Chandra Proper Motions and Milliarcsecond Astrometry of Nineteen Pulsars
Stanford University(斯坦福大学);Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University(斯坦福大学卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所)
利用钱德拉X射线望远镜数据,研究人员首次精确测量了19个脉冲星的X射线自行,揭示了新的X射线纤维和脉冲星风星云结构。
2026-02-20 astro-ph.HE
Deep Chandra Survey of the Small Magellanic Cloud. II. Timing Analysis of X-ray Pulsars
本文报道了最近钱德拉深巡天小麦哲伦云(SMC)的X射线谱的时间分析结果。我们已经分析了总曝光量为1.4毫秒从31个观测超过1.2度$^2$区域在SMC下的钱德拉X射线有远见的计划。利用Lomb-Scargle和历元折叠技术,我们探测到了20颗双星和一颗新候选脉冲星的周期调制。调查还包括其他11个没有明显周期调制迹象的卫星。在60千秒差距时,这些恒星的0.5-8 keV X射线光度($L_X$)在$10^{34}$到$10^{37}$尔格s $^{-1}$之间。所有具有$L_X$、$\gtrsim 4 \times 10^{35}$和$^{-1}$的钱德拉源都表现出X射线脉动。SMC双星(和高质量X射线双星)的X射线谱一般比SMC场粒子数的谱硬。除SXP~8.02外,所有样品都可以用光子指数为$Γ$ 1.5的吸收幂律模型拟合。已知磁星SXP~8.02的X射线谱与双温黑体模型拟合较好。新测得的SXP~51.0、SXP~214和SXP~701的脉动周期与以前的XMM-牛顿和RXTE测量结果有显著差异。这一调查提供了丰富的数据集的能量依赖的脉冲轮廓建模。六颗双星在脉冲轮廓上显示出几乎像日食一样的下降。相位分辨光谱分析揭示了脉动周期期间的不同光谱变化:例如,对于吸收的幂律模型,一些表现出吸收和X射线通量之间的(反)相关,而另一些表现出更多的固有光谱变化。
2017-05-26 astro-ph.HE
Chandra Phase-Resolved Spectroscopy of the High Magnetic Field Pulsar B1509-58
我们报告的时间和光谱分析的年轻,高磁场旋转动力脉冲星(RPP)B1509-58使用钱德拉连续时钟模式观测。脉冲星的X射线光变曲线可以用两个高斯分量来拟合,脉冲分量在Chandra波段上表现出中等的能量依赖性。脉冲X射线光谱由光子指数为1.16(4)的幂律很好地描述,这比用RXTE PCA和NuSTAR测量的值更难。这一结果支持了宽带X射线谱的对数抛物线模型。利用Chandra前所未有的角分辨率,我们清楚地识别出脉冲星的非脉冲X射线辐射,其光谱最适合幂律加黑体模型。后者的组成部分有一个温度为~0.14 keV的热光度与其他年轻的和高磁场RPP的光度相媲美,它的温度之间的磁星和典型的RPP。此外,我们发现PSR B1509-58的非热X射线发射在非脉冲阶段比脉冲阶段明显更软,光子指数在1.0和1.8之间变化,并且与通量相关。这与其他三个年轻人的行为相似。根据外能隙模型,我们将其解释为离中子星表面不同高度的对产生过程的不同贡献。
2017-04-03 astro-ph.HE
Chandra observations of the elusive pulsar wind nebula around PSR B0656+14
PSR B 0656 +14是一颗中年脉冲星,特征年龄为$τ_c=110$ kyr,自旋下降功率为$\dot{E}= 3.8\times 10^{34}$ erg s $^{-1}$。利用钱德拉的数据,我们寻找一个脉冲星风星云(PWN),并发现了扩展发射的证据,在3.5-15弧秒的环带周围的脉冲星,光度$L_{\rm 0.5-8\,keV}^{\rm ext} \sim 8\times 10^{28}$ erg s $^{-1}$(在288 pc的距离),这是一个分数的$\sim 0.05$的非热脉冲星光度。如果扩展发射主要是由于PWN,它的X射线效率,$η_{\rm pwn} = L_{\rm 0.5-8\,keV}^{\rm ext}/\dot{E} \sim 2\times 10^{-6}$,低于大多数其他已知的PWNe,但类似于中年Geminga脉冲星。假设的PWN的小径向范围和近似圆形的形状可以解释,如果脉冲星是在接近视线的方向后退(或接近)。扩展发射($Γ\sim 8$)的非常软的光谱,比那些典型的PWNe软得多,可以解释的贡献,从一个微弱的尘埃散射晕,这可能占主导地位的扩展发射的外部。
2015-11-12 astro-ph.HE
Chandra measurements of the proper motion of the $γ$-ray pulsar J0633+0632
我们使用2009年和2017年进行的Chandra观测测量了$γ$射线无线电安静脉冲星J 0633 +0632的自行。测得的自行为$53\pm15$ ~mas~yr $^{-1}$。我们发现J 0633 +0632脉冲星风星云的自行方向并不遵循其伸展方向。因此,J 0633 +0632脉冲星风星云可能是一个类似喷流的特征,也可能是一个未对准的外流。我们还讨论了脉冲星的一个可能诞生地。
2020-01-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Chandra pulsar survey (ChaPS)
利用钱德拉高级CCD成像光谱仪的高灵敏度,我们对以前在X射线中未检测到的恒星进行了快照调查。我们发现了12颗恒星,并为11颗恒星建立了深通量极限。利用这些新的结果,我们重新审视了X射线光度L_psr_x和自旋下降功率Edot之间的关系。我们发现,所获得的限制进一步增加了极大的非热X射线效率,eta_psr_x=L_psr_x/Edot,其中一些现在低于1 e-5。这种扩散不能用已知的距离或脉冲星辐射来解释。我们还发现了L_psr_x对Edot的依赖性被打破的证据,使得在Edot<~ 1 e34 - 1 e35 erg/s时,双光子晶体的X射线效率变得更高。我们研究的伽马射线光度,L_psr_g,和Edot,表现出较小的散射相比,在X射线之间的关系。这证实了X射线效率的巨大差异不能仅仅用射束来解释,因为伽马射线发射通常被认为比X射线发射更强。有趣的是,在Edot~ 1 e35 erg/s时,L_psr_g(Edot)依赖性也有中断的迹象,较低Edot的γ射线效率变得较低。我们还研究了Chandra观测到的一个γ射线双星样品的L_psr_f/L_psr_x比值随Edot的变化,发现它在Edot~ 1 e35 erg/s处达到峰值,这表明破裂不可能起源于测量不好的距离。我们讨论了我们的研究结果对现有模型的磁层发射和场地进一步探索的影响。
2012-02-17 astro-ph.HE
A Chandra X-ray Observatory Study of PSR J1740--5340 and Candidate Millisecond Pulsars in the Globular Cluster NGC 6397
利用钱德拉深部X射线天文台对球状星团NGC 6397中的特殊射电毫秒脉冲双星PSR J1740- 5340和候选毫秒脉冲星(MSPs)进行了研究。PSR J1740- 5340的X射线似乎是非热的,并在双星周期表现出可变性。这些性质表明,由于相对论旋转动力脉冲星风和不寻常的“红离散星/次亚巨星”伴星流出的相互作用,形成了相对论双星内激波。我们发现X射线源U 18显示出与PSR J 1740 - 5340相似的X射线和光学性质,使其成为强有力的MSP候选者。它表现出从数小时到数年的时间尺度上的可变性,也与其X射线发射的二元内冲击源一致。X射线数据的空前深度使我们能够对NGC 6397中的MSP进行全面普查。根据目前银河系中X射线探测到的MSP样品的性质,我们发现NGC 6397可能不超过6个MSP。
2009-11-16 astro-ph.HE
Deep Chandra Observations of the Pulsar Wind Nebula Created by PSR B0355+54
我们报告钱德拉X射线天文台(CXO)的观测脉冲星风星云(PWN)与PSR B0355+54(8个观测与395 ks的总曝光量,在8个月的时间内进行)。我们研究了脉冲星、致密星云(CN)和扩展尾的空间和光谱特性。我们发现,CN形态可以解释的方式,建议脉冲星自旋轴和我们的视线之间的一个小角度,从无线电数据推断。在更大的尺度上,可以清楚地看到来自7'(2 pc)尾部的发射。我们还发现了两个几乎与脉冲星自行方向正交的微弱扩展的迹象。在脉冲星位置提取的光谱可用吸收幂律+黑体模型描述。非热分量可以归因于磁层发射,而热分量可以归因于来自热点(例如,极冠)或整个中子星表面。令人惊讶的是,尾部的光谱只显示出随着与脉冲星距离的增加而冷却的轻微迹象。这意味着低磁场与快速流动速度,或粒子再加速内的尾巴。我们估计的PWN的物理性质和比较的CN和延长尾巴的形态与其他弓形激波PWNe观察与长CXO曝光。
2016-10-19 astro-ph.HE
The neutron star population in M28: a joint Chandra/GBT look at pulsar paradise
我们提出了对球状星团M28(NGC 6626)中中子星(NS)种群的深入研究结果,使用来自钱德拉X射线天文台的完整330-ks 2002 - 2015 ACIS数据集和2015年与绿岸望远镜(GBT)进行的协调射电观测。我们研究了星团中7个已知的致密双星毫秒双星的X射线光度(Lx)、光谱和轨道调制。我们报告了红背PSR J1824 - 2452I(M28I)和它的X射线对应物的两个同时检测。在M28I的脉冲星状态下,我们发现了一个双峰X射线轨道通量调制,以脉冲星下合点为中心。我们分析了静止中子星低质量X射线双星的光谱,以限制其质量和半径。利用氢和氦NS大气模型,我们发现对于质量为1.4 Msun的中子星,NS半径分别为R = 9.5 - 11.5 km和R = 13.5 - 16.7 km。我们还搜索了46个最亮X射线源的长期变化,并报告了在M28中发现的6个新的可变低光度X射线源。
2022-12-21 astro-ph.HE
Chandra Observations of Outflows from PSR J1509-5850
PSR J1509-5850是一颗中年脉冲星,周期P约为89 ms,下旋功率Edot = 5.1 x 10^35 erg/s,距离约为3.8 kpc。我们报告深钱德拉X射线天文台观测的脉冲星和它的脉冲星风星云(PWN)。除了先前探测到的从脉冲星向西南方向延伸到7'的尾部(南部外流)之外,深空图像还显示了一个类似的向北延伸的长而微弱的弥散发射(北部外流)和脉冲星附近致密星云(CN)的精细结构。CN被分解为两个侧向尾巴和一个指向西南的轴向尾巴(形态与Geminga PWN非常相似),这支持了脉冲星向东北移动的假设。南部和北部外流的光度分别约为1 x 10^33和4 x 10^32 erg/s。从南部外流的四个区域提取的光谱没有显示出任何软化与脉冲星的距离增加。同步加速器冷却的缺乏表明粒子的高流速或原位加速。从北部外流的两个区域提取的光谱显示出随着与脉冲星的距离而软化的迹象,这可能表明粒子传播较慢。我们推测,北部外流是与粒子泄漏从弓形激波顶点到ISM,而南部外流代表的尾部的冲击脉冲星风背后的移动脉冲星。我们估计了观测到的流出流的物理参数,并将J1509-5850 PWN与其他超音速运动恒星的PWNe进行了比较。
2016-06-22 astro-ph.HE
A NuSTAR and Chandra Investigation of the Misaligned Outflow of PSR J1101-6101 and the Lighthouse Pulsar Wind Nebula
本文利用NuSTAR和Chandra观测研究了PSR J1101-6101及其错向外流,首次在10 keV以上探测到该结构并揭示其光谱冷却现象,同时确认了脉冲星的X射线脉冲特性及一个偶然观测到的耀变体可能为GeV源的对应体。
2022-12-07 astro-ph.HE
XMM-Newton and Chandra observations of the unidentified Fermi-LAT source 3FGL J1016.5-6034: A Young Pulsar with a Nebula?
我们报告了在XMM-牛顿和钱德拉X射线天文台(CXO)图像中发现的不明费米-LAT源3FGL J1016.5-6034的明亮X射线源。该源的XMM-牛顿谱与吸收黑体+幂律模型很好地拟合,其中温度为$kT=0.20\pm0.02$ keV,光子指数为$Γ=1.8\pm0.1$。CXO将同一个源分解为一个点源(CXOJ101546.0 -602939)和一个周围的致密星云,该星云距离点源约$30''$。星云的CXO光谱可以用$Γ=1.7\pm0.3$的吸收幂律来描述,并部分解释了在XMM-牛顿光谱中观察到的非热发射。XMM-牛顿图像还揭示了角分尺度上的微弱扩展发射。这些性质强烈地表明,X射线源和伴随的扩展发射是一个新发现的年轻脉冲星与脉冲星风星云。我们还分析了$\sim10$多年的Fermi-LAT数据,发现改进的LAT源定位与CXPJ101546.0 -602939的位置一致。
2019-03-18 astro-ph.HE
A Chandra X-ray Observation of the Binary Millisecond Pulsar PSR J1023+0038
我们提出了一个钱德拉X射线天文台ACIS-S的变化,光谱学和成像研究的特殊的二进制包含毫秒脉冲星J1023+0038。从该系统发射的X射线在观测所覆盖的五个连续轨道上表现出非常显著的(12.5 sigma)大振幅(2-3倍)轨道变化,在所有能量下的通量在优合处明显下降。这可以自然地解释为部分几何掩星的第二颗恒星的X射线发射双星内的冲击,产生的相互作用流出的两颗恒星。日食的深度和持续时间意味着双星内部的激波位于伴星的表面或附近,并且靠近拉格朗日点。冲击波的能量学有利于磁主导的脉冲星风集中到轨道平面,需要脉冲星自旋和轨道角动量轴紧密对齐。X射线光谱由主要的非热成分和至少一个热成分组成,可能来自加热的脉冲星极冠,尽管这种发射的一部分可能来自光学薄的“日冕”。对于距离为1.3 kpc、假设幂律谱的光子指数为Gamma=1.5的情况,我们没有发现脉冲星风星云或弓形激波导致的扩展发射的证据,其极限光度L_X<3.6 × 10 ^29尔格·s^-1(0.3 ~ 8千电子伏),脉冲星自旋下降光度<7 × 10 ^-6。
2011-08-29 astro-ph.HE
NuSTAR and Chandra Observation of the Galactic Center Non-thermal X-ray Filament G0.13-0.11: A Pulsar Wind Nebula Driven Magnetic Filament
银河系中心区域最独特的现象之一是在Sgr A $^{\star}$的几百秒差距内存在许多狭长的环形结构。虽然MeerKAT已经发现了一百多个无线电细丝,但迄今为止已经发现了大约二十多个X射线细丝。在这篇文章中,我们报告了我们的分析深钱德拉和NuSTAR的非热X射线灯丝,G0.13-0.11,这是位于附近的无线电弧的观测。钱德拉揭示了G0.13-0.11的独特形态,它是一个细长的(0.1 pc宽,3.2 pc长)结构,稍微弯曲向射电弧。脉冲星候选者($Γ\sim 1.4$)在灯丝的中间被探测到,在灯丝的一侧有一个弥散的非热X射线发射的尾部。该灯丝被NuSTAR探测到高达79 keV,硬X射线质心与脉冲星候选者一致。我们发现,X射线强度沿着远离脉冲星候选者的灯丝衰减,在2.2秒差距处下降到峰值的一半。这个系统很可能是一个与周围星际磁场相互作用的脉冲星风星云,其中的细丝是最近提出的来自PWN的动力喷流。这种灯丝的性质增加了X射线灯丝的复杂起源,这些灯丝是探测银河系中心局部和全球强大粒子加速器的有力工具。
2020-03-06 astro-ph.HE
Characterizing X-ray properties of the gamma-ray pulsar PSR J1418$-$6058 in the Rabbit pulsar wind nebula
利用Chandra和XMM-Newton观测资料对兔脉冲星风星云中的脉冲星PSR J1418 $-$ 6058进行了X射线研究。用120-ksXMM-牛顿数据进行的精细定时分析发现,在$P\approx110$ ms处存在显著的($p\approx10^{-7}$)脉动,这与费米大面积望远镜(LAT)测量的结果一致。在钱德拉的图像中,我们发现脉冲星周围的扩展发射类似于年轻PWNe中其他恒星周围的扩展发射,这进一步证明PSR J1418 $-$ 6058和兔子PWN之间的关联。脉冲星的X射线谱是硬的,与软伽马射线谱相似。因此,PSR J1418 $-$ 6058可以添加到软伽马射线源的列表。
2020-02-15 astro-ph.HE
Chandra X-ray Observations of 12 Millisecond Pulsars in the Globular Cluster M28
利用钱德拉X射线天文台对球状星团M28(NGC 6626)中的毫秒双星进行了观测。在对一个球状星团进行的最深的X射线观测中,我们确实探测到了12个已知的M28星团中的7个,可能探测到2个。除了PSR B 1821 -24和J 1824 - 2452 H之外,探测到的脉冲星都有相对较软的光谱,X射线光度为10^30-31尔格·s^-1(0.3-8千电子伏),与图克星47和银河系磁场中大多数“回收”的脉冲星相似,这意味着来自脉冲星磁极帽的热辐射。我们提出了迄今为止最详细的X射线光谱的高能PSR B1821-24。它可以用一个纯粹的非热光谱来描述,光谱光子指数为1.23,光度为1.4 × 10^33 θ(D/5.5 kpc)^2尔格·s^-1(0.3 ~ 8千电子伏),其中θ是天空中被X射线发射光束覆盖的部分。我们没有发现以前报道的线发射功能约3.3千电子伏的证据,最有可能作为仪器校准的改进的结果。PSR B 1821 - 24的X射线光谱和脉冲轮廓表明,该脉冲星的大部分非脉冲发射不是热源,可能是由于低水平的非热磁层辐射,未解决的脉冲星风星云,和/或星际尘埃颗粒的脉冲X射线的小角度散射。奇特的双星PSR J 1824 - 2452 H显示出相对较硬的X射线谱和可能的双星周期变化,表明相对论脉冲星风和来自其非简并伴星的物质之间的相互作用形成了双星内的激波。
2011-01-25 astro-ph.HE
A Deep Chandra X-ray Observatory Study of the Millisecond Pulsar Population in the Globular Cluster Terzan 5
我们对2000年至2016年期间积累的745.6 ks钱德拉X射线天文台先进CCD成像光谱仪档案数据进行了分析,这些数据来自银河系球状星团Terzan 5中的毫秒脉冲星(MSP)。在37个具有精确位置的MSP中,发现8个具有合理的X射线源匹配。尽管深度曝光,剩余的MSP或者边缘检测到或者没有明显的X射线对应物,这可以归因于旋转供电MSP的典型的软热谱,其被朝向簇的高介入吸收柱(~ $10^{22}$ cm $^{-2}$)强烈衰减,并且在某些情况下严重的源拥挤/混合。对于“redback”MSP双星,PSR J1748- 2446 P和J1748- 2446 ad,以及“黑寡妇”双星PSR J1748- 2446 O,我们发现了明确的证据,大振幅X射线变化的轨道周期与双星内部的冲击源一致。星团中的第三个红背MSP,PSR J1748- 2446 A,在年的时间尺度上显示出大幅度的流量变化,可能是由于二级恒星的状态转换或强烈的耀斑事件。
2020-12-23 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
Chandra Monitoring of the J1809-1917 Pulsar Wind Nebula and Its Field
PSR J 1809 -1917是一颗年轻的($τ=51$ kyr)高能($\dot{E}=1.8\times10^{36}$ erg s $^{-1}$)射电脉冲星,为一个具有形态变化的X射线脉冲星风星云(PWN)提供能量。我们报告钱德拉X射线天文台(CXO)的一项新的监测活动的结果,该活动以$\sim$ 7周的节奏进行了6个时期。这个致密的星云可以被解释为沿着脉冲星自转轴的喷流。它的可变性可能是在扭曲喷流中多普勒增强的结果,其形状随时间变化(类似于船帆座脉冲星喷流)。深X射线图像由405 ks的新数据和131 ks的档案CXO数据组成,揭示了一个弧分尺度的扩展星云(EN),其对称轴与致密星云的轴和附近TeV源HESS J1809-193的峰值方向对齐。EN的形态和范围表明,脉冲星很可能是通过周围的介质在跨音速速度移动。我们还解决了一个微弱的7 $'$长的非热准直结构突出的PWN。这可能是另一个例子“错位流出”(也称为“动能喷流”)产生的高能粒子逃离PWN的约束和跟踪星际磁场线。最后,利用536 ks的曝光,我们分析了在J1809领域的点源,并将它们分类使用多波长数据。没有一个分类的源可以合理地预期在该地区产生扩展的TeV通量,这表明PSR J1809-1917确实是HESS/eHWC J1809-193的对应物。
2020-08-20 astro-ph.HE
Extended Emission from the PSR B1259-63/SS 2883 Binary Detected with Chandra
PSR B 1259 -63是一颗中年射电脉冲星(P=48 ms,τ =330 kyr,Edot=8.3*10^{35} erg/s),位于一颗偏心双星(P_orb =3.4 yr,e=0.87)中,有一颗高质量Be伴星SS 2883。我们在2009年5月14日用Chandra ACIS探测器观测了这对双星近远射28 ks。除了以前研究的点状源在脉冲星的位置,我们检测到扩展发射的南西南侧的这个源。点状源光谱可用吸收幂律模型描述,氢柱密度N_H =(2.5+/-0.6)*10^{21} cm^{-2},光子指数Gamma = 1.6+/-0.1,光度L_{0.5-8 keV} = 1.3*10^{33} d_3^2 erg/s,其中d_3是标度为3 kpc的距离。这种辐射可能包括脉冲星风星云(PWN)的一个未解决的部分,该部分是由脉冲星和Be伴星的碰撞风产生的,以及脉冲星磁层的贡献。扩展发射显然由两个部分组成。这个非常显著的致密部分看起来像是点状源图像的向南延伸,从脉冲星位置看去大约4角秒。它的光谱与点状源光谱的斜率大致相同,而它的光度却低10倍。我们还检测到一个细长的功能扩展约15弧秒的脉冲星西南,但这种检测的意义是边际。我们尝试性地将解析的致密PWN分量解释为被Be分量的风吹出双星的冲击脉冲星风,而拉长的分量可能是脉冲星喷流。
2011-01-07 astro-ph.HE
The MAVERIC Survey: Simultaneous Chandra and VLA observations of the transitional millisecond pulsar candidate NGC 6652B
过渡毫秒双星是在旋转动力毫秒脉冲星状态和吸积动力X射线双星状态之间切换的毫秒双星,被认为是介于中子星低质量X射线双星和毫秒双星之间的演化阶段。到目前为止,除了少数候选系统外,只有三个已确认的系统被确定。介绍了对球状星团NGC 6652中的低质量X射线双星NGC 6652 B的多波长研究结果,包括Karl G. Jansky甚大阵列和钱德拉X射线天文台,以及光谱学和光度学。这个源是NGC 6652($L_{\textrm{X}}\sim1.8\times10^{34}$ erg s $^{-1}$)中第二亮的X射线源,并且已知是可变的。在我们的X射线观测期间,我们观察到几个X射线耀斑,除了持续的无线电发射和偶尔的无线电耀斑。同时无线电和X射线数据显示,没有明确的证据,反相关的变化。NGC 6652 B的光谱显示了可变的、宽的H $α$发射,其在数小时的时间尺度上从双峰发射转变为吸收。我们考虑了各种可能的解释源的行为,并得出结论,基于无线电和X射线光度,短时间尺度的变化和X射线耀斑,和光谱,NGC 6652B是最好的解释为过渡毫秒脉冲星候选人,显示延长X射线耀斑行为。然而,这只能通过观察旋转动力毫秒脉冲星状态的变化来证实。
2021-07-06 astro-ph.HE
Late-time Evolution of Composite Supernova Remnants: Deep Chandra Observations and Hydrodynamical Modeling of a Crushed Pulsar Wind Nebula in SNR G327.1-1.1
为了更好地了解复合超新星遗迹(SNRs)的演化和它们的恒星注入的相对论粒子的最终命运,我们提出了一个多方面的调查脉冲星风星云(PWN)和它的主机SNR G327.1-1.1之间的相互作用。我们对SNR G327.1-1.1的350 ks钱德拉X射线观测揭示了一个高度复杂的形态;一个类似弓形激波的彗星结构,在SNR内部延伸到大弧的叉状特征,以及SNR壳的热发射。非热辐射的光谱分析提供了PWN结构起源的线索,而PWN区域的丰度增强为超新星喷出物与PWN物质的混合提供了证据。的SNR的整体形态和光谱特性表明,PWN经历了一个不对称的相互作用与SNR的反向冲击(RS),可以发生作为一个结果的密度梯度在周围介质和/或移动的脉冲星,取代PWN从中心的残余。我们对G327.1-1.1进行了流体动力学模拟,结果表明,它的形态和演化可以用一个约17,000年前的复合SNR来描述,该SNR扩展成一个密度梯度,方向垂直于脉冲星的运动。我们还表明,RS/PWN相互作用的情况下,可以再现的宽带频谱的PWN从无线电到伽马射线波长。在这项工作中提出的分析和建模有重要的意义,我们的结构和复合信噪比的演变的一般理解。
2015-06-09 astro-ph.HE
Chandra probes the X-ray variability of M51 ULX-7: evidence of propeller transition and X-ray dips on orbital periods
我们报告了ULX脉冲星M51 ULX-7的时间特性,这些特性是从2012年33天内获得的2018-2020年Swift/XRT监测数据和Chandra档案数据的分析中推断出来的。我们发现一个扩展的低通量状态,这可能是指示螺旋桨过渡,贷款进一步支持的解释,NS旋转接近平衡。或者,这种关闭状态可能与可变的超轨道周期有关。此外,我们还发现了与双星轨道周期相关的X射线光变曲线的周期性下降。这些凹陷的存在意味着双星的轨道平面更接近于一个方向的边缘,因此证明了观测ULX双星并不需要有利的几何结构。这些特征类似于在原型X射线双星如Her X-1和SMC X-1或其他ULX双星如NGC 5907 ULX 1中看到的特征。
2021-02-16 astro-ph.HE
New X-ray observations of the Geminga pulsar wind nebula
先前用XMM-牛顿和钱德拉对中年脉冲星Geminga的观测显示了一个不寻常的脉冲星风星云(PWN),有一个20”长的中央(轴向)尾巴指向脉冲星的自行方向,还有两个2“长,弯曲的横向(外部)尾巴。在这里,我们报告了更深(78 ks)的钱德拉观测和一些额外的XMM-牛顿观测的Geminga PWN。新的钱德拉观测表明,轴向尾巴,其中包括多达三个更明亮的斑点,延伸至少50”(即,0.06 d_{250} pc)。它还使我们能够以高分辨率对脉冲星附近的斑片状外尾和发射进行成像。PWN的光度为L_{0.3-8 keV} ~ 3 \times 10^{29} d_{250} ^2 erg/s,比脉冲星的磁层光度低10倍。PWN元素的光谱相当硬(光子指数~ 1)。比较两张钱德拉的图像,我们发现了PWN可变性的证据,包括斑点沿着轴向尾巴的可能运动。X射线PWN是来自脉冲星风的相对论粒子的同步辐射;其形态与Geminga的超音速运动有关。我们推测,外尾要么是(1)在接触不连续区域形成的壳层的边缘增亮边界的天空投影,在那里风体流被剪切不稳定性减速,要么是(2)来自脉冲星的极外流被来自ISM的冲压压力弯曲。在前一种情况下,轴向尾部可能是沿着脉冲星的自旋轴发出的喷流,可能与运动方向一致。在后一种情况下,轴向尾部可能是由冲压压力准直的冲击脉冲星风。
2010-04-25 astro-ph.HE
Simultaneous Chandra and VLA Observations of the Transitional Millisecond Pulsar PSR J1023+0038: Anti-correlated X-ray and Radio Variability
我们介绍了协调的钱德拉X射线天文台和卡尔G。Jansky甚大阵对过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038低光度吸积状态的观测。前所未有的五个小时的严格同步X射线和无线电连续覆盖首次明确显示了高度可重复性,反相关的变化模式。从X射线高模式到低模式的特征切换总是伴随着持续时间与X射线低模式间隔紧密匹配的无线电增亮。这种行为不能解释一个典型的流入/流出吸积模型,其中的辐射发射和喷流光度的供电,并呈正相关,可用的吸积能量。我们解释这种现象的交替发作的低级别吸积到中子星期间的X射线高模式,中断的等离子体的快速喷射的活跃旋转供电的脉冲星,可能引发的脉冲星磁层的重新配置,导致过渡到一个不太明亮的X射线模式。观测到的射电和X射线光度之间的反相关性还有一个额外的结果:过渡的MSP可以漂移到射电/X射线光度平面的一个区域,这个区域以前被认为只被黑洞X射线双星源占据。这使得使用这种光度关系来识别候选黑洞变得复杂,这表明在试图建立吸积物的真实性质时需要额外的判别式。
2017-09-25 astro-ph.HE
Chandra Observations of Black-Widow Pulsars
我们描述了对双星毫秒双星PSR J 0023 +0923、J1810+1744、J2215+5135和J2256-1024的首次X射线观测。所有四个都是费米伽马射线源,三个是“黑寡妇”双星,其质量小于0.1太阳质量。数据是使用钱德拉X射线天文台拍摄的,覆盖了每颗脉冲星的完整双星轨道。两颗星,PSR J2215+5135和J2256-1024,在射电波段观测到日食时,显示出显著的轨道变化和X射线通量最小值。这一现象与黑寡妇双星的内激波辐射特征相一致。另外两个光谱源,PSR J 0023 +0923和J1810+1744,没有显示出显著的变异性,但比另外两个源更暗。光谱拟合产生幂律指数,范围从1.4到2.3和黑体温度在数百电子伏特。PSR J2215+5135的光谱显示了显著的硬X射线成分(41%的计数高于2 keV),这是存在双星内激波发射的额外证据。
2012-10-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectral and temporal properties of the ultra-luminous X-ray pulsar in M82 from 15 years of Chandra observations and analysis of the pulsed emission using NuSTAR
巴切蒂等人(2014年)最近发现了一颗M82中的脉冲星,其亮度可达10^40尔格·秒^-1,是1.4兆索尔致密天体爱丁顿光度的100倍,这对吸积物理学提出了挑战。为了更好地了解这个源的性质和它的占空比,并在随后发表的几个物理模型,我们进行了光谱和时间分析的0.5-8千电子伏X射线发射从这个源15年的钱德拉观测。我们用幂律模型和圆盘黑体模型拟合了脉冲星的Chandra光谱,并在M82中进行了星际吸收。我们仔细评估了我们的观测中的堆积效应,其中4/19的观测具有> 10%的堆积分数,这是我们在使用卷积模型进行光谱建模期间考虑的。当用幂律模型拟合时,当光源处于高光度(L_X>10^39尔格·s^-1)时,平均光子指数为Gamma=1.33+/-0.15。对于圆盘黑体模型,平均温度T=3.24 ± 0.65 keV,与其它发光X射线谱一致。我们还研究了软过量成分和光谱突变的包含情况,发现光谱也与发光X射线脉冲星常见的这些特征一致。此外,我们提出了光谱分析从NuSTAR在3-50千电子伏的范围内,我们已经隔离的脉冲分量。我们发现该带的脉冲辐射最符合高能截止的幂律,其中γ =0.6+/-0.3,E_C=14^{+5}_{-3} keV。虽然这颗脉冲星以前被认为是一颗瞬变星,但我们从更长的基线研究中发现,它在15年的时间里一直非常活跃,在我们分析的19个观测数据中,有9个(47%)的脉冲星似乎发…
2015-12-16 astro-ph.HE
A Chandra Proper Motion for PSR J1809-2332
我们报告一个新的钱德拉曝光PSR J1809-2332,最近发现的脉冲星供电明亮的EGRET源3EG J1809-2328。通过记录存档曝光中的场X射线源,我们测量了脉冲星点源在~11年基线上的显著自行。0.30+/-0.06”的位移(PA= 153.3+/-18.4)支持与拟定SNR父代G7.5-1.7的关联。光谱分析的漫发射在该地区也支持解释为硬风星云的痕迹指向回SNR。
2012-07-06 astro-ph.HE
Chandra and HST Studies of Six Millisecond Pulsars in the Globular Cluster M13
我们分析了银河系球状星团M13的55 k钱德拉X射线观测。利用Wang等人(2020)在M13中六个已知毫秒级双星(MSP)的最新无线电定时位置,我们在X射线光度为$L_X$(0.3-8 keV)$\sim 3 \times 10^{30} - 10^{31}~{\rm erg~s^{-1}}$的六个MSP中的五个探测到了可靠的X射线对应物,包括新发现的PSR J1641+ 3627 F。在PSR J1641+ 3627 A位置处存在有限的X射线计数,我们获得了其上限$L_X<1.3 \times 10^{30}~{\rm erg~s^{-1}}$。我们分析X射线光谱的所有六个MSP,这是很好地描述了一个单一的黑体或一个单一的幂律模型。我们还结合了哈勃太空望远镜(HST)的光学/紫外成像观测,并找到了PSR J1641+ 3627 D和J1641+ 3627 F的光学对应物。我们的色星等图表明后者包含一颗白矮星,这与射电计时观测所提出的性质一致。J1641+ 3627 D的对应物仅在V波段可见;然而,我们认为J1641+ 3627 D的伴星也是一颗白矮星,因为我们看到了类似黑体的X射线光谱,而具有非简并伴星的MSP通常显示来自脉冲星和伴星风之间冲击的非热X射线。我们的工作增加了球状星团中MSPs的X射线和光学对应物的样本。
2021-01-20 astro-ph.HE
A Chandra observation of the millisecond X-ray pulsar IGR J17511-3057
IGR J 17511 -3057是一颗低质量的X射线双星,拥有一颗中子星,是少数几颗具有X射线爆发的吸积毫秒X射线双星之一。我们报告的20 ksec钱德拉光栅观测IGR J17511-3057,在2009年9月22日进行。我们确定了IGR J17511-3057的最精确X射线位置,α(J2000)= 17 h 51 m 08.66 s,δ(J2000)=-30 deg 57' 41.0”(90%不确定度为0.6”)。在观测过程中,探测到一个约54秒长的I型X射线爆发。持续(非爆发)的辐射吸收0.5- 8 keV的光度为1.7 x 10^36 erg/sec(在6.9kpc),可以用热康普顿化模型很好地描述,该模型是由热日冕向上散射的~0.6keV的软种子光子。Ⅰ型X射线爆发光谱的平均亮度为L(0.5- 8 keV)=1.6 × 10^37 erg/sec,其光谱可用kT_(bb)~1.6keV,R_(bb)~ 5 km的黑体来描述。在整个爆发过程中,黑体的温度有一个变化(平均峰值kT_(bb)=2.5(+0.8/-0.4)keV到尾部kT_(bb)=1.3(+0.2/-0.1)keV),但相对发射面没有变化。钱德拉观测期间观察到的整体持续性和I型爆发特性与先前在2009年IGR J17511-3057爆发期间报道的一致。
2012-06-11 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
XMM-Newton and Chandra observations of the candidate Fermi-LAT pulsar 4FGL J1015.5-6030
本文通过 XMM-Newton 和 Chandra 观测候选脉冲星 4FGL J1015.5-6030,未发现脉冲并给出脉冲分数上限,揭示其点源黑体辐射与延展幂律辐射特征,判断其可能是一颗中年射电宁静脉冲星。
2023-05-18 astro-ph.HE
Radio pulsars with expected gamma radiation and gamma pulsars as pulsating radio emitters
脉冲星作为高能致密射电、X射线和伽马射线源,在天体物理学中起着至关重要的作用。我们以前的工作表明,费米γ射线空间望远镜板上的大面阵望远镜(LAT)发现的脉冲γ源射电星在光柱附近有很高的磁场值,比射电星的磁场强2 ~ 3个数量级:$\log B_{lc}$(G)分别为3.60-3.95和1.75。此外,它们的自转能量损失也比主射电星系群的相应值平均高三个数量级:$\log \dot E$(erg/s)= 35.37-35.53和32.64。找到了γ射线光度与射电光度之间的相关性,从而可以从所有已知的射电天体集合中,以较高的概率选择出可被探测为γ射线天体的天体。我们给出了这类射电天体的清单,并建议从这些天体中寻找γ辐射。另一方面,已知的伽玛射线源星表中包含了一些目前还不被称为射电射线源的源。它们中的一些具有较大的伽马光度值,根据所获得的相关性,我们可以预期这些物体会发出明显的无线电辐射。我们给出了这样的恒星的列表和预期的通量密度,以寻找频率为1400和111 MHz的辐射。
2017-12-17 astro-ph.HE
On the vanishing orbital X-ray variability of the eclipsing binary millisecond pulsar 47 Tuc W
红背毫秒双星(MSP)的X射线发射通常表现出明显的轨道变化,这是由于我们对脉冲星风和来自伴星的恒星风之间的双星内激波(IBS)的看法发生了变化。一些红背星(“过渡”MSP)在其多波长特性上显示出巨大的变化,表明从射电脉冲星状态过渡到吸积动力状态。红背MSP 47 Tuc W在2002年的钱德拉ACIS-S观测中显示出明显的X射线轨道变化,而在2005-06年的钱德拉HRC-S观测中没有发现,这表明它可能经历了状态转换。然而,钱德拉在2014-15年对47 Tuc的观测显示出与2002年相似的X射线轨道变化。我们解释了不同的X射线光变曲线从这些时代的X射线光谱的两个组成部分(软X射线从脉冲星,与硬X射线从IBS),和不同的灵敏度的X射线仪器在每个时代观察。然而,当我们使用我们的最佳拟合光谱与HRC响应文件来模拟HRC光变曲线时,我们预计会出现比2005-06年钱德拉数据中观察到的更显著和更短的下降。这表明系统的IBS发生了内在变化。我们使用ICARUS恒星模拟软件,包括IBS加热的计算,来模拟47 Tuc W的X射线、光学和紫外光变曲线。我们的最佳拟合参数指向一个高倾角系统(i~60度),这主要是由脉冲星辐射加热,与IBS占主导地位的同伴风动量。
2020-09-28 astro-ph.HE
Radio Pulsar Sub-Populations (I) : The Curious Case of Nulling Pulsars
据观察,大约有200个无线电信标出现了短时间和长时间的零化现象。我们发现脉冲星的零化分数与脉冲星的任何内禀参数都没有明显的相关性。它也出现了零化现象,可能会优先经历发射主要来自极冠区,也有极端弯曲的磁场的恒星。
2019-10-15 astro-ph.HE
X-rays from the Eclipsing Millisecond Pulsar PSR J1740-5340 in the Globular Cluster NGC 6397
球状星团NGC 6397中的毫秒脉冲星PSR J 1740 -5340在其双星轨道的40%以上显示出射电日食。钱德拉的第一次观测揭示了X射线通量也依赖于轨道的迹象。在这项工作中,我们分析了2000年至2007年期间的钱德拉档案数据的五个数据集,以调查脉冲星双星轨道上的发射。利用档案钱德拉观测PSR J1740-5340,我们已经进行了系统的时间和光谱分析,这个二元系统。使用卡方检验的显着性内二元轨道调制被发现是88.5%和99.6%之间,这取决于用于构建光变曲线的相位箱的数量。然而,应用无偏统计Kolmogorov-Smirnov(KS)检验并没有表明任何显著的双星轨道内调制。然而,比较在不同时期观测到的计数率,表明在几天到几年的时间尺度上的通量变化。在许多不同的情况下讨论了X射线发射的可能来源。
2009-12-06 astro-ph.HE
Chandra-HETGS Characterization of an Outflowing Wind in the accreting millisecond pulsar IGR J17591-2342
IGR J17591-2342是一颗正在吸积的毫秒X射线脉冲星,于2018年8月由INTEGRAL X射线和伽马射线天文台在对银河系凸起和中心的扫描中发现。它展示了一个不寻常的爆发轮廓,在X射线中有多个峰值,正如几颗X射线卫星在三个月内所观察到的那样。在这里,我们提出了在X射线/伽马射线和近红外领域进行的观测,并集中在同时进行的观测与钱德拉高能透射光栅光谱仪(HETGS)和中子星内部成分探测器(NICER)。HETGS提供了Si边缘区域的高分辨率光谱,这产生了关于源距离的线索,并揭示了速度为$\mathrm{2\,800\,km\,s^{-1}}$的流出物的证据(99.999%的显著性)。我们表现出良好的一致性之间的NICER和HETGS连续,提供一个适当的帐户,这些仪器查看源的前景中的尘埃散射晕的不同方式。不寻常的是,我们发现一组可能的钙线的HETGS光谱(与显着性范围从97.0%到99.7%)。我们假设IGR J17591-2342是一个中子星低质量X射线双星,位于银河系核球附近或更远的地方,可能是由一个白矮星系统在一次罕见的富含钙的Ib型超新星爆炸中坍塌形成的。
2019-02-25 astro-ph.HE
A Chandra Look at the X-ray Faint Millisecond Pulsars in the Globular Cluster NGC 6752
我们结合新的和档案钱德拉观测的球状星团NGC 6752创建一个更深的X射线源列表,并研究这个集群的微弱的无线电毫秒双星(MSP)。我们在NGC 6752中探测到五个MSP中的四个,并提供了第五个MSP的发射证据。来自这些MSP的X射线与中子星表面的热辐射一致,其黑体温度明显高于其他球状星团MSP(尽管我们不能排除非热辐射或其他X射线源的污染)。NGC 6752 E是目前已知的最低L_X的MSPs之一,L_X(0.3-8 keV)=1.0+0.9-0.5*10^30尔格/秒。我们使用新的HST ACS图像检查核心中三个孤立MSP的光学对应物,没有发现合理的对应物,这与它们缺乏二进制同伴一致。我们从文献中汇编了射电MSP的L_X和自旋下降功率的测量结果,在可行的情况下包括误差。我们发现没有证据表明孤立的MSPs比双星系统中的MSPs具有更低的L_X,忽略了双星MSPs显示的来自双星内风激波的发射。我们发现弱的证据MSP的X射线的估计温度和已知的MSP自旋周期之间的负相关性,与MSP极帽的大小随着自旋周期的增加预测收缩一致。
2014-03-18 astro-ph.HE
The two tails of PSR J2055+2539 as seen by Chandra: analysis of the nebular morphology and pulsar proper motion
我们分析了PSR J2055+2539的两个Chandra观测(总积分时间为$\sim$ 130 ks),以测量其自行并研究其两个细长星云特征。我们没有检测到自行,设定的上限为240 mas yr $^{-1}$(3 $σ$水平),这转化为$\sim$的横向速度上限为700 km s $^{-1}$,假设距离为600 pc。深H $α$观测没有发现与经典脉冲星风星云相关的弓形激波,因此排除了自行方向的间接测量。我们使用一种基于滚动霍夫变换(RHT)的新方法确定了两个星云的主轴,它们之间的夹角为160.8 $^{\circ} \pm 0.7^{\circ}$。我们分析了第一个8'(XMM-牛顿看到的12')的形状,更明亮,非常准直。根据我们的结果从一个标准的分析和从RHT获得的星云模型相结合,我们发现,最亮的星云是弧分尺度弯曲,厚度范围从$\sim9$“到$\sim31$“和可能的(单一或多个)螺旋图案。我们无法控制较暗星云的形状。我们讨论了我们的结果的背景下,其他已知的类似功能,特别强调灯塔星云(与PSR J1101 $-$ 6101)。我们推测,一个特殊的几何形状的供电脉冲星可能在形成这样的功能发挥了重要作用。
2019-03-06 astro-ph.HE
A Chandra X-ray study of millisecond pulsars in the globular cluster Omega Centauri: a correlation between spider pulsar companion mass and X-ray luminosity
本文利用Chandra数据研究球状星团ω Cen中18颗毫秒脉冲星的X射线对应体,首次证认其中9颗,并发现蜘蛛脉冲星X射线光度与伴星质量及质量函数之间存在清晰的经验相关性。
2023-09-22 astro-ph.HE
New Results from an old Friend: The Crab Nebula and its Pulsar
我们在这里总结的结果,其中大部分是初步的,一些最近的观测蟹状星云系统与钱德拉X射线天文台。我们讨论了四个不同的问题:(1)南方急流的长(> 1年)时间尺度运动。(2)发现脉冲星并不在天空中投影环的中心,而且环很可能位于对称轴上,但似乎在纬度5度左右移动。(Note这种反投影绝不是唯一的。)(3)脉冲星的钱德拉相位分辨光谱的结果和令人困惑的影响时,在光谱的其他区域的类似和不同的措施的脉冲相位变化的观测相比。(4)寻找最近发现的伽玛射线耀斑的X射线位置。我们还简要地评论我们的计划,使用钱德拉数据,我们获得的前一个项目,以研究最近检测到的低能通量变化的性质在硬X射线能量。
2011-11-14 astro-ph.HE
Radio-quiet and radio-loud pulsars: similar in Gamma-rays but different in X-rays
我们提出了新的钱德拉和XMM-牛顿观测样品的费米大面积望远镜检测到的八个无线电安静的伽玛射线天体。对于所有八个脉冲星,我们确定的X射线对应物,基于X射线源的本地化和从伽玛射线脉冲星定时获得的最佳位置。对于PSR J2030+4415,我们发现了一个大约10角秒长的脉冲星风星云的证据。我们的新结果巩固了Marelli等人2011年的工作,并证实,平均而言,无线电安静的恒星的伽马射线与X射线通量比(Fgamma/Fx)高于无线电响亮的恒星。此外,虽然Fgamma/Fx分布的特点是无线电安静的卫星有一个峰值,但无线电大声的卫星的分布更加分散,可能显示出两个峰值。我们讨论了这些不同的分布的基础上,目前的脉冲星X射线发射模型的可能影响。
2015-01-25 astro-ph.HE
The LOFAR Tied-Array All-Sky Survey: Timing of 35 radio pulsars and an overview of the properties of the LOFAR pulsar discoveries
LOFAR捆绑阵列全天巡天(LOTAAS)是迄今为止在低射频(119- 151 MHz)下进行的最灵敏的非目标射电脉冲星巡天,并发现了76颗新射电脉冲星,其中23.5秒脉冲星J 0250 +5854是迄今为止已知旋转最慢的射电脉冲星。本文报道了LOTAAS发现的35颗脉冲星的时间解,其中包括一颗零脉冲星和一颗轻度再循环脉冲星,从而完成了对LOTAAS脉冲星发现的完整时间分析。我们给出了一个全面的LOTAAS样本的76颗恒星的调查结果的概述,讨论他们的脉冲轮廓,无线电频谱和定时参数。我们发现,脉冲轮廓的一些CRASARS显示轮廓的时间或频率的变化,而一些CRASARS显示散射的迹象,绝大多数显示没有脉冲展宽。LOTAAS发现的脉冲星与已知的脉冲星相比,具有平均更陡的无线电频谱和更长的自旋周期($1.4\times$)以及更低的自旋下降率($3.1\times$)。我们讨论了这些差异的原因,并将其归因于LOTAAS调查以及以前的脉冲星调查的选择效应的组合,但不能排除较老的脉冲星往往具有更陡峭的无线电频谱。
2022-11-20 astro-ph.HE
Search for differences between radio-loud and radio-quiet gamma-ray pulsar populations with Fermi-LAT data
费米LAT的观测使我们能够用89个物体来探索非循环伽马射线天体的数量。最近注意到,无线电安静和无线电大声子集的属性存在明显差异。特别是,平均观测到的射电强脉冲星比射电静脉冲星年轻,并且位于较小的银河纬度。即便如此,基于完整列表的分析可能会受到选择效应的影响。也就是说,大多数无线电响亮的天体是在无线电波段首次发现的,而无线电安静的天体是使用伽马射线数据发现的。在这项工作中,我们进行了一个盲搜索的伽玛射线天体使用费米LAT数据单独使用的所有点源从3FGL目录作为候选人。与以往的盲目搜索不同,本目录是用新的半相干方法构建的,覆盖了下至1 kyr的全部特征年龄。搜索结果是40个非回收的垃圾桶,其中26个是无线电安静的目录。射电强和射电静双星的年龄和银河纬度分布没有统计学显著差异,而旋转周期分布略有不同,具有$2.4σ$试验前统计学显著性。无线电静默频谱的分数被估计为$ε_{RQ}=63\pm 8\%$。结果与外磁层模型的预测一致,而极帽模型则不受欢迎。
2016-11-14 astro-ph.HE
Simultaneous NuSTAR/Chandra observations of the Bursting Pulsar GRO J1744-28 during its third reactivation
我们报告了一个10 ks的同时钱德拉/HETG-NuSTAR观测的爆发脉冲星,GRO J1744-28,在其第三次检测到爆发发现以来,经过近18年的平静。源检测到高达60千电子伏的爱丁顿持续通量水平。钱德拉观测到了七次爆发,随后是下降,其中三次也被NuSTAR探测到。定时分析揭示了持续发射脉冲分数与能量(从10%到15%)的略有增加高达10千电子伏,高于此,它保持不变。0.5-70 keV的持续和浸渍发射光谱是相同的误差内,以及描述的黑体(BB),幂律与指数滚降,10 keV的功能,和6.7 keV的发射功能,所有修改中性吸收。假设BB辐射起源于吸积盘,我们估计它的内(磁层)半径约为4 × 10^7 cm,转换为表面偶极场B~ 9 × 10^10 G。钱德拉/HETG光谱解决了6.7千电子伏的功能(准)中性和高度电离的Fe XXV和Fe XXVI发射线。XSTAR模型显示这些线也来自截短的吸积盘。爆发谱的峰值通量比爱丁顿高一个数量级以上,与指数滚降和10 keV特征的幂律拟合良好,与持久谱和倾角谱相比具有相似的拟合值。爆发谱缺乏热分量和任何Fe特征。各向异性(波束)爆发发射可以解释BB和任何Fe成分的缺乏。
2015-02-20 astro-ph.HE
Differences between radio-loud and radio-quiet gamma-ray pulsars as revealed by Fermi
通过比较非回收的射电强$γ-$射线散射体和射电静$γ-$射线散射体的性质,我们寻找了这两个群体之间的差异。我们发现,射电宁静类星体的$γ-$射线谱曲率可以大于射电大声类星体的光谱曲率。在对非回收$γ-$射线源进行全样本分析的基础上,还发现它们在光柱处的磁场强度分布也是不同的。我们注意到,这可能是由于观察偏差。在重新检查之前报道的$γ-$射线与X射线通量比的差异时,我们发现其统计不确定性会阻碍其意义。在外间隙模型的背景下,我们讨论了这两个群体的预期性质,并与我们的分析中发现的可能差异进行了比较。
2016-11-22 astro-ph.HE
VLT observations of the two Fermi pulsars PSR J1357-6429 and PSR J1048-5832
中子星的光学观测对于研究中子星的性质至关重要,从内部的结构和组成,到磁层的性质和几何形状。从历史上看,X射线和伽马射线观测为脉冲星的光学识别铺平了道路。费米号的发射为中子星的光学到伽马射线研究开辟了新的前景,探测到了80多颗中子星。在这里,我们的目标是寻找两个费米双星的光发射,这是有趣的目标的基础上,他们的自旋下降的年龄,能量,和距离:PSR J1357- 6429和PSR J1048-5832。这两颗双星和它们的脉冲星风星云(PWNe)也被钱德拉和XMM探测到。到目前为止,还没有关于这两颗双星的深光学观测报告。我们使用VLT拍摄的多波段光学图像(V,R,I),并在欧洲南方天文台(ESO)档案中搜索,或严格限制其光学发射。我们通过分析所有可用的钱德拉观测数据并与公布的无线电坐标进行比较,重新评估了两颗双星的位置。对于PSR J1357-6429,这产生了试验性自行mu=0.17+/-0.055“/年(70+/-15度位置角)。我们没有检测到PSR J1357-6429和PSR J1048-5832的候选对应物,分别下降到V~27和~27.6,尽管对于前者,我们发现了一个可能的证据,表明在钱德拉位置有一个微弱的未分辨物体。我们的极限意味着将自旋下降功率转换为光学光度的效率分别<7 × 10 ^{-7}和<6 × 10 ^{-6},可能接近船帆座脉冲星的效率。
2011-07-31 astro-ph.HE
Search for Giant Pulses of radio pulsars at frequency 111 MHz with LPA radio telescope
我们利用普希奇诺射电天文台大型相控阵射电望远镜独特的低频灵敏度,收集了北半球第二周期双星的单脉冲观测数据集。在2011 - 2017年的观测期间,我们使用数字脉冲星接收机在111 MHz频率上收集了71颗恒星的数据。我们发现了来自双星B 0301 +09和B1237+25的巨射电脉冲(GRP),并在统计学上显著的数据集上证实了早期报道的来自B1133+16的异常强(可能是巨)脉冲的产生。分析这些化合物和早期报告为产生GRP的化合物的B 0950 +08、B1112+50的数据,以评估它们在长时间间隔内的行为。研究发现,对于轻圆柱上低磁场的磁共振谱,统计判据(GRP能量和峰值磁通密度的幂律谱分布)似乎并不严格。此外,这些光谱中的一些表现出不稳定的行为与时间,并具有复杂的多组分形状。在B 0950 +08的数据集中,我们探测到了来自低磁场光柱的最强GRP,其峰值通量密度高达16.8 kJy。
2018-02-16 astro-ph.HE
X-ray studies of the pulsar PSR J1420-6048 and its TeV pulsar wind nebula in the Kookaburra region
本文利用Chandra、XMM-Newton和NuSTAR对笑翠鸟区域的脉冲星PSR J1420-6048及其风星云(PWN)进行了宽带X射线观测。使用存档的XMM-牛顿和新的NuSTAR数据,我们检测到68毫秒脉冲星的脉动,其特征在于它的X射线脉冲轮廓,表现出尖锐的尖峰和广泛的颠簸分离约0.5的相位。钱德拉的高分辨率图像揭示了PWN的复杂形态:一个环形喷流结构,环形周围有几个结,一个长(约7 ')和两个短尾巴向西北方向延伸,南部有一个明亮的漫发射区。空间积分的钱德拉和NuSTAR光谱的PWN出到2.5'的光子指数$Γ {\approx}$ 2的幂律模型很好地描述。空间分辨光谱研究,以及3- 7千电子伏和7- 20千电子伏亮度的NuSTAR径向轮廓,显示出随着距离脉冲星的增加光谱软化的迹象。然后,通过补充我们的X射线测量与公布的无线电,费米-LAT,和H.E.S. S的源的多波长光谱能量分布(SED)。数据X射线谱的SED和径向变化用轻子多区发射模型拟合。我们对PWN的详细研究可能表明:(1)粒子输运以平流为主,(2)低磁场强度(B ~ 5 $μ$ G),(3)电子加速到~PeV能量。
2023-01-27 astro-ph.HE
Chandra X-ray Observations of the Pulsar Wind Nebula within CTA 1
The George Washington University(乔治华盛顿大学);New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校)
研究通过Chandra观测分析CTA 1中由PSR J0007+7303驱动的脉冲星风 nebula,确定其喷流、反喷流和环状结构,并通过光谱分析和模型建立,揭示了该区域的磁场、电子截止能量和辐射冷却特性。
2026-05-20 astro-ph.HE
Fermi pulsar revolution
2009年是伽马射线脉冲星天文学的非凡一年,2010年也有望同样出色。我们不仅记录了在伽马射线中探测到的伽马星数量的惊人增长,而且我们还见证了新的子家族的诞生:首先是无线电安静伽马伽马星,后来是数量不断增长的毫秒伽马星,这真是一个惊喜。我们从7颗伽马射线发射中子星(6颗射电双星和Geminga)的样本开始,现在Fermi-LAT收获包括24颗“Geminga样”新伽马射线双星,12颗毫秒双星和大约30颗射电双星。此外,针对LAT不明来源的无线电搜索产生了18个新的无线电毫秒级射电望远镜,其中几个已经在伽马射线中检测到。因此,目前伽马射线发射中子星家族似乎平均分为经典射电射电星、毫秒射电星和射电宁静中子星。
2010-09-13 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
Discovery of an Energetic Pulsar Associated with SNR G76.9+1.0
本文报道了利用钱德拉X射线望远镜在超新星遗迹G76.9+1.0中发现的PSR J2022+3842,它是一颗24毫秒的射电和X射线脉冲星。伯德格林班克射电望远镜和罗西X射线定时探测器(RXTE)。脉冲星的自旋下降速率意味着旋转动力光度Edot = 1.2 x 10^{38} erg/s,表面偶极磁场强度B_s = 1.0 x 10^{12} G,特征年龄为8.9 kyr。PSR J2022+3842是已知的第二大能量的银河系脉冲星,仅次于蟹状星云,也是已知的旋转最快的年轻射电明亮脉冲星。射电脉动是高度分散的,并因星际散射而变宽,我们发现在我们的发现和确认观测之间一定发生了一个大的(delta-f / f ~= 1.9 x 10^{-6})自旋毛刺。X射线脉冲是窄的(0.06周期半高宽)和可见的高达20千电子伏,从旋转动力脉冲星的磁层发射一致。钱德拉X射线图像识别出脉冲星在SNR G76.9+1.0的双叶射电形态的中点处具有坚硬的未解析源,并嵌入在微弱的致密X射线星云中。X射线和无线电辐射的空间关系与船帆座脉冲星周围的扩展结构非常相似。钱德拉和RXTE脉冲星的组合光谱与吸收幂律模型很好地拟合,柱密度N_H =(1.7 \pm 0.3)x 10^{22} cm^{-2},光子指数Gamma = 1.0 \pm 0.2;这意味着钱德拉点源通量实际上是100%脉冲的。在10 kpc的距离上…
2011-06-10 astro-ph.HE
Luminosity of radio pulsar and its new emission death line
我们研究了脉冲星射电光度($L$),发射效率(射电光度与自旋下降功率之比$\dot{E}$)和磁场(B)-自旋周期(P)图中的死亡线,发现脉冲星射电光度与自旋下降功率的关系($L-\dot{E}$)非常弱,示为$L\sim\dot{E}^{0.06}$,其推导出发射效率与自旋下降功率之间的等效逆相关性为$ξ\sim \dot{E}^{-0.94}$。此外,我们还研究了毫秒双星和正常双星的射电光度分布,发现在相似的自旋下降功率下,毫秒双星的射电光度比正常双星低一个数量级。对脉冲星射电通量的分析表明,这种相关性不是由于选择性效应,而是脉冲星射电辐射物理所固有的。它们的射电辐射可能受不同的辐射机制所支配。目前观测到的射电星在B-P图中的截止现象通常被称为“脉冲星死亡线”,它对应于$\dot{E}\approx 10^{30}$ erg/s,由Ruderman和Sutherland提出的脉冲星极冠模型中电子加速隙的截止电压得到。在观测上,这条死亡线可以由实际观测到的脉冲星通量$S\approx $ 1 mJy和1 kpc距离,以及最大射电发射效率1%来推断。目前,FAST望远镜实际观测到的脉冲星通量可达0.01mJy,这将导致脉冲星自旋下降功率的观测极限低至$\dot{E}\approx 10^28$ erg/s。这意味着新的死亡线向下移动了两个数量级,可以称之为“观测极限线”,相应地,脉…
2020-07-02 astro-ph.HE