内，波可以分为两个自然波模式分量，普通（O）模式和额外的（X）模式，具有可比的强度。这两个分量分别在磁层中传播，并通过绝热行走在锥体内对齐。O模的折射使两个分量分离且不相干。在给定的高度和给定的旋转相位的可检测的发射由来自离散发射区域的非相干X模式和O模式分量组成。对于均匀、圆锥、核心和斑块四种粒子密度模型，我们计算了整个脉冲星光束中每种模式的强度。如果不考虑相对论粒子与磁层的共旋，脉冲星光束中X模和O模分量的强度分布非常相似，这将导致严重的去极化。然而，如果考虑相对论粒子的共同旋转，这两个模式的强度分布是非常不同的，并且输出辐射的净偏振应该是显著的。我们的数值结果与观测结果进行了比较，并能很好地解释某些类星体的正交偏振模。脉冲星剖面某些部分的强线偏振可以通过曲率辐射和随后的传播效应再现。
2014-04-05 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Discovery of PSR J0523-7125 as a Circularly Polarized Variable Radio Source in the Large Magellanic Cloud
我们报告了在澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）变量和慢瞬变（VAST）调查中发现的一颗高度圆偏振，可变，陡谱脉冲星。这颗脉冲星位于距离大麦云云中心约$1^\circ$的位置，并且具有显著的分数圆偏振，为$\sim$ 20%。利用MeerKAT和Parkes望远镜的观测结果，我们发现了周期为322.5 ms的脉动，色散测度（DM）为157.5 pc cm $^{-3}$，旋转测度（RM）为$+456$ rad m $^{-2}$。该DM将源PSR J0523 $-$ 7125牢牢地定位在大麦云（LMC）中。与LMC中的其他恒星相比，这个RM是极端的（是以前报道的最大恒星的两倍多）。在1400 MHz时的平均通量密度为$\sim$ 1 mJy，在400 MHz时的平均通量密度为$\sim$ 25 mJy，使其成为已知最明亮的射电望远镜之一。它很可能因为其非常陡峭的无线电频谱（频谱指数$α\approx -3$，其中$S_ν\propto ν^α$）和宽脉冲轮廓（占空比$\gtrsim35$ %）而避开了先前的发现。我们讨论了搜索不寻常的无线电源连续图像的影响，以及在麦哲伦云和超越河外星系。我们的研究结果突出了从射电连续谱图像中识别类星体，特别是极端类星体的可能性。未来的大规模无线电调查将为我们提供前所未有的机会，发现更多的彗星，并可能发现麦哲伦云以外最遥远的彗星。
2022-05-03 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
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
On the beam properties of radio pulsars with interpulse emission
在恒星的典型图像中，无线电辐射来自于一个以恒星磁轴为中心的狭窄圆锥体，但许多基本细节仍然不清楚。我们使用高质量的偏振数据与帕克斯射电望远镜约束的几何形状和发射高度的脉冲间发射的恒星，并包括在主和脉冲间的发射高度可能是不同的可能性。我们表明，发射高度是低的光束的中心，通常小于3%的光圆柱半径。发射光束在纵向上填充不足，平均轮廓宽度仅为最大光束宽度的60%，并且强烈偏好可见光发射位于光束的尾部。我们显示出大量的证据表明，发射高度是较大的光束边缘比在光束中心。有一些迹象表明，扇形发射光束比锥形结构更好地解释了数据。最后，在主脉冲和脉冲间轮廓中的圆偏振的手性之间存在强相关性，这意味着圆偏振的手性由可见光发射的半球决定。
2019-10-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Polarization Changes of Pulsars due to Wave Propagation Through Magnetospheres
研究了脉冲星磁层中无线电波的传播效应。磁层由沿磁场线运动的相对论性电子-正电子对等离子体组成，与脉冲星同步旋转。我们严格审查的各种物理效应，可以潜在地影响所观察到的波的强度和偏振，包括共振回旋吸收，波模耦合由于脉冲星旋转，波传播通过准切向区域（光子射线几乎平行于磁场）和模式圆化由于电子/正电子密度/速度分布的差异。我们数值积分的传输方程波极化旋转磁层，考虑到所有的传播效应，在一个自洽的方式。对典型的磁层等离子体参数，我们发现，所观察到的无线电强度和偏振分布可以强烈修改的传播效应。对于相对较大的碰撞参量（磁偶极子轴和视线之间的最小角度），极化角分布与旋转矢量模型的预测相似，除了相移和明显的圆极化。对于较小的碰撞参量，由于准切向传播效应，线偏振位置角可能呈现突然的$90^o$跳跃，伴随着复杂的圆偏振轮廓。讨论了非高斯脉冲轮廓的起源、圆锥双锥中位置角轮廓与圆偏振的关系以及正交偏振模等问题。
2009-10-15 astro-ph.HE
GLEAM-X J16279.5-523504.3 as a White Dwarf Pulsar
低频射电源GLEAM-X J162759.5 $-$ 523504.3发射脉冲相干偏振发射，类似于射电望远镜。然而，它的周期为18.18分（1091秒），比已证实的射电望远镜长数百倍，如果它是一颗中子星，它的平均辐射功率超过其自旋下降功率的上限一个数量级以上。如果它是一颗白矮星脉冲星，它的转动惯量比中子星大几个数量级，这一现象就可以得到解释。发射电荷聚束的洛伦兹因子可由其辐射的时间子结构的宽度从下方界定。如果辐射是曲率辐射，那么曲率的曲率半径可以从洛伦兹因子和辐射频率估算出来;它与白矮星的内磁层相一致，但与中子星的不一致。
2022-03-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Highly Variable Magnetized Environment in a Pulsar Binary resembling Fast Radio Bursts
本文发现球状星团脉冲星双星PSR B1744-24A表现出与重复快速射电暴相似的法拉第旋转量快速变化、法拉第转换和圆偏振衰减，提示部分快速射电暴可能具有双星伴星。
2022-05-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Pulsar polarization: a partial-coherence model
针对传统理论无法解释的射电脉冲星偏振特性，本文提出部分相干模型以解释这些特征的共现及圆偏振起源，并阐明其对理解脉冲星几何、射电辐射与传播的科学意义。
2023-07-26 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
Coherent Signal Detection with Pruning -- I. Finding Short-Period Binary Pulsars in Circular Orbits
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究旨在解决短周期双星系统中脉冲星探测的计算挑战，提出基于极端剪枝的分层搜索框架，克服传统方法局限，提高检测概率和计算效率，提升高价值目标发现潜力。
2026-07-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Realistic Modeling of the Pulse Profile of PSR J0737-3039A
双脉冲星PSR J $0737$ $-$ $3039$ A/B是一个独特的系统，其中两颗中子星都被探测为射电双星。如Ferdman等人所示，没有证据表明A脉冲星的脉冲轮廓演化，脉冲星的几何形状与双极圆形射电束模型很好地拟合。假设一个更现实的极冠模型与真空延迟偶极磁层配置，包括特殊的相对论效应，我们创建合成的脉冲轮廓A给定的最佳拟合几何形状从简单的圆形梁模型。通过拟合合成的脉冲轮廓从脉冲星A观察到的，我们约束的无线电波束的几何形状，即半开角和发射高度，$30^\circ$和$10$中子星半径，分别。结合PSR J $0737$ $-$ $3039$ A/B的观测约束，我们能够构造双脉冲星的全三维轨道几何。在当前时期，两颗脉冲星（$Δ_S$）的自旋轴之间的相对角度估计为（$138^\circ \pm 5^\circ$），并且可能会保持恒定，直到潮汐相互作用在合并时的$\sim$ $85$ Myr中变得重要。
2014-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Toward an Empirical Theory of Pulsar Emission XII: Exploring the Physical Conditions in Millisecond Pulsar Emission Regions
2.7毫秒脉冲星J 0337 +1715的五分量剖面似乎是迄今为止毫秒脉冲星（MSP）核心/双锥发射束结构的最佳例子。此外，其他三颗MSP，双星脉冲星B1913+16，B1953+29和J1022+1001，似乎表现出核心/单锥轮廓。这些配置是显着的和重要的，因为它还不清楚是否MSP和慢星表现出类似的发射束配置，因为它们有相当小的磁层尺寸和磁场强度。因此，MSP为研究脉冲星射电辐射提供了一个极端的背景。沿着磁极通量管的粒子流通过无线电发射区将极帽上方的过程连接到光柱和外部环境。在慢等离子体中，无线电发射高度通常在磁场接近偶极的地方周围约500公里，对那里的物理条件的估计表明，辐射低于等离子体频率，并通过曲率过程从带电孤子发射。我们能够估计四个MSP的排放高度，并在其低得多的排放区域进行类似的物理条件估计。我们发现强有力的证据表明，MSP也辐射的曲率发射带电孤子。
2017-10-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing Pseudoscalars with Pulsar Polarisation Data Sets
最近，一个包含600个天文卫星的线偏振和圆偏振信息的数据集已经发布。同样的手术无线电波长为21 cm。脉冲星射电辐射过程可用同步/超导自康普顿途径或曲率辐射途径模拟。这些理论不能解释观察到的圆偏振，因为它们倾向于产生单独的线偏振。在这里，我们调用（伪）标量和它们与光子的相互作用介导的巨大磁场的标量，以解释偏振数据的圆形部分。这使我们能够估计赝标量参数，如它与光子的耦合及其作为乘积的质量。为了分别获得这些值，我们将注意力转向最近对47颗双星的观测，这些双星的绝对偏振位置角已经得到。除了后一个数据集的三分之一，其余部分与前一个关于极化类型和程度的数据集重叠。这有助于我们计算出我们在这里报告的两个伪标量参数。
2019-11-08 astro-ph.HE hep-ph
The High Time Resolution Universe Pulsar Survey IV: Discovery and polarimetry of millisecond pulsars
我们提出了六个毫秒双星（MSP）的发现在高时间分辨率宇宙（HTRU）调查的双星和快速瞬变与帕克斯射电望远镜进行。这六颗行星都在双星系统中，轨道近似为圆形，很可能有白矮星伴星。PSR J1017-7156具有高通量密度和窄脉冲宽度，是精密计时实验的理想选择。PSR J1446-4701和J1125-5825与伽马射线源重合，并且将高能光子与无线电定时星历折叠显示脉冲伽马射线发射的证据。PSR J1502-6752的自旋周期为26.7 ms，其低周期导数意味着它是一颗再循环脉冲星。轨道参数表明它有一个非常低的质量函数，因此伴星的质量比通常预期的要低得多。此外，我们目前的极化配置文件中发现的所有12个MSP的HTRU调查的日期。与以前对MSP的观察类似，我们发现许多MSP具有较大的宽度和广泛的线性和圆偏振分数。它们的偏振分布可以是非常复杂的，虽然观察到的位置角往往不服从旋转矢量模型，我们提出了几个例子。我们推测，MSP的发射高度是光圆柱体半径的一个很大的部分，以解释广泛的发射分布，这自然会导致大量的情况下，从两极发射观察。
2011-10-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsar bi-drifting: implications for polar cap geometry
多年来，人们一直认为脉冲星的射电辐射是令人困惑的，它被认为是由一个循环的子束传送带产生的，它如何产生PSR J 0815 +09和最近的PSR B1839-04所证明的漂移带，它们同时向相反的方向漂移。在这里，我们建议，这些旋转木马，因此他们的光束，不是圆形的，而是椭圆形的轴倾斜的基准面。我们表明，某些相对不寻常的视线可以导致双漂移观察，并提出了两个已知的范例的模拟。虽然双漂移是罕见的，非圆形光束可能是常见的，在棱镜和揭示自己的轮廓质心从基准平面由偏振位置角摆动确定位移。它们还可能导致具有不对称和频率依赖分量演变的轮廓。进一步建议旋转木马可以改变其倾斜特定的金额，后来扭转他们。这可能会突然发生，伴随着模式的改变（例如PSR B 0943 +10），或者更缓慢和短暂，如在“耀斑”模式中（例如PSR B1859+07）。一系列脉冲星行为（例如PSR B 0818 -41和B 0826 -34的漂移模式）也可能是具有不同方向的非圆形旋转木马的结果。这些旋转木马的基本性质-无论是专门产生的极冠物理或磁层效应驱动-进行了简要讨论。
2016-10-04 astro-ph.HE
Circular polarization of fast radio bursts in the curvature radiation scenario
曲率辐射被用来解释FRB的圆偏振。显著的圆偏振在明显的非重复和重复的FRB中都有报道。曲率辐射可以在辐射束的翼部处产生显著的圆偏振。在曲率辐射的情况下，为了在FRB中看到显著的圆极化，（1）更高能量的爆发，（2）具有更高洛伦兹因子的电子爆发，（3）中心需要缓慢旋转的中子星。中心中子星自转周期的不同可能解释了为什么有些FRB具有高圆极化，而有些则没有。考虑到电场的平行分量和垂直分量的折射率可能存在差异，位置角可能在辐射束的窄脉冲窗口内快速变化。FRB中的位置角摆动除了旋转矢量模型的非几何原点之外，还可以通过该非几何原点来解释。
2022-05-16 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
Corroborating pseudoscalar probing model with pulsar polarisation datasets
最近，我们使用了脉冲星偏振数据集，圆偏振度和线性偏振位置角，与成熟的理论，椭圆参数和线性偏振位置角，由非偏振光子产生，同时经历光子ALP振荡，在磁化介质内。这给了我们参数值，如ALP质量及其与光子的耦合。为了进一步测试这一点，我们现在切换到不同的波段，而不是以前的21厘米波长，并检查我们的模型的有效性。在这里，我们使用两个数据集的圆偏振度相同的恒星在两个不同的波段观察。我们发现，这两组新的数据和我们的模型之间的相关性，使用ALP质量及其耦合到光子的复合产品变量，存在。我们还检查我们的模型假设，一个物理效应，即ALP光子混合是足够的，估计ALP参数，忠实，或不。最后，我们描述了其他相关的物理效应，可能会被纳入我们的模型来解释圆偏振度的双光子晶体，独立于其工作波长的观察。
2020-01-18 astro-ph.HE hep-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
Polarization Profiles of Globular Cluster Pulsars from FAST I. 25 Profiles from Previously Known Pulsars
本文利用FAST测量25颗球状星团脉冲星的偏振轮廓与RM，其中15颗为首次测量，揭示其偏振差异及RM随银道面距离的分布规律。
2025-01-05 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Polarization Estimation for Radio Pulsars
本文针对脉冲星等射电源偏振矢量幅度可能随机变化的情况，推导了圆偏振、线偏振和总偏振估计器，并提出混合估计器，证明其去除仪器噪声的效果优于常用方法。
2025-03-08 astro-ph.HE
Synchro-curvature description of $γ$-ray light curves and spectra of pulsars: global properties
本文基于同步曲率辐射模型生成脉冲星γ射线光变曲线和能谱，发现其峰数比例与Fermi-LAT星表一致，并表明几何参数（如倾角）主导光变曲线形态，可仅凭γ射线数据约束脉冲星几何与视角。
2024-04-02 astro-ph.HE
Evidence for Coherent Curvature Radiation in PSR J1645$-$0317 with Disordered Distribution of Polarization Position Angle
不同的偏振特性在恒星中是冲突的，应用一个独特的发射机制的人口。极化位置角（PPA）在大多数类星体中呈S形曲线，可以用旋转矢量模型（RVM）解释为射电辐射平行或垂直于发散磁场线，并认为强磁化对等离子体中电荷束的相干曲率辐射机制。然而，在一个子集的卫星的无线电发射显着去极化和PPA显示了一个复杂的模式，不能解释使用RVM。我们建议，即使在这种情况下，在单脉冲的高度极化的时间样本应该遵循RVM可能有两个平行的轨道分开90 \degr。我们研究了PSR J1645 $-$ 0317，具有复杂的PPA遍历，并首次证明，仅考虑单脉冲中的高度极化时间样本，PPA分布明显遵循RVM。我们的结论是，这强烈有利于相干曲率辐射机制是普遍适用的脉冲星人口。
2023-02-17 astro-ph.HE
Pulsar Outer-gap Electrodynamics: Hardening of Spectral Shape in the Trailing Peak in Gamma-ray Light Curve
研究了外磁层粒子加速器脉冲γ射线辐射的光谱特性。无论是正电子还是电子，都被磁场取向的电场向外加速，通过曲率过程发射伽马射线。由于粒子在旋转磁层的尾侧沿着相对直线的路径运动，因此它们获得更高的洛伦兹因子，从而比在磁层的前侧发射出更多能量的伽马射线。它首先表明，截止能量的曲率辐射的演变与旋转相位由于粒子路径的曲率半径的变化，并在稍晚的阶段的γ射线光变曲线中的拖尾峰的最大值。
2011-04-28 astro-ph.HE
Relativistic model on pulsar radio emission and polarization
我们发展了一个脉冲星射电辐射和偏振的相对论模型，考虑了辐射区的几何结构、旋转和调制。极帽上的火花活动导致发射区的等离子体柱和调制发射。将沿旋转偶极场线流出的相对论等离子体束团视为曲率辐射源，利用Stokes参数推导了辐射场的偏振态。我们模拟了一组典型的脉冲轮廓，并分析了观测几何、旋转和调制对脉冲星偏振轮廓的影响。我们的模拟解释了脉冲星射电剖面中常见的大多数不同极化行为。我们表明，“反对称”和“对称”类型的圆偏振是可能的曲率辐射的框架内工作。我们还表明，“扭结”性质的偏振位置角遍历可能是由于旋转和调制效应。偏振位置角拐点相对于芯峰相位的相位滞后还取决于源轨迹曲率和调制的旋转诱导非对称性。
2011-12-30 astro-ph.HE
On particle acceleration and very high energy gamma-ray emission in Crab-like pulsars
高能带电粒子的起源和甚高能γ射线辐射的产生仍然是现代脉冲星物理中的一个挑战性问题。通过应用一个玩具模型，我们探讨了在富含等离子体的脉冲星磁层中靠近光表面的同向旋转带电粒子的加速度，并在适合于克拉布型脉冲星的条件下研究了它们与磁场和光子场的相互作用。分析了类单极磁场几何中粒子的离心加速，确定了共转、逆康普顿相互作用和曲率辐射反应对粒子离心加速效率的限制。我们推导出最大粒子能量的表达式，并提供相应的高能量曲率和逆康普顿功率输出的估计。结果表明，对于类蟹状星云，电子洛伦兹因子可达$γ\sim 10^7$，使热光子逆康普顿（Klein-Nishina）上散射到TeV能量，最大亮度输出为$\sim10^{31}$ erg/s.另一方面，曲率辐射将导致高达$\sim(10^{34}-10^{35})$ erg/s的强GeV发射输出，对于低于$\sim 50$ GeV的光子能量，其朝向更高能量准指数地减小。根据所呈现的结果，预期只有年轻的类星体是可检测到VHE $γ$射线发射的场所。
2009-08-07 astro-ph.HE
Curvature Radiation in Rotating Pulsar Magnetosphere
研究了沿磁场线运动的相对论粒子与脉冲星磁层同向旋转时的曲率辐射特性。共旋转影响粒子的轨迹，从而影响发射特性，特别是偏振。我们考虑的修改的粒子的速度和加速度由于共同旋转。曲率辐射从一个单一的粒子计算使用近似的圆形路径的粒子轨迹。在给定高度上粒子的曲率辐射实际上包含了粒子沿切向点附近所有场线流动的贡献，形成了1/γ的发射锥。来自发射锥的偏振图案被附加旋转扭曲，对于来自较大高度的发射更严重。净圆偏振可以由发射锥中的密度梯度产生。对于核、锥和斑三种典型的密度模型，我们计算了在给定高度上产生的辐射的偏振分布。我们发现，圆偏振可以有一个单一的符号或符号反转，这取决于沿旋转相位的密度梯度。将所有可能高度的辐射相加得到的全场线区的全曲率辐射的偏振分布与一个主要发射高度的偏振分布相似。曲率辐射的圆偏振在斑片辐射中有符号反转，而在核辐射中只有一个符号，而在锥辐射中可以忽略不计。
2012-03-27 astro-ph.HE hep-ph
Unraveling the nature of coherent pulsar radio emission
自发现射电星以来已经过去了40年，但其相干射电发射的物理机制仍然是一个谜。最近的观测和理论研究表明，脉冲星磁层辐射主要由垂直于脉冲星偶极磁场平面偏振的非常波组成。然而，这些波是由脉塞还是相干曲率辐射激发的根本问题仍然没有解决。需要高质量的单脉冲偏振测量来区分这两种可能的机制。在这里，我们展示了这样的{ \it decisive}强单脉冲从10个天文观测与GMRT，显示出极高的线性偏振与位置角以下的本地平均位置角遍历。这些脉冲相对没有去偏振，必须由唯一的单一偏振模式组成。我们把这种模式与相干曲率辐射激发的非寻常波联系起来。这一关键的观测特征使我们能够第一次支持相干曲率发射机制，而不包括脉泽机制。
2009-03-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Simultaneous Dual-Frequency Scintillation Arc Survey of Six Bright Canonical Pulsars Using the Upgraded Giant Metrewave Radio Telescope
本文利用升级后的GMRT对六颗明亮典型脉冲星进行同时双频闪烁弧巡测，更稳健地分析了闪烁弧特性的频率依赖性，发现了不对称性与曲率的相关性，并揭示了ISM散射屏的演化特征。
2023-10-20 astro-ph.HE
On the radio wave propagation in the pulsar magnetosphere
本文介绍了基于Kravtsov-Orlov方程的电波在射电望远镜磁层中传播理论的主要性质。结果表明，对于已知圆极化和线极化位置角摆动的射电辐射，可以确定哪一种模式，普通模式或非常模式，主要形成射电辐射的平均轮廓。观测数据与理论预测的比较表明，它们符合得很好。
2011-06-06 astro-ph.HE
The Nature of Coherent Radio Emission from Pulsars
脉冲星的射电辐射来源于光柱半径10%以下的区域。这需要一种机制，其中相干发射在相对论对等离子体中以低于等离子体频率$ν_{\circ}$的频率$ν_{cr}$（即，$ν_{cr} < ν_{\circ}$）被激发。发射机制的一个可能的模型是带电聚束（带电孤子）沿弯曲的开放偶极磁场线能够激发相干曲率无线电发射相对论运动。在这篇文章中，我们回顾了高质量的观测结果，结合理论模型来揭示相干曲率射电辐射的本质。
2017-09-21 astro-ph.HE
On the mean profiles of radio pulsars II: Reconstruction of complex pulsar light-curves and other new propagation effects
我们在前一篇文章中概述了射电光变曲线理论和射电星偏振形成的一般情况。我们预测了线偏振位置角的倾斜与圆偏振之间的一一对应关系。然而，一些射电望远镜显示出与这种相关性的明显偏差。本文应用脉冲星磁层中的无线电波传播理论分析了导致这些偏差的个别效应。我们表明，在我们的理论中，一个给定的模式的圆偏振可以切换其符号，而不需要引入一个新的辐射模式或其他影响。此外，我们表明，在不同的高度上产生不同的发射模式可以解释可能具有X-O-X光变曲线图案的恒星，与我们预测的不同。我们的传播理论中的无线电发射的一般性质进行了讨论。特别是，我们计算了不同的辐射高度的强度模式，并提出了不同的观察者视角的光变曲线。在这方面，我们还研究了光变曲线和偏振轮廓的脉冲间的双光子晶体。此外，我们解释的位置角曲线的特征宽度通过引入宽发射区的概念。射电偏振剖面的另一个重要特征是位置角从中心的偏移，这在某些情况下表现出对观测频率的弱依赖性。在这里，我们表明，传播效应并不一定意味着一个显着的频率依赖的位置角曲线的变化。
2017-04-27 astro-ph.HE
On the polar cap cascade pair multiplicity of young pulsars
我们研究了在各种条件下年轻脉冲星极帽中电子对的产生效率，以估计脉冲星磁层中电子对等离子体的最大可能多重数。我们开发了一个半解析模型计算的级联多重性，它允许有效的探索参数空间，并证实它与直接的数值模拟。为了评估影响级联效率的不同因素，对创建过程被认为是分开的粒子加速，与最近的自洽非稳态模型对级联描述的初级粒子的加速。我们认为，最有效的级联工作在曲率辐射/同步加速器制度，在脉冲星磁层对等离子体的最大多重数是~几个× 10^5。年轻高能脉冲星磁层中的等离子体对多重数与磁场强度和磁场线的曲率半径的关系很弱，而与脉冲星倾角的关系较强。这一结果对脉冲星风星云理论中关于等离子体对多重性很高的假设提出了质疑。
2018-03-23 astro-ph.HE
Exploring the energy-dependent radiation properties in dissipative magnetospheres with Fermi pulsars
根据最近的数值模拟结果，认为光柱外的赤道电流片是高能辐射的最有希望的位置。我们利用FIDO磁层曲率辐射计算方法研究了脉冲星的光变曲线和能谱。用谱算法构造了在LC内部具有近无力区而在LC外部具有有限但高电导率的FIDO磁层。通过对加速电场和曲率辐射损失影响下的粒子轨道积分，研究了脉冲星高能辐射特性。作为应用，我们将预测的光变曲线和能谱与Fermi 2PC星表中的蟹状星云和船帆座星云的光变曲线和能谱进行了比较。我们发现，用FIDO模型可以很好地再现蟹状星云和船帆座星云的光变曲线和能谱的观测特征。
2021-01-12 astro-ph.HE
How Pulsars Shine: Poynting Flux Annihilation
最近对脉冲星的解（虽然可能是正确的，因为它与弱脉冲星的现象学相一致，没有一个可调的）由于大量的数值计算而有点不令人满意。在这里，脉冲星的主要特征--（i）无力区的存在，（ii）由非无力辐射区限制，（iii）碰撞的坡印廷通量湮灭为曲率辐射--被再现为精确解相同的脉冲星方程，但几何形状要简单得多。
2014-02-06 astro-ph.HE
Asymmetrical mass ejection from proto-white dwarfs and the formation of eccentric millisecond pulsar binaries
毫秒双星（MSP）被认为是低质量X射线双星（LMXB）的后代，后者经历了大量的质量转移和潮汐循环。因此，它们应该有非常圆的轨道。然而，几个偏心二进制MSP（偏心$e\sim 0.01-0.1$）的发现挑战了这一标准的图片。迄今为止，基于吸积引起的大质量白矮星坍缩、中子星-奇异星跃迁和环双星盘的形成，已经提出了三种模型。所有这些都受到各种不确定性的影响，并不完全符合观测结果。在这里，我们提出了一个替代模型，考虑到热核闪光对原WD的影响。我们假设，闪光导致不对称的质量喷射，这赋予了一个温和的踢上的原始WD。通过模拟具有多个壳闪光的二进制MSP的轨道变化，我们表明，它是可以重现所观察到的偏心率，只要反冲速度是几公里左右$^{-1}$。
2021-01-29 astro-ph.HE
Coherent curvature radiation: maximum luminosity and high-energy emission
高亮温射电瞬变，如射电暴和快速射电暴需要粒子的相干辐射。天线类的相干辐射模型需要大量的带电粒子辐射的相位，因此粒子必须在空间上受到限制，并具有良好的对齐速度。给定这些必要条件，我们将研究与相干发射加速粒子相关的电流所感应的磁场，并考虑辐射粒子与感应磁场之间的相互作用。我们发现相干曲率辐射的最大亮度依赖于源参数，如表面磁场和中子星自旋周期。我们发现，在所有光度的相干无线电发射可以解释相干曲率辐射，并建议它可能是普遍负责FRB和极端星系源。以蟹状星云脉冲星为例，假设相干曲率辐射，我们将最极端的纳米爆炸的发射参数和起源限制在脉冲星表面60公里以内。与最近的观测结果一致，我们还预测了由于诱导场引起的小尺度粒子回旋的同时X射线发射。
2021-08-17 astro-ph.HE
The geometry of a radio pulsar beam
射电脉冲星剖面的分类学主要基于托勒密人造系统，由分离的环和核心组成，任意位于磁层不同的高度。观测到的剖面形状的多样性显然超出了这种锥形模型的解释能力。此外，在脉冲星剖面中观察到的分叉特征意味着一个从偶极轴径向延伸的扇形束系统。分叉可以理解为长期寻找的无线电发射机制的基本辐射模式的印记，从而识别后者。然而，它们的大小比磁偶极子线的曲率所暗示的要大好几倍。在这里，我表明，幻觉断开环和分叉功能的大小可以通过一个自然的几何形状相结合的圆锥和扇形光束的属性来解释。它是一个向外张开的螺旋，在离开磁层的途中绕着偶极轴转了几圈。这种几何形状与流出和横向漂移的等离子体流一致。分叉分量很宽，这是因为这种螺旋线上的曲率大于偶极磁场的曲率，因此它们与非常模曲率辐射是一致的。
2017-05-15 astro-ph.HE
Probing the High-energy $γ$-ray Emission Mechanism in the Vela Pulsar via Phase-resolved Spectral and Energy-dependent Light Curve Modeling
最近的动力学模拟引发了一场辩论，负责脉冲GeV $γ$射线发射的发射机制，从恒星。一些模型调用曲率辐射，而其他模型假设电流片中的同步辐射。我们解释了船帆座脉冲星的弯曲光谱，如H.E.S.S. II（高达$\sim$ 100 GeV）和$Fermi$大面积望远镜（LAT）的曲率辐射的结果，由于在脉冲星磁层和电流片的初级粒子。我们目前的相位分辨光谱和能量依赖的光变曲线使用扩展的槽隙和电流片模型，调用一个阶跃函数的加速电场动力学模拟的动机。我们包括在实验室框架中粒子轨迹的曲率半径的精确计算，影响粒子传输，预测光变曲线和光谱。我们的模型再现了第一个峰相对于第二个峰的通量的减少，桥发射的演化，峰的相位位置接近恒定，以及随着能量的增加脉冲变窄。我们可以解释这些趋势中的第一个，因为我们发现，在第二个$γ$射线光变曲线峰起源的区域中，粒子轨迹的曲率半径系统地大于与第一个峰相关的曲率半径，这意味着第二个峰的光谱截止相应地更大。然而，一个未知的方位角依赖的$E$ -字段以及在精确的空间起源的GeV发射的不确定性，排除了一个简单的歧视的发射机制。
2021-11-05 astro-ph.HE
