Constraining the production of cosmic rays by pulsars
强子宇宙射线（CR）的可能来源之一是新生的强子。如果情况确实如此，它们应该具有由CR与星际气体相互作用产生的扩散伽马射线晕。在本文中，我们试图确定扩展的伽玛射线辐射周围的年轻恒星，利用7年的费米-LAT数据。为此，我们选择和分析了一组八个最有可能拥有可检测的伽马射线晕的恒星。我们发现扩展发射，可能被解释为伽马射线晕的情况下，PSR J 0007 +7303。它的光度与注入的宇宙射线$\sim 10^{50}$ erg的总能量一致，尽管对这个来源的其他解释是可能的。不管这个源的性质，我们把边界的伽玛射线晕的光度表明，银河系CRs的整体能量预算的贡献是次主导的GeV-TeV范围内。
2016-09-09 astro-ph.HE
Constraining the Evolutionary Fate of Central Compact Objects: "Old" Radio Pulsars in Supernova Remnants
中心致密天体（CCO）是由射电宁静、自转缓慢（$\ge$ 100 ms）的年轻中子星组成的，它们具有极高的热X射线光度。它们的自旋下降特性意味着弱偶极磁场（$\sim$ $10^{10-11}$ G）和特征年龄远大于其宿主超新星遗迹（SNR）的年龄。然而，CCO可能拥有强大的“隐藏”内部磁场，可能在$\gtrsim$ 10 kyr的时间尺度上重新出现，中子星可能在这个过程中作为射电脉冲星激活。这表明，CCO的直系后代可能伪装成缓慢旋转的“旧”无线电信标。我们提出了一个X射线调查的所有普通的射电星在6千秒差距内，是位置一致的银河系的SNR，以测试之间的可能联系，所谓的老，但可能非常年轻的射电星，和SNR。这些目标都没有表现出异常高的热X射线光度，这表明它们是与叠加的SNR无关的真正的老的普通恒星。这意味着CCO要么是潜在的无线电干扰，在它们的SNR消失后很久才激活，要么它们保持永久的无线电静默。CCO的真正后代仍然逍遥法外。
2014-08-19 astro-ph.HE
Constraining Parameters in Pulsar Models of Repeating FRB 121102 with High-Energy Follow-up Observations
最近，重复的快速射电暴（FRB）121102的精确（亚弧秒）定位导致了持久的无线电和光学对应物的发现，在红移为$z=0.193$的宿主矮星系的识别，以及对更高频率对应物的几次搜索活动，这只给出了发射通量的上限。虽然FRB的起源仍然未知，但大多数现有的理论模型都与磁星，或更具体地说，磁星有关。在本文中，我们探讨持续的高能辐射从一个快速旋转的高磁化脉冲星与FRB 121102，如果内部逐渐磁耗散发生在脉冲星风。我们发现，将自旋向下的亮度转换为高能量的效率（例如，X射线）光度通常比单位小得多，即使是毫秒磁星。这为FRB 121102的高能对应物的未检测提供了解释。我们进一步用当前的高能观测资料约束了脉冲星的自旋周期和表面磁场强度。此外，我们比较我们的结果与其他方法在以前的作品中给出的限制，并期望将我们的新方法应用到其他一些开放的问题在未来。
2017-09-01 astro-ph.HE
Constraining Pulsar Radiative Geometry via Multi-wavelength Modeling
School of Physics, Peking University（北京大学物理学院）
研究提出联合对热X射线脉冲轮廓和偏振位置角建模来定位脉冲星相干辐射偏振方向焦点。用X射线脉冲轮廓测量约束热X射线发射中心余纬，RVM拟合得偏振方向焦点倾角，两者一致性可验证相关假设，反之则暗示射电发射偏振态传播中变化。
2026-07-07 astro-ph.HE
Constraining the orbital inclination and companion properties of three black widow pulsars detected by FAST
本文构建射电食模型，解释FAST探测的三颗黑寡妇脉冲星的流量与色散量变化，约束其轨道倾角、伴星质量损失率及风速，为未来测定伴星磁场和脉冲星质量奠定基础。
2023-10-12 astro-ph.HE
Constraining Axion Mass through Gamma-ray Observations of Pulsars
我们分析了9年的PASS 8 $\textit{Fermi}$-LAT数据在60 $-$ 500 MeV的范围和确定通量上限（UL）的17个伽马射线暗恒星作为探针的轴子产生的核子-核子韧致辐射的脉冲星核心。使用先前发表的轴子衰变γ射线光子通量模型的EQUARARS依赖于一个高的核心温度为20兆电子伏，我们提高了UL轴子质量（$m_a$）的测定，在95%的置信水平，9.6 $\times$ 10 $^{-3}$ eV，这是一个因素的8以前的结果的改善。我们表明，轴子发射率（单位体积的能量损失率）在现实的较低的脉冲星核心温度为4兆电子伏或更低的减少到这样的程度，轴子发射率和伽马射线信号变得可以忽略不计。我们考虑一个替代的排放模型的基础上，每质量的能量损失率，使$m_a$被约束与$Fermi$-LAT观测。这个模型产生了一个合理的UL $m_a$为10 $^{-6}$ eV的脉冲星核心温度$<$ 0.1兆电子伏，但知识的程度，在脉冲星$B$领域的轴子到光子转换将需要作出精确的UL轴子质量的测定。轴子通量的峰值很可能产生$\leq$ 1 MeV能量范围内的伽马射线，因此未来的中等能量伽马射线任务（如AMEGO和e-ASTROGAM）的观测对于进一步限制UL $m_a$至关重要。
2019-08-09 astro-ph.HE
Constraining gamma-ray pulsar gap models with a simulated pulsar population
随着费米大天区望远镜（LAT）发现的大量年轻伽马射线双星，粒子群合成已经成为比较它们的集体性质与模型预测的有力工具。我们合成了一个脉冲星人口的基础上的无线电发射模型和四个伽马射线间隙模型（极帽，槽隙，外间隙，和单极焦散）归一化到选定的调查组中检测到的无线电脉冲星的数量。光度和宽光束从外部的差距可以很容易地解释费米探测的数量在2年的观测。宽缝隙束需要增加预测亮度的10倍才能产生合理数量的伽马射线源。这种亮度的大幅增加可以通过实施偏移极冠来适应。窄极冠光束最多只贡献少数LAT光子。出生地点和脉冲星自旋下降功率（Edot）的标准分布无法再现LAT结果：所有模型都低估了具有高Edot的LAT脉冲星的数量，并且它们无法解释在高Edot下检测到无线电和伽马射线束的高概率。的聚束因子保持接近1超过40年的Edot演变的槽隙，而它显着降低，随着年龄的增加外间隙。槽隙光度与Edot的演变与LAT数据中看到的伽马射线光度的大色散是相容的。较强的演化预测外间隙，这是联系到极帽加热的返回电流，显然是不支持的LAT数据。因此，LAT的伽马射线双星样本提供了一个新的视角，从年轻的双星的伽马射线发射的亮度和束宽的早期演变，呼吁薄和更明亮的差距。
2012-08-31 astro-ph.HE
Constraining the luminosity function parameters and population size of radio pulsars in globular clusters
银河系射电望远镜的光度分布被认为是对数正态分布。应用此函数形式的人口的球状星团的恒星，我们采用贝叶斯方法来探索的平均值和标准差的功能，以及在集群中的恒星总数的约束。我们的分析是基于观测到的一些限制通量密度的Bronzars，个别Bronzars的通量密度的测量，以及从集群的方向扩散发射。我们应用我们的分析，泰山5和证明，在合理的假设下，潜在的可观察到的恒星的数量是在95.45%的可信区间133 $^{+101}_{-58}$。波束的考虑将使真实的种群规模增加大约两倍。
2012-10-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsar Population Synthesis with Magnetorotational Evolution: Constraining the Decay of Magnetic field
The University of Hong Kong（香港大学）
本文通过磁旋转演化过程构建脉冲星人口合成模型，利用马尔可夫链蒙特卡洛技术拟合观测样本，测试两种磁场衰减模型，发现指数模型更优，表明磁场衰减是主导过程。
2026-04-15 astro-ph.HE
Constraining viewing geometries of pulsars with single-peaked gamma-ray profiles using a multiwavelength approach
自2008年6月费米宇宙飞船上的大面积望远镜（LAT）发射以来，观测到的伽马射线天体数量急剧增加。在射频上也观察到大量的这种现象。使用高质量的无线电极化数据导出了对显示单峰伽马射线轮廓的6个伽马射线天体中的5个的观察几何形状的约束（Weltevrede等人，2010年）。我们获得独立的约束观察几何6通过使用几何发射代码来模拟费米LAT和无线电光变曲线（LC）。我们找到适合的磁倾角和观察者的角度，通过搜索的解决方案空间的眼睛。我们的结果通常与先前获得的结果一致（Weltevrede等人，2010），虽然我们确实在某些情况下发现了小的差异。我们将指出如何伽马射线和无线电脉冲的形状，以及它们的相对相位滞后导致的解决方案空间中的约束。对应于拟合的通量校正因子的值也被导出（有误差）。
2012-01-23 astro-ph.HE
Constraining millisecond pulsar geometry using time-aligned radio and gamma-ray pulse profile
自费米伽马射线太空望远镜发射以来，已经发现了数百个伽马射线天体，其中一些是无线电大声的，一些是无线电安静的，具有时间对齐的无线电和伽马射线光变曲线。在第二个费米脉冲星表中，根据费米卫星上的大面阵望远镜三年来收集的数据，新发现了117颗伽玛射线脉冲星，提供了伽玛射线脉冲的峰距~$Δ$和伽玛射线脉冲与射电脉冲之间的射电滞后~$δ$等丰富的信息。我们选取了几个射电巨噪毫秒γ射线源，其周期为~$P$，在2 - 6~ms范围内，γ射线剖面呈双峰型。我们试图限制其磁层的几何形状，即磁轴和视线倾角为每个这些系统。我们应用了一个从恒星表面到条纹风区域的无力偶极磁层--在光柱之外--来拟合观测到的伽马射线脉冲轮廓，与它们与射电轮廓的相位一致。在决定拟合曲线是否合理时，我们采用最小二乘法将观察到的伽马射线强度与我们模型中发现的强度进行比较，强调伽马射线峰的振幅、它们的间隔以及相位之间的滞后无线电和伽马射线峰。我们得到了与十毫秒双星观测相符合的最佳拟合和合理的参数。最后，我们用磁倾角~$α$和视光倾角~$ζ$来约束每个脉冲星的几何形状。我们发现这两个角度都大于约~$45^{\rm o}$。
2021-03-02 astro-ph.HE
Constraining the geometry of PSR J0855-4644: A nearby Pulsar Wind Nebula with Double Torus/Jet Morphology
目的：PSR J 0855 -4644是一颗快速旋转的高能脉冲星，在超新星遗迹RX J0852.0-4622东南边缘附近的射电波长处被发现。后续的观测揭示了脉冲星的X射线对应物和略微不对称的PWN，这表明可能存在喷流结构。PSR J 0855 -4644是一颗\dot{E} /d^{2}最高的脉冲星之一，没有探测到GeV的γ射线脉动。研究方法：通过专门的钱德拉观测，我们进行了详细的空间建模，以约束PWN的几何形状，特别是脉冲星的视线线\rm PSR}。我们还进行了几何射电和γ射线光变曲线模拟，以进一步约束τ_{ \rm PSR}和磁饱和度α。结果如下：观测结果表明，紧凑的XMM源，被认为是X射线脉冲星，可以进一步分解为一个点源，被一个纵向长度为10”的细长轴对称星云包围。脉冲星通量仅代表XMM致密源的\sim 1\%，其光谱可以用温度kT=0.2 keV的黑体很好地描述，而周围星云的光谱要硬得多（幂律模型的Γ=1.1）。假设扩展发射的起源是来自双环面，则得到ε_{ \rm PSR}=32.5 \dg \pm 4.3 \dg。来自几何光变曲线建模的独立约束产生α \lesssim 55 \dg和α \lesssim 55 \dg和10 \dg \lesssim| β-α| \lesssim 30 \dg .对放射性光变曲线进行χ^2拟合，得到最佳拟合点为（α，α_{ \rm PSR}…
2016-10-21 astro-ph.HE
Constraining pulsar gap models with the light-curve and flux properties of the gamma-ray pulsar population
我们比较人口合成结果的内部和外部磁层发射模型的各种特性测量的第一个LAT脉冲星目录的无线电大声和无线电弱或无线电安静的伽玛射线天体。我们发现，所有的模型都无法重现观测结果：对于每个模型，都缺乏明亮和充满活力的物体，这表明非偶极磁场结构或自旋下降的演变。我们在模拟的伽马射线光度与自旋下降功率关系中发现的大色散不允许使用费米数据中看到的当前趋势来区分模型。对于每个模型和每个费米探测到的脉冲星，我们已经产生了光变曲线作为折射率和倾角的函数。使用最大似然法将理论曲线与观察曲线拟合，以得出最佳拟合方向，并比较每个模型重现数据的效果。包括无线电光曲线给出了一个额外的关键约束，以限制方向空间
2011-03-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining small scale magnetic fields through plasma lensing: Application to the Black widow eclipsing pulsar binary
在电子密度变化剧烈的区域，射电辐射可以被等离子体透镜效应显著放大。在存在磁场的情况下，对于两个圆极化，时间和频率的放大率将不同。我们展示了这些效应如何可以用来测量或约束平行于视线的磁场，$B_\parallel$，以及它的空间结构，$σ_{B_\parallel}$，在透镜区。此外，我们还讨论了广义法拉第旋转如何限制垂直场$B_\perp$的强度。我们试图对最近发现等离子体透镜现象的黑寡妇脉冲星PSR~B1957+20进行这样的测量。对于这个系统，压力平衡表明$B\gtrsim 20\,$ G位于脉冲星和伴星风之间的界面处，那里是射电食开始和结束的地方，也是大多数透镜现象发生的地方。我们没有发现大规模磁场的证据，平均而言，$B_\parallel=0.02\pm0.09\,$ G的出口透镜区。从个别的透镜事件，我们强烈约束小尺度磁结构$σ_B<10\,$毫克，从而排除了一个强大的，但迅速变化的领域的情况。最后，从缺乏减少平均圆极化在同一地区，我们排除了一个强大的，准横场。我们无法确定这个系统中隐藏着一个大磁场的任何可能的情况，这使得脉冲星和伴星风之间的界面性质成为一个谜。我们的方法可以应用到其他显示等离子体透镜的源，包括其他的食双星和快速射电暴，以研究磁场的局部性质。
2018-09-28 astro-ph.HE
Constraining the Pulsar 3D Velocity Distribution: The Impact of Spin-Velocity Alignment
Beijing Normal University（北京师范大学）；Henan Academy of Sciences（河南省科学院）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
本文通过引入自转速度对齐约束，重构了18颗脉冲星的三维速度分布，发现Gamma分布能较好描述速度分布，但数据不足以明确区分模型。研究强调几何假设在群体推断中的重要性。
2026-02-28 astro-ph.HE
Prospects for Constraining the Yukawa Gravity with Pulsars around Sagittarius A*
在银河系中心人马座A*（Sgr A*）的超大质量黑洞（SMBH）周围发现射电双星（PSR），将对引力测试产生重大影响。在本文中，我们预测的Yukawa引力的参数的限制，定时脉冲星周围的Sgr A* 与各种轨道参数。基于一个实际的时间精度的到达时间（TOA），$σ_{\rm TOA}=100\,μ{\rm s}$，在20年的观测中使用了960个TOA，我们的数值模拟表明，当汤川相互作用的范围在$10^{1}$ - $10^{4}\,{\rm AU}$之间变化时，PSR-SMBH系统将改善当前对汤川引力的检验，并且它可以将引力子的质量限制在$m_g \lesssim 10^{-24}\,{\rm eV}/c^2$。
2022-11-12 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Neutron Star Mass-Radius Relation and Dense Matter Equation of State with NICER. I. The Millisecond Pulsar X-ray Data Set
我们介绍了一组深中子星内部成分探测器（NICER）X射线定时观测附近的旋转动力毫秒双星PSR J 0437 -4715，J 0030 +0451，J1231-1411和J2124-3358，选择作为约束质量的目标-通过中子星脉冲热X射线发射的模拟，讨论了中子星的半径关系和稠密物质状态方程。我们描述的仪器，观测和数据处理/减少程序，以及一系列的调查进行，以确保数据集的属性是合适的参数估计分析，产生可靠的约束条件的中子星质量半径关系和致密物质状态方程。我们发现，长期的时间和流量的行为和事件数据的傅立叶域属性不表现出任何异常，可能会对预期的测量产生不利影响。从相位选择光谱，我们发现，从各个脉冲峰的发射是很好地描述了一个单一的温度氢气氛光谱，与PSR J 0437 -4715，其中需要多个温度的例外。
2019-12-12 astro-ph.HE
Constraining the luminosity function parameters and population size of radio pulsars in globular clusters
对银河系射电双星的研究表明，它们的光度分布似乎是对数正态分布。我们调查的一些后果时，发生的一个适用于这个功能的形式人口的球状星团的恒星。我们使用贝叶斯方法来探索约束的平均值和标准偏差的光度函数，以及总数量的，给定一个观察到的样本的下降到一些限制的通量密度，占的测量的通量密度的个别的的集群的方向，以及漫发射。我们应用我们的分析，泰山5，47 Tuccino和M 28，并证明，在合理的假设下，潜在的可观测的恒星的数量应该在95%的可信区间内的$147^{+112}_{-65}$，$83^{+54}_{-35}$和$100^{+91}_{-52}$，分别。波束的考虑将使真实的种群规模增加大约两倍。然而，使用非信息先验，由于通量密度测量的缺乏和质量，约束并不严格。未来星团脉冲星的发现和改进的通量密度测量将允许这种方法被用来更准确地约束光度函数，并比较不同星团之间的光度函数。
2013-02-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining positron emission from pulsar populations with AMS-02 data
正电子的宇宙线通量是由星载粒子谱仪AMS-02高精度测量的。在Geminga和Monogem PWNe周围观测到TeV能量的$γ$射线后，脉冲星风星云（PWNe）对过量正电子（$e^+$）宇宙射线通量有显著贡献的假设得到了巩固。在这项工作中，我们进行了大量的模拟银河系的恒星人口，采用不同的分布，他们在银河系中的位置，固有的物理性质，对发射模型，以克服ATNF目录的不完整性。我们将$e^+$ AMS-02数据与初级宇宙射线与星际介质碰撞产生的次级分量相拟合。我们发现，几个模拟星系有一个脉冲星人口能够解释所观察到的$e^+$流量，通常由几个明亮的来源。我们确定了主导$e^+$通量的恒星的物理参数，并评估了不同假设对径向分布、自旋下降特性、银河系传播情景和$e^+$发射时间的影响。
2021-12-06 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the slow-diffusion zone size and electron injection spectral index for the Geminga pulsar halo
Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（高能物理研究所，中国科学院粒子天体物理重点实验室）
通过HAWC实验数据约束Geminga晕的慢扩散区大小和电子注入光谱指数，结合两区扩散模型得出慢扩散区半径范围及光谱指数上限，验证预测正电子谱与AMS-02测量一致。
2024-02-18 astro-ph.HE
Constraining scalarization in scalar-Gauss-Bonnet gravity through binary pulsars
本文利用密近双星系统中的双星观测结果，导出标量-高斯-邦内（sGB）引力中标量化的强约束。由于标量化的中子星携带非零标量变化，它们在吸气时会发射标量偶极辐射，这加速了轨道衰变。观测结果支持了这样的猜想，即对于观测到的双星，这种辐射要么不存在，要么非常小。利用这一点，我们确定了sGB引力的允许参数范围。我们还将导出的约束转移到sGB引力中的黑洞。事实证明，标量化静态黑洞的最大质量不可能超过大约10到20个太阳质量，这取决于我们对核物质状态方程的初始假设。另一方面，黑洞的标量电荷可以达到相对较大的值，这是潜在的可观察的。
2022-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Pulsar Beaming Fraction with TeV-Selected Galactic Pulsar Wind Nebulae and unidentified TeV Sources
The University of Tokyo（东京大学）；Hiroshima University（广岛大学）；Yamagata University（山形大学）
本文利用TeV选定的脉冲星风 nebulae 和未识别TeV源，估算不同波段和TeV巡天中的束宽分数，发现H.E.S.S.与HAWC/LHAASO之间存在差异，可能与巡天选择效应有关。
2026-04-17 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Constraining Models of the Pulsar Wind Nebula in SNR G0.9+0.1 via Simulation of its Detection Properties using the Cherenkov Telescope Array
SNR G0.9+0.1是银河系中心方向的一个著名的源，由超新星遗迹（SNR）和核心的脉冲星风星云（PWN）组成。我们研究了未来切伦科夫望远镜阵列（CTA）的潜力，模拟SNR G0.9+0.1的观测。我们研究了这个源的空间和光谱特性，并估计了这些测量的系统误差。如果VHE发射区域大于$\sim0.65'$，则源将被解决。还可以区分不同的光谱模型并计算截止能量。系统误差主要由IRF仪器的不确定度决定，特别是在低能时。我们计算了一个年轻的PWN内的SNR使用一个单区的时间依赖轻子模型的演变。我们将该模型应用于模拟CTA数据，发现它将有可能准确地测量截止能量的$γ$射线光谱。拟合的多波长光谱将使我们能够约束的PWN的磁化。相反，纯幂律谱将排除这种模型。最后，我们检查的光谱形状和能量密度的星际辐射场（ISRF）的PWN的参数估计的影响，发现他们没有显着的影响。
2020-09-30 astro-ph.HE
The dynamics of Galactic centre pulsars: constraining pulsar distances and intrinsic spin-down
通过高精度的射电计时观测，我们发现在银河系中心（GC）方向的5颗再循环双星具有异常的自旋周期时间导数（$\dot P$）测量-PSR J1748 $-$ 3009、J1753 $-$ 2819、J1757 $-$ 2745，和J1804 $-$ 2858显示出$\dot P$的负值，并且发现PSR J1801 $-$ 3210具有非常小的$\dot P$值。我们将这些观测到的$\dot P$测量值归因于银河系引力场导致的这些恒星沿其视线（LOS）的加速度。使用银河系质量分布和脉冲星速度的模型，我们约束这些脉冲星的距离，将它们放置在银河系的远侧，提供第一个精确的距离测量到位于该区域的脉冲星，并允许我们考虑沿着这些LOS的电子密度。我们发现新的电子密度模型YMW 16比以前的模型NE 2001更符合这些观测结果。LOS动态进一步约束这些雷达的模型相关固有$\dot P$值，并且它们与其他已知雷达的测量值一致。在未来，对这些和GC附近的其他恒星的独立距离测量将使我们能够更准确地限制银河系的引力势。
2019-04-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the Nanohertz Gravitational Wave Background with an X-ray Pulsar Timing Array from NICER observations
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
利用NICER观测数据对纳赫兹引力波背景进行约束，采用贝叶斯框架分析毫秒脉冲星数据，得出引力波背景上限并探讨X射线定时方法的可行性。
2025-12-19 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the optical emission from the double pulsar system J0737-3039
我们提出了独特的系统J 0737 -3039（由两个天体组成，以下称为PSR-A和PSR-B）的第一次光学观测。使用哈勃太空望远镜上的高级巡天照相机的高分辨率照相机进行的超深光学观测无法检测到系统的任何光学发射，其亮度为m_F435W=27.0和m_F606W=28.3。估计的光通量限制被用来约束最近提出的三分量（两个热的和一个非热的）模型再现XMM-牛顿X射线光谱。它们表明PSR-A的非热幂律分量在低能量下存在断裂，并且与PSR-B表面的预期黑体发射相容。PSR-A磁层的光辐射的相应效率将与其他百万年前的恒星相当，因此表明这个参数可能不会在几百万年的时间尺度上急剧演变。
2012-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the GRB-magnetar model by means of the Galactic pulsar population
大部分的伽马射线暴（GRB）显示出X射线平台期，从瞬发辐射开始不到10^{5} s，被认为是由快速旋转的新生磁星的自旋能量驱动的。在这项工作中，我们使用银河系中子星人口的属性来约束GRB磁星的情况。我们重新分析了2005年1月至2014年8月期间所有具有已知红移的雨燕GRB的X射线平台。从GRB留下的磁星的初始磁场分布出发，利用磁场演化的数值模拟，结合脉冲星布居合成的蒙特卡罗模拟，研究了银河系中GRB磁星布居的演化和性质.我们发现，如果GRB X射线平台是由一个新形成的磁星的旋转能量，银河系磁星人口的当前观测属性是不兼容的GRB场景内形成（无论GRB类型或速率在z=0）。直接的结果是，我们应该允许磁星和“超磁星”的存在，它们具有不同的祖先，与长伽玛暴相关的Ib/c型超新星系统地形成具有更高初始磁场的中子星。我们认为在过去的百万年里（99% c.l.），我们银河系中由伽马射线暴形成的“超磁星”的上限为<16个。这个极限比从长期GRB率中粗略预期的要小一些，尽管非常大的不确定性不允许我们在这方面得出强有力的结论。
2015-10-06 astro-ph.HE
Constraining alternative polarization states of gravitational waves from individual black hole binaries using pulsar timing arrays
脉冲星计时阵列对单个超大质量黑洞双星在其早期螺旋阶段产生的引力波扰动非常敏感。修正的重力理论允许发射重力偶极辐射，相对于低轨道速度的四极辐射，这种辐射增强，使早期的螺旋成为测试修正重力效应存在的理想状态。使用理论不可知论的描述修改后的引力理论的基础上的参数化后爱因斯坦的框架，我们探索的可能性检测偏离广义相对论使用模拟脉冲星定时阵列数据，并提供预测的约束条件，可以实现。我们推广的{ \tt enterprise}脉冲星定时软件，以考虑可能的额外的偏振状态和修改的相位演化，并研究如何准确地模拟信号的参数可以恢复。我们发现，虽然纯偶极模型可以部分恢复纯四极信号，但当使用具有所有极化状态的完整模型时，几乎不可能出现混淆。由于没有信号存在，并使用噪声水平在当代阵列中看到的，我们产生预测的上限，可以放置在替代偏振模式的振幅作为源的天空位置的函数。
2019-04-04 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Milky Way's Pulsar Population with the Cosmic-Ray Positron Fraction
对与附近的恒星相关的TeV晕的观测表明，这些天体向星际介质注入了大量的高能电子-正电子对，从而可能对宇宙射线正电子通量做出了主要贡献。在本文中，我们使用AMS-02合作组测量的宇宙线正电子分数来约束本地脉冲星的人口特征。对于合理的模型参数，我们发现，我们可以得到很好的协议与测量的正电子分数高达$E_e \sim 300 \, {\rm GeV}$的能量。在更高的能量下，正电子分数主要由少量的正电子组成，这使得很难可靠地预测预期正电子分数的形状。低能正电子能谱支持了这样的结论：类星体通常将其总自旋下降功率的大约$η\sim 5-20\%$转移到非常高能量的电子-正电子对的产生中，产生具有硬谱指数$α\sim 1.5-1.7$的这种粒子的谱。这样的转子通常在$τ\sim 10^4 \, {\rm years}$量级的时间尺度上减速。我们的最佳拟合模型中，无线电和伽马射线束从恒星是检测到28%和62%的周围观察者，分别。
2023-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the parameters of the pulsar wind nebula DA 495 and its pulsar with Chandra and XMM-Newton
我们目前的光谱和时间分析的X射线发射的脉冲星风星云DA 495和它的中心对象，J1952.2+2925，建议是脉冲星，使用档案钱德拉和XMM-牛顿数据。J1952.2+2925有一个纯热谱，它既可以用温度为$\approx 215$ eV、发射区半径为$\approx 0.6$ km的黑体模型拟合，也可以用温度为80-90 eV的磁化中子星大气模型拟合。在后一种情况下，热辐射可以来自整个中子星表面，其温度与标准中子星冷却方案一致。我们还对J1952.2+2925非热通量提出了上限。推导出的光谱参数通常与仅基于Chandra数据的已发表的光谱参数兼容，但由于包含XMM-牛顿数据，它们更加准确。没有发现脉动，我们将J1952.2+2925脉冲发射分数的上限定为40%，利用星际吸收距离关系，我们估计了到DA 495的距离，如果J1952.2+2925的发射由大气模型描述，那么DA 495的距离可以高达5 kpc。我们编制了可能的星云多波长光谱，包括无线电数据;它们取决于中心物体的光谱模型。通过与其它脉冲星+风星云系统的比较，我们对J1952.2+2925的自旋下降光度和年龄进行了合理的限制。我们认为费米源3FGL J1951.6+2926可能是J1952.2+2925的$γ$射线对应物。
2015-08-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the dense matter equation-of-state with radio pulsars
射电望远镜为我们理解超核密度的物质提供了一些最重要的限制。到目前为止，这些约束主要是由精确的质量测量的中子星（NS）。通过结合两个质量最大的天体J 0348 $+$ 0432和J 0740 $+$ 6620的单个测量，得到的最大NS质量的下限为1.98 $M_\odot$（99%置信度），排除了大量的状态方程（EOS）。进一步的状态方程的限制，补充其他方法，可能来自测量的转动惯量（MOI）的相对论轨道的双星。双脉冲星PSR J 0737 $-$ 3039 A/B是首次通过脉冲星计时测量MOI的最有前途的系统。回顾这种方法，特别是基于双脉冲星的第一次MeerKAT观测，我们提供了充分的预测到未来的模拟定时观测与MeerKAT和SKA。在分析中，我们第一次考虑了自旋下降的质量损失。我们的研究结果表明，到2030年，MOI测量的准确度为11%（置信度为68%）。然而，如果到2030年，EOS足够为人所知，我们发现双脉冲星将允许7%的Lense-Thirring进动测试，或者提供GR中次领先阶引力波阻尼的$\sim3σ$测量。我们证明，轨道周期短于双脉冲星的双NS系统的潜在新发现，有望在以下方面取得重大进展：这些测量和对NS的约束很重要。
2020-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Simulated Gamma-Ray Pulse Profile of the Crab Pulsar with the Cherenkov Telescope Array
我们提出了模拟的甚高能量（VHE）的伽玛射线光变曲线的蟹状星云脉冲星所观察到的切伦科夫望远镜阵列（CTA）。蟹状星云脉冲星的CTA脉冲轮廓进行了模拟，其具体目标是确定脉冲间位置的准确性。我们用三高斯模板拟合MAGIC望远镜获得的脉冲形状，并重新调整它以适应不同的CTA仪器和观测配置。模拟不同配置的CTA和应科院的微型阵列。北部CTA的配置将提供一个约3倍的精度提高，观测时间与MAGIC（73小时）相当。除非高于1 TeV的VHE谱的行为与我们目前所知的不同，否则需要不合理的长观测时间才能用高能范围子阵列对蟹状星云脉冲星的脉动进行有效检测。我们还发现，一个独立的VHE时序分析是可行的大尺寸望远镜（LST）。CTA将提供一个显着的改善，在确定VHE脉冲形状参数，必要的约束蟹状星云脉冲星的伽马射线发射的理论模型。这样的参数之一是在VHE处的脉冲轮廓中的峰值与在其他能量带中的峰值之间的相位偏移，如果检测到所述相位偏移，则所述相位偏移可以指向发射区域的不同位置。
2016-04-14 astro-ph.HE
Constraining Scattering Medium Geometry with Cyclic Spectroscopy
Green Bank Observatory（格林班克天文台）
通过循环光谱直接测量毫秒脉冲星B1937+21的闪烁参数C1，无需假设脉冲展宽函数形状，从而消除散射延迟估计中的潜在偏差，并排除多种薄屏和厚屏几何模型。
2026-09-02 astro-ph.HE
Constraining the Emission Geometry and Mass of the White Dwarf Pulsar AR Sco using the Rotating Vector Model
我们将标准的射电脉冲星旋转矢量模型应用于白矮星脉冲星AR Sco的光学偏振位置角摆动，如Buckley等人（2017）所获得的那样。由于长占空比的自旋脉动具有良好的信号-噪声比在整个自旋阶段，在中子星射电望远镜相反，我们发现很好的约束值的磁性$α$和观察者的观察方向$ζ$相对于自旋轴。我们发现$\cosα=0.060^{+0.050}_{-0.053}$和$\cosζ=0.49^{+0.09}_{-0.08}$，这意味着具有观察者角度$ζ={60.4^\circ}^{+5.3^\circ}_{-6.0^\circ}$的正交旋转体。旋转器的这种正交性质与由每个自旋周期的两个脉冲组成的光学光变曲线一致，在相位上由$180^\circ$分开。在$ζ\approx i$（$i$是轨道倾角）和一颗充满罗氏瓣的伴星M星的假设下，我们得到了白矮星质量的$m_{\rm WD} = 1.00^{+0.16}_{-0.10} M_\odot$。这些极化建模结果表明，非热发射来自偶极白矮星磁层并靠近恒星，同步辐射（如果可以保持非零俯仰角）是合理的损失机制，标志着AR Sco作为未来理论和观测研究的特殊系统。
2019-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining compactness and magnetic field geometry of X-ray pulsars from the statistics of their pulse profiles
从X射线中子星和磁星观测到的光变曲线反映了辐射发射模式、磁场的几何形状和中子星的致密性。我们研究X射线脉冲轮廓的统计，以约束中子星的紧凑性和磁场几何。我们收集了124颗X射线脉冲星的数据，这些星主要存在于高质量的X射线双星系统中，并根据在一个自旋周期内观测到的峰值数目对它们的脉冲轮廓进行了分类，将它们分为单峰和双峰两类。我们发现，在两组之间的平均分布。我们还计算了由理论模型预测的两个对跖点样点，根据类椭圆形的发射模式发射辐射的概率。然后将这些与两类中观察到的β-淀粉酶的分数进行比较。假设一个黑体发射模式，它是可能的，以限制中子星的紧凑性，如果磁偶极子有任意倾角的脉冲星旋转轴。更现实的双光束模式预测，79%的双光束是双峰独立的紧凑性。如果磁偶极相对于旋转轴的倾角上限为40 ± 4 °，则理论预测与实验数据是一致的。我们还讨论了X射线仪器有限的灵敏度对探测弱脉冲的影响，这降低了探测到的双峰剖面的数量，使得理论预测与数据一致，即使磁偶极子确实具有随机倾角。这表明脉冲轮廓的统计不允许我们约束中子星的紧凑性。与Bulik等人（2003年）之前的声明相反，这些数据也不需要将磁倾角限制在一个狭窄的区间内。
2010-08-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Pulsar Emission Physics through Radio/Gamma-Ray Correlation of Crab Giant Pulses
为了约束巨脉冲（GP）发射机制并检验Lyutikov（2007）的GP发射模型，我们正在对蟹状星云脉冲星进行伽马射线（费米）和无线电波长之间的同时观测。无线电GP和高能光子的到达时间之间的相关性，无论它是否存在，都将使我们能够在GP发射的不同来源之间进行选择，并进一步限制发射物理。我们的首要目标是测试无线电全球定位系统是否是由于无线电发射机制的相干性变化，脉冲星磁层中对创建速率的变化，或波束方向的变化。实现这一目标需要大量的同时无线电GPS和伽马光子。因此，我们组织了一次无线电观测活动，使用了英国Jodrell Bank天文台的42英尺望远镜、140英尺望远镜和100米的Robert C.绿岸天文台（Green Bank Observatory）的伯德绿岸望远镜（GBT）。虽然前两个的观测正在进行中，但在这里，我们提出了在8.9 GHz的高频下使用GBT进行20小时观测的初步结果。这些特殊的观测旨在探测Lyutikov（2007）的GP发射模型，该模型预测频率> 4 GHz的GP应该伴随着能量为1-100 GeV的伽马射线光子。
2010-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the magnetic field in the TeV halo of Geminga with X-ray Observation
最近，高海拔水切伦科夫（HAWC）合作报告了在Geminga脉冲星周围发现TeV晕。TeV辐射被认为是脉冲星注入的电子/正电子从宇宙微波背景光子的逆康普顿散射。与此同时，这些电子不可避免地会通过同步辐射辐射出X射线光子，从而对TeV晕中的磁场提供有用的约束。本文分析了XMM-Newton和Chandra的观测数据，得到了Geminga脉冲星周围$600''$区的扩散X射线通量的上限，该上限为$\lesssim 10^{-14}\rm erg\,cm^{-2}s^{-1}$量级。通过对X射线和TeV观测结果的数值建模，假设注入的电子/正电子各向同性扩散，我们发现TeV晕内的磁场需要为$<1μ$ G，其明显弱于典型的磁场。在星际介质中。弱的磁场加上小的扩散系数从HAWC的观察推断，粒子扩散的玻姆极限可能已经达到TeV晕。我们还讨论了弱X射线发射的替代可能性，如强子起源的TeV发射或特定的磁场拓扑结构，其中弱磁场和一个非常小的扩散系数可能会被避免。
2019-04-25 astro-ph.HE
Constraining the Solution to the Last Parsec Problem with Pulsar Timing
利用脉冲星计时阵列（PTAs）探测到许多螺旋形超大质量黑洞叠加的随机引力波信号可能会在未来十年内发生。通过这次探测，我们将有机会了解通过黑洞双星系统对引力波谱的影响来驱动黑洞双星系统合并的过程。我们使用贝叶斯方法来研究在何种程度上可以区分使用PTA观测引力波发射以外的影响。我们表明，即使在没有检测，这是可能的，把这些动力学效应的保守预测的人口紧密结合的超大质量黑洞二进制有趣的约束。例如，如果我们假设一个相对较弱的信号与少量的束缚双星和较低的黑洞质量与星系质量的相关性相一致，我们仍然发现，模拟阵列的探测不到，在几年内实际上应该达到的灵敏度，不利于引力波主导的演化，优势比为$\sim$ 30：1。这样的发现表明，要么所有现有的天体物理模型的人口紧密结合的双星过于乐观，否则，一些动力学效应以外的引力波发射实际上是占主导地位的双演化，即使在相对较高的频率/小轨道间距探测的PTA。
2015-03-09 astro-ph.HE gr-qc
Distances and moments of inertia of Fermi Pulsars
距离和转动惯量的测量必须是有用的，例如，三维映射的色散和旋转措施，约束核物质状态方程等的距离和转动惯量可以通过拟合的伽马射线光变曲线测量的伽马射线辐射，因为伽马射线发射似乎是由容易计算的物理。（第一原理）理论光变曲线只计算了弱双曲星（光柱附近的电子对产生量远小于Goldreich-Julian [1]的每转），而且精度不够;但是，由于这个计算是由自学成才的数值家完成的，所以一定有可能提高弱双曲星的理论精度，也可以将计算扩展到非弱双曲星。为了邀请装备更好的研究人员的计算工作，我们描述了一个（完全显而易见的）程序来测量弱双星的距离和惯性矩。
2013-10-11 astro-ph.HE
Constraining the magnetic field geometry of the millisecond pulsar PSR~J0030+0451 from joint radio, thermal X-ray and $γ$-ray emission
本研究结合NICER的热X射线观测与射电、$\gamma$射线脉冲数据，用偏心偶极子模型约束毫秒脉冲星PSR~J0030+0451的磁场几何，得到磁倾角约75°、视线倾角约54°，并解释了热点新月形的成因。
2023-09-07 astro-ph.HE
Neutron star parameter constraints for accretion-powered millisecond pulsars from the simulated IXPE data
我们已经模拟了X射线偏振数据，可以获得与成像X射线偏振探测器，当观察吸积动力毫秒双星。我们估计了SAX J1808.4 $-$ 3658所需的曝光时间，以便在所有能量通道上积分的测得的时间相关斯托克斯轮廓中获得不同的精度。我们发现，测量的相对误差强烈地依赖于观测者和发射热点的相对配置。斯托克斯$Q$和$U$参数中的最小相对误差作为观测时间$t$的函数的改进按$1/\sqrt{t}$缩放，并且跨越从200 ks曝光时间的30-90%到500 ks曝光时间的20-60%的范围（在19个相位箱中的数据箱的情况下）。模拟的数据也被用来预测如何准确测量的中子星的几何参数时，可以只建模$Q$和$U$参数，但不是通量。我们发现，观测者的倾角和热点同纬度可以确定优于10度的精度为我们考虑的大多数情况下。这些测量结果可以用来进一步约束中子星的质量和半径时，结合模型的X射线脉冲轮廓。
2021-02-02 astro-ph.HE
Constraining the Galactic millisecond pulsar population using Fermi Large Area Telescope
费米大面积望远镜（Fermi-LAT）最近揭示了我们银河系中大量的伽马射线发射毫秒双星（MSP）。我们的目标是推断银河系人口的伽马射线发射MSP的费米-LAT检测到的样品的属性。我们开发了一个蒙特卡罗模型来预测银河系MSP人口的空间和伽马射线光度分布。基于费米-LAT的估计检测灵敏度，我们将模型群体分为可检测和不可检测的MSP样本。使用极大似然方法，我们比较了可检测的样本，一组36个MSP检测费米-LAT，我们推导出的空间分布和总数量的伽玛射线发射MSP在银河系中的参数。相应的不可检测的样本为我们提供了一个估计的预期漫发射从银河系中未解决的MSP。我们还将我们的方法应用于66个MSP的扩展样本，该样本结合了牢固检测到的MSP和伽马射线源，这些源显示出让人想起MSP的特性。我们的分析首次对银河系MSP种群提供了基于伽马射线的约束。人口的径向尺度长度和垂直尺度高度与基于无线电数据的估计一致。我们的分析表明，MSP不提供任何显着的贡献，各向同性的弥漫伽马射线背景发射。
2013-05-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining Relativistic Bow Shock Properties in Rotation-Powered Millisecond Pulsar Binaries
对不明费米源的多波长追踪极大地增加了已知的银河场“黑寡妇”和“红背”毫秒脉冲双星的数量。专注于他们的旋转供电状态，我们解释了无线电X射线现象在一个一致的框架。我们主张存在两种不同的模式，在其intrabinary冲击方向不同，区分的双峰X射线轨道调制的相位中心起源于温和的相对论多普勒提升。通过建立射电日食的几何模型，我们将激波几何约束为双星倾角和激波距离$R_0$的函数。我们开发了合成的X射线同步轨道光变曲线，并探讨了原型系统B1957+20和J1023+0038上的射电日食约束所允许的模型参数空间。对于B1957+20，从射电日食来看，距离是$R_0 \sim 0.15$ -- $0.3$与伴星中心的距离分数，取决于轨道倾角。使用这些值构建的B1957+20的X射线光变曲线与观察到的X射线光变曲线定性一致，我们发现伴星对激波的掩星影响较小，需要显著的多普勒因子才能产生双峰。对于J1023+0038，射电食意味着$R_0 \lesssim 0.4$，而X射线光变曲线表明$0.1\lesssim R_0 \lesssim 0.3$（来自脉冲星）。在模型参数空间的退化鼓励进一步的发展，包括运输的考虑。一般来说，沿着冲击的基本电子幂律指数的空间变化应产生能量依赖的光变曲线的形状，激励未来的X射线相位分辨光谱研究，以探测未知的物理脉冲星风和相对论冲击加速。
2017-03-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining nonperturbative strong-field effects in scalar-tensor gravity by combining pulsar timing and laser-interferometer gravitational-wave detectors
脉冲星计时和引力波（GW）探测器是研究强场区域引力理论的极好实验室。在这里，我们结合这些工具来测试单标量张量理论的Damour和Esposito-Far{è}se（DEF），预测非微扰标量化现象的中子星（NS）。首先，应用马尔可夫链蒙特卡罗方法，我们利用由NS和白矮星组成的五个双星系统的脉冲星定时观测中偶极辐射的缺失，以及NS的十一个状态方程（EOSs），导出DEF标量张量理论的两个自由参数的最严格约束。由于双星脉冲星的边界取决于NS质量和EOS，我们发现目前的脉冲星定时观测留下了标量化窗口，即，标量化仍然可以突出的参数空间区域。然后，我们调查，如果这些标量化窗口可以被关闭，如果脉冲星定时约束可以改善激光干涉仪GW探测器，当自发（或动态）标量集在早期（或晚期）阶段的二进制NS（BNS）的演变。对于携带恒定标量电荷的BNS的早期螺旋，我们采用Fisher矩阵分析来表明，Advanced LIGO可以改善某些EOS的脉冲星定时约束，而下一代探测器，如宇宙探测器和爱因斯坦望远镜，将能够改善所有11个EOS的这些界限。使用BNS的后期螺旋，我们估计，对于一些正在考虑的EOS的动态标量化的发病可以发生足够早，以改善DEF参数的约束，通过结合五个二进制的BNS。因此，在不久的将来，脉冲星定时和地面上的GW的直接观测的互补性将是非常有价值的，在强场制度的引力理论探索。
2017-09-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Modeling the broadest spectral band of the Crab nebula and constraining the ions acceleration efficiency
虽然人们普遍认为脉冲星风星云（PWNe）的射电到极高能$γ$射线的电磁波谱都来自轻子，但脉冲星风中是否存在质子（或更一般的离子）并在PWN中进一步加速，这一点仍有待商榷。最近通过探测西藏AS $γ$和HAWC实验扩展的原型PWN螃蟹的宽带光谱超过100 TeV，可能有助于限制离子的加速效率。在这里，我们模拟最宽的能量谱的螃蟹，发现宽带光谱可以解释的一个区域轻子模型，其中的电子/正电子产生的辐射从无线电软$γ$ -射线通过同步过程，同时产生的GeV-TeV $γ$ -射线通过逆康普顿散射，包括同步自康普顿过程。在这个轻子模型的框架中，转换成高能质子的能量的分数被限制在$0.5\ (n_{\rm t}/10\ {\rm cm}^{-3})^{-1}$ %以下，其中$n_{\rm t}$是蟹状星云中的目标气体密度。然而，如果仅使用$γ$射线，则该分数可以高达$7\ (n_{\rm t}/10\ {\rm cm}^{-3})^{-1}$ %。
2020-08-04 astro-ph.HE
Hybrid Pulsar-Magnetar Model for FRB 20191221A
我们发现，216.8 $\pm$ 0.1 ms的周期性报告的快速射电暴（FRB）20191221 A是非常约束的突发模型。高精度的爆发周期性（优于1/10 $^3$）和2\%的占空比（爆发持续时间和爆发间隔的比率），建议一个脉冲星样的旋转光束模型的观察活动;无线电波产生沿开放领域线内$\sim 10^7$厘米的中子星表面，和光束周期性地扫过观察者作为恒星旋转。根据这张照片，FRB 20191221 A是一个因子$\sim 10^{12}$放大版的银河系恒星，有一个主要的区别：而恒星将旋转动能转换为电磁波，20191221 A的爆发需要将磁能转换为辐射。
2023-01-05 astro-ph.HE
Prospects of constraining the dense matter equation of state from the timing analysis of pulsars in double neutron star binaries: the cases of PSR J0737-3039A and PSR J1757-1854
双中子星双星中自旋中子星的Lense-Thirring效应对轨道的近星点推进有贡献。这个额外的项涉及到中子星的转动惯量。另一方面转动惯量取决于中子星的质量和自旋，以及物质的状态方程。如果双中子星双星中至少有一颗是射电脉冲星（速度越快越好），那么精确的计时分析就可以估算出Lense-Thirring效应对近星点推进的贡献，从而测量出脉冲星的转动惯量。结合脉冲星的转动惯量、质量和自旋的知识，将对状态方程给出一个新的约束。双中子星双星中的脉冲星是最适合这一目的的，因为短的轨道和适度高的偏心率使透镜-瑟林效应显著，而潮汐效应可以忽略不计（不像主序星或白矮星双星的脉冲星）。最有前途的产品是PSR J 0737 - 3039 A和PSR J1757-1854。由于自转角动量矢量与轨道角动量矢量之间的不重合而引起的双星自转进动影响了Lense-Thirring效应对近星点推进的贡献。PSR J 0737 - 3039 A和PSR J1757-1854都探索了这种效应，由于这两种棱镜的未对准角都很小，因此Lense-Thirring项的变化不大。然而，为了从观测到的近星点推进速率中提取出透镜-瑟林效应，更精确的计时解决方案，包括精确的自行和距离测量是必不可少的。
2018-02-08 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Constraining ultralight dark matter using the Fermi-LAT pulsar timing array
本研究首次利用Fermi-LAT观测的29颗毫秒脉冲星组成的伽马射线PTA测试四种ULDM效应，未发现显著信号，并在95%置信水平下对参数设置约束，为射电PTA和直接探测提供补充检验。
2023-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining the ellipticity of millisecond pulsars with observed spin-down rates
一颗自转轴不对称的中子星（NS）可以发出连续的引力波（GW）信号。射电毫秒双星和吸积射电毫秒双星的自旋频率及其分布提供了GW辐射的证据，是探测高频GW信号的理想探针。一般认为，MSPs起源于回收过程，在这个过程中，NS从施主星吸积了物质和角动量。吸积物质将被固定在南北地壳深部的赤道压缩磁场带限制在极帽区，形成“磁山”。假设包括PSR J1023+0038在内的三个过渡性MSPs的自旋下降速率是吸积力矩、螺旋桨力矩和GW辐射力矩的组合贡献，本文试图用观测到的自旋下降速率来约束MSPs的椭圆率.假设NS的一些规范参数，三个过渡MSP和10个redback的椭圆度估计为$ε=(0.9-23.4)\times 10^{-9}$。三种过渡型MSP的电介电常数均在$η=(1.2-15.3)\times 10^{-31}~\rm s$范围内，与吸积率呈理想的幂律关系。这些源发出的GW信号的特征应变（$h_{\rm c}=(0.6-2.5)\times10^{-27}$）明显超出了aLIGO的灵敏度范围。我们希望像爱因斯坦望远镜这样的第三代GW探测器可以在未来捕获来自这些源的GW信号。
2020-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Galactic Population of Young Gamma-ray Pulsars
我们已经模拟了银河系的年轻恒星人口，并与费米LAT样本进行了比较，限制了这些自旋动力物体的出生特性，光束和演化。利用与观测到的自旋和脉冲特性分布相一致的定量检验，我们发现短诞生周期P_0 ~ 50 ms和产生于外磁层的γ射线束是强优先的。模拟的无线电探测和无线电安静的对象的相对数量与数据吻合得很好。虽然样本是本地的，外推到整个银河系意味着伽玛射线脉冲星出生率1/（59年）。这被证明是在很好的协议与估计的银河系核心崩溃率和当地密度的OB恒星祖先。如果费米LAT观测持续10年，我们给出了预期的年轻脉冲星探测的数量的预测。与尚未解决的毫秒星的潜在重大贡献相比，我们发现年轻的毫秒星对银河伽马射线背景的贡献很小。
2010-11-24 astro-ph.HE
Constraining the Polarization Content of Gravitational Waves with Astrometry
引力波扰乱光子的路径，影响来自恒星的光的飞行时间和到达方向。脉冲星定时阵列可以通过测量无线电脉冲飞行时间的变化来探测引力波，而盖亚等天体测量任务可以通过恒星场视位置的时变变化来探测引力波。就像引力波在来自不同天空位置的恒星的脉冲到达时间中赋予一种特征相关模式一样，星光的偏转在整个天空中也是类似的相关。在这里，我们计算的天体测量相关模式的偏振态的替代理论的重力的整个范围内，并分解成矢量球谐的天空平均相关模式。我们发现，张量和矢量偏振态产生相等的电力和磁型矢量球谐函数，而标量模式只产生电型相关。测量到的电和磁类型相关性的任何差异都将代表对爱因斯坦引力的明显违反。矢量和纯量纵模的角相关函数在小角距处显示出与脉冲星计时相似的增强响应。
2018-05-17 astro-ph.HE gr-qc
Young and middle age pulsar light-curve morphology: Comparison of Fermi observations with gamma-ray and radio emission geometries
由于费米大面积望远镜自2008年6月以来收集了大量的伽马射线脉冲星光子，现在可以通过比较模拟和观察到的光变曲线形态特征来约束伽马射线几何模型。我们假设真空延迟偶极脉冲星磁场和测试模拟和观察形态光变曲线特性的框架内的两极发射几何形状，极帽（PC），无线电，和槽隙（SG），和外间隙（OG）/单极焦散（OPC）的发射几何形状。我们比较了模拟和观测/估计的光变曲线形态参数作为可观测和不可观测脉冲星参数的函数。PC模型给出了LAT脉冲星光变曲线形态的最差描述。OPC最好地解释了所观察到的伽马射线峰的多重性和形状类。OPC和SG模型分别描述了观测到的低峰和高峰分离的伽马射线峰分离分布。这表明OPC几何形状最好地解释了单峰结构，但不能将SG模型框架中预测的广泛分离的峰描述为来自两个磁半球的发射。的OPC无线电滞后分布显示出较高的协议与观测表明，假设极地无线电发射，伽马射线发射区可能位于外磁层。在OPC的框架内，模拟和LAT估计之间的较大一致性表明OPC模型最好地预测了所观察到的各种剖面形状。更大的协议之间的意见和OPC模型联合需要解释丰富的0.5分离峰与两极发射几何形状，要求薄的OPC间隙来解释单峰几何形状，但强调需要两极焦散发射几何形状来解释广泛分离的峰。
2016-02-01 astro-ph.HE
Searching for $γ$-ray emission from LOTAAS pulsars
低频阵列（LOFAR）最近进行了一项调查（LOFAR捆绑阵列全天空调查; LOTAAS），发现了73个新的双星。为了研究这类双星的性质，我们利用费米伽马射线空间望远镜（Fermi Gamma Ray Space Telescope，简称Fermi）上的大区域望远镜（LAT）的全天巡天观测数据，寻找它们的$γ$射线对应物，分析了70颗LOTAAS双星的LAT数据（不包括两颗毫秒双星和一颗已知自旋周期最长的23.5s双星）。我们找到了PSRJ 1017 $+$ 30的一个候选对应物，一旦它的定时解可用，就应该搜索它以获得$γ$射线脉动信号。对于其它LOTAAS谱仪，我们导出了它们的0.3 - 500GeV通量上限。为了将LOTAAS双星与已知的$γ$射线双星进行比较，我们还计算了Fermi LAT第四源星表中112颗$γ$射线双星的0.3 - 500 GeV的通量，并根据$γ$射线双星的性质，计算了LOTAAS双星的自旋下降光度上限。上限不是很严格，但有助于说明大多数LOTAAS天体可能具有$< 10^{33}$ erg s $^{-1}$自旋向下的光度，并且不能用费米LAT探测到。
2020-08-27 astro-ph.HE
Millisecond Pulsar Kicks Cause Difficulties in Explaining the Galactic Center Gamma-Ray Excess
来自银河系中心的无法解释的过量伽马射线发射已经困扰了天文学家近十年。有两种理论试图解释这种过剩的起源：自我湮灭的暗物质粒子或尚未解决的射电毫秒双星。我们研究了脉冲星起源的GeV过剩使用N体模拟的可扩展性。我们在一个真实的动力学环境中模拟了毫秒类星体：（i）类星体诞生于我们银河系的已知恒星质量分量;（ii）类星体被赋予出生速度踢，这是从两个不同的研究中经验性地观察到的（或者，为了比较，没有踢）;（iii）类星体在与观测一致的银河系引力势中演化。在1 Gyr内模拟了多个群体的雷达（具有不同的速度反冲）。利用最终的γ射线空间分布，我们构建了合成的γ射线表面亮度轮廓。通过与已发表的费米-LAT表面亮度剖面的比较，我们的脉冲星模拟无法再现隆起中心度的集中发射，尽管没有出生速度反冲的模型接近数据。我们认为添加剂组合我们的（原始MSP）模拟与模型，在那里沉积从被摧毁的球状星团的凸出，和一个简单的模型，在核星团中产生的沉积。我们可以合理地再现测量的中央伽玛射线表面亮度分布Horiuchi和合作者使用这些模型的几种组合，但我们不能再现测量的分布迪毛罗与任何组合的模型。我们的配合提供了限制潜在的途径来解释使用MSP的伽马射线过剩。
2022-05-06 astro-ph.HE
