Discovery of a millisecond pulsar in the 5.4 day binary 3FGL J1417.5-4402: observing the late phase of pulsar recycling
在用Parkes射电望远镜搜索未确认的费米伽马射线源3FGL J1417.5-4402时，我们发现PSR J1417-4402，一颗2.66 ms的脉冲星，其轨道周期与Strader等人确定的光学和X射线双星相同，为5.4天。射电脉动的存在意味着中子星目前没有吸积。伴星的大量外流使射电脉冲星在一半以上的轨道上都无法被探测到，并且可能对观测到的阿尔法发射做出了贡献。我们最初的脉冲星观测，连同光学推断的轨道和倾角，意味着质量比为0.171+/-0.002，伴星质量为M_2=0.33+/-0.03 Msun，中子星质量在1.77<M_1<2.13 Msun范围内。然而，从伴星的光学性质推断出的4.4千秒差距距离与较小的射电色散测量距离1.6千秒差距之间仍然存在差异。较小的距离将减小推断的罗氏瓣填充因子，增加推断的倾斜角，并减小质量。PSR J1417-4402是一颗宽双星，不同于费米发现的大量射电食黑寡妇和红背双星。它可能是一个在伴星离开主序星后开始向中子星进行质量转移的系统。伴星应该在6-20天的轨道上结束其作为He白矮星的演化，即，是一颗典型的毫秒脉冲双星伴星。
2016-03-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Effects of dynamo magnetic fields on observational properties of Accreting Millisecond X-ray Pulsars
本文研究了在低质量X射线双星中快速旋转的中子星--吸积毫秒X射线双星。这些系统显示出相干的X射线脉动，当吸积流被磁性引导到恒星表面时产生。在这里，我们已经建立了吸积毫秒X周围的吸积盘的基本方程，在有发电机存在的情况下，射线吸积在盘的内部产生磁场，我们还建立了盘的内部区域的结构方程的数值方法，最高吸积率足以使盘的内部区域被辐射压和电子所压倒。散射最后，我们用发电机磁场对吸积毫秒X射线谱的影响检验了我们的结果。
2020-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The evolution of a newborn millisecond magnetar with a propeller-recycling disk
超亮超新星和伽马射线暴等爆炸现象可以形成高速旋转的高磁化中子星。这个新生的NS可以通过其自旋下降来显著影响这些爆炸瞬变的发射。NS的自旋下降演化有时会受到回退吸积的影响，尽管它通常受NS的磁偶极子辐射和引力波辐射的调节。在适当的条件下，吸积物质可以先被喷出，然后再被回收，从而使吸积盘能够长时间保持准稳态。在这里，我们描述的NS与这样一个螺旋桨回收盘的相互作用和它们的共同进化。我们的结果表明，NS的自旋下降最初可以由螺旋桨控制，这阻止了磁盘材料落在NS上，直到数百或数千秒后。这表明，突然下降的磁盘上的NS物质可以显着抑制磁偶极辐射，然后将NS从一个正常的磁星到一个低场磁星。新生NS的演化行为有助于理解NS对早期GRB余辉和晚期超新星/千新星辐射的不同影响。
2020-11-19 astro-ph.HE
Can slow pulsars in Milky Way globular clusters form via partial recycling?
本研究通过解析论证和N体模拟证明，低质量X射线双星动力学中断导致的部分再循环机制无法形成球状星团中的慢脉冲星，提出大质量白矮星坍缩或中子星碰撞是更可行的形成途径。
2025-05-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The disturbance of a millisecond pulsar magnetosphere
脉冲星计时使基础物理学的一些最强有力的测试成为可能。该技术的核心是假设探测到的无线电脉冲可以用来精确测量脉冲星的旋转。在这里，我们报告的毫秒脉冲星J1643-1224的脉冲轮廓的宽带变化。一个新的发射成分突然出现在脉冲轮廓中，在4个月内衰减，并导致永久改变的脉冲形状。像这样的轮廓变化可能是在其他毫秒级雷达中观察到的定时噪声的来源。脉冲星定时观测对引力辐射的敏感性可以通过解释这种变化来提高。
2016-08-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Minimum Accretion Rate for Millisecond Pulsar Formation in Binary System
在磁场-自旋周期（B-P）图上显示了186个双星，并能清楚地看出它们与毫秒双星的关系。从观测和理论两方面给出了毫秒脉冲星形成的最小吸积率。如果吸积率低于最小吸积率，双星系统中的脉冲星在演化后将不会成为毫秒脉冲星。
2013-03-30 astro-ph.HE
On the connection between accreting X-ray and radio millisecond pulsars
多年来，人们已经认识到，在低质量X射线双星（LMXB）的质量转移的终端阶段应该导致吸积中子星的磁层膨胀，导致制动扭矩作用于旋转的脉冲星。因此，在发现射电毫秒双星（MSP）之后，这些双星如何在罗氏瓣退耦阶段（RLDP）之后保持其快速自旋就成了一个悖论（例如Ruderman et al. 1989）。在这里，我提出了一个解决这个所谓的“关断问题”，这是最近发现的结合二进制恒星演化模型与扭矩计算（陶里斯2012）。解决的办法是，在RLDP期间，脉冲星的自旋平衡被打破，因此它仍然是一个快速旋转的物体。我简要地讨论了这些发现，鉴于两个观察到的自旋分布在人口的吸积X射线毫秒双星（AXMSP）和无线电MSP。
2012-10-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
An ultraluminous nascent millisecond pulsar
如果超铝源（ULX）M82 X-2维持其测量的自旋上升值$\dot ν= 10^{-10}\,{\rm s^{-2}}$，它将在不到$10^5\,$年的时间内成为毫秒脉冲星。观察到的$10^{40}\,$ erg/s的（各向同性）光度也支持这样的观点，即中子星在吸积$0.1\,{\rm M_\odot}$时将旋转到毫秒周期--报道的这种ULX的硬X射线光度，连同旋转值，意味着与向下延伸到恒星表面附近的吸积盘一致的扭矩，正如对于恒星偶极磁场（$B\lesssim 10^9\,$ G）的低值所预期的那样。这表明毫秒脉冲星形成的一个新渠道--在高质量X射线双星（HMXB）中--并可能对引力波的研究产生影响，并可能对通过吸积引起的坍缩形成低质量黑洞产生影响。
2015-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Sub-Millisecond Pulsars: Missing or Impossible?
Aalborg University（奥尔堡大学）
本文探讨亚毫秒脉冲星缺失的原因，指出其罕见性源于吸积低效等因素，恒星质量黑洞可达到亚毫秒视界自旋周期。
2026-08-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Aid of Optical Studies in Understanding Millisecond Pulsar Binaries
通过射电和光学搜索未确认的\textit{Fermi}源，发现了大量新的“黑寡妇”和“红背”高能毫秒双星。同步辐射，从粒子加速到几个TeV的intrabinary冲击，表现出调制的二元轨道周期。我们模拟的双峰X射线光变曲线调制的轨道周期，产生相对论多普勒提升沿intrabinary冲击，定性匹配在许多来源中观察到的。在这个模型中，redbacks和过渡脉冲星系统的双峰X射线光变曲线是观察在下结合有本质上不同的冲击几何比其他毫秒脉冲星双星的光变曲线是集中在上结合。我们讨论，并主张，如何当前和未来的光学观测可能有助于限制发射几何，intrabinary冲击和未知的物理脉冲星风。
2016-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
PSR J1947-1120: A New Huntsman Millisecond Pulsar Binary
本文发现并证认了第二例 Huntsman 毫秒脉冲星双星 PSR J1947-1120，并借助 MESA 模型解释其红巨星伴星暂停质量转移的演化状态。
2025-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Sub-millisecond Pulsars and Possibility of Detection
脉冲星被认为是正常的中子星，但有时也被认为是夸克星。{ \it亚毫秒双星如果被探测到，将在区分夸克星和中子星方面发挥重要作用。}本文重点研究了这种亚毫秒双星的形成过程。研究了一种通过吸积诱导白矮星坍缩（AIC）形成亚毫秒脉冲星（夸克星）的新途径。在这个AIC过程中，我们发现：（1）几乎所有的新生夸克星都有一个$\sim 0.1$ ms的初始自旋周期;（2）新生夸克星（即使质量很小）具有足够高的自旋下降光度，满足产生电子对和火花过程的条件，成为亚毫秒射电望远镜;（3）在大多数情况下，新生夸克星在自旋周期$< 1$（或$<0.5$）ms阶段的时标可以长到足以被探测到。作为比较，吸积自旋的过程（中子和夸克星）也进行了研究。发现通过AIC过程形成的夸克星可以有较短的周期（$\leq$ 0.5 ms），而吸积自旋上升过程形成的中子星的周期必须大于0.5 ms.因此，如果未来能够识别周期小于0.5毫秒的脉冲星，它应该是夸克星。
2009-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray bounds on the r-mode amplitude in millisecond pulsars
r型天体地震学提供了一种研究致密恒星内部组成的独特方法。由于其精确的定时，回收的毫秒射电望远镜是一类特别有前途的来源。虽然它们的热性质仍然受到很差的约束，但X射线数据对天体地震学非常有用，因为r模式可以强烈加热恒星。使用已知的和新的上限的温度和光度的几个非吸积毫秒射电天体，我们推导出的r-模式振幅低至$α\lesssim10^{-8}$的界限，并讨论其内部组成的情况下的影响。
2016-09-07 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Challenges in Explaining the Galactic Center Gamma-Ray Excess with Millisecond Pulsars
毫秒级的超新星被认为是从银河系中心周围观测到的伽马射线过剩的可能来源。考虑到这一点，我们使用观测到的明亮的低质量X射线双星来估计内星系中毫秒双星的数量。这一计算表明，只有~1-5%的过剩是由毫秒级中子星产生的。我们还使用的光度函数来自本地测量的毫秒双星，随着费米解决的点源的数量，计算从这样的人口的漫发射的上限。虽然这个极限与低质量X射线双星的数量所暗示的毫秒脉冲星数量是一致的，但它强烈排除了大部分多余的脉冲星来自这类天体的可能性。
2016-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of black widows and redbacks -- two distinct populations of eclipsing binary millisecond pulsars
双毫秒双星（所谓的黑寡妇和红背）可以提供有关吸积历史，脉冲星照射其伴星以及吸积X射线双星和孤立毫秒双星之间进化联系的重要信息。然而，这种系统的形成并没有得到很好的理解，也没有黑寡妇和红背鸟两个种群之间祖先进化的差异。虽然这两个种群的轨道周期都在$0.1-1.0\;{\rm days}$之间，但它们的伴星质量相差一个数量级。本文利用MESA恒星演化程序，通过会聚低质量X射线双星的演化研究了这些系统的形成。我们的研究结果证实，人们可以解释大多数这些食双星毫秒双星的形成使用这种情况。更值得注意的是，我们发现，产生黑寡妇或红背的决定因素是辐射过程的效率，这样的红背吸收了更大比例的无线电脉冲星的发射自旋能量（导致更有效的质量损失通过蒸发）相比，黑寡妇系统。我们认为，几何效应（光束）是负责这两个人口的强双峰。最后，我们得出结论，红背系统不会随着时间的推移演变成黑寡妇系统。
2013-09-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma-ray Emission from Millisecond Pulsars - An Outergap Perspective
在这篇综述论文中，我们解释了以下的伽马射线发射功能的毫秒彗星。（1）为什么毫秒双星的偶极场如此微弱，但磁对的产生过程仍然能够控制外隙的大小？(2)A亚GeV脉冲分量可能出现在毫秒级射电脉冲附近。（3）大视角黑寡妇系统中应存在轨道调制γ射线。
2013-09-25 astro-ph.HE
Analytical model of millisecond pulsar PSR J0514-4002A
对位于球状星团NGC 1851（A. Ridolfi，P.C.C. Freire，Y. Gupta，S.M. Ransom，MNRAS 490，3860（2019））。我们得到了这颗新发现的毫秒脉冲星的中心密度（$ρ_{0}$）、中心压力（$p_{0}$）、或然半径、致密度（$u$）和表面红移（$Z_{s}$），与文献报道的结果非常一致。毫秒脉冲星的物态方程在物理上是刚性的。甚至我们提出的模型也不能分析大多数质量高达$1.51 M_{\odot}$的毫秒级恒星。
2020-10-30 astro-ph.HE
A New Determination of the Spectra and Luminosity Function of Gamma-Ray Millisecond Pulsars
在这篇文章中，我们回顾了毫秒双星和球状星团观测到的伽马射线辐射。基于费米伽玛射线空间望远镜5.6年的观测数据，我们报道了61个毫秒级超新星的伽玛射线能谱，发现大多数能谱符合指数截止的幂律，能谱峰值在~1-2 GeV（$E^2 dN/dE$单位）附近。此外，虽然大多数球状星团表现出类似的光谱形状，我们确定了一些显着较软的光谱。我们还确定的伽玛射线光度函数的毫秒双星使用人口发现在附近的领域的银河系，并在球状星团47图克坦。我们发现，从球状星团观察到的伽马射线发射主要由相对少量的明亮毫秒脉冲星主导，而低光度脉冲星仅占总通量的一小部分。我们的研究结果还表明，毫秒双星的伽马射线发射是更各向同性和较强的光束比在X射线波长的发射。此外，所观察到的表观伽马射线效率的分布提供了支持槽隙或外间隙模型，其中伽马射线发射起源于接近中子星的磁极的区域（极帽模型）。
2014-07-21 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Spin frequency distributions of binary millisecond pulsars
在中低质量双星系统中，旋转驱动的毫秒射电望远镜被物质和角动量的吸积作用的一个$10^8$ - $10^9$ yr长的X射线亮相旋转到它们现在的旋转周期。最近，发现的过渡恒星在几年或更短的时间尺度上周期性地在吸积和旋转动力状态之间交替，已经证明了这种进化情景。在这里，我们提出了一个彻底的统计分析的自旋分布的各种类的毫秒双星，以评估其不同阶段之间的自旋周期的演变。只在热核I型X射线爆发期间显示振荡的吸积源（核动力毫秒脉冲星）被发现比旋转动力源快得多，而拥有磁层并显示相干脉动的吸积源（吸积毫秒脉冲星）则不是。另一方面，如果吸积毫秒双星和食旋转动力毫秒双星形成了一个共同的过渡类双星，那么它们的自旋分布介于更快的核动力毫秒双星和更慢的非食旋转动力毫秒双星之间。我们解释这些发现的自旋下降，由于在吸积阶段的最后阶段的质量吸积率下降，并在不同的轨道演化通道映射的各种类别的恒星。我们总结了可能的工具选择的影响，表明，即使是一个公正的样本仍然缺乏，他们对所提出的分析结果的影响是减少了仪器和搜索技术的最新改进。
2014-05-08 astro-ph.HE
The high-energy emission of millisecond pulsars
这一章提供了一个现象学的评估毫秒双星的高能量发射。我们评论他们的一些属性作为一个人口，以及考虑过渡的特殊情况下，其他红背，和黑寡妇系统。
2020-04-07 astro-ph.HE
The minimum rotation period of millisecond pulsars
对毫秒脉冲星最小周期的一个简单而自然的解释来自吸积率与冻结表面偶极磁场之间的相关性，该磁场是在低质量X射线双星吸积的初始阶段通过中子星地壳的欧姆扩散产生的。
2021-06-01 astro-ph.HE
The Crucial First Step in the Discovery of Millisecond Pulsars
本文由作者亲述毫秒脉冲星发现中关键的第一步——射电源4C 21.53行星际闪烁的发现，该发现最终导致毫秒脉冲的探测，并强调了其对引力波研究的重要性。
2024-06-24 astro-ph.HE
Growth of magnetic fields in accreting millisecond pulsars
在吸积的毫秒中子星（NS）核中，R模可以产生强磁场。这些场在核外的扩散引起外部磁场的增长，从而影响毫秒级微扰星（MSP）的自旋下降速率$\dot{P}$的演化。内磁场的扩散为磁悬浮颗粒提供了一条新的演化路径。这种情况可以解释J1823- 3021 A和J1824- 2452 A的大$\dot{P}$。
2012-07-23 astro-ph.HE
Statistical Analysis of I Stokes Parameter of Millisecond Pulsars
利用去趋势涨落分析（DFA）和盒计数方法，对Parkes脉冲星定时阵列（PPTA）观测到的24个毫秒级脉冲星（MSP）的偏振脉冲轮廓（PPPs）进行了空间相关性和分形性检验。DFA分析表明，中小企业的购买力平价具有持续性，盒计数法的结果证实了大多数购买力平价的分形性。Kolmogorov-Smirnov检验表明，孤立的MSP比二元MSP具有更复杂的PPP。然后，我们将我们的分析应用于一个正常的随机样本。通过对MSPs和普通谱线的分析比较，发现MSPs的谱线更为复杂，这是由于MSPs谱线的发射锥角半宽度较小，谱线峰值较多所致。另一方面，高值的赫斯特指数在MSP确认紧凑的发射区，在这些电池。
2016-03-28 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The Galactic Millisecond Pulsar Population
在目前已知的2000多个主要在我们银河系圆盘中的射电双星样本中，毫秒双星现在几乎有200个。由于对银河系领域的盲目调查和对费米伽马射线源的有针对性的搜索取得了惊人的成功，十多年来第一次，银河系的毫秒彗星现在超过了球状星团中的同行!在本文中，我简要回顾了早期的研究结果的银河系毫秒脉冲星人口和提出新的限制的基础上发现的20厘米帕克斯多波束调查的60毫秒脉冲星的样本。我提出了一个简单的模型，人口包含$\sim 30,000$潜在的可观察到的毫秒彗星的光度函数，径向分布和规模的高度，符合所观察到的样本的对象。这项研究只是第一步，更全面地了解银河系中毫秒双星的母体，我最后提出了一些建议，供在这方面进一步研究。
2012-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
MAGIC observation of Globular Cluster M13 and its millisecond pulsars
基于2007年6月和7月的MAGIC观测，我们给出了球状星团M13发射能量大于140 GeV的上限。这些限制使我们能够限制M13内的毫秒中微子的数量，并测试磁层和/或周围环境中轻子加速的模型。我们的结论是，在M13中，要么毫秒中微子比预期的要少，要么它们加速轻子的效率比预期的要低。
2009-07-06 astro-ph.HE
The Parkes multibeam pulsar survey: VII. Timing of four millisecond pulsars and the underlying spin period distribution of the Galactic millisecond pulsar population
我们目前的计时观测发现的四个毫秒脉冲星在帕克斯20厘米多波束脉冲星调查的银河平面。PSR J1552-4937和J1843-1448是独立的天体，自转周期分别为6.28和5.47毫秒。PSR J1727-2946在一个40天的双星轨道上，自转周期为27毫秒。4.43毫秒的脉冲星J1813-2621在一个8.16天的圆形双星轨道上，围绕着一颗低质量伴星，伴星的最小质量为0.2太阳质量。将这些结果与其他五个帕克斯多波束调查的检测相结合，给出了一个定义明确的样本，56个自旋周期低于20毫秒，我们开发了一个可能性分析，以约束函数的形式，最好地描述了基本分布的自旋周期为毫秒类星体。对数正态分布获得了最佳结果。伽马分布不太受欢迎，但仍与观测结果相符。均匀，幂律和高斯分布被发现是不一致的数据。目前的观测发现的银河系毫秒双星似乎符合对数正态分布，这种分布允许周期低于1.5毫秒的双星存在。
2015-04-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Transitional millisecond pulsars
密双星中的毫秒双星最近为我们理解双星演化的物理过程以及天体物理等离子体与电磁场之间的相互作用带来了新的挑战。过渡系统显示出从旋转动力状态到吸积动力状态的变化，反之亦然，已经将无线电和吸积毫秒双星的种群连接起来，最终证明了回收方案所设想的紧密的进化联系。十年的发现和理论努力才刚刚掌握了从无线电到伽马射线波段过渡的毫秒双星的复杂现象。本文总结了迄今为止发现的三个过渡毫秒双星的主要特性，以及候选者和相关系统，讨论了提出的各种模型，以应对多方面的行为。
2020-10-21 astro-ph.HE
A glitch in the millisecond pulsar J0613-0200
利用EPTA数据发布1.0，结合洛弗尔望远镜和Effelsberg脉冲星观测系统记录的Jodrell Bank模拟滤波器组TOA，我们给出了毫秒脉冲星J0613 $-$ 0200自旋演化中一个小故障的证据。在MJD 50888（30）的历元处测量到0.82（3）nHz的自旋频率阶跃和${-1.6(39) \times 10^{-19}\,\text{Hz} \ \text{s}^{-1}}$的频率导数阶跃。在PSR B 1821 $-$ 24 A之后，这只是在毫秒脉冲星中观察到的第二个毛刺，频率为${Δν/ν=2.5(1) \times 10^{-12}}$的分数大小，比以前最小的毛刺小几倍。PSR J0613 $-$ 0200用于脉冲星定时阵列的引力波搜索，迄今为止，它是在886个脉冲星年的观测中第二个出现故障的脉冲星。我们发现，准确建模的毛刺不会影响脉冲星定时阵列应用的定时精度。我们估计，对于国际脉冲星定时阵列中包含的当前毫秒脉冲星集，在10年内在定时阵列脉冲星中观察到另一个故障的概率为$\sim 50$ %。
2016-06-15 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
A decade of transitional millisecond pulsars
过渡毫秒脉冲星（transitional milliseconds，tMSP）是一种在循环过程中携带脉冲星的系统，自从十年前发现第一个这样的系统以来，它已经成为一种新的源类。这些系统在吸积动力的低质量X射线双星（LMXB）和旋转动力的射电毫秒脉冲星（RMSP）状态之间切换，并提供了令人兴奋的途径来理解将中子星旋转到毫秒周期的物理过程。在过去的十年中，三个tMSP，以及一个候选源，已被广泛探讨使用系统的，多波长的运动。在这里，我们回顾了这些活动的观察亮点和我们对tMSP的一般理解。
2017-11-28 astro-ph.HE
Evolution of Transient Low-Mass X-ray Binaries to Redback Millisecond Pulsars
红背毫秒双星（以下简称红背）是密近双星中食毫秒双星的一个子群。这些系统的形成过程尚不清楚。这三颗恒星显示出旋转和吸积动力状态之间的转变，它们既属于红背星，也属于瞬态低质量X射线双星（LMXB），这表明它们之间可能存在进化联系。通过双星演化计算，我们发现几乎所有LMXB中的吸积盘在一定的演化阶段都具有热粘性不稳定性，并且盘不稳定性的参数空间覆盖了轨道周期-伴星质量平面上已知的红背的分布。因此，我们认为，突然减少的质量吸积率在静止的瞬态LMXB提供了一个合理的方式来打开脉冲星的活动，导致形成的红背，如果中子星已旋转到一个充满活力的毫秒脉冲星。我们研究了红背的演化，考虑到蒸发反馈，并讨论了它对黑寡妇毫秒彗星形成的可能影响。
2015-10-23 astro-ph.HE
Recovering Pulsar Braking Index from a Population of Millisecond Pulsars
本文利用分层贝叶斯推断从47颗毫秒脉冲星的模拟数据中恢复制动指数分布，发现需20年以上观测和极低噪声，验证了群体级测量的可行性。
2025-03-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Thin accretion discs around millisecond X-ray pulsars
与具有$10^{20}$\，T\，m $^3$磁矩的普通X射线谱仪相比，毫秒X射线谱仪具有弱的磁偶极矩$\sim 10^{16}$\，T\，m $^3$。由于这个原因，周围的吸积盘可以延伸到更靠近中子星的地方，从而达到更高的温度，在这个温度下，电子散射和辐射压力是强大的。我们计算这样一个几何薄的轴对称吸积盘的自相似结构与内部发电机。这样的模型对中子星产生的扭矩比没有发电机的模型要大得多，并且可以解释某些毫秒级X射线恒星中强烈的自旋变化。
2010-11-11 astro-ph.HE
Constraining the Bulk Properties of Dense Matter by Measuring Millisecond Pulsar Masses - A White Paper for the Astronomy and Astrophysics Decadal Survey, CFP Panel
在发现彗星40多年后，它们核心的物质组成仍然是一个谜。本白皮书总结了最近对毫秒脉冲星质量的高精度测量如何对超密度物质的性质引入了新的实验约束，以及如何继续对有趣的新物体进行计时，再加上射电望远镜调查发现更多的脉冲星，可能会引入更严格的约束。
2009-02-17 astro-ph.HE
Discovery of Millisecond Pulsars in the Globular Cluster Omega Centauri
半人马座球状星团是银河系中质量最大、亮度最高的星团。$γ$射线源FL8 Y J1326.7 $-$ 4729与星团的核心重合，这导致人们猜测星团核心可能存在迄今未知的射电暴或湮灭性暗物质。在这里，我们报告发现五毫秒半人马座欧米茄以下的观测与帕克斯射电望远镜。其中四颗星的自转周期分别为4.1、4.2、4.6和6.8毫秒，第五颗星的自转周期为4.8毫秒，属于食双星系统，轨道周期为2.1小时。澳大利亚望远镜紧凑阵列拍摄的星团中心的深射电连续图像显示了一小部分紧凑的射电源，这使得其他的射电星可能正在等待发现。我们认为，毫秒级双星极有可能是$γ$射线的发射源。这些恒星的长期定时为探索星团的动力学和星际介质提供了机会。
2019-12-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Annular gap model for multi-wavelength pulsed emission from young and millisecond pulsars
单极三维环隙和芯隙模型可以很好地模拟年轻双星和毫秒双星的多波长脉冲辐射。为了区分我们的单磁极模型和双磁极模型（例如外隙模型和双磁极焦散模型），磁倾角和视角的令人信服的值将起关键作用。
2012-10-22 astro-ph.HE
Targeted millisecond pulsar surveys of Fermi gamma-ray sources with LOFAR
我们已经使用LOFAR进行有针对性的毫秒脉冲星调查费米伽马射线源。工作在135 MHz的中心频率，调查使用一种新的半相干去色散方法，其中相干去色散试验在粗略分离的色散措施是非相干去色散在更精细的步骤。作为这些调查的一部分，已经发现了三个毫秒级的彗星。我们描述了LOFAR调查和新发现的行星的性质。
2017-12-14 astro-ph.HE
A Model of High Energy Activity of Millisecond Pulsars in Globular Clusters
本文介绍了在对饥饿极帽模式（PSPC）框架下对毫秒双星的三维数值模拟结果。在所研究的PSPC模型中，电场结构高度依赖于脉冲星倾角，这一点在计算的脉冲星磁层电子逃逸谱中清晰可见，随着倾角的增加，电子逃逸谱呈现双峰分布。这是一个重要的结果，非常高的能量辐射模拟球状星团目前使用的标准幂律或单能电子分布。
2010-08-06 astro-ph.HE
Cosmic-ray positrons from millisecond pulsars
费米大面积望远镜对伽玛射线毫秒脉冲星光变曲线的观测表明，它们的磁层中有大量的电子对产生，而不仅仅是年轻的脉冲星。这种成对级联可能是银河系电子和正电子的主要来源，有助于观察到的~10 GeV以上正电子通量的增强。费米还发现了许多新的毫秒双星，影响了银河系的恒星星族模型。我们研究了银河系毫秒双星对地球宇宙线电子和正电子通量的贡献。我们的人口合成代码预测的源属性，目前的毫秒星系。我们模拟他们的对光谱调用偏移偶极子磁场。我们还考虑了正电子和电子已被进一步加速到几个TeV的能量的黑寡妇和红背系统中的强intrabinary冲击。由于毫秒双星没有被脉冲星风星云或超新星壳包围，我们假设它们可以自由逃逸，只在星系际介质中发生损失。我们计算的传输对光谱在地球上，通过银河系的扩散和能量损失。预测的粒子通量增加的磁极帽的非零偏移。来自毫秒磁星磁层的对级联对AMS-02、PAMELA和费米测量的轻子通量只有几十GeV左右的贡献，之后这个分量就切断了。然而，黑寡妇和红背的贡献可能在几十TeV时达到百分之几十的水平，这取决于模型参数。
2015-06-03 astro-ph.HE
Observational evidence for a spin-up line in the P-Pdot diagram of millisecond pulsars
人们相信毫秒双星通过从伴星吸积物质和角动量来获得快速旋转。对吸积过程的理论模拟表明，在毫秒双星的周期-周期导数（$P$ - $\dot{P}$）图上存在一条自旋上的线，这条线在射电毫秒双星和X射线双星中吸积中子星的星族研究中起着重要作用。在这里，我们提出了这样一个自旋上的线使用的样本$P$ < 30毫秒的143个射电双星的观测证据。我们还发现，PSR ~J1823 $-$ 3021 A和J1824 $-$ 2452 A，位于经典的自旋上的线附近，是一致的毫秒双星的广泛人口。最后，我们表明，我们的贝叶斯推断的方法可以探测吸积物理，允许的约束被放置在吸积率和磁盘磁层相互作用。
2022-07-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Fundamental Physics with Radio Millisecond Pulsars
本文综述了利用毫秒射电望远镜测量脉冲星系统的引力和本征基本参数的研究现状和发展方向。正如下面所讨论的，这样的测量继续对可行的核过程产生高影响的约束，这些核过程控制着理论上难以捉摸的中子星内部，并对广义相对论在极端环境中的有效性施加了最严格的限制。正在进行的和计划中的脉冲星定时测量为测量致密天体质量和轨道中新的广义相对论变化提供了最大的机会。
2019-03-19 astro-ph.HE
The MAVERIC survey: A transitional millisecond pulsar candidate in Terzan 5
过渡毫秒双星是在吸积X射线双星和毫秒射电脉冲星状态之间切换的吸积毫秒双星。到目前为止，这些物体中只有少数被发现。泰山5 CX 1是球状星团泰山5中的一个可变硬X射线源。在本文中，我们确定了一个无线电对应CX 1在深甚大阵无线电连续数据。钱德拉在过去14年的观测表明，CX 1显示出两种亮度状态：在2003年和2016年，它是星团中最亮的X射线源（在L $_X \sim 10^{33}$ erg s $^{-1}$），而在许多中间观测中，它的亮度几乎低一个数量级。我们分析了CX 1的所有可用X射线数据，表明这两种状态与已知过渡毫秒双星的X射线活动和射电脉冲星状态所观察到的光谱和变化特性一致。最后，我们讨论了在现有的定时数据中探测CX 1作为射电脉冲星的前景。
2018-07-30 astro-ph.HE
X-ray Counterparts of Millisecond Pulsars in Globular Clusters
为了统一评价球状星团毫秒双星的光谱性质和光度，我们系统地研究了它们的X射线发射特性。通过将星团双星的无线电时间位置与高分辨率钱德拉图像进行交叉相关，发现在9个不同的球状星团系统中发现了31个X射线对应物，包括47 Tuc中的那些。时间分析已经进行了相应的存档钱德拉数据的时间分辨率的所有来源。利用M28，M4和NGC 6752的未发表数据，我们可以获得位于这些星团中的毫秒脉冲星对应物的进一步约束。计算了36个未探测到对应X射线的样品的计数率和能流上限。比较M28中PSR J1821-2452的X射线和射电脉冲轮廓以及47个图克星PSR J 0024 - 7204 D、O、R，表明两个波段之间存在某种对应关系。我们发现球状星团毫秒双星的X射线效率与在银河场旋转驱动双星中观测到的Lx ~ 10^-3 Edot效率非常一致。银道面和球状星团中的毫秒级双星在X射线发射特性上似乎没有明显的差别。
2010-06-02 astro-ph.HE
The annular gap model for gamma-ray emission from young and millisecond pulsars
来自超新星的脉冲高能辐射还没有被完全理解。本文利用三维自洽环隙模型研究了费米伽玛射线空间望远镜观测到的年轻和毫秒双星的光变曲线。环形间隙可以产生高能量的短周期辐射。环形间隙区域如此之大，以至于它们具有足够的电势降来加速带电粒子以产生伽马射线光子。对于年轻的中子星，发射区是从中子星表面到大约一半的光柱半径，峰值发射率在零电荷表面附近。毫秒脉冲星的发射区远低于年轻脉冲星的发射区。更高能量的伽马射线发射来自磁层中更高的高度。利用环隙模型模拟了三颗年轻双星（蟹状星云、船帆座星云和Geminga星）和三颗毫秒双星（PSR J 0030 +0451、PSR J 0218 +4232、PSR J 0437 -3715）的光变曲线。我们的模拟可以再现所观察到的光变曲线的主要特性。
2010-04-19 astro-ph.HE
Young and Millisecond Pulsar GeV Gamma-ray Fluxes from the Galactic Center and Beyond
伽玛射线观测表明，类星体是将转动能量转换成GeV光子的有效转换器，确定它们对伽玛射线背景的贡献具有广泛的意义。我们从年轻（<~百万年）和毫秒（~Gyr）的银河系脉冲星种群的流量预测。我们发现，未解决的恒星可以产生一个显着的部分，多余的GeV伽马射线附近的银河系中心和逆康普顿通量的内部kpc的费米推断类似。我们比较年轻的脉冲星人口和毫秒脉冲星人口的伽马射线和射电观测的约束模型。总的来说，我们发现，年轻的彗星应该超过毫秒彗星作为不相关的伽马射线点源在这个地区。在银河系中心附近发现的年轻射电脉冲星的数量与我们的年轻脉冲星人口模型一致。在高纬度更深的射电观测可以限制来自星系内部的年轻和毫秒双星的总伽马射线发射。虽然这是朝着更好地理解银河系中的脉冲星、宇宙射线和寻找暗物质迈出的一步，但我们也讨论了一些有趣的谜题，这些谜题来自脉冲星发射和演化的基本物理学。
2016-01-25 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Orbital spin dynamics of a millisecond pulsar around a massive black hole with an general mass quadrupole
本文研究了一颗毫秒脉冲星（MSP）在一个具有一般质量四极矩的类克尔大质量黑洞周围的紧凑轨道上的自旋动力学。我们使用Mathisson-Papetrou-Dixon公式来计算MSP的轨道和自旋演化，考虑了脉冲星能量动量张量对背景时空度规的非线性相互作用。我们研究了MSP自旋和BH四极矩在脉冲星自旋轨道动力学中的表现。我们讨论的天体物理观测的影响，这些自旋和轨道动力学的射电脉冲星的时间在一个极端的质量比二进制，例如银河系中心脉冲星。特别是，显着的爱因斯坦延迟和罗默延迟的时间变化进行了观察，随着修改脉冲星脉冲轮廓。
2020-07-10 astro-ph.HE
Timing the pulsations of the accreting millisecond pulsar SAX J1808.4-3658 during its 2019 outburst
在本文中，我们对吸积毫秒X射线脉冲星SAX J1808.4-3658在2019年爆发期间的401 Hz脉冲进行了相干定时分析。利用中子星内部成分探测器（NICER）的观测资料，我们确定了脉冲星最近一个历元的自旋频率和轨道相位。我们发现，2019年的爆发在爆发过程中表现出明显的脉冲相位演变。这些相移被发现与源通量，并解释在恒星表面上的热点漂移，驱动的质量吸积率的变化。此外，我们发现，脉冲星的自旋频率的长期演变表明在地球的轨道周期调制的证据，使脉冲星的吸积毫秒脉冲星的天体测量的时间为基础。
2019-10-07 astro-ph.HE
Testing the Accretion-induced Field-decay and Spin-up Model for Recycled Pulsars
毫秒射电望远镜长期以来一直被认为是由双星系统中的自旋再循环过程形成的。在本文中，我们证明了吸积诱导场衰减和自旋上的再循环双星模型确实可以产生这样的毫秒双星与相对较弱的磁场$10^8-10^9$ G和短的几毫秒的自旋周期。我们的研究结果还表明，目前观测到的毫秒双星的最高自旋频率的值可能只是受到可供吸积的质量的限制。
2012-02-14 astro-ph.HE
Milky Way Accelerometry via Millisecond Pulsar Timing
毫秒钟的时间稳定性是显著的，在长时间尺度上甚至可以与一些地球上的原子钟相媲美。利用这一特性，我们表明，毫秒的星系分布在银河系附近的加速计形成一个合奏，我们可以直接提取本地银河系加速度。从脉冲星自旋周期的测量，我们证明了约1 $σ$精度使用117个脉冲星的加速度灵敏度。我们还提出了一个互补的分析结果，使用轨道周期的13个二元脉冲星系统，消除系统与脉冲星制动。这项工作是动态测量加速度梯度的第一步，最终将告诉我们银河系中的暗物质密度分布。
2021-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Modelling the light curves of Fermi LAT millisecond pulsars
我们模拟的无线电和伽玛射线光变曲线的毫秒射电星使用外间隙，两极焦散，低海拔槽隙，和对饥饿极帽几何模型，结合半经验锥射电模型。我们发现，没有模型适合所有的情况下，与外部的差距和两极焦散模型提供最适合的毫秒脉冲星光变曲线的可比数量。我们发现一个广泛的分布最适合的倾斜角，以及在大的观察者角度聚类。此外，外隙模型似乎需要相对较大的倾斜角，而两极焦散模型暗示倾斜角和脉冲星自旋下降光度之间的反向趋势。
2014-11-03 astro-ph.HE
Nuclear-powered X-ray millisecond pulsars
核动力X射线毫秒级中子星是第三种毫秒级中子星，由热核聚变过程提供动力。在某些热核X射线爆发期间，当燃烧和冷却的吸积物质在旋转的中子星表面上产生方位角不对称的亮度图案时，观察到相应的亮度振荡，称为爆发振荡。除了提供中子星的自旋速率外，这种X射线定时特征可以成为探测中子星内部和表面基本物理的有用工具。本章概述了相对较新的核动力X射线毫秒谱仪领域。
2021-03-20 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Prospects for Neutron Star Equation of State Constraints using "Recycled" Millisecond Pulsars
旋转动力的“回收”毫秒双星是一种快速旋转的中子星，由于磁极帽的加热表面，它们通常会显示出热X射线辐射。详细的数值模拟的旋转引起的热X射线脉动观察到的回收毫秒中子星，包括所有相关的相对论和恒星大气的影响，已被确定为一个有前途的方法对天体物理确定真正的中子星质量半径的关系，并通过扩展的冷物质的状态密度超过原子核。本文综述了从毫秒级中子星的脉冲X射线辐射中提取中子星结构信息的基本模型和方法。我还总结了过去的X射线观测这些对象和精确的中子星质量半径测量的前景与即将到来的中子星内部成分探测器（NICER）的X射线定时任务的结果。
2015-10-21 astro-ph.HE
Modelling Millisecond Pulsar Populations in Globular Clusters with NBODY6++GPU
Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；OzGrav（澳大利亚引力波研究中心）；Northwestern University（西北大学）；Heidelberg University（海德堡大学）；Peking University（北京大学）；National Astronomical Observatories, China（中国科学院国家天文台）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）
本研究针对球状星团中毫秒脉冲星种群的起源问题，通过更新NBODY6++GPU代码实现磁制动自旋减慢和吸积自旋加速，模拟中等质量球状星团M71的脉冲星种群，助力研究其内部种群及相关引力波瞬变。
2025-11-12 astro-ph.HE
Magnetic fields generated by r-modes in accreting millisecond pulsars
在毫秒微扰中，科里奥利力的存在使得所谓的罗斯比振荡（r模）得以发展，已知这种振荡对引力波的发射是不稳定的。这些不稳定性主要由恒星的粘性或强磁场的存在所阻尼。一小部分观测到的毫秒双星被认为是在低质量X射线双星（LMXB）中，在LMXB中，中子星（或黑洞）从质量小于1 $M_\odot$的施主中吸积。在这里，我们表明，r-模式的不稳定性可以产生强大的环形磁场通过诱导差分旋转。通过这种方式，我们也提供了一个替代方案的起源磁星。
2009-03-13 astro-ph.HE
