A Chandra search for the pulsar wind nebula around PSR B1055-52
附近的中年PSR B1055-52与Geminga脉冲星有许多共同的特性。受Geminga神秘而突出的脉冲星风星云(PWN)的启发,我们用Chandra ACIS搜索PSR B1055-52周围的扩展发射。对于能量范围为0.3-1千电子伏,我们发现了一个4西格玛通量增强在4.9-20弧秒环周围的脉冲星。在脉冲星附近,1.5-4角秒的辐射有轻微的不对称。在0.3-8 keV的能量范围内,对于350 pc的距离,过量发射的亮度约为10^{29} erg s^{-1}。总体而言,PSR B1055-52周围的微弱扩展发射与对准的旋转体以超音速沿着视线远离我们的PWN一致,但不能排除尘埃散射晕的贡献。通过比较附近其他中年脉冲星的性质,我们认为脉冲星的几何形状--自转轴、磁场轴和视线方向--是决定脉冲星是否具有明显PWN的决定因素。对于PSR B1055-52,我们还报告了2000年XMM-Newton和我们2012年Chandra观测之间至少30%的通量减少。我们暂时将这种通量减少归因于交叉校准问题,但需要对脉冲星进行进一步调查,以排除实际的内在通量变化。
2015-07-28 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
Optical-uv spectrum and proper motion of the middle-aged pulsar b1055-52
PSRB 1055 -52是一颗中年(约535 kyr)射电、X射线和伽马射线脉冲星,显示出来自中子星(NS)表面的X射线热发射。Mignani和他的同事根据哈勃太空望远镜(HST)在1996年进行的观测,提出了PSRB 1055 -52的候选光学对应物,只有一个光谱带。我们报告在2008年进行的这一领域的HST观测,在四个光谱带。对这些数据的天体测量和光度分析证实了所提出的候选者是脉冲星的光学对应物。类似于其他中年恒星,它的紫外光谱可以用幂律(PLO)分量和瑞利-金斯(RJ)分量的总和来描述,幂律分量可能是从脉冲星磁层发射的,瑞利-金斯分量可能是从NS表面发射的。PLO分量的光谱指数α_O=1.05+/-0.34,比其他具有光学对应物的光谱指数大。RJ组件,亮度温度TO=(0.66+/-0.10)d_350**2 R_0,13 **-2 MK(其中d_350和R_0,13是到脉冲星的距离,单位为350 pc,发射区半径,单位为13 km),显示出相对于将X射线热分量外推到紫外光的4倍的过量。这表明RJ分量是从一个更大、更冷的区域发射的,并表明到脉冲星的距离比以前认为的要小。从HST图像的绝对天体测量中,我们测量了脉冲星坐标,位置精度为0.15”。通过与以往观测结果的比较,我们测得脉冲星自行μ = 42+/-5 mas/yr,对应于横向速度V_t =(70+/-8)d_350 km…
2010-07-17 astro-ph.HE
Pulsar-Black Hole Binaries in the Galactic Center
由脉冲星和黑洞(BH)组成的双星是天体物理学的圣杯,因为它们对恒星演化具有重要意义,并且可以作为强引力的探测器。尽管对银河系及其球状星团系统进行了广泛的调查,但迄今为止还没有发现脉冲星-黑洞(PSR-BH)双星。因此,非常需要了解这种系统可能存在于何处。我们表明,如果围绕Sgr A* 的中央秒差距窝藏一个集群的~25,000恒星BH(质量分离参数预测),如果它也是丰富的回收脉冲星双星(通过类比球状星团),那么三体交换相互作用应该产生PSR-BH在银河系中心。对这些双星的形成率和生存时间的简单估计表明,今天应该有一些PSR-BH存在于中央秒差距。该机制对PSR-BH的性质作出了独特的预测:1)该双星将驻留在Sgr A* 的约1 pc范围内; 2)脉冲星将被回收,周期约为1 ~几十毫秒,低磁场B<~10^10 G; 3)该双星将具有高偏心率,e~0.8,但散射大;(4)双星相对较宽,半长轴a_b~0.1 - >~ 3AU。因此,PSR-BH双星的潜在发现为深入高频无线电搜索银河系中心的回收彗星提供了强大的动力。
2011-03-30 astro-ph.HE
Thermal properties of the middle-aged pulsar J1741-2054
我们使用2010年和2013年收集的所有钱德拉档案数据,对中年费米脉冲星J1741 $-$ 2054的X射线发射进行了光谱分析。我们证实了Romani等人2010年的早期发现,即脉冲星光谱包含热发射成分。该组件是最好的描述与温度$\approx$ 60 eV和发射区半径$\approx$ 17 $D_{\rm kpc}$公里的黑体模型。如果到脉冲星的距离是$\approx$ 0.8千秒差距,那么热辐射可能来自冷却中子星的整个表面。后者是由一个大的吸收柱密度推断的X射线拟合和经验的光学消光-距离关系沿脉冲星视线的支持。中子星的表面温度和特征年龄使它与研究得很好的中年脉冲星B1055 $-$ 52相似。与后者一样,PSR J1741 $-$ 2054的温度高于标准冷却方案预测的温度。
2014-05-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Simultaneous X-ray and radio observations of the radio-mode switching pulsar PSR B1822-09
我们报告同步X射线和无线电观测的无线电模式切换脉冲星PSR B1822-09与欧空局的XMM-牛顿和WSRT,GMRT和洛弗尔射电望远镜。PSR B1822-09在无线电明亮和无线电安静模式之间切换,我们发现了其模式的持续时间与模式内已知的潜在无线电调制时间尺度之间的关系。我们发现了X射线(能量0.2-1.4 keV)脉冲,具有宽正弦脉冲,在相位上稍微滞后于射电主脉冲0.094 +/- 0.017,具有能量依赖的脉冲分数从0.3 keV的~0.15变化到1 keV的~0.6。没有发现X射线和无线电模式同时切换的证据。整个X射线谱由一个冷分量(T ~ 0.96 x 10^6 K,热点半径R ~ 2.0 km)和一个热分量(T ~ 2.2 x 10^6 K,R ~ 100 m)组成。热分量可归因于脉冲发射,冷分量可归因于非脉冲发射。PSR B1822-09的高能特征类似于PSR B 0656 +14、PSR B1055-52和Geminga等中年恒星,包括费米LAT数据中脉冲高能伽马射线发射的指示。对于高脉冲部分的调制似乎需要在该正交旋转器的两极处的不同温度,或者在其强磁场中的磁各向异性聚束效应。在X射线天图中,我们发现了距离PSR B 1822 -09仅(5.1+/- 0.5)角秒的更硬源,这可能是脉冲星风星云。
2016-12-13 astro-ph.HE
PSR J0357+3205: a fast moving pulsar with a very unusual X-ray trail
中年PSR J 0357 +3205是费米任务发现的附近,无线电安静,明亮的伽马射线脉冲星。我们之前的钱德拉观测揭示了一个巨大的,非常特殊的弥漫X射线发射结构,起源于脉冲星位置,在天空平面上延伸> 9'。为了更好地理解这样一个星云的性质,我们研究了母脉冲星的自行。我们对时间基线为2.2年的钱德拉图像进行了相对天体测量,揭示了脉冲星对应物的显著角位移,对应于0.165”+/-0.030”yr^(-1)的自行。在距离约为500秒差距处,假设脉冲星相对于天球平面没有倾角,其空间速度约为390 km/s^(-1)。脉冲星自行的方向与X射线星云的主轴完全一致,这表明星云和脉冲星空间速度之间存在着物理上的、但又难以捉摸的联系。在双子座望远镜收集到的深空图像中没有看到H_alpha线的光发射,这意味着脉冲星运动进入的星际介质是完全电离的。
2012-12-28 astro-ph.HE
Morphology of Gamma-Ray Halos around Middle-Aged Pulsars: Influence of the Pulsar Proper Motion
最近,高海拔水切伦科夫天文台(HAWC)在Geminga和PSR B0656+14这两颗中年恒星周围发现了几度扩展的γ射线晕。伽马射线辐射来自于逃离脉冲星风星云并在周围介质中扩散的相对论电子。扩散系数被发现是显着低于银河系盘的平均值。如果是这样的话,假设脉冲星的典型横向速度为$300-500{\,\rm km /s}$,那么它的位移可能对形成伽马射线晕的形态很重要。受此启发,我们研究了考虑脉冲星自行的脉冲星晕形态。我们定义了脉冲星晕的三个演化阶段来分类其形态特征。10 $\,$ TeV以下的脉冲星晕形态为双峰或单峰并有延长的拖尾,这取决于电子注入历史。在10 TeV以上,由于几十TeV电子的冷却时间尺度($<50\,$ kyr)较短,脉冲星晕的形态接近球形.我们还定量地评估了脉冲星和伽马射线晕中心之间的分离,以及不同假设对脉冲星特性和注入电子的影响。我们的研究结果表明,超过10 $\,$ TeV的伽马射线晕的中心和相关的脉冲星之间的距离通常太小,HAWC或LHAASO观测。因此,我们的研究结果提供了一个有用的方法来限制在非常高的能量扩展源的起源。
2021-09-02 astro-ph.HE
The X-ray Counterpart of the High-B Pulsar PSR J0726-2612
中年的冷却中子星既可以作为相对快速旋转的射电望远镜,也可以作为旋转较慢的强磁化孤立中子星(INS),它们的热X射线光谱很突出。这两类的区别可能是INS最初有更强的磁场,然后衰减。为了验证这一点,我们使用钱德拉X射线天文台观测了1 RXS J072559.8-261229,它可能是PSR J 0726 -2612的X射线对应物,其周期为3.44 s,推断磁场强度为3e 13 G,是可能的慢旋转、强场INS祖先中最近和最不受干扰的(它可能位于古尔德带,约为1千秒差距)。我们确认了这一识别,并发现该脉冲星的光谱与纯热一致,黑体温度kT=87+/-5 eV,半径R=5.7+2.6-1.3 km,距离1 kpc。我们检测到的正弦脉动的两倍的无线电周期的半振幅为27 \pm 5%。PSR J 0726 -2612的性质与INS非常相似,除了它的特征年龄要短得多,只有20万年(而不是几百万年)。我们得出结论,PSR J 0726 -2612确实是一个年轻INS的示例,其开始时的磁场强度处于INS推断的低端,因此衰减量相对较小。我们的研究结果表明,长周期,强场的恒星和INS是同一类的成员,并开辟了新的机会,了解令人困惑的X射线和光学发射的INS通过PSR J 0726 -2612的射电观测。
2011-11-15 astro-ph.HE
Likely optical counterpart of the cool middle-aged pulsar J1957+5033
84万年前的脉冲星PSR J 1957 +5033,迄今为止只在$γ$和X射线中被探测到,是一颗附近的相当冷的中子星,温度为0.2- 0.3 MK,距离$\la$ 1 kpc,有一个小的颜色变红的过量$E(B-V) \approx 0.03$。这些特性使其成为光学检测的理想候选者,以获得对其参数的额外约束。因此,我们进行了第一次深光学观测的脉冲星与10.4米的加那利大望远镜在$g'$波段,并发现其可能的对应物与$g'=27.63\pm 0.26$。对应候选位置与脉冲星的X射线坐标在0.5弧秒的精度内是一致的。假设这是真实的对应物,我们分析了脉冲星X射线光谱以及导出的光通量密度。结果发现,来自冷却的中子星体表面的热辐射对其光通量有显著的贡献。我们的多波长光谱分析有利于检测到的光源的脉冲星性质,因为它提供了物理上足够的脉冲星发射的参数。我们表明,光学数据可以提供新的限制脉冲星的温度和距离。
2022-05-26 astro-ph.HE
Spatially decomposed $γ$-ray features surrounding SNR Kes 79 & PSR J1853+0056
自上次对中年超新星遗迹(SNR)Kes 79(Auchettl等人,2014)进行分析以来,费米大面积望远镜(LAT)数据和分析工具已经有了实质性的改进。最近的多波长研究证实了它与分子云的相互作用。在Kes 79以北的$0.36\degr$附近,一颗强大的脉冲星PSR J1853+0056也值得我们关注。在这项工作中,我们分析了11.5年的费米-LAT数据,调查PDMATHAMN射线功能/周围这个复杂的区域。我们的结果表明,在0.1- 50 GeV的能量范围内,对该区域的探测更为显著($\sim$ 34.8 $σ$)。利用$\ge$ 5 GeV数据,我们探测到两个扩展源-- Src-N(较亮的一个,半径为$\approx0.31\degr$)集中在SNR的北面,同时包围PSR J1853+0056,Src-S(半径为$\approx0.58\degr$)集中在SNR的南面。它们的光谱具有不同的峰值能量(Src-N的$\sim$为1.0 GeV,Src-S的$\lesssim$为0.5 GeV),表明它们的起源不同。在我们的强子模型中,包括从激波云碰撞泄漏的宇宙射线(CR),即使有极端值的参数,SNR Kes 79无论如何不能提供足够的CR到达云Src-N解释本地GeV的频谱。我们认为Src-N辐射主要是由PSR J1853+0056驱动的脉冲星风星云(PWN)产生的。另一方面,我们…
2022-02-03 astro-ph.HE
Accretion of Magnetized Stellar Winds in the Galactic Centre: Implications for Sgr A* and PSR J1745-2900
观测到的旋转措施(RM)对银河系中心磁星和人马座A* 提供了一个强大的约束MHD模型的银河系中心吸积流,探测距离黑洞分离的许多数量级。我们表明,使用3D模拟的吸积通过磁化恒星风的沃尔夫-拉叶星轨道的黑洞,观察到的脉冲星PSR J1745-2900的大,时变RM可以解释附近的恒星在顺时针恒星盘的磁化风-风冲击。在相同的模拟中,在2-10 $''$上积分的总X射线光度、磁星色散测量的时间变化以及朝向人马座A* 的RM都与观测一致。我们认为(为了使脉冲星的大RM不是先验不可能的)脉冲星应该在一个轨道上,使其保持在恒星顺时针盘附近。我们提出了一个2D RM地图的中央1/2秒差距的银河系中心,可用于测试我们的模型。我们的模拟预测,Sgr A* 通常是吸积一个显着有序的磁场,最终可能会导致一个强磁化流与通量穿过视界在$\sim$ 10 $\%$的磁逮捕的限制。
2018-11-22 astro-ph.HE
Discovery of a spatially extended GeV source in the vicinity of the TeV halo candidate 2HWC J1912+099: a TeV halo or supernova remnant ?
HAWC和Milagro的观测已经探测到围绕中年($t\sim100-400 \,{\rm kyr}$)恒星(如Geminga和PSR B 0656 +14)的空间扩展TeV源,它们被命名为“TeV晕”,代表由相对较老的恒星提供动力的非常扩展的TeV脉冲星风星云(PWNe)。还有一些HAWC探测到的源被认为是TeV晕的候选者。在本文中,我们寻找可能的GeV对应物的三个TeV晕候选人与费米大面积望远镜。我们在TeV晕候选者2HWC J1912+099附近探测到一个新的空间扩展GeV源,HESS(HESS J1912+101)也探测到了该源。我们发现,GeV源的大小是显着大于HESS测量的TeV的排放,和PWN的空间模板特性可以拟合的GeV数据。我们认为,GeV源是由中央中年脉冲星PSR J1913+1011供电的扩展PWN。这一发现有利于TeV源2HWC J1912+099(HESS J1912+101)的TeV晕场景,尽管HESS测量的可能的壳状形态挑战了这种解释。或者,TeV的发射可以通过强子过程由超新星遗迹(SNR)主导。未来的多波长观测源和更精确的测量TeV发射的空间分布将有助于区分这两种情况。
2019-11-22 astro-ph.HE
Possible evidence for extended X-ray emission surrounding PSR B0656+14 with eROSITA
Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
研究发现PSR B0656+14周围可能有扩展X射线发射,其光谱特征和磁场梯度暗示了脉冲星周围环境的高能粒子传输机制。
2026-01-30 astro-ph.HE
The nature of UHE source 1LHAASO J1740+0948u and its connection to PSR J1740+1000
研究发现PSR J1740+1000可能是1LHAASO J1740+0948u的粒子加速器,其与UHE源的连接需解释快速电子运输及脉冲星理论挑战。
2025-11-20 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
Thermal and non-thermal X-ray emission from the rotation-powered radio/$γ$-ray pulsar PSR J1740+1000
我们报告了2017-2018年对中年($\sim$ 10 $^5$ yr)射电脉冲星PSR J1740+1000进行的新XMM-牛顿观测结果。这些长点($\sim$ 530 ks)表明,非热发射,很好地描述了一个幂律光谱与光子指数$Γ=1.80\pm0.17$,是脉冲与$\sim$ 30%的脉冲分数高于2 keV。热辐射可以很好地与两个温度为$kT_1=70\pm4$ eV、$kT_2=137\pm7$ eV、$R_1=5.4_{-0.9}^{+1.3}$ km和$R_2=0.70_{-0.13}^{+0.15}$ km的黑体之和拟合(对于1.2 kpc的距离)。我们没有发现在2006年进行的较短的XMM-牛顿观测($\sim$ 67 ks)中观察到的吸收线的证据。X射线的热和非热分量的峰值反相,并且没有一个被认为与无线电脉冲的相位一致。这一点,再加上两个热分量的发射半径的差异很小,不利于解释,其中的偶极极冠被磁层向后加速粒子加热。与其他热辐射孤立中子星的光谱很好地描述了两个组件的总和比较表明,$T_2$ / $T_1$和$R_2$ / $R_1$的比例是相似的对象的不同类别。观察到的值不能用简单的温度分布来再现,例如由偶极场引起的温度分布,这表明存在更复杂的热图。
2022-04-21 astro-ph.HE
Suzaku Observations of the old pulsar wind nebula candidate HESS J1356-645
在朱雀号深空观测中,在脉冲星PSR J1357-6429周围发现了一个很大程度上扩展的X射线发射。这颗脉冲星的特征年龄为7.3 kyr,位于TeV伽马射线源HESS J1356-645内。扩展发射被发现有一个1 sigma的X射线大小约为4弧分,或在2.4千秒差距时约为3秒差距,与脉冲星有一个小的偏移。它的X射线光谱可以用一个简单的幂律模型很好地再现,光子指数为1.70+0.07-0.06。没有发现显着的空间变化的X射线光子指数作为距离脉冲星的函数。我们的结论是,扩展发射与PSR J1357-6429的脉冲星风星云。这是一个围绕中年恒星的大范围扩展星云的新样本。我们讨论了这个PWN的演变根据遗迹PWN的情况。
2015-02-13 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
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
TeV Emission from PSR B1055-52 with HESS: Evidence for a Pulsar Halo
本研究利用H.E.S.S.阵列首次在南半球探测到PSR B1055-52的TeV脉冲星星云,证实慢扩散是脉冲星星云的普遍特征,为相关天体族群研究提供了关键数据。
2025-10-03 astro-ph.HE
Does the Geminga, Monogem and PSR J0622+3749 $γ$-ray halos imply slow diffusion around pulsars?
HAWC协作组报告说,在Geminga和Monogem双星周围探测到了扩展的$γ$射线发射,其扩展程度为几度。最近,LHAASO合作组织还公布了脉冲星PSR J 0622 + 3749周围的扩展$γ$射线发射数据。这种通量可以用从这些源注入的电子和正电子以及它们在星际辐射场上的逆康普顿散射来解释。到目前为止,这种$γ-$射线晕的大小被解释为源周围的扩散系数比银河系的平均值小两个数量级。然而,这一结论是由以下假设驱动的:颗粒在注射后立即扩散传播,而不考虑弹道传播。考虑到从最近注入粒子的准弹道跃迁到扩散输运,本文研究了Geminga、Monogem和PSR J0622 + 3749等天体附近的宇宙线轻子的传播。对于典型的星际扩散系数值,准弹道制度占主导地位的轻子分布距离几十秒差距的脉冲星粒子能量以上$\sim 10$ TeV。在这种状态下,尽管粒子行进很长距离,但所得的$γ-$射线源往往相当紧凑。实际上,对于较大的扩散系数值,粒子以弹道方式传播到更大的距离,结果是更点状的$γ-$射线源。当考虑到这种过渡时,在Geminga、Monogem和PSR J0622 + 3749周围获得了与HAWC和LHAASO $γ-$射线数据的良好拟合,而不需要调用对扩散系数的强抑制。
2021-10-22 astro-ph.HE
Two Candidate Pulsar TeV Halos Identified from Property-Similarity Studies
本研究基于LHAASO首个伽马射线源星表筛选出3个候选TeV晕,通过费米LAT数据分析排除前两颗对应脉冲星的GeV余辉,结合属性对比确认两个TeV晕候选体,且发现TeV晕50TeV光度与脉冲星自转角动能损失率近似成正比。
2023-10-09 astro-ph.HE
Multiwavelength pulsations and surface temperature distribution in the middle-aged pulsar B1055-52
本文基于 XMM-Newton 观测分析 PSR B1055-52,用三成分光谱模型揭示其表面非均匀温度分布与双热点特征,并解释高脉动及磁场几何成因。
2024-01-22 astro-ph.HE
Constraints on wide-band radiative changes after a glitch in PSR J1452-6036
我们对年轻到中年的射电脉冲星J1452-6036进行了高灵敏度的宽带观测(704至4032 MHz),这些观测是在2019年4月27日发生故障之前和之后不久偶然拍摄的。我们获得的数据使用新的超宽带低频(UWL)接收器在帕克斯射电望远镜,我们使用马尔可夫链蒙特卡罗技术来估计毛刺参数鲁棒。我们的第三次观测的数据是在最佳拟合的毛刺出现后3小时开始的,我们将其限制在4分钟内。毛刺的大小是中等的,自旋频率的变化分数为$270.52(3) \times 10^{-9}$。我们没有测量到自旋下降率的显著变化,也没有发现快速衰减的毛刺组件的证据。我们系统地研究了故障是否影响脉冲星的任何辐射参数,并发现其光谱指数,光谱形状,偏振分数和旋转测量在故障时期的不确定性内保持不变。然而,它的脉冲平均通量密度在后毛刺时期显著增加了约10%,并在一天后我们的第四次观测之前略有衰减。我们表明,这种增加不太可能是由校准问题引起的。虽然我们不能排除这是由于折射星际闪烁,这是很难调和的折射效应。磁通密度的机会符合概率增加,毛刺事件较低。最后,我们提出了脉冲星的脉冲轮廓的整个频带的演变。其偏振脉冲轮廓的形态不受影响,精确度超过2%。
2021-03-17 astro-ph.HE
PSR J0357+3205: the tail of the turtle
利用一个新的XMM-牛顿观测,我们对中年射电宁静γ射线脉冲星J 0357 +3205(命名为Morla)及其尾部的X射线性质进行了表征。来自脉冲星的X射线发射与磁层非热起源加上来自热点(或热点)的热发射一致。缺乏来自整个表面的热成分使莫拉成为其年龄范围内最冷的中子星。我们发现了X射线发射双峰调制的边缘证据。对9 '长尾的研究证实了脉冲星本身附近缺乏扩展发射。尾部显示出非常不对称的亮度轮廓,其光谱没有任何空间变化。我们发现星云的辐射与经典的弓形激波、冲压压力主导的脉冲星风星云不一致。我们建议热韧致辐射作为一种替代机制Morla的尾部排放。在这种情况下,尾辐射来自被加热到X射线温度的受冲击的星际介质(ISM)物质。假设脉冲星周围有一个热的、中等密度的星际介质,这就可以充分解释尾部的奇特特征。对于发射韧致辐射的尾部,我们可以估计脉冲星的距离在300到900秒差距之间。脉冲星的速度需要达到1900 km/s,这将使莫拉星成为速度最快的脉冲星,而大倾角(>70度)是首选。我们建议Morla星云作为第一个例子的一个新的“海龟的尾巴”类的热发射星云与高速恒星。
2012-12-29 astro-ph.HE
Positron flux and gamma-ray emission from Geminga pulsar and pulsar wind nebula
附近的恒星被认为是地球上$\sim$ TeV $e^+/e^-$宇宙射线(CR)过剩的来源。高海拔水切伦科夫天文台(HAWC)在附近的两个中年恒星Geminga和PSR B 0656 +14的方向上探测到了扩展的TeV发射区。通过将TeV发射模拟为电子-正电子对在星际介质(ISM)中扩散的逆康普顿发射,HAWC合作得出了两个恒星附近的扩散系数远小于标准值,这使得它们不太可能是正电子过剩的起源。我们认为观测到的$γ$射线辐射来自遗迹脉冲星风星云。星云中慢扩散和ISM中快扩散的双区扩散模型可以同时解释HAWC表面亮度轮廓和正电子过剩。中年脉冲星周围的$γ$射线发射区的低效率扩散可能是一种普遍现象,可以通过未来的观测来检验。ISM中隐含的扩散系数小于标准CR传播模型所建议的扩散系数,但它与螺旋臂模型的预测完全一致。
2018-08-07 astro-ph.HE
New pulse profile variability associated with a glitch of PSR J0738-4042
中子星的发射态和自旋下降速率变化之间的密切相关性对磁层物理和中子星内部都有许多意义。中年脉冲星PSR J 0738 $-$ 4042就是一个显著的例子,它被观测到在脉冲轮廓中显示出与其由于外部效应而引起的自旋下降速率变化相关的变化。在这项研究中,基于UTMOST和Parkes的12.5年合并公共定时数据,我们在PSR J0738 $-$ 4042中检测到一个新的发射旋转相关性,同时出现一个毛刺。MJD 57359(5)(2015年12月3日)与$Δν/ν\sim 0.36(4)\times 10^{-9}$发生的故障是在该脉冲星中观察到的第一个故障事件,可能是发射旋转相关性的根本原因。与通常的故障后行为不同,脉冲星上的制动扭矩在1380天内持续增加,对应于$\ddotν$的显著减少。对于假信号之后的脉冲轮廓的变化,前导分量的相对幅度急剧减弱,而中间分量变得更强。地壳地震引起的血小板运动和涡旋蠕变响应的组合模型被调用来解释这种罕见的相关性。在这种情况下,磁层状态的变化自然地与脉冲星的内在过程联系在一起,而脉冲星的内在过程会引起故障。
2022-11-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the Diffusion Coefficient with HAWC TeV Gamma-Ray Observations of Two Nearby Pulsar Wind Nebulae
附近的电子/正电子加速器,主要是脉冲星风星云(PWNe),被认为是超过10 GeV的正电子过剩的潜在来源。HAWC天文台揭示了两个非常扩展的源,它们在空间上与附近的两个中年恒星重合:Geminga和PSR B 0656 +14,这表明超相对论电子/正电子在我们的后院加速。对这两种PWNe的形态学研究提供了在HAWC能量下扩散系数的约束。在这张海报中,我们将介绍这些PWNe的模型开发和形态学研究,以及最适合数据的衍生扩散系数。
2017-09-11 astro-ph.HE
XMM-Newton observations of PSR J0554+3107: pulsing thermal emission from a cooling high-mass neutron star
本文通过XMM-Newton观测首次在X射线波段确认了脉冲星J0554+3107,发现其热辐射特征暗示它是一颗质量大且温度低的中子星,并讨论了其冷却情景。
2022-08-12 astro-ph.HE
Serendipitous Discovery of An Infrared Bow Shock Near PSR J1549-4848 with Spitzer
本文报道了在斯皮策巡天中发现的PSR J1549 $-$ 4848周围的红外彗星状星云。在发现之后,对星云进行了多波长成像和光谱观测。我们在Spitzer IRAC 8.0、MIPS 24和70 $μ$ m成像、Spitzer IRS 7.5 - 14.4 $μ$ m光谱观测以及WISE全天巡天12和22 $μ$ m观测中探测到了该星云。对这些数据进行了详细分析,我们发现该星云可以用标准的弓形激波形状来描述,其光谱中含有多环芳烃和H $_2$的发射特征。然而,目前还不确定是哪个天体驱动了星云。我们分析了场星,并得出结论,他们都不可能是相关的对象,因为恒星与强风或质量喷射,通常会产生弓形冲击比场星要亮得多。脉冲星距离相关天体预计所在的区域大约15 \arcsec\。为了解决这个矛盾,我们建议从脉冲星发射高度准直的风,并产生弓形激波。应进行X射线成像以探测风与周围介质的相互作用,并进行高空间分辨率无线电成像以确定脉冲星的自行,这将有助于核实脉冲星与弓形激波星云的关联。
2013-04-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Investigating the emission signatures of pulsar halo candidate HESS J1813-126
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所)
本文通过同步曲率模型研究HESS J1813-126的伽马射线发射特征,探讨脉冲星halo的传输模型及观测诊断。
2026-01-29 astro-ph.HE
X-ray and near-infrared observations of the middle-aged pulsar B1055-52, its multiwavelength spectrum, and proper motion
本研究利用 XMM-Newton 和 Hubble Space Telescope 对中年脉冲星 B1055-52 进行了 X 射线和近红外观测,否定了其 X 射线长期变化的假设,证实近红外至 X 射线非热辐射由同一机制产生,并精确测量了其自行运动。
2023-05-31 astro-ph.HE
Multiwavelength observation of a candidate pulsar halo LHAASO J0621+3755 and the first X-ray detection of PSR J0622+3749
本研究多波段观测候选脉冲星晕 LHAASO J0621+3755 并首次 X 射线探测 PSR J0622+3749,通过新颖背景估计技术发现其谱破缺特征,支持脉冲星晕周围存在更慢扩散和更低磁场,并首次探测到该脉冲星的 X 射线点源。
2025-04-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
X-ray investigation of the diffuse emission around plausible gamma-ray emitting pulsar wind nebulae in Kookaburra region
我们报告的结果,从{ \it朱雀} X射线观测的无线电复合区称为笑翠鸟,其中包括两个相邻的TeV $γ$射线源HESS J1418-609和HESS J1420-607。{ \it Suzaku}观测显示,中年脉冲星PSR J1420-6048和可能的PWN Rabbit周围存在X射线弥散发射,其尺寸分别为$σ_{\rm X}=1^{\prime}.66$和$σ_{\rm X}=1^{\prime}.49$。扩散X射线发射的峰值位于H.E.S.S.获得的$γ$射线过量图内。PSR J 1420 -6048的$γ$射线峰偏移量为$2^{\prime}.8$,家兔的$4^{\prime}.5$为$4^{\prime}.5$。用$Γ=1.7-2.3$的吸收幂律模型很好地再现了两个源的X射线谱。根据与X射线峰的距离,光谱形状趋于变得更柔和。假设单区电子发射模型为一阶近似,HESS J1420-607和HESS J1418-609的环境磁场强度可以分别估计为3 $μ$ G和$2.5 μ$ G。X射线的光谱和空间特性强烈支持这两个TeV源是脉冲星风星云,其中电子和正电子在脉冲星风的终端冲击加速失去了他们的能量,通过同步辐射和逆康普顿散射,因为它们被向外传输。
2012-03-26 astro-ph.HE
The GeV emission in the field of the star-forming region W30 revisited
我们提出了一个详细的研究的伽马射线发射的方向的恒星形成区W30的基础上的费米大面积望远镜的数据在0.3-300 GeV的光子能量范围内的十年。的形态和光谱分析,使我们能够解决的伽马射线发射到两个扩展的结构从不同的起源。其中一个主要与超新星遗迹(SNR)G8.7-0.1重叠,并且具有与其他与分子云相互作用的中年SNR的光谱相似的软光谱。另一个与HESS J1804-216的TeV辐射在空间和光谱上表现出显著的一致性,它的光谱可以自然地用电子的逆康普顿散射来解释,就像许多TeV的伽马射线发射脉冲星风星云一样。因此,我们将这个来源归因于脉冲星PSR J1803-2137周围的星云。
2019-08-20 astro-ph.HE
Fermi-LAT Detected Gamma-ray Emission Likely Associated with SNR Kes 78
基于16.7年Fermi-LAT数据,发现SNR Kes 78区域的GeV辐射可用两个扩展源表示,其中强子辐射占主导,且部分辐射可能源自脉冲星PSR J1852-0002g的磁层。
2025-09-17 astro-ph.HE
The Vela-X Pulsar Wind Nebula revisited with 4 years of Fermi-Large Area Telescope observations
船帆座超新星遗迹是距离地球最近的超新星遗迹,包含一颗活跃的脉冲星船帆座脉冲星(PSR B 0833 -45)。这颗脉冲星是中年脉冲星的原型,为明亮的脉冲星风星云(PWN)提供动力,Vela-X,跨越脉冲星以南2° x 3°的区域,并在射电,X射线和非常高能量的伽马射线领域进行观测。费米大面积望远镜(LAT)在任务的第一年就报告了对Vela-X PWN的探测。随后,我们重新调查了这个复杂的区域,并进行了详细的形态和光谱分析,这个源使用4年的费米-LAT观测。这项研究将星云形态分析的阈值从0.8 GeV降低到0.3 GeV,首次允许LAT检查不同的能带。我们描述了最近在这个PWN上获得的结果,并讨论了新检测到的空间特征的起源。
2013-07-20 astro-ph.HE
3HWC J0631+107/LHAASO J0631+1040: a TeV halo powered by the pulsar J0631+1036?
通过分析GeV数据并去除脉冲星辐射,发现3HWC J0631+107区域无GeV对应体,结合与Geminga的比较和谱特征,认为该TeV源很可能是脉冲星J0631+1036驱动的TeV晕。
2023-08-29 astro-ph.HE
HAWC Detection of a TeV Halo Candidate Surrounding a Radio-quiet pulsar
在几个中年恒星周围观测到了扩展的甚高能量(VHE; 0.1-100 TeV)$γ$射线发射,被称为"TeV晕”。其形成机制仍在讨论中。也不知道它们是否普遍存在或与某些亚群的植物有关。经过2321天的观测,高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台在射电宁静脉冲星PSR J 0359 +5414的位置探测到VHE $γ$射线发射,具有$>6σ$意义。通过使用不同的光谱和空间模型进行似然性检验,并将TeV光谱与附近源的多波长观测进行比较,我们表明这种过量与PSR J 0359 +5414相关的TeV晕一致,但需要进一步观测HAWC和多波长后续行动来确认这种性质。这个新的晕候选者位于外星系的一个非拥挤区域。它与其他光环有着相似的特性,但它的脉冲星更年轻,无线电安静。我们的观察意味着TeV晕通常存在于脉冲星周围,它们的形成不依赖于脉冲星磁层的配置。
2023-01-12 astro-ph.HE
Observation of gamma rays up to 320 TeV from the middle-aged TeV pulsar wind nebula HESS J1849$-$000
该研究利用西藏空气簇射与μ子阵列探测HESS J1849$-$000,首次测得40–320 TeV幂律能谱,并通过轻子与强子模型指出其可能是新的银河系PeVatron候选体。
2023-08-26 astro-ph.HE
TeV Gamma Rays From Galactic Center Pulsars
HAWC和Milagro望远镜对附近的Geminga和B 0656 +14的测量显示,这些物体周围存在明亮的TeV发射晕。如果银河系中心附近的年轻和中年恒星将其能量的相似部分转化为TeV光子,那么这些来源可能会主导HESS和其他地面望远镜从银河系最里面的$\sim$ $10^2$秒差距观测到的辐射。特别是,这两个光谱的形状和角度范围的排放是一致的TeV晕人口的Escherosar,虽然报告的相关性,这种排放与分子气体的分布表明,扩散强子过程也必须作出贡献。这种辐射的总通量要求银河系中心附近每百万年约有100-1000颗中子星的诞生率,这与最近的估计非常一致。
2017-12-11 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Pulsars in a Bubble? Following Electron Diffusion in the Galaxy with TeV Gamma Rays
TeV晕是TeV γ射线辐射在中年恒星周围的扩展区域,最近被确定为γ射线天文学中的一类新的源。这些晕圈被归因于相对论电子和正电子离开了靠近脉冲星的加速区,并在周围介质中扩散。测量TeV Halos的形态首次能够在数十秒差距的尺度上直接测量电子扩散。有迹象表明,相对论性粒子的存在影响了恒星周围环境中的扩散速率。了解电子扩散是必要的,以限制在几十GeV的宇宙射线正电子的明显的“过剩”的起源。TeV Halos也可以用来寻找未对准的脉冲星,以及研究银河系脉冲星群的某些特性。未来的VHE伽马射线仪器将探测到更多的TeV晕,并确定这些晕对观测到的宇宙射线电子和正电子通量有多大贡献,以及它们如何影响环境中的扩散。
2019-03-18 astro-ph.HE
Deep optical observations of the gamma-ray pulsar J0357+3205
一颗中年射电宁静脉冲星J 0357 +3205是由$Fermi$天文台在伽马射线中发现的,后来又由$Chandra$和$XMM$ - $Newton$天文台在X射线中发现的。它产生了一个不寻常的热发射脉冲星风星云在X射线观察。利用加那利大望远镜(GTC)进行了深层光学观测,以寻找脉冲星光学对应物及其星云。使用Sloan $g'$带中的直接成像模式。档案X射线数据进行了重新分析,并与光学数据进行了比较。在$g'\geq~28_{\cdotp}^{\text{m}}1$以下没有探测到脉冲星光学对应物。在光学上也没有发现脉冲星星云。我们证实了早期的结果,脉冲星的X射线光谱由脉冲星磁层起源的非热幂律分量占主导地位,在高能量和软热中子星表面的组件。使用磁化部分电离氢大气模型的X射线光谱拟合,我们发现,热成分可以来自整个表面的冷却中子星的温度为36 $^{+9}_{-6}$ eV,使之成为冷却中子星已知的最冷的之一。表面温度符合标准的中子星冷却方案。光学上限并没有对热分量施加任何额外的限制,但它意味着在光学和X射线之间的非热分量有很强的光谱中断,就像在其他中年恒星中观察到的那样。来自中子星整个表面的热辐射可能在紫外线范围内的非热辐射中占主导地位。PSR J 0357 +3205在这个范围内的观测结果有望对其热性能提出更严格的限制。
2014-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray emission from isolated neutron stars: latest results from XMM-Newton, NICER and eROSITA
本文综述了孤立中子星的热与非热X射线成分,并利用XMM-Newton、NICER和eROSITA的最新观测,探讨了热发射INSs、普通脉冲星及长周期脉冲星之间的关联与挑战。
2025-01-21 astro-ph.HE
XMM-Newton Observations of Two Candidate Supernova Remnants
候选超新星遗迹G23.5+0.1和G25.5+0.0是XMM-牛顿在对银河平面内的plerionic和复合SNRs进行快照调查的过程中观测到的。在G23.5+0.1的视场中,我们探测到一个直径约为3'的扩展源,初步解释为中年射电脉冲星B1830-08的脉冲风星云。我们的分析表明PSR B1830-08和周围的弥漫性无线电发射之间存在联系。如果无线电辐射是由于信噪比,那么脉冲星必须比它的特征年龄年轻得多。或者,无线电发射可能来自遗留PWN。在包含扩展TeV源HESS J1837-069的G25.5+0.0场中,我们探测到了最近发现的年轻高能脉冲星J1838-0655,它嵌入在一个宽度为1.3 '的PWN中。我们还探测到另一个PWN候选者(AX J1837.3-0652),其范围为2',在d=7 kpc时的未吸收光度L_(2-10 keV)~ 4 x 10^33 erg/s。第三个X射线源位于HESS J1837-069的范围内,有一个特殊的扩展射电对应物,可能是一个具有双核的射电星系或微类星体。我们在G25.5+0.0场中没有发现SNR发射的任何证据。我们提供了详细的多波长分析和识别的其他领域的来源,并讨论了鲁棒性的G25.5+0.0和G23.5+0.1分类信噪比。(摘要删节)
2011-10-24 astro-ph.HE
Discovery of the source HESS J1356-645 associated with the young and energetic PSR J1357-6429
在银河系中新发现的几个甚高能量(VHE; E > 100 GeV)伽马射线源被认为与高能γ星有关。其中,中年(> 1 E +4 yr)系统表现出较大的中心充满的VHE星云,偏离脉冲星位置,这是脉冲星风与周围介质之间复杂关系的结果,反映了脉冲星过去的演化。成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)已经成功地揭示了VHE制度中这些来源的扩展发射。加上无线电和X射线观测,这个观测窗口允许人们探测这些大尺度星云内部的能量和磁场。上帝,由于其大视场、<0.1度的角分辨率和前所未有的灵敏度,已经被用于发现大量的这种VHE源。在本文中,H.E.S.S.使用了银河平面巡天(-80度<1 <60度,|b| <3度)的延续数据以及现有的多波长观测数据。在R.A.发现了一个新的VHE伽马射线源。(J2000)= 13 h56 m00 s,Dec.(J2000)= -64d30m00s,每个坐标具有2'统计误差,即HESS J1356-645。源被扩展,具有(0.20 +/- 0.02)deg的固有高斯宽度。它的积分能流在1到10 TeV之间,为8 E-12 erg cm-2 s-1,约为蟹状星云在同一能带的11%。1 ~ 20 TeV的能谱符合幂律dN/dE ~ E-Gamma,光子指数Gamma = 2.2 +/-0.2stat +/-0.2sys。在三个频率的档案无线电图像的检查和分析的X射线数据从ROS…
2011-08-14 astro-ph.HE
LHAASO detection of very-high-energy gamma-ray emission surrounding PSR J0248+6021
研究利用 LHAASO-WCDA 与 KM2A 数据发现 PSR J0248+6021 附近的扩展甚高能伽马射线源,并将其归因于脉冲星注入电子/正电子的逆康普顿辐射。
2024-12-03 astro-ph.HE
Extended Very-High-Energy Gamma-Ray Emission Surrounding PSR J0622 + 3749 Observed by LHAASO-KM2A
LHAASO观测到PSR J0622+3749附近扩展的极高能伽马射线源,揭示了脉冲星周围高能粒子扩散缓慢的特性。
2026-01-06 astro-ph.HE
Extended gamma-ray sources around pulsars constrain the origin of the positron flux at Earth
在地球上探测到的宇宙射线正电子的意外高通量可能来自附近的天体物理源、暗物质或宇宙射线次级产生的未知过程。我们报告的检测,使用高海拔水切伦科夫天文台(HAWC),扩展的太电子伏伽马射线发射与附近的两个中年恒星(Geminga和PSR B0656+14)的位置相一致。HAWC的观测结果表明,这些粒子星确实是加速轻子的本地源,但测量到的太电子伏发射轮廓限制了粒子远离这些源的扩散速度比以前假设的要慢得多。因此,我们证明了这些物体发射的轻子不太可能是多余正电子的起源,而这些正电子可能有一个更奇特的起源。
2017-11-16 astro-ph.HE
Detection of the Geminga pulsar with MAGIC hints at a power-law tail emission beyond 15 GeV
报道了Geminga脉冲星(PSR J 0633 +1746)在$15\,$ GeV和$75\,$ GeV之间的脉冲γ射线辐射的探测。这是第一次在这些能量下发现中年脉冲星。在2017年至2019年期间,MAGIC望远镜使用低能量阈值Sum-Trigger-II系统进行了观测。质量选择切割后,将$\sim 80\,$小时的观察数据用于本分析。为了与低于MAGIC灵敏度范围的较低能量下的发射进行比较,还分析了高于$100\,$ MeV的Fermi-LAT数据的$11$年。从费米-LAT观测到的每次旋转的两个脉冲中,只有第二个脉冲P2在MAGIC能量范围内被探测到,其重要性为$6.3\,σ$。MAGIC测得的谱可用谱指数$Γ= 5.62\pm0.54$的简单幂律表示,它平滑地扩展了费米-LAT谱。MAGIC和Fermi-LAT数据的联合拟合排除了在$3.6\,σ$显著性水平下组合能量范围内存在次指数截止值的可能性。由MAGIC探测到的幂律尾辐射被解释为粒子在北外隙中加速时从曲率辐射到逆康普顿散射的转变。
2020-11-20 astro-ph.HE
Ultra-high-energy $γ$-ray emission associated with the tail of a bow-shock pulsar wind nebula
本研究分析了未识别超高能$\gamma$射线源1LHAASO J1740+0948u,发现其与脉冲星PSR J1740+1000的弓激波风星云X射线尾延展位置相关,推测辐射来自尾中再加速的正负电子对,为超高能$\gamma$射线起源提供了新解释。
2025-02-24 astro-ph.HE hep-ph