Milky Way globular clusters in gamma-rays: analyzing the dynamical formation of millisecond pulsars
球状星团(GC)是一个演化的恒星系统,包含了大量的毫秒双星(MSP),它们是有效的伽马射线发射体。这种发射的观测可以被用来作为一个强大的工具,探索动力学过程,导致在GC的二元系统的形成。在这项工作中,9年的费米大面积望远镜的数据被用来调查从银河系中的所有GC的伽马射线发射。发现23个γ射线亮星团,其中2个以前从未报道过。有人还发现,磁制动可能有一个较小的影响,在富含金属的GC中的二元系统的形成率比以前建议的,而一个大的值的两体相遇率似乎是一个必要条件。第一次结合伽马射线数据探索了每一个形成的双星的相遇率的影响,证明如果这个数量非常高,双星系统将在有时间演化成MSP之前被摧毁,从而减少GC中MSP的总数。即使对于光学范围约为0.5度的星团,也没有发现扩展发射;它们都是空间上与GC的光学核心一致的点状源,支持了先前的X射线结果,即较重的物体通过动力学摩擦沉入星团的核心。外推这些结果超紧凑的矮星系的可能性进行了讨论,因为这些系统被认为是GC和矮星系之间的中间情况。
2019-03-27 astro-ph.HE
Absorption Features in the X-ray Spectrum of an Ordinary Radio Pulsar
绝大多数已知的非吸积中子星(NS)是旋转供电的无线电和/或伽马射线天体。到目前为止,它们的多波长光谱都可以用热和非热连续模型来描述,没有出现谱线。然而,光谱特征在少数外来的NS中被发现,并被认为是其独特特征的表现。在这里,我们报告的X射线光谱的普通旋转供电的射电脉冲星,J1740+1000的吸收功能的检测。我们的发现弥合了恒星和其他更奇特的NS光谱之间的差距,这表明这些特征在NS光谱中比迄今为止所认为的更常见。
2012-08-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
ASTRO-H White Paper - Accreting Pulsars, Magnetars, and Related Sources
作为大质量恒星演化的终点,中子星是一种神秘的天体,其特征是极其密集和奇异的核物质、含有正电子(反物质)的磁层、快速旋转和超强磁场。这种极端的环境提供了一个可访问的天体物理实验室,以在地球上无法达到的条件下研究物理学,并解决与以下有关的一系列基本问题:恒星演化的后果和大质量恒星的强烈爆炸,宇宙中一些最奇特和最有磁性的恒星的状态方程和物理学,我们银河系及其他地区最强大的粒子加速器的运作,以及尚未被探测到的引力波的来源。最近的观测揭示了各种各样的中子星,包括被称为“磁星”的超强磁化中子星,以及不寻常类型的吸积X射线中子星。在这份白皮书中,我们强调了即将到来的X射线任务ASTRO-H在研究这些高度磁化的中子星方面的前景。
2014-12-03 astro-ph.HE
Analyzing the Galactic pulsar distribution with machine learning
我们探索通过机器学习推断银河系中子星种群属性的可能性。特别是,在本文中,我们专注于他们的动力学特性,并表明,人工神经网络是能够估计高精度的参数,控制当前的位置的一个模拟人口的mockpopulationsofmartars。为了这个目的,我们实现了一个简化的人口合成框架(选择偏差在这个阶段被忽略),并集中在出生踢速度分布和出生距离银河平面的分布。通过改变这些并及时发展脉冲星轨迹,我们生成了一系列用于训练和验证适当结构的卷积神经网络的模拟。我们证明,我们的网络是能够恢复的参数,约$10^{-2}$的平均相对误差的踢速度和银河系的高度分布。我们讨论了我们的理想化的方法的局限性,并研究了一个玩具问题,引入选择效应的现象学的方式,将观察到的自行216孤立的行星。我们的分析强调,将具有精确自行测量的中子星样本增加$\sim$ 10倍,这是平方公里阵列未来的突破之一,我们可能成功地通过机器学习以高精度约束银河系中中子星的出生空间和反冲速度分布。
2021-06-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for strange quark matter objects in exoplanets
强子物质的真正基态可能是奇异夸克物质。因此,观测到的中子星实际上可能是奇异的夸克星,而不是中子星。然而,由于奇异夸克星和中子星在宏观上的相似性,SQM假说的证伪仍然是一个难题。在这里,我们提出了一个有希望的方法来探测奇异夸克物质的存在。在SQM假说的框架下,奇异夸克矮星甚至奇异夸克行星也可以稳定存在。注意到SQM行星不会潮汐中断,即使当他们得到非常接近他们的主恒星,由于其极端紧凑,我们认为,我们可以确定SQM行星通过搜索非常接近太阳系外行星系统中的行星。特别是,我们应该关注轨道半径小于$\sim 5.6 \times 10^{10}$ ~cm、周期小于$\sim 6100$ ~s的可能脉冲星行星。在目前探测到的围绕正常主序星的$\sim 2950$系外行星中进行了彻底的搜索,未能识别出任何符合SQM标准的稳定近距离物体,即位于正常物质行星的潮汐破裂区域。然而,轨道半径为$\sim 6 \times 10^{10}$ ~cm,轨道周期为$7837$ ~s的脉冲星行星PSR J 1719 - 1438 B被认为是一个很好的候选者。
2017-09-13 astro-ph.HE
Timing and Spectral properties of Be/X-ray pulsar EXO 2030+375 during a Type I outburst
我们目前的结果从宽带的时间和光谱特性的EXO 2030+375使用朱雀观测的研究。脉冲的周期为41.41秒和强能量依赖的脉冲轮廓清楚地检测到高达~100千电子伏。在高达~70 keV的曲线中观察到窄的下降。在几个阶段的配置文件中,直到这样高的能量范围内的突出的倾角的存在是以前没有见过的。在较高的能量,这些下降逐渐消失,并出现单峰的轮廓。1.0-200.0 keV的宽带谱被发现是很好地描述的部分覆盖高能量截止幂律模型。在脉冲星光谱中还探测到几条低能发射线。我们使用中性以及部分电离吸收剂与上述连续模型拟合光谱,得到类似的参数值。用部分电离的吸收剂部分覆盖导致稍微更好的拟合。在最佳拟合模型中,光谱拟合不需要任何回旋特征。为了研究倾斜时光谱参数的变化,我们进行了脉冲相位分辨光谱学。在下降期间,与其他脉冲相位相比,估计附加柱密度的值较高。当使用部分电离的吸收体时,电离参数的值在下降处也较高。这可能是在更高能量时出现下降的原因。没有其他光谱参数显示任何系统的变化与脉冲星的脉冲相位。
2013-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsar Wind Nebulae and Cosmic Rays: A Bedtime Story
脉冲星风星云在产生我们当地观测到的宇宙射线光谱中所扮演的角色仍然模糊不清,但却很有趣。脉冲星风星云与SNRs一起诞生和演化,SNRs是银河宇宙射线加速的有利场所。因此,它们经常使从SNR看到的伽马射线发射的解释复杂化。然而,脉冲星风星云也可能对局部宇宙射线谱有直接贡献,特别是轻子成分。本文从观测的角度回顾了目前对脉冲星风星云及其与宇宙射线产生的联系的看法。它还考虑了未来的技术和分析现有数据的新方法如何帮助我们更好地解决相关的理论问题。将用VHE(E > 100 GeV)伽马射线观测站VERITAS的最新结果说明一些关键点。
2014-11-10 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
A polarimetrically oriented X-ray stare at the accreting pulsar EXO 2030+375
本文利用 IXPE 等对吸积脉冲星 EXO 2030+375 进行偏振观测,发现其偏振度远低于理论预期,并通过几何建模揭示磁轴接近视线方向,表明复杂吸积几何与引力光线弯曲共同影响源行为。
2023-05-25 astro-ph.HE
Gamma-ray pulsars: a gold mine
最有活力的中子星,由它们的自转提供能量,能够产生从射电到伽马射线的脉冲辐射,能量接近TeV。这些恒星是充满活力和强大的粒子加速器宇宙的一部分,利用其独特的快速旋转和强大的磁场将粒子加速到超相对论速度。这些恒星的极端性质提供了一个极好的试验场,超越地球的经验,为核,引力和量子电动力学物理学。费米伽马射线太空望远镜最近发现了大量的伽马射线天体。高能伽马射线使我们能够探测中子星的磁层和这种奇异环境中的粒子加速。我们回顾了这一领域的最新进展,首先简要概述了旋转动力的磁层星的性质和奥秘,然后更详细地讨论伽马射线观测和磁层模型。
2015-09-29 astro-ph.HE
SQM stars around pulsar PSR B1257+12
继1991年Wolszczan发现脉冲星PSR B 1257 +12周围的行星之后,目前已发现了200多个行星系中的300多颗行星,因此Wolszczan的发现意义不可低估。在本文中,我们的目标是说服读者,伴随脉冲星PSR B1257+12的物体比迄今为止想象的更奇特。它们可能不是普通的行星,而是矮奇异夸克星,而脉冲星可能是标准质量的夸克星,而不是中子星。如果是这样的话,这将表明奇异夸克物质是物质的基态。
2010-10-11 astro-ph.EP astro-ph.HE
Irradiated Pulsar Planets and Companions as 511 keV Positron Annihilation Line Sources
本研究通过MEGAlib模拟证实致密毫秒脉冲星双星的伴星是511 keV湮灭线源,该信号具轨道调制特征,可用于表征脉冲星伴星、识别束流未扫过地球的脉冲星,还可能解释银心511 keV光子超量并需结合LISA开展联合研究。
2025-09-03 astro-ph.HE
The emission geometry of pulsars with interpulses
利用FAST观测23颗中介脉冲脉冲星并以RVM分析偏振轮廓,确定其磁极来源、光束填充因子及主脉冲与中介脉冲的辐射高度差异。
2025-03-18 astro-ph.HE
Pulsar timing irregularities and the Neutron Star interior in the era of SKA: An Indian Outlook
有两种类型的时序不规则性出现在雷达上:毛刺和时序噪声。这两种现象都可以帮助我们探测这些奇异物体的内部。本文简要介绍了脉冲星定时不规则性的观测和理论方面的情况,以及印度对这些现象进行调查的主要结果。介绍了印度利用平方公里阵列(SKA)监测年轻中子星方案的相关性,突出了印度中子星界对即将开展的SKA工作可能作出的贡献。
2022-07-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Detection of pulsar beams deflected by the black hole in Sgr A*: effects of black hole spin
一些银河系模型预测在我们的银河系中心附近有大量的射电望远镜。来自这些恒星的光束可能会被认为位于银河系中心的超大质量黑洞(SMBH)强烈偏转并到达地球。早期的工作假设史瓦西SMBH提供了边际机会,观察这种奇异的现象与目前的望远镜和良好的机会与未来的望远镜。这里我们计算旋转SMBH的可观测性几率。我们发现,观测的估计不受SMBH自旋的影响,但偏转脉冲的脉冲星定时分析可能能够提供一个估计的中心黑洞的自旋。
2012-06-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Magnetic Field of the Ultraluminous X-ray Pulsar M82 X-2
最近在M82中的超亮X射线源X-2中探测到脉动。这颗新发现的脉冲星被描述为一颗普通的中子星,其磁场为1 TG,并在爱丁顿速率以上吸积,而它又被描述为一颗类磁星的脉冲星,其磁场为100 TG,并在量子极限以上。我们在这里表明,这种X射线源在任何意义上都不是外来的。沿着场线的吸积的标准方程预测,对于所测量的自旋周期$P_S$和上自旋速率$\dot{P_S}$,各向同性X射线光度$L_X$必须接近爱丁顿极限(即,$L_{X}\approx 3.5\times 10^{38}$ ~erg~s $^{-1}$);并且不依赖于$P_S$的表面磁场$B$必须是适度的(即,$B_*\approx 1-10$ TG)。观测到的更高的光度可以用我们方向上发生的中等数量的几何光束来解释。其他超亮X射线源也可能是具有类似物理特性的普通类星体,但由于发射必须发生在对观察者有利的角度,我们预计未来很少会发现这样的类星体。
2016-06-21 astro-ph.HE
Observational Relationship between Spectral Properties of Gamma-ray and X-ray Emissions from Pulsars
National Tsing Hua University(国立清华大学)
研究脉冲星伽马射线与X射线辐射特性相关性,发现伽马射线辐射功率与非热X射线辐射功率相关,提示不同辐射机制与粒子能量分布的联系。
2026-01-20 astro-ph.HE
The Mode Switching in Pulsar J1326$-$6700
本文利用Parkes 64 m射电望远镜1369 MHz的观测数据,对脉冲星J1326 $-$ 6700的模式转换进行了详细的研究。在异常模态期间,中心和尾部分量的发射变得非常弱。与此同时,领先的发射向更早的经度移动了近2°,并且通常在这个位置停留不到一分钟。正常模式的平均磁通密度几乎是异常模式的5倍。我们的数据显示,PSR J1326 $-$ 6700的85%时间处于正常模式,15%时间处于异常模式。模式时间尺度的本征分布可以用威布尔分布很好地描述,它在模式切换中表现出一定的记忆性。此外,在脉冲星J1326 $-$ 6700的模式转换中还发现了准周期性。基于运动学效应估计的延迟发射高度表明,异常模式可能起源于比正常模式更高的高度。
2020-11-11 astro-ph.HE
The stochastic X-ray variability of the accreting millisecond pulsar MAXI J0911-655
在这项工作中,我报告的随机X射线可变性的340赫兹吸积毫秒脉冲星MAXI J 0911 -655。通过分析XMM-牛顿和NuSTAR天文台的定点观测,我发现该源在$0.01-10$ Hz范围内表现出宽带有限的随机变化,在$0.4-3$ keV能带中的总分数变化为$\sim24\%$ rms,在$3-10$ keV能带中增加到$\sim40\%$ rms。此外,还发现了一对谐波相关的准周期振荡。在$62$ mHz和$146$ mHz的频率之间观察到该谐波对的基频。像带限噪声一样,QPO的振幅作为能量的函数显示出急剧增加,这表明它们具有相似的起源,这可能是内部吸积流。基于它们的能量依赖性和它们与噪声项的频率关系,QPO被识别为低频振荡,并根据Lense-Thirring进动模型进行了讨论。
2017-02-14 astro-ph.HE
The $\textit{False Widow}$ Link Between Neutron Star X-ray Binaries and Spider Pulsars
过渡毫秒双星(tMSP)的发现为中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)构成了向毫秒双星(MSP)演化的部分途径提供了确凿的证据。红背和黑寡妇“蜘蛛”星是双星MSP的一个子类,它们通过烧蚀“吞噬”它们的同伴--通过烧蚀,物质被脉冲星风从恒星表面升起。除了减少伴星的质量外,烧蚀还引入了可观察到的特征,例如在足够高的倾角下观察到的系统中的扩展,能量依赖和不对称的日食轮廓。在这里,我们提出了一个详细的研究和比较的X射线日食的两个NS LMXB; $\textit{Swift}$ J1858.6 $-$ 0814和EXO 0748 $-$ 676。在这两个LMXB中观测到的一些X射线食特征与食红背星和黑寡妇星的射电食特征相似,表明它们也可能拥有烧蚀的伴星。X射线照射或脉冲星风可以驱动消融。我们进行轨道相位分辨光谱两个LMXB映射柱密度,电离和覆盖的物质流出的分数。由此,我们推断在这两个系统中的伴星周围存在高度电离和cloudlated烧蚀的材料。我们将经历消融的LMXB称为$\textit{false widows}$,并假设消融开始于LMXB阶段,推测它们可能是红背星系的祖先。因此,假寡妇可以提供LMXB和蜘蛛网络之间的联系。在非吸积状态下的无线电脉动的检测可以支持这一假设。
2023-01-31 astro-ph.HE
Strengthening the bounds on the r-mode amplitude with X-ray observations of millisecond pulsars
r模式振荡已被证明具有限制快速自旋中子星的组成的巨大潜力。由于它们的高旋转速率,如果可以推断出它们的表面温度,毫秒级恒星(MSP)提供了一个独特的平台来限制这种振荡的性质。我们提出了我们的档案X射线数据的一些MSP,以及最近的XMM牛顿观测PSR J1810+1744和PSR J2241-5236的调查结果。使用中子星大气(NSA)模型,并考虑到各种不确定性,我们提出了这些源的表面温度的新的界限。因此,我们显着加强以前的界限的r-模式振荡的振幅在毫秒脉冲,并找到严格的值低至$α\lesssim 3 \times 10^{-9}$。这比中子星的标准饱和机制所能提供的要低三个数量级,而标准饱和机制需要内部有非常强的耗散,这强烈地表明这些源的结构复杂或成分奇特。在这样低的温度下,源甚至可能在不稳定区域之外,考虑到各种不确定性,我们获得了一个简单的频率范围,低于该频率范围,在旋转较慢的恒星中排除了r模式。
2020-10-20 astro-ph.HE
A detailed X-ray investigation of PSR J2021+4026 and $γ$-Cygni supernova remnant
利用~140 ks XMM-Newton观测和~56 ks Chandra档案数据,研究了射电宁静$γ$射线脉冲星PSR J2021+4026周围的场。通过对脉冲谱的分析,我们发现这种X射线脉动是纯粹的热脉动,这表明这种脉动起源于旋转的中子星表面的一个含$T\sim3\times10^{6}$ K的热极帽。另一方面,在硬波段占主导地位的脉冲星辐射的幂律分量是来自脉冲外相位,这可能来自脉冲星风星云。在重新分析钱德拉数据时,我们证实了从脉冲星向西延伸约10角秒的弓形激波星云的存在。这个星云特征的方向表明脉冲星可能正在向东移动,这与从超新星遗迹(SNR)G78.2+2.1的名义几何中心外推到当前脉冲星位置的推测自行一致。对于G78.2+2.1,我们的深度XMM-牛顿观测还可以研究具有优越光子统计的中心区域和东南区域的部分区域。SNR的色谱柱吸收与PSR J2021+4026的色谱柱吸收相当,这支持它们之间的相关性。两个被测区域的剩余辐射都处于非平衡电离状态。此外,这两个区域在冲击加热后的经过时间明显短于Sedov年龄G78.2+2.1。这可能表明,反向冲击不久前已经到达中心。除了PSR J2021+4026和G78.2+2.1之外,我们还偶然地从这个XMM-牛顿观测中探测到了一个类似X射线闪光的事件XMM J202154.7+402855。
2014-11-09 astro-ph.HE
The Peculiar Evolutionary History of IGR J17480-2446 in Terzan 5
球状星团Terzan 5中的低质量X射线双星IGR J17480-2446拥有一颗11 Hz吸积脉冲星。这是第一个在一个球状星团中发现的天体,其中脉冲星以如此低的速度旋转。吸积脉冲星是异常的,因为它的特性与银河系LMXB中其他五个已知的缓慢吸积脉冲星非常不同。11 Hz脉冲星的许多特征与吸积毫秒脉冲星非常相似,以>100 Hz的频率旋转。了解这种异常是有价值的,因为IGR J17480-2446可能是迄今为止发现的唯一一颗正在成为吸积毫秒脉冲星的吸积脉冲星。首先,我们验证了中子星(NS)在IGR J17480-2446确实是旋转了仔细分析X射线数据与相干定时技术,占定时噪声的存在。然后,我们研究了目前的洛希瓣溢出时代和前两个自旋下降的时代占主导地位的磁偶极子辐射和恒星风吸积。我们发现IGR J17480-2446很可能是一颗轻度再循环的脉冲星,并认为它在最近的一段时间内开始了一个自旋上升阶段,持续时间不到10^7年。我们还发现,当考虑新生NS的典型参数时,双星的总年龄令人惊讶地低(<10^8年),并提出不同的方案来解释这种异常。
2012-05-06 astro-ph.HE
AGILE and Fermi Observations of the Soft Gamma-Ray Pulsar B1509-58
本文给出了PSR B1509-58的2.5年AGILE观测结果和相同时间间隔的费米观测结果。在30 MeV以上的AGILE光变曲线的调制显著性处于5 sigma置信水平,并且光变曲线示出了在无线电峰值之后达到其最大$0.39 \pm 0.02$周期的宽的不对称第一峰值加上在$0.94 \pm 0.03$处的第二峰值。脉冲通量的伽马射线光谱能量分布很好地描述了幂律(光子指数$α=1.87\pm0.09$)与一个显着的截止在100 MeV以下,代表迄今为止在伽马射线天体中观察到的最软的频谱。PSR B 1509 -58光谱中不寻常的软破裂在极帽模型的框架下被解释为该脉冲星强磁场中奇异光子分裂过程的特征。在一个外间隙的情况下,或两极焦散模型,更好的约束的几何形状的发射将需要从无线电波段,以建立所需的条件模型,以重现AGILE光变曲线和光谱匹配的偏振测量。
2011-11-01 astro-ph.HE
AGILE observations of PSR B1509-58: a new class of highly magnetized, 'soft' gamma-ray pulsars?
我们介绍了PSR B1509-58的2.5年AGILE观测结果。在30 MeV以上的光变曲线的调制显著性处于西格玛置信水平,并且光变曲线类似于先前由\comp发现的高达30 MeV的光变曲线:在无线电峰值之后达到其最大值0.39 +/- 0.02个周期的宽的不对称第一峰值加上在0.94 +/- 0.03处的第二峰值。脉冲通量的γ射线谱能量分布符合幂律(光子指数α =1.87 ± 0.09),其截止能量E_c=81 ± 20 MeV,是迄今为止观测到的γ射线谱中最软的。PSR B 1509 -58光谱中不寻常的软破裂在极帽模型的框架下被解释为该脉冲星强磁场中奇异光子分裂过程的特征。在一个外间隙的情况下,或两极焦散模型,更好的约束的几何形状的发射将需要从无线电波段,以建立所需的条件模型,以重现AGILE光变曲线和光谱匹配的偏振测量。
2011-03-30 astro-ph.HE
Updated Spin and Orbital Parameters and Energy Dependent Pulse Behaviors of the Accreting Millisecond X-ray Pulsar IGR J17591$-$2342
通过对新发现的吸积毫秒X射线脉冲星(AMXP)IGR J17591 $-$ 2342的计时和能量相关脉冲行为的分析,更新了其自旋和轨道参数.正在分析的数据是由中子星内部成分探测器(NICER)收集的,该探测器于2018年8月至10月观察了这一AMXP。使用脉冲到达时间延迟技术,更准确的自旋和轨道参数进行了评估。根据测量的自旋频率导数,估计IGR J17591 $-$ 2342中中子星的磁场约为$4 \times 10^{8}$ G。使用更新的自旋和轨道参数可以得到精确的脉冲轮廓。在$\sim$ 4 keV到12 keV之间也观察到通常在其他AMXP中看到的软相位滞后现象,其值为0.06个周期(1.14 $μ$ s)。此外,脉冲分数幅度从1增加到$\sim$ 5 keV,然后对于更高的能带减小。我们发现,这些现象,以及能谱,可以解释的两个组件模型与一个相对较强的黑体组件和一个额外的非脉冲磁盘黑体组件。
2020-09-13 astro-ph.HE
Planets in Pulsar Winds
Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心);Physikalisches Institut, University of Bern(伯尔尼大学物理研究所);Janusz Gil Institute of Astronomy, University of Zielona Góra(热舒夫-西德纳戈拉大学扬努什·吉尔天文学研究所);Nicolaus Copernicus Superior School, College of Astronomy and Natural Sciences(尼古拉·哥白尼高等学院天文与自然科学学院);Research Centre for Computational Physics and Data Processing, Institute of Physics, Silesian University in Opava(奥帕瓦西里西亚大学物理学院计算物理与数据处理研究中心);Department of Earth, Planetary, and Space Sciences, University of California–Los Angeles(加州大学洛杉矶分校地球、行星与空间科学系);Institute for Fusion Studies, Department of Physics, University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校物理学院聚变研究所);International Space Science Institute (ISSI)(国际空间科学研究所)
研究通过脉冲星与行星磁层相互作用产生的射电辐射探测行星,利用相对论数值模拟展示脉冲星风中行星的射电发射特性,并探讨观测前景。
2026-05-13 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
On the disruption of pulsar and X-ray binaries in globular clusters
恒星相遇率Gamma与星团中X射线双星的数量以及射电双星的数量有很强的相关性。然而,在不同的集群中的脉冲星人口显示出显着不同的特点:在一些GC人口占主导地位的二元系统,在其他的单恒星和外来系统的结果,从交换遇到。在本文中,我们描述了球状星团的第二个动力学参数,一个双星的相遇率,γ。我们发现,这个参数提供了一个很好的表征不同的球状星团的脉冲星种群之间的差异。对于任何一个特定的球状星团,γ越高,观察到的相互作用和交换产物就越孤立。此外,我们还发现,缓慢而“年轻”的中子星几乎只出现在伽马值高的星团中;这表明,这类天体是由X射线双星的分裂形成的,从而停止了先前死亡的中子星的再循环。我们讨论了这对年轻中子星的性质和球状星团中中子星的形成的影响。
2013-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
AGILE observations of PSR B1509-58: is QED photon splitting at work in pulsars?
我们提出了PSR B1509-58的新的AGILE观测结果,该观测在初步数据检测后的$\sim$ 2.5年内进行。调制意义的光变曲线以上30 MeV是在5 $σ$的置信水平和光变曲线是类似的那些发现较早高达30 MeV的COMPTEL:一个广泛的不对称的第一峰达到其最大$0.39 \pm 0.02$周期后,无线电峰值加上第二个峰值在$0.94 \pm 0.03$。脉冲通量的$γ$射线谱能量分布可用幂律(光子指数$α=1.87\pm0.09$)很好地描述,在$E_c=81\pm 20$ MeV处有一个显著的截止,代表了迄今为止在$γ$射线谱中观测到的最软的谱。PSR B1509-58光谱中不寻常的软破缺在极帽模型的框架内被解释为该脉冲星强磁场中奇异光子分裂过程的特征。在一个外间隙的情况下,或两极焦散模型,更好的约束的几何形状的发射将需要从无线电波段,以建立所需的条件模型,以重现AGILE光变曲线和光谱匹配的偏振测量。
2010-09-08 astro-ph.HE
EXO 2030+375 Restarts in Reverse
1985年首次发现的Be X射线脉冲双星EXO 2030+375,在过去的25年里,几乎在其46天轨道的每一次近星点通过中都显示出显著的X射线爆发,其中一个低态伴随着20世纪90年代的扭矩反转。在2015年初,爆发逐渐变得微弱和不那么规则,而单调的自旋上升变得平坦。同时,报告了H $α$谱线等效宽度的减小,表明质量供体周围的圆盘发生了变化。为了探索源的行为在探索不足的低通量状态与可能的过渡到离心抑制吸积的状态,我们进行了观测活动与雨燕/XRT,NuSTAR和北欧光学望远镜(非)。本次会议的贡献报告了我们的运动所取得的初步成果。
2017-06-13 astro-ph.HE
Search for gamma-ray variability around Fermi-LAT pulsar glitches
Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg(弗里德里希·亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部);Università di Pisa, Dipartimento di Fisica E. Fermi(比萨大学E.费米物理系);Santa Cruz Institute for Particle Physics, Department of Physics and Department of Astronomy and Astrophysics, University of California at Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校粒子物理研究所、物理系和天文与天体物理系)
本研究通过分析费米-LAT数据,发现脉冲星在glitch期间伽马射线发射无显著变化,但PSR J2021+4026的伽马射线特性独特,提示需进一步研究glitch与伽马射线发射的关系。
2026-01-07 astro-ph.HE
Chandra X-ray Observations of PSR J1849-0001, its Pulsar Wind Nebula, and the TeV Source HESS J1849-000
本文利用108 ks Chandra观测分辨了PSR J1849-0001与其脉冲星风云,测得硬X射线能谱并推断其为小夹角MeV脉冲星,提出遗迹PWN通过逆康普顿散射解释TeV辐射,同时偶然发现一个宽双星系统的异常明亮X射线辐射。
2024-06-28 astro-ph.HE
Accretion powered X-ray millisecond pulsars
中子星是宇宙中最奇特的天体之一。中子星的质量约为太阳质量的1.4-2倍,半径约为10-15 km,是最紧凑的稳定物质结构,其中简并压力仍然可以平衡引力,因为进一步的压缩将导致引力坍缩和黑洞的形成。由于引力是极端的,旋转也是极端的:中子星是已知旋转最快的恒星,周期短至一毫秒。与恒星旋转轴不一致的磁场的存在是这些源的脉动发射的起源,因此被称为恒星。1998年第一颗吸积毫秒X射线脉冲星的发现,开启了一个激动人心的发现季节。在过去的20年里,由于天文探测器在无线电、光学、X射线和伽马射线波段的卓越性能,天体物理学家有机会彻底研究所谓的回收方案:导致毫秒旋转脉冲星形成的进化路径。在这一章中,我们回顾了吸积毫秒X射线脉冲星的一般性质,它提供了第一个证据,证明中子星是通过吸积来自(低质量)伴星的物质和角动量而旋转到毫秒周期的。我们描述了这类系统的一般特征,特别注意它们的自旋和轨道参数,它们的短期和长期演化,以及可以从它们的X射线光谱中得到的信息。
2020-10-18 astro-ph.HE
On the search for artificial Dyson-like structures around pulsars
假设存在一个超级文明的可能性,我们扩展了弗里曼·戴森的想法,认为恒星而不是恒星。它表明,而不是一个球形外壳的超级文明必须使用环状结构。我们已经发现,“环”的大小应该是$(10^{-4}-10^{-1})$ AU与温度间隔$(300-600)$ K相对缓慢旋转的恒星和$(10-350)$ AU与温度间隔$(300-700)$ K快速旋转的中子星,分别。虽然对于后者来说,戴森建筑是不切实际的庞大,不能认真考虑。分析辐射和风流方面的应力,有人认为,他们不能显着影响环的建设。另一方面,与从恒星提取的能量相比较小的能量可以恢复环面内不稳定平衡。这表明,寻找靠近慢转恒星的红外环状源似乎是很有希望的。
2015-08-04 astro-ph.HE physics.pop-ph
Possible GeV gamma-ray emission from the pulsar wind nebula in CTA 1
本研究利用15年费米LAT数据,在排除脉冲星污染后,发现CTA 1天区存在可能源自脉冲星风星云的GeV延展伽马射线源,其流量与TeV波段平滑衔接,多波段能谱可用含时单区模型解释。
2024-03-10 astro-ph.HE
Possible Neutrino Emission from the Pulsar Wind Nebula G63.7+1.1
本文分析IceCube对14个与分子云相关PWN的径迹型中微子数据,发现G63.7+1.1存在54个中微子超出(3.2σ),并认为质子—质子相互作用可能产生高能中微子。
2025-07-26 astro-ph.HE
Probing Dynamics of Phase Transitions occurring inside a Pulsar
在脉冲星的演化过程中,其致密内部可能发生各种相变,如超流相变,以及向量子色动力学(QCD)的各种奇异相的相变。我们提出了一种技术,它允许探测这些阶段和相关的过渡检测所产生的密度变化和波动在过渡期间影响恒星的转动惯量的恒星旋转的变化。我们的研究结果表明,这些变化可能是可观察到的,并可能解释毛刺和(最近观察到的)反毛刺。精确测量脉冲星的时间和强度调制(由于转动惯量的非对角分量的发展而产生的恒星摆动)可以用来确定脉冲星核心内部发生的特定相变。我们还讨论了观测引力波的可能性,从四极矩的变化所产生的这些迅速发展的密度波动。
2014-12-13 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
The Green Bank Northern Celestial Cap Pulsar Survey. VI. Timing and Discovery of PSR J1759+5036: A Double Neutron Star Binary Pulsar
绿岸北天球冠(GBNCC)巡天是一个350兆赫的全天巡天,使用罗伯特C。伯德格林班克望远镜。迄今为止,该调查已经发现了190多个射电暴,包括33个毫秒射电暴(MSP)和24个旋转射电瞬变(RRAT)。在巡天中发现了几颗奇异的脉冲星,其中包括PSR J1759+5036,这是一颗双脉冲星,自转周期为176毫秒,轨道周期为2.04天,离心率为0.3,投影半长轴为6.8光秒。利用七年的计时数据,我们能够测量一个后开普勒参数,近星点的推进,这使我们能够将系统的总质量限制在2.62(3)太阳质量。这个限制,连同自旋周期和轨道参数,表明这是一个双中子星系统,虽然我们不能完全排除脉冲星-白矮星双星。这颗脉冲星只在大约45%的观测中被探测到,很可能是由于闪烁。然而,需要额外的观察来确定是否有其他影响。
2021-07-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
A study of the pulsar EXO 1745-248 in $f(Q)$ gravity with pseudo-spheroidal geometry
在线性 $f(Q)$ 引力框架下结合伪球面几何与 MIT Bag 模型状态方程,构建了无奇点的相对论夸克星内部解,并通过脉冲星 EXO 1745-248 等候选体验证了该模型在物理特征与稳定性上的可行性。
2025-09-15 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Radiation properties of extreme nulling pulsar J1502-5653
本文报道了极零脉冲星J1502-5653的辐射特性。这颗脉冲星的射电辐射呈现出几十到几百个连续的爆发脉冲序列,中间被零脉冲隔开,并且辐射的出现似乎是准周期性的。来自数据的零分数估计为93.6%。在所有零脉冲的积分轮廓中没有检测到发射。系统的调制脉冲强度和相位被发现在开始的突发脉冲序列后,零。强度通常在最初的几个脉冲中上升到最大值,然后呈指数下降,并在几十个脉冲周期后变得稳定。第一个脉冲的峰值相位出现在后波带,然后迅速漂移到前波带,然后系统漂移逐渐消失,强度趋于稳定。在这颗脉冲星中,脉冲的强度变化和相位调制在零后发射开始后的短时间内是相关的。观测到的脉冲星的性质进行了比较与其他零脉冲星以前公布的,和相位调制的可能解释进行了讨论。
2012-06-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Preliminary determinations of the masses of the neutron star and mass donor in the High Mass X-ray Binary system EXO 1722-363
我们的目的是测量与高质量X射线脉冲双星EXO 1722 -363发生食时的超巨星伴星的径向速度曲线,从而确定其组成部分的恒星质量。我们使用了一组档案K $_{\rm s}$波段红外光谱的对应EXO 1722 -363获得使用ISAAC的VLT,并互相关,以测量径向速度的恒星。由此产生的径向速度曲线的半振幅为$24.5 \pm 5.0$ km s $^{-1}$。当结合系统的其他测量参数时,这产生的质量范围为1.5 $\pm$ 0.4 - 1.6 $\pm$ 0.4 M $_{\odot}$(对于中子星)和13.6 $\pm$ 1.6 - 15.2 $\pm$ 1.9 M $_{\odot}$(对于B 0 - 1 Ia超巨星伴星)。这些下限和上限分别是在假设系统从侧面观察(i = 90 $^\circ$)和超巨星充满罗氏瓣($β= 1$)的情况下得到的。系统倾角被限制为$i>75^{\circ}$,超巨星的罗氏瓣填充因子为$β>0.9$。此外,我们能够进一步限制我们的距离确定为7.1 $\le$ d $\le$ 7.9 kpc的EXO 1722 -363。该距离范围的X射线光度为4.7 $\times$ 10 $^{35}$ $\le$ L $_{\rm X}$ $\le$ 9.2 $\times$ 10 $^{36}$ erg s $^{-1}$。EXO 1722 -363因此成为…
2009-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bursts of Gravitational Waves due to Crustquake from Pulsars
本文探讨了壳震的一种可能后果,即由于壳震引起的形变脉冲星四极矩突变而产生的引力波爆发。旋转中子星壳震的发生对中子星动力学有着重要的影响。我们认为,如果脉冲星经历了壳震,那么全球Ws爆发的产生是壳震的必然结果。我们估计的应变振幅($h_0$),这样的爆发的GWs和比较的应变振幅GWs在各种其他情况下产生的孤立的millars在文献中提出的。我们得到的值与这些建议相当。我们还估计了这种突发的特征应变($h_c$)和信噪比(SNR)的数量级。对于奇异夸克星,应变振幅可能会成倍增强,这使得夸克星可能成为地壳地震的引力波源。这种波的缺乏可能会对这些假设的恒星产生限制
2020-04-01 astro-ph.HE gr-qc
Rotating Stars and Revolving Planets: Bayesian Exploration of the Pulsating Sky
我描述了正在进行的工作贝叶斯方法的发展,探索周期性变化的现象,在天文学,解决两类来源:恒星,太阳系外行星(系外行星)。对于光子,该方法旨在检测和测量由光子到达时间组成的数据中的周期性变化的信号,其被建模为非齐次泊松点过程。对于系外行星,这些方法利用对主恒星反射运动“摆动”的观测来探测和估计行星轨道,包括自适应安排观测以优化推断。
2011-07-28 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
Classification of pulsars with Dirichlet process Gaussian mixture model
Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学)
年轻的孤立中子星(INS)通常表现为旋转动力中子星(RPP),包括常规射电中子星、伽马射线中子星(GRP)和旋转射电瞬变(RRAT)。其他一些年轻的INS家族表现为异常X射线源星(AXP)和软伽马射线中继星(SGR),它们通常被认为是磁星,即具有超强衰减场的磁动力中子星。然而,其他一些年轻的惯性导航系统被确定为中央致密天体(CCO)和X射线暗淡孤立中子星(XDINS),它们是由其热能驱动的冷却天体。较老的双星,由于之前一个伴星的长时间吸积,表现为毫秒双星,更常见于双星系统中。我们使用Dirichlet过程高斯混合模型(DPGMM),一种无监督的机器学习算法,分析这些脉冲星家族的周期和周期导数的参数空间中的分布。我们比较了所有发现的星系团的特征年龄、磁偶极场强度、表面温度和横向速度的平均值。我们验证了DPGMM是强大的,并提供了线索,推断不同类别的类之间的关系。我们讨论了我们的研究结果的磁热自旋演化模型和后备光盘的影响。
2020-01-15 astro-ph.HE cs.LG stat.ML
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
Quasi-periodic flares in EXO 2030+375 observed with INTEGRAL
背景:间歇性耀斑活动是HMXB中X射线暴的一个共同特征。在某些Be/X射线双星中,耀斑在静止期或爆发前被观测到。EXO 2030+375是一颗Be/X射线双星,几乎每隔46天就会有一次“正常”的爆发,发生在轨道公转的近星点附近。INTEGRAL观测站偶尔监测到其中一些爆发。目的:INTEGRAL数据显示,在系统爆发的上升部分,有强烈的准周期性耀斑活动。这种活动以前只在EXO 2030+375中观察到过一次,那是在1985年用EXOSAT观测到的。(Some其他卫星也观测到了单一耀斑的迹象。研究方法:本文根据INTEGRAL资料分析了该源的耀斑行为,并与1985年EXO 2030+375观测到的耀斑进行了比较。结果如下:根据耀斑的观测性质,我们认为吸积盘内缘的不稳定性是耀斑活动的最可能原因。
2011-11-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Analyzing γ-rays of the Galactic Center with Deep Learning
我们提出了一种新的方法来解释$γ$射线数据的内银河系测量的费米大面积望远镜(费米LAT)。我们训练和测试卷积神经网络与模拟费米-LAT图像的基础上调整到真实数据的模型。我们使用这种方法来调查的起源GeV的$γ$ -射线在以前的研究中看到的过量发射。对这种过剩的解释包括暗物质粒子湮灭产生的$γ$射线和来自未分辨点源集合(如毫秒级双星)的$γ$射线。我们的新方法允许精确测量的贡献和性能的一个未解决的人口$γ$射线点源的星际扩散发射模型。
2018-05-26 astro-ph.HE hep-ph
Theoretical Support for the Hydrodynamic Mechanism of Pulsar Kicks
大质量恒星核心的坍缩,接着是中微子驱动的不对称超新星爆炸,自然会导致脉冲星反冲和中子星反冲。在这里,我们提出了一个二维的,辐射流体动力学模拟中,核心崩溃导致显着加速的完全形成,新生的中子星(NS)通过诱导,中微子驱动的爆炸。在爆炸过程中,低质量高速喷出物中约10%的各向异性导致高质量中子星的反冲。在我们的模拟结束时,NS已经达到了~150 km s $^{-1}$的速度,并以~350 km s $^{-2}$加速,但尚未达到弹道状态。反冲几乎完全是由于流体动力学过程,各向异性中微子发射贡献不到2%的整体反冲幅度。由于所观察到的中子星反冲速度的分布峰值在~300-400 km/s $^{-1}$,由于各向异性的核心塌陷超新星的反冲提供了一个自然的,非奇异的机制,以获得中子星踢。
2010-11-05 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Frequency evolution of pulsar emission: Further evidence for fan beam model
National Astronomical Research Institute of Thailand(泰国国家天文研究所);Australia Telescope National Facility, CSIRO(澳大利亚望远镜国家设施,CSIRO);Naval Research Laboratory(海军研究实验室);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);University of Southampton(南安普顿大学);OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational-wave Discovery(OzGrav:ARC引力波发现卓越中心);SKAO(平方公里阵列射电望远镜);CSIRO;The University of Manchester(曼彻斯特大学)
研究通过分析脉冲星发射频率变化,发现其发射高度与频率关系不明确,提出扇形束或斑点结构更可能解释其行为多样性。
2025-09-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interior Matter Estimates of Rapidly Rotating Compact Stars
通过比较不同理论模型下的真实自转频率与观测数据,尝试以自己的方式探索毫秒脉冲星SAXJ1808.4 -3658和可能的亚毫秒脉冲星XTEJ 1739 -285等快速自转致密星的内部成分,从而对致密星的物质组成产生更严格的约束。根据他们的处理方法,SAXJ1808.4 -3658是一颗具有奇异物质的恒星,而XTEJ 1739 -285是一颗混合恒星。
2010-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
A millisecond pulsar in an extremely wide binary system
本文报道了欧洲脉冲星定时阵列(EPTA)望远镜对毫秒脉冲星J1024 $-$ 0719 22年的射电定时观测。这些观测揭示了脉冲星自旋频率的一个重要的二阶导数,并证实了之前报道的视差和Shklovskii距离之间的差异。我们还介绍了2MASS J10243869 $-$ 0719190的光学天体测量、测光和光谱学。我们发现它是一颗低金属丰度主序星(K7 V光谱型,$\mathrm{[M/H]}=-1.0$,$T_\mathrm{eff}=4050\pm50$ K),其位置、自行和距离与PSR J1024 $-$ 0719一致。我们的结论是PSR J1024 $-$ 0719和2MASS J10243869 $-$ 0719190形成了一个共同的自行对,并受到引力束缚。主序星和脉冲星之间的引力相互作用解释了自旋频率导数,这反过来又解决了距离差异。我们的观测表明,脉冲星和主序星是在一个非常宽($P_\mathrm{b}>200$ yr)的轨道。结合伴星的径向速度和脉冲星的自行,我们发现该双星系统相对于当地的静止标准具有$384\pm45$ km s $^{-1}$的高空间速度,并且具有与晕天体一致的银河系轨道。由于观测到的主序星伴星不能使脉冲星再循环到毫秒的自旋周期,因此需要一个奇异的形成场景。我们证明,这个极宽轨道的二进制可能已经从一个三重系统,经历了一个不对称的超新星爆炸,虽然发现…
2016-04-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bounding the Photon Mass with the Dedispersed Pulses of the Crab Pulsar and FRB 180916B
通过分析来自同一天体物理源的不同频率光子的到达时间差,对光子质量设定了严格的限制。然而,所有这些约束都依赖于使用由于非零光子质量引起的色散的一阶泰勒展开。在这项工作中,我们提出了一个分析的非零光子质量色散与泰勒级数的二阶导数。如果假设对所有已知效应(包括由于等离子体和光子质量效应引起的一阶延迟时间)进行校正的到达时间延迟由非零光子质量色散的二阶项主导,则可以估计光子质量的保守上限。在这里,我们表明,来自蟹状星云脉冲星和快速射电暴FRB 180916 B的具有二阶时间延迟的去色散脉冲对光子质量构成严格的限制,即,分别为$m_{γ,2} \leq5.7\times10^{-46}\;{\rm kg}\simeq3.2\times10^{-10}\; {\rm eV}/c^{2}$和$m_{γ,2} \leq6.0\times10^{-47}\;{\rm kg}\simeq3.4\times10^{-11}\; {\rm eV}/c^{2}$。这是首次研究可能的二阶光子质量效应。
2022-12-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph