Observations of the Crab Pulsar with VERITAS
费米太空望远镜已经探测到了100多颗彗星。这些发现开创了伽马射线能量脉冲星天体物理学的新时代。伽玛射线双星，无论它们是年轻的，年老的，无线电安静的等等，都表现出一个看似统一的特征：光谱能量分布采取幂律的形式，指数截止发生在~1和~10 GeV之间。唯一已知的例外是蟹状星云脉冲星，它最近被发现发射脉冲伽马射线，能量超过几百GeV。在这里，我们提出了一个更新的观测蟹状星云脉冲星以上100 GeV与VERITAS。我们展示了一些新的结果，从联合伽马射线/无线电观测活动，寻找巨型无线电脉冲和脉冲VHE发射的螃蟹脉冲星之间的相关性。我们还提出了一些初步的结果洛伦兹不变性破坏测试进行费米和VERITAS观测的螃蟹脉冲星。
2013-03-01 astro-ph.HE
Did the Crab Pulsar Undergo a Small Glitch in 2006 late March/early April?
在2006年8月23日，蟹状星云脉冲星经历了一次故障，这是由Jodrell Bank和新疆射电天文台报告的。这两个数据都不向公众提供。然而，Jodrell小组每月公布蟹状星云脉冲星的到达时间（他们的实际观测是每天进行的），使用它表明大约五个月前，蟹状星云脉冲星很可能经历了一个小的故障，这在以前没有报道过。这两个天文台都没有讨论2006年3月至8月数据的详细分析;他们可能没有检测到这个小故障，或者可能将其归因于蟹状星云脉冲星的定时噪声。利用RXTE天文台的X射线数据对上述结果进行了验证。如果这确实是真的，这可能是迄今为止在蟹状星云脉冲星中观察到的最小的故障，其影响将被讨论。这项工作解决了小幅度毛刺和定时噪声之间的混淆。
2016-05-27 astro-ph.HE
On the spectrum of the pulsed gamma-ray emission from 10MeV to 400GeV of the Crab pulsar
本文用自洽理论解释蟹状星云脉冲星甚高能脉冲辐射的VERITAS观测。10 MeV ~ 400 GeV的光子能谱可用两个幂律函数描述，谱指数分别为2和3.8。10 MeV以上的脉冲辐射源被假定为同步辐射，它是在回旋不稳定性的准线性阶段在光柱附近产生的。发射粒子是洛伦兹因子高达$10^{9}$的原束电子。由于离心诱导的朗缪尔波的朗道阻尼，束粒子应该达到如此高的能量。这种机制提供了同时产生低（无线电）和高能量（10 MeV-400 GeV）的光柱尺度的发射，在脉冲星磁层的一个位置。
2012-08-09 astro-ph.HE
The surprising Crab pulsar and its nebula: A review
蟹状星云和它的脉冲星（统称为“蟹状星云”）在历史上一直在天体物理学中发挥着核心作用。与他们的遗产一样，最近有几项独特的发现。蟹状星云被发现能发射高达400 GeV的伽马射线脉冲，超出了之前对蟹状星云的预期。在星云内发现了持续数天的强烈伽马射线耀斑，而之前预计源在这些时间尺度上是稳定的。在这里，我们回顾这些有趣的和暗示性的发展。在这种情况下，我们给出了一个概述的观测性质的螃蟹和我们目前的理解的恒星和他们的星云。
2014-06-13 astro-ph.HE
Updated Results from VERITAS on the Crab Pulsar
蟹状星云脉冲星和plerion是一些最明亮和研究最好的非热天体物理源。最近发现的脉冲伽马射线发射超过100千兆电子伏特（GeV）从蟹状星云脉冲星与VERITAS（甚高能辐射成像望远镜阵列系统）的挑战普遍接受的脉冲星发射模型，并把伽马射线发射区远在磁层-接近或甚至超出光柱。我们目前更新的VERITAS结果分析的数据集，是两倍于2011年发布的原始数据集。结果进行了讨论的背景下提出的解释伽玛射线发射机制和加速区域内的螃蟹脉冲星的磁层之间的区别。
2015-08-28 astro-ph.HE
First Detection of the Crab Pulsar above 100 GeV
我们提出的脉冲伽马射线发射的探测蟹状星云脉冲星以上100 GeV的VERITAS阵列大气切伦科夫望远镜。在脉冲星模型中，这些能量的伽马射线辐射是不被期望的。探测到100 GeV以上的脉冲发射，并且没有指数截止，这使得曲率辐射不太可能是这些能量的伽马射线的主要产生机制。
2012-08-09 astro-ph.HE
Polarization measurements of the Crab Pulsar with POLAR
POLAR是一种专用的伽马射线暴偏振仪，利用康普顿散射，从2016年9月至2017年4月从中国第二个太空实验室天宫二号获得数据。它具有宽的$\sim6$球面度视场和300 keV下的$\sim400\ cm^2$有效面积。这些特点使它成为其能量范围（15-500千电子伏）内最灵敏的仪器之一，因此能够几乎连续地监测持久性源，如射电星。PSR B 0531 +21（蟹状星云脉冲星）和PSR B1509-58都观测到了明显的折叠脉动。观测蟹状星云脉冲星与POLAR先前已被用于相位分辨光谱的蟹状星云脉冲星校准仪器响应的POLAR。在这项工作中，我们研究了一个偏振联合拟合方法的观测蟹状星云脉冲星与POLAR。与使用POLAR进行的GRB观测不同，蟹状星云脉冲星的观测因多个观测数据集而变得复杂，在此期间偏振平面也会旋转。因此，在拟合前，我们需要对不同数据集下的调制曲线进行修正，考虑到蟹状星云脉冲星在探测器局部坐标系中相对位置的旋转，以及探测器响应在不同数据集下的变化。尽管存在这些困难，而且这种源的背景信号很低，但利用POLAR数据进行偏振测量是可能的。我们将简要介绍的方法，它可以适用于任何宽视场偏振计，偏振结果的螃蟹脉冲星与POLAR。最后，还将讨论用POLAR-2（POLAR的后继者）探测脉冲星的推断能力。
2021-09-07 astro-ph.HE
Pulsed VHE emission from the Crab Pulsar in the context of magnetocentrifugal particle acceleration
蟹状星云脉冲星最近被探测到具有高达$1.5$ TeV的脉冲VHE辐射。的VHE峰出现同步的峰值在GeV的能量，并显示VHE光谱硬幂律函数。这些新发现被解释为伽马射线产生的证据，发生在非常接近光柱的地方。受这些实验结果的启发，我们考虑了蟹状星云脉冲星磁层中磁离心粒子加速的效率，重新检查和扩展了以前的工作（Osmanov & Rieger 2009）中获得的结果。结果表明，有效的磁离心加速靠近轻柱可以提供所需的电子洛伦兹因子的$5\times 10^6$和由此产生的逆康普顿（IC）散射的热光子可能解释了神秘的TeV的脉冲星发射。我们估计了相应的VHE光度，并提供了其光谱特性的推导，出现非常接近的观测结果，以鼓励进一步的研究。
2016-10-14 astro-ph.HE
The 1969 Glitch in the Crab Pulsar Revisited
小故障对于理解中子星的内部结构很重要。它们是使用定时观测来研究的。在这方面研究得最好的中子星是蟹状星云脉冲星。这颗脉冲星的第一次故障记录发生在1969年9月，当时计时观测仍处于起步阶段，观测的规律性相对较差，观测误差相对较高。Lyne等人（1993）使用现代技术分析了大部分可用数据，并表明这是蟹状星云脉冲星的典型故障，具有典型的故障参数。这项工作分析了所有可用的数据，并表明1969年蟹状星云脉冲星的事件可以做出完全不同的解释。蟹状星云脉冲星在这一时期被五个不同的小组计时，一个在无线电频率，其余的在光学频率。这些数据可在公共领域获得，并已使用TEMPO 2软件进行分析。1969年蟹状星云脉冲星的事件可以更好地模拟为一个典型的毛刺，被一个非毛刺加速事件打断。这项工作也证实了在蟹状星云脉冲星的定时噪声中存在Richards等人（1970）报道的准正弦振荡，但周期较小，其幅度和周期随时间减小，类似于啁啾信号。到目前为止，无论是蟹状星云还是其他任何脉冲星，都没有注意到这种相干振荡。这项工作提供了一个解释后毛刺行为的螃蟹脉冲星毛刺的1969年9月和2004年11月，以及类似的毛刺在其他恒星，在最近提出的非毛刺加速事件。如果是真的，那么非故障加速事件可能不像以前认为的那样罕见。这项工作认为，这是不太可能的频率和振幅调制的正弦变化的定时噪声是由于未建模的行星同伴。
2017-10-29 astro-ph.HE
The slow rise and recovery of the 2019 Crab pulsar glitch
我们使用跨越$\sim$ 5个月的脉冲到达时间数据集，对2019年7月23日的蟹状星云脉冲星故障进行了更新测量。在MJD 58687上，这颗脉冲星经历了迄今为止观测到的第七大故障，其特征是瞬时自旋为$\sim$ 1 $μ$ Hz。在故障之后，脉冲星的旋转频率在大约一周的时间尺度上以指数方式向故障前的值放松，导致$\sim$ 0.5 $μ$ Hz的永久频率增量。由于我们对蟹状星云脉冲星的半连续监测，我们能够部分解决总自旋的一小部分。这种延迟的自旋上升在$\sim$ 18小时的时间尺度上呈指数级发生。这是第六次蟹状星云脉冲星故障，其中部分初始上升被及时解决，这种现象在任何其他故障的蟹状星云中都没有观察到，这为研究控制中子星内部和地壳之间相互作用的微物理过程提供了一个独特的机会。
2021-03-26 astro-ph.HE
Superfluid Angular Momentum Reservoir Effect in Pulsar Glitches and Crab Pulsar Glitch Time Prediction
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Central China Normal University（华中师范大学）；Qingdao Binhai University（青岛滨海学院）
通过聚类分析蟹状脉冲星近50年的计时数据，发现自转突变事件在时间上呈现约3.5年和7年的规律性，且聚类大小与历史等待时间强相关，表明自转突变是时间耦合、历史依赖的集体事件。
2026-06-19 astro-ph.HE
A non-glitch speed-up event in the Crab Pulsar
内容：蟹状星云脉冲星的自转历史可以用（1）自转频率$ν$和由其前两个时间导数$\dot ν$和$\ddot ν$指定的减速模型来描述，称为长期减速模型，（2）偶然减速模型，（$\approx 2$年一次）$ν$和$\dot ν$幅度显著和突然增加（发生在分钟的时间尺度上），称为毛刺，以及（3）$ν$和$\dot ν$的慢得多的增加和减少（发生在数月和数年内），其小一个数量级，称为定时噪声。目的：这项工作报告了在螃蟹脉冲星的加速事件发生在$2015$ 2月，这是不同于毛刺和定时噪声。研究方法：Jodrell Bank天文台（JBO）在射频上获得的蟹状星云脉冲星的月$ν$ s和$\dot ν$ s被用来演示加速事件。蟹状星云脉冲星脉冲的每月到达时间，也由JBO公布，结合来自RXTE，SWIFT和NUSTAR天文台的X射线数据，用于验证结果。结果：加速事件由$\dot ν$持续增加引起，导致$ν$单调增加。在过去的$\approx 550$天中，$ν$单调增加的量是定时噪声电平的$\approx 10$倍。结论：这是蟹状星云脉冲星中的一个独特事件。这可能是由于蟹状星云脉冲星内部温度的小幅上升。如果没有它，蟹状星云脉冲星的下一个大故障预计将发生在$2019$ 3月左右。然而，这一事件可能对其发生产生重要影响。
2016-12-29 astro-ph.HE
Phase resolved deadtime of the Crab pulsar using IXPE data
本工作推导并验证了描述探测器死时间对脉冲星折叠光曲线扭曲的公式，提出了一种校正IXPE数据中Crab脉冲星扭曲FLC的方法，并强调了未扭曲FLC对研究其尖峰形成机制的重要性。
2024-07-28 astro-ph.HE
The Crab Pulsar at Centimeter Wavelengths: I. Ensemble Characteristics
我们对蟹状星云中的脉冲星进行了高射频和高时间分辨率的观测。我们提出了连续采样的数据在640纳秒的时间分辨率，和个人的明亮的脉冲记录在0.25纳秒的时间分辨率。将我们的新数据与我们小组和文献中的先前数据相结合，显示了脉冲星的无线电发射在低和高射频之间的巨大变化。在约5GHz以下，平均轮廓由明亮的主脉冲和低频间脉冲主导。然而，在5 GHz以上，一切都发生了变化;主脉冲消失了，蟹状星云脉冲星的平均轮廓由高频脉冲间（与低频脉冲完全不同）和两个高频分量主导。我们提出了详细的观测特征，这些不同的组件，未来的模型的脉冲星的磁层必须解释。
2015-02-02 astro-ph.HE
Short-lived Radio Bursts from the Crab Pulsar
我们的高时间分辨率观测表明，蟹状星云脉冲星的单个主脉冲包含一个或多个短暂的微暴。在1 GHz以上测量的脉冲串的能量和持续时间可以在不到一毫秒的时间内发生巨大变化。这些波动太快了，不可能是在蟹状星云或星际介质中通过湍流传播造成的;它们一定是脉冲星中无线电发射过程所固有的。爆发的平均持续时间随频率变化为$ν^{-2}$，与星际散射引起的展宽明显不同。我们比较了一些简单的模型，在无线电发射区的微结构的爆发的属性。
2010-09-03 astro-ph.HE
The persistent shift in spin-down rate following the largest Crab pulsar glitch rules out external torque variations due to starquakes
本研究通过分析蟹状星云脉冲星2017年大耀变后1710天的射电数据，发现自转减慢率持续增加，排除了星震引起外部力矩变化的假说，并提出超流性内部机制作为解释。
2025-03-31 astro-ph.HE
The 1997 Event in the Crab Pulsar in X-rays
1997年10月，蟹状星云脉冲星的无线电脉冲出现异常延迟。这是由两个射电天文台报道的，它们都解释了这种依赖于频率和时间变化的延迟是由于蟹状星云中电离层的折射效应。两个研究小组还注意到，奇怪而令人困惑的是，与频率相关延迟同时发生的是，蟹状星云脉冲星也经历了不寻常的减速，他们认为这与蟹状星云无关，而是蟹状星云脉冲星固有的，导致了与频率无关的额外延迟。然而，现在看来，其中一个小组将与频率无关的延迟也归因于折射效应。这项工作的目的是验证是否至少有一部分的频率无关的延迟确实是由于固有的慢蟹脉冲星。蟹状星云脉冲星1997年10月事件的时间分析是在X射线中进行的，X射线不受影响无线电波的折射和衍射效应的延迟;在X射线中，只有固有的减速才能对任何观测到的延迟做出贡献。使用了主要来自RXTE卫星上的主成分分析仪的数据，以及来自BeppoSAX卫星上的PDS仪器的少量数据。使用在射频下获得的非常精确的参考定时模式对X射线数据进行分析，强烈支持固有减慢假设。使用从有限的X射线数据中自洽导出的参考时序模型进行分析，其不太准确，对于上述两个假设并不完全明确，但为内在减慢假设提供了合理的支持。在1997年10月的事件中，频率独立延迟的一个重要部分确实是由于蟹状星云脉冲星的固有减速。
2016-01-09 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
Phase-resolved Crab pulsar measurements from 25 to 400 GeV with the MAGIC telescopes
我们报告的观测蟹状星云脉冲星与魔术望远镜。我们的数据是在单视场（> 25 GeV）和立体（> 50 GeV）观测模式下获得的。两个峰检测到两种模式和相位分辨的能谱计算。通过与Fermi-LAT测量结果的比较，我们发现蟹状星云脉冲星的能谱不遵循指数截止的幂律，而是有一个额外的硬分量，扩展到至少400 GeV。这表明25 GeV以上的辐射并不像OG和SG模型的标准情景所建议的那样，由曲率辐射主导。
2012-02-14 astro-ph.HE
Delayed spin-up and persistent shift phenomena of Crab pulsar glitches: two sides of the same coin?
脉冲星毛刺是其自旋频率突然增加，在大多数情况下，随后是长时间尺度的恢复过程。到目前为止，在188颗脉冲星中，已经报告了大约546个小故障，蟹状星云脉冲星是一个特殊的脉冲星，有着独特的表现。本文统计研究了蟹状星云脉冲星的脉冲后观测量，特别是脉冲后相位的延迟自旋上升和慢化率的持续变化。通过分析45年的射电数据，发现两个幂律函数分别很好地拟合了持续漂移和延迟自旋上升时间尺度与毛刺大小的关系，并且从两个拟合函数的一致性来看，持续漂移和延迟自旋上升时间尺度之间存在线性相关关系，这可能表明它们具有相同的物理起源，并可能为中子星的内部物理提供新的探索。
2019-08-08 astro-ph.HE
The Synchrotron Emission Mechanism in the Recently Detected Very High Energy Radiation from the Crab Pulsar
对最近发现的蟹状星云脉冲星的甚高能脉冲辐射进行了解释。考虑到蟹状星云脉冲星的光学和VHE谱的辐射峰值在同一相位的事实，我们认为这种宽带辐射的来源是空间局域的。结果表明，提供MAGIC切伦科夫望远镜结果的唯一机制应该是同步辐射。我们发现，在磁层正负电子等离子体中，由于回旋不稳定性，俯仰角变得不为零，这导致了有效的同步加速机制，并在轻圆柱尺度上得到加强。我们还估计VHE辐射光谱指数等于-1/2。
2009-08-08 astro-ph.HE
Observations of the Crab pulsar with the MAGIC telescopes
本文报道了用MAGIC望远镜对蟹状星云脉冲星的观测结果。在单模式（$>25$ GeV）和立体模式（$>50$ GeV）下均获取数据。用两种模式检测到来自两个峰的清晰信号，并计算了相分辨能谱。通过与Fermi-LAT的测量结果进行比较，我们发现蟹状星云脉冲星的能谱并不遵循指数截止的幂律，而是在5 GeV附近的断裂后按幂律扩展。这表明25 GeV以上的辐射不是由曲率辐射主导的，这与OG和SG模型的标准预测不一致。
2011-09-28 astro-ph.HE
The Crab pulsar at VHE
在过去的六年里，我们对蟹状星云脉冲星的认识发生了重大的变化。共识的情况下，起源的高能脉冲发射已受到挑战的发现，一个非常高的能量幂律尾延伸到400 GeV，在预期的光谱截止数GeV以上。现在，MAGIC合作获得的新测量结果将蟹状星云脉冲星的能谱进一步扩展到TeV区域。在400 GeV以上，脉冲发射主要来自脉冲间，由于更硬的光谱指数，脉冲间发射随着能量的增加而变得更加突出。这些发现需要伽马射线的产生，通过逆康普顿散射接近或超过光圆柱半径的底层粒子人口与洛伦兹因子大于5倍106。我们将介绍这些新的结果，并讨论我们目前的知识脉冲星环境的影响。
2017-01-25 astro-ph.HE
The Crab Pulsar and Nebula as seen in gamma-rays
30多年前，惠普尔对蟹状星云的探测是甚高能伽马射线天文学的开始。从那时起，这个源的伽马射线观测继续为理论提供新的惊喜和挑战，检测到快速变化，脉冲发射达到意想不到的高能量，以及最近检测到能量超过1 PeV的光子。在这篇文章中，我们将回顾伽马射线观测对我们理解这个非凡的加速器的影响。
2021-11-15 astro-ph.HE
The Crab pulsar: ion-proton plasma and high-frequency radio spectrum
总结了蟹状星云脉冲星高频脉冲间的显著能带结构的显著特征。它的源必须位于一个电流片中，可能与开闭磁层分界线重合，其机制是一种单程自由电子激光。电流片中向外移动的电子分量与向内定向的离子-质子朗缪尔模式的纵向电场相互作用。因此，能带结构是离子不同荷质比的自然结果，这些荷质比是从极冠到光柱的加速离子的返回电流分量，几乎所有的质子都是如此。
2018-02-08 astro-ph.HE
Temporal clustering of rotational glitches in the Crab pulsar
这是一个悬而未决的问题是否毛刺活动在个别卫星上变化的十年时间尺度。在过去的36年里，蟹状星云脉冲星经历了23次旋转故障，打断了原本单调的减速。均匀泊松过程，即一个具有常数速率的过程，不足以描述蟹状星云脉冲星中毛刺历元的时序分布。当使用Ripley的$K$函数进行测试时，在$2σ$级别存在聚集迹象。两种替代，非齐次模型与一个和两个逐步的速率变化被发现有更高的相对证据（贝叶斯因子分别为1.74和2.86）比齐次泊松过程。聚类之间的区别，其中事件是相关的，和速率变化进行了讨论。毛刺微物理，特别是触发机制的基础上雪崩过程的影响，进行了简要讨论。
2018-10-29 astro-ph.HE
Lorentz Invariance Violation Limits from the Crab Pulsar using VERITAS
量子引力（QG）理论在过去的50年里一直试图理解四种基本相互作用之间的关系。在这一领域获得的一个主要见解是，所有的相互作用可能统一在普朗克尺度能量~10 $^{19}$ GeV。引力与其他三种相互作用统一的一个潜在后果是在普朗克尺度能量下洛伦兹对称性的破缺。对伽马射线望远镜的飞行时间（TOF）测量的解释已经能够对洛伦兹不变性违反（LIV）的能量尺度进行限制。蟹状星云脉冲星是唯一一颗在非常高的能量（VHE，E > 100 GeV）下探测到的脉冲星，它提供了一个独特的机会，可以对LIV施加新的限制。本文介绍了用VERITAS和统计方法对蟹状星云脉冲星进行观测的结果，以确定依赖于能量的时间差的LIV效应的极限。
2013-07-31 astro-ph.HE
Phase resolved spectrum of the Crab pulsar from NICER
本文用折叠光变曲线和相位分辨谱研究了旋转驱动的双光子晶体的高能发射区。目的{这项工作使用NICER天文台获得最高分辨率的蟹状星云脉冲星在软X射线能量下的FLC和PRS。} NICER已经积累了大约347千秒的蟹状星云脉冲星数据。使用标准分析管道处理数据。对光谱分析进行严格滤波。单个检测器根据长时间光变曲线（LTLC）、原始光谱和死区时间进行校准。光子的到达时间是指太阳系的重心和旋转频率$ν$及其时间导数$\dot ν$用于推导每个光子的旋转相位。结果{各个探测器的LTLC、原始光谱和死区时间在统计上是相似的;后两者没有显示出随时期的演变;探测器死区时间与光子能量无关。蟹状星云脉冲星的死时间，考虑到两种类型的死时间，只比使用清洁事件获得的死时间大大约7%到8%。探测器00的行为与其他探测器略有不同，但可用于光谱工作。得到了蟹状星云脉冲星两个峰的PRS，其分辨率优于1/512。FLC非常接近第一个峰值，上升缓慢，下降较快。PRS的谱指数在非常接近第一个峰处几乎是恒定的。结论{蟹状星云脉冲星{峰}的高分辨率FLC和PRS为发射区焦散线的形成提供了重要的制约。}
2021-04-02 astro-ph.HE
Hadronic Re-Acceleration at the Crab Pulsar Wind Termination Shock as a Source of PeV Gamma-Rays
针对蟹状星云PeV伽马射线起源不明的问题，提出强子从超新星抛射物扩散入脉冲星风云并由终止激波再加速的机制，通过粒子输运模拟验证其可行性。
2023-10-11 astro-ph.HE
On the very high energy spectrum of the Crab pulsar
在本文中，我们建立了一个自洽的理论，解释的观测魔术切伦科夫望远镜的甚高能量（VHE）脉冲辐射的蟹状星云脉冲星。特别地，在Vlasov动力学方程的基础上，我们研究了由回旋不稳定性引起的准线性扩散（QLD）过程。这种机制提供了同时产生低（无线电）和VHE（0.01- 25 GeV）的光柱尺度上的发射，在脉冲星磁层的一个位置。考虑了同步加速器理论的一种不同的方法，给出了VHE辐射的光谱指数（$β=2$）和指数截止能量（23 GeV），与观测数据符合得很好。
2010-12-15 astro-ph.HE
PeV emission of the Crab Nebula: constraints on the proton content in pulsar wind and implications
最近，LHAASO从蟹状星云中探测到了两个能量约为1 PeV的光子，为研究脉冲星风星云（PWNe）打开了一个超高能窗口。值得注意的是，在最高能量端的LHAASO光谱显示出可能的硬化，这可能表明存在新的成分。一个包含主电子成分和次级质子成分的双成分方案已经被提出来解释蟹状星云的整个光谱，需要在现在的蟹状星云中保留$10^{46}-10^{47}{\rm ergs}$的质子能量。本文利用蟹状星云LHAASO观测数据，考虑相对论质子扩散逃逸的影响，研究了脉冲星风中相对论质子的能量含量。根据相对论质子逃逸的程度，脉冲星风中丢失的质子总能量可能比目前留在星云中的能量大10-100倍。我们发现，目前的LHAASO数据允许高达$(10-50)\%$的自旋下降的能量转换成相对论质子的恒星。从PWNe逃逸的质子可以对10-100 PeV的宇宙线通量做出相当大的贡献。我们还讨论了可能的频谱硬化在PeV能量的轻子方案。
2021-09-29 astro-ph.HE
Minimum Glitch of the Crab Pulsar and the Crustquake as a Trigger Mechanism
我们讨论了Espinoza等人（2014）观察到的Crab的最小毛刺大小。把地壳地震作为触发机制来模拟，我们估计了断裂板块的大小。获得的接骨板尺寸D $\sim 100 m$与PSR J1119--6127的接骨板尺寸估计值相当。板的尺寸自然会导致对故障中涉及的非固定涡的数量的估计，$N \sim 10^{13} $。这个数字在所有蟹状星云和船帆座星云脉冲星的故障中都是相同的。最小的故障是，在地壳破裂过程中，不同板块之间所有这些数字的恒定性与板块的基本尺寸有关。这又取决于中子星地壳中库仑晶格的临界应变角$θ_{cr}$。最小毛刺大小意味着$θ_{cr} \sim 10^{-1}$与理论和计算估计值一致。
2017-09-27 astro-ph.HE
Search for a correlation between giant radio pulses and hard X-ray emissions in the Crab pulsar
我们目前的搜索结果的巨射电脉冲（GRP）在1.4 GHz和硬X射线在15-75千电子伏的蟹状星云脉冲星之间的相关性。我们分别于2010年4月、2011年3月和2011年9月对蟹状星云脉冲星进行了为期12小时的地面和卫星同步观测，获得了1.3*10^4的主脉冲相位GRP样本。从这些样品中，我们发现在主脉冲相位GRP的同步峰值的+/-1.5度相位角内，硬X射线通量的统计学边际增强（21.5%，2.70 sigma）。这种增强，如果得到证实，暗示GRP可能伴随着脉冲星磁层等离子体密度的增加。
2013-09-06 astro-ph.HE
NICER observations of the Crab pulsar glitch of 2017 November
螃蟹脉冲星在2017年11月8日经历了最大的定时故障。这一事件是在无线电波段被发现的，随后被XPNAV和NICER等天文台在软X射线能量下发现。目的：这项工作的目的是比较在上述两个波长的毛刺行为。X射线卫星XPNAV已经完成了这方面的初步工作。NICER具有更高的灵敏度，有望揭示更详细的行为。方法：NICER在蟹状星云脉冲星上积累了超过$301$千秒的数据，相当于超过$3.3$十亿个软X射线光子。这些数据首先使用标准NICER分析管道进行处理。然后，X射线光子到达太阳系重心的时间。然后进行具体分析，以研究以下部分中概述的具体行为，同时考虑死区时间。结果：蟹状星云脉冲星的旋转频率及其时间导数在毛刺期间的变化在射电和X射线能量下几乎完全相似。蟹状星云脉冲星的以下特性在故障前后基本保持不变：总X射线通量;其积分轮廓的两个分量的通量、宽度和峰值;以及软X射线光谱。没有证据表明X射线能量的巨大脉冲。然而，蟹状星云脉冲星的定时噪声在毛刺之前表现出准正弦变化，幅度增加，而毛刺之后则没有这种变化。结论：即使是蟹状星云脉冲星中最强的小故障，在两个频率上，似乎也不会影响上述所有特性，只会影响其中一个。时序噪声似乎由于毛刺而改变的事实是一个重要的线索，因为这仍然是一个无法解释的现象。
2019-11-22 astro-ph.HE
A new interpretation of Giant radio pulses from the Crab pulsar
蟹状星云脉冲星在2010年经历了一次由费米LAT观测到的大耀斑。哈勃太空望远镜的观测表明，耀斑伴随着蟹状星云铁砧区域的结构变化。在光度分析的框架内，我们重建了这一事件的能量。光柱附近的重连区预计将通过加速电子束释放能量，导致不同幅度的耀斑。在这种情况下，大耀斑会减少储存在重联区的磁能，从而对可能起源于这些区域的巨型射电耀斑的性质产生影响。我们用韦斯特博克综合射电望远镜观测巨大的射电脉冲来测试这种情况。
2011-11-01 astro-ph.HE
A recent change in the optical and γ-ray polarization of the Crab nebula and pulsar
我们报告了利用Galway天文斯托克斯偏振计（GASP）、哈勃空间望远镜/高级巡天照相机（HST/ACS）和国际伽马射线天体物理实验室卫星（Integral）对蟹状星云和脉冲星系统的光学和γ射线光子偏振的观测结果。当结合其他光学偏振观测结果时，这些结果表明偏振的光发射和γ射线偏振以类似的方式变化。通过这项工作已经观察到光学偏振角的变化，从2005年的109.5 \pm 0.7°到2012年的85.3 \pm 1.4 °。另一方面，γ射线偏振角从2003-2007年的115 \pm 11 °变为2012-2014年的80 \pm 12 °。在过去几年中，Agile和Fermi的高能γ射线任务在蟹状星云中探测到了强烈的耀斑活动，并提出了磁重联过程来解释这些观测结果。GASP和Integral首次观测到蟹状星云/脉冲星的偏振光学和γ射线发射的变化，这可能表明蟹状星云中可能存在重联。我们还报告，为第一次，从蟹状星云脉冲星+结系统的光学圆偏振的非零措施。
2015-11-24 astro-ph.HE
X-ray/GeV emissions from Crab-like pulsars in LMC
本文讨论了大麦云云中类蟹状星云PSR ~ J 0537 -6910和PSR ~ J 0540 -6919的X射线和γ射线辐射。Fermi-LAT观测分辨了这两颗恒星的γ射线辐射，并发现PSR~ J 0540 -6919的脉冲辐射。观测到PSR~ J 0540 -6919的X射线/γ射线能带的总脉冲辐射效率为$η_{J0540}\sim 0.06$（4 $π$ sr），约为蟹状星云脉冲星的$η_{Crab}\sim 0.006$的10倍。虽然PSR~ J 0537 -6910在目前已知的中子星中具有最高的自旋下降功率，但观测到的X射线发射效率比PSR~ J 0540 -6919小大约两个数量级。本文主要讨论这三种高能类蟹状星云辐射效率差异的原因。我们讨论电子/正电子加速和高能发射过程中的外间隙模型。通过求解具有偶极磁场的外间隙结构，我们发现辐射效率随着磁轴与旋转轴之间倾角的增大而减小。为了解释脉冲轮廓和辐射效率的差异，我们的模型表明PSR~ J 0540 -6919的倾角比蟹状星云脉冲星的倾角小得多（这里我们假设两颗蟹状星云的倾角都是$α<90^{\circ}$）。另一方面，我们推测PSR ~ J 0537 -6910和J 0549 -6919之间辐射效率的差异主要是由地球视角的差异引起的，并且我们看到PSR~ J 0537 -6910具有从自旋轴测量的地球视角$ζ>>90^{\ci…
2016-12-01 astro-ph.HE
The effects of magnetic field, age, and intrinsic luminosity on Crab-like pulsar wind nebulae
我们研究了类蟹状星云脉冲星风星云（PWNe）的时间依赖行为，用4种不同的初始自旋亮度（$L_0 =\{1,0.1,0.01,0.001\} \times L_{0, {\rm Crab}}$），8种不同的磁分数（$η=$ 0.001，0.01，0.03，0.1，0.5，0.9，0.99，和0.999，即，从完全粒子主导的星云到完全磁主导的星云），以及3个不同的年龄：940年，3000年和9000年。我们发现，无论年龄和磁性分数如何，自同步康普顿（SSC）贡献对于$L_{SD}$ =蟹状能量的0.1，1和10%都不相关。SSC仅与高能（蟹状星云的$\sim 70%$）、低年龄（小于几千年）的粒子主导星云有关，这些星云位于能量密度相对较低的远红外背景中。由于除了蟹状星云之外，没有其他脉冲星具有这些特征，这些结果澄清了为什么蟹状星云，而且只有它，是SSC占主导地位。如果脉冲星的自旋下降功率为0.1%蟹状星云或更低，那么在TeV能量下将无法探测到年轻的PWN。在蟹状星云1%的自旋下降过程中，H.E.S.S.只能探测到粒子主导的星云。就像年轻时的望远镜（细节取决于精确的注射和环境参数）。能量超过螃蟹的10%，所有的PWNe都能被H.E.S.S.探测到。就像望远镜一样，如果它们是粒子主导的，不管年龄大小。磁分数对最终SED的影响是变化的和重要的，对于在其他方面相同的系统（相等的$P$、$\do…
2013-09-20 astro-ph.HE
Upper Limit on Correlated Current Variations in the Crab Pulsar
本研究利用NICER天文台软X射线数据研究蟹状星云脉冲星返回电流，通过去除脉冲外流量变化得到两峰值流量变化相关系数，未观测到相关性，据此设定相关返回电流变化上限，为脉冲星磁层结构提供约束。
2023-06-10 astro-ph.HE
Optical and infrared observations of the Crab Pulsar and its nearby knot
本文研究了蟹状星云脉冲星及其附近结的光学和红外光谱能量分布。我们目前的高品质UBVRIz，以及自适应光学JHK_sL'测光，实现了良好的条件下与FORS 1和NAOS/CONICA仪器在VLT。我们将这些数据与重新分析的斯皮策太空望远镜档案数据相结合，为脉冲星构建了一个SED，并量化了结的污染。我们还收集了从1988年到2008年的光学成像数据，以检查预测的长期光度下降。对于蟹状星云脉冲星SED，当我们排除结的贡献时，我们发现在光学/近红外区域的光谱斜率为alpha_nu = 0.27+-0.03。对于结本身，我们发现α_nu = -1.3 +-0.1的斜率更红。我们对这颗脉冲星光度平均下降的最佳估计是每年2.9+-1.6毫等。我们已经证明了附近的结在精确测量的螃蟹脉冲星SED的重要性，特别是在近红外。我们仔细检查了证据的传统观点的同步自吸收翻转在红外，并发现这些说法是没有根据的。我们还发现了蟹状星云脉冲星的可见光长期减少的证据，与目前的脉冲星自旋下降模型一致。然而，虽然我们的测量减少显着改善以前的调查，检测仍然是试探性的。最后，我们指出，未来的意见，可以大大改善这种情况。
2009-06-11 astro-ph.HE
Recent glitches detected in the Crab pulsar
从2000年到2010年，新疆天文台对蟹状星云脉冲星射电辐射的监测共发现了9次故障。毛刺的发生似乎是一个随机的过程，如先前的研究所描述的。脉冲频率和脉冲频率导数在每一个毛刺之后都有一个持续的变化，毛刺的大小与距离上次毛刺的时间没有明显的相关性。对于这些毛刺，$Δν_{p}$和$Δ\dotν_{p}$跨越两个数量级。这颗脉冲星在MJD 53067.1上经历了有史以来最大的频率跳跃。小故障的大小为$\sim$ 6.8 $\times 10^{-6}$ Hz，$\sim$是1989年小故障的3.5倍，频率和脉冲频率导数有非常大的永久性变化，随后是时间常数为$\sim$ 21天的衰减。制动指标变化明显。我们将这种变化归因于可能由毛刺活动引起的不同粒子风强度。讨论了蟹状星云脉冲星中毛刺的性质，并与船帆座星云脉冲星中毛刺的性质进行了比较。
2012-03-20 astro-ph.HE
Simulated Gamma-Ray Pulse Profile of the Crab Pulsar with the Cherenkov Telescope Array
我们提出了模拟的甚高能量（VHE）的伽玛射线光变曲线的蟹状星云脉冲星所观察到的切伦科夫望远镜阵列（CTA）。蟹状星云脉冲星的CTA脉冲轮廓进行了模拟，其具体目标是确定脉冲间位置的准确性。我们用三高斯模板拟合MAGIC望远镜获得的脉冲形状，并重新调整它以适应不同的CTA仪器和观测配置。模拟不同配置的CTA和应科院的微型阵列。北部CTA的配置将提供一个约3倍的精度提高，观测时间与MAGIC（73小时）相当。除非高于1 TeV的VHE谱的行为与我们目前所知的不同，否则需要不合理的长观测时间才能用高能范围子阵列对蟹状星云脉冲星的脉动进行有效检测。我们还发现，一个独立的VHE时序分析是可行的大尺寸望远镜（LST）。CTA将提供一个显着的改善，在确定VHE脉冲形状参数，必要的约束蟹状星云脉冲星的伽马射线发射的理论模型。这样的参数之一是在VHE处的脉冲轮廓中的峰值与在其他能量带中的峰值之间的相位偏移，如果检测到所述相位偏移，则所述相位偏移可以指向发射区域的不同位置。
2016-04-14 astro-ph.HE
Narrow-band giant pulses from the Crab pulsar
我们使用了一种新的光谱拟合技术，以确定一个子群的6窄带巨脉冲从蟹状星云脉冲星的总数为1578。这些巨大的脉冲是在阿尔冈琴射电天文台400-800 MHz的46米碟形天线上进行了77分钟的观测后发现的。窄带巨脉冲由主脉冲和脉冲间脉冲组成，因此更可能是由固有发射机制而不是传播效应引起的。快速射电暴（FRB）也表现出类似的窄带特征，而在巨脉冲射电星中观测到的却很少。我们报告了$Δν/ ν$为0.1量级的窄带巨脉冲，这接近于中继器FRB 20190711 A报告的0.05的值。因此，FRB和巨脉冲星之间的联系被进一步建立。
2021-09-24 astro-ph.HE
Resonance nonlinear reflection from neutron star and additional radiation components of Crab pulsar
蟹状星云中脉冲星辐射的附加高频分量被认为是与中子星表面非线性反射的表面电磁波共振的结果，这种受激散射包括入射场在表面产生周期性起伏，相对论正电子辐射在起伏上衍射，它们在极隙的加速电场中从磁层飞向恒星。
2018-10-04 astro-ph.HE
Hadronic emission from the environment of the Crab Pulsar Wind Nebula by re-accelerated particles
本文模拟超新星遗迹质子进入蟹状脉冲星风云后在终端激波再加速并与致密纤维作用的强子辐射，解释LHAASO的PeV光子并给出中微子预测。
2025-04-11 astro-ph.HE
Modeling of the gamma-ray pulsed spectra of Geminga, Crab, and Vela with synchro-curvature radiation
对氘氚的$γ$射线谱的研究主要是通过唯象的方法，将其拟合到截断幂律函数中。在这里，我们分析了一个模型，其中脉冲发射来自同步曲率过程中的差距。在考虑有效粒子分布的情况下，计算了磁层粒子动能沿间隙的变化以及相应的辐射谱。我们拟合了三个最亮的伽马射线天体：Geminga，Crab和Vela的相位平均和相位分辨的Fermi-LAT光谱，并限制了我们在模型中留下的三个自由参数。我们的最佳拟合模型很好地再现了观测数据，除了残差在某些情况下超过几个GeV，范围内的逆康普顿散射可能成为主导机制。在任何情况下，费米-LAT在大多数粒子的相位平均和相位分辨光谱中看到的低能量（< GeV）的平坦斜率，包括我们研究的那些，要求大多数检测到的低于~ GeV的辐射是在粒子轨道开始时产生的，当辐射主要来自垂直动量的损失时。
2015-04-01 astro-ph.HE
Evolution of the Magnetic Field Structure of the Crab Pulsar
脉冲星是高度磁化的旋转中子星，以其特征脉冲形状的稳定性而闻名，从而可以对其旋转进行高精度研究。然而，在过去的22年中，蟹状星云脉冲星的射电脉冲轮廓显示，主脉冲和脉冲间分量的间隔稳步增加，每世纪为0.62 $^{\rm o}\pm$ 0.03 $^{\rm o}$。该概况的几个组成部分的相对强度也有长期变化。变化的分量分离表明，偶极磁场的轴，嵌入在中子星，是向恒星赤道移动。这种磁场的演化可以解释为什么脉冲星没有像预期的那样通过旋转偶极磁场的简单制动而自旋下降。
2013-11-02 astro-ph.HE
Insight-HXMT observations of the Crab pulsar
我们使用Insight-HXMT在发射后第一年的观测报告了蟹状星云脉冲星（PSR B 0531 +21）的X射线发射特性。我们在X射线能量带11-250 keV获得了高信噪比的配置文件。我们已经证实，随着能量的增加，第二峰与主峰的通量比增加，这与其他任务一致。随着能量的增加，两个峰的分离没有显示出显著的趋势。的相位平均光谱，拟合的logpar模型，和相位分辨光谱的蟹状星云脉冲星，拟合的幂律在不同的能带的HXMT，是一致的RXTE和NuSTAR的光子指数演变作为一个函数的相位，以及一个功能的能量有助于宽带建模。
2019-06-09 astro-ph.HE
The Crab pulsar and its pulsar-wind nebula in the optical and infrared
我们研究了与超新星遗迹有关的类星体的发射机制和演化。我们使用光学和近红外成像技术，使用具有非常好的视宁度（<0.6）的图像来研究蟹状星云脉冲星的周围环境。在红外线的情况下，我们用75天的时间窗口拍摄了两组数据，以检查蟹状星云内部的变化。我们还测量光谱指数的所有这些小束，附近的结，和international介质，使用我们的光学和红外数据。然后，我们将观测结果与现有的理论模型进行了比较。我们报告的变化，在附近的三个小束位于西北的脉冲星，也在附近的铁砧的结构，位置和发射率在75天的时间窗口。所有的束和内结显示红色光谱具有相似的光谱指数。类似地，中间介质区域也显示出与小束相似的红色光谱。此外，根据档案HST数据和我们的IR数据，我们发现，内结保持静止的时间为13.5年。这一时期相对于脉冲星的预计平均速度< 8 km/s。通过将蟹状星云内部结构的光谱指数与当前的理论模型进行比较，我们发现Del Zanna等人（2006）的同步辐射模型符合我们的观测结果，尽管光谱指数位于他们的模型光谱的平坦端。
2009-11-03 astro-ph.HE
SN 1054 as a Pulsar-Driven Supernova: Implications for the Crab Pulsar and Remnant Evolution
针对SN 1054（蟹状星云前身）观测与标准56Ni驱动超新星模型的矛盾，采用脉冲星驱动超新星模型（类似超亮超新星模型），在特定初始参数下再现其光度和速度，为蟹状脉冲星及遗迹演化提供启示并提出检验方法。
2024-12-02 astro-ph.HE
The largest glitch observed in the Crab pulsar
我们在蟹状星云脉冲星（PSR B0531+21）中观测到了一个大的故障。故障发生在MJD 58064（2017年11月8日）附近，当时脉冲星经历了$Δν= 1.530 \times 10^{-5}$ Hz的旋转速率增加，对应于$Δν/ ν= 0.516 \times 10^{-6}$的分数增加，使该事件成为该源中有史以来观测到的最大故障。由于我们对蟹状星云脉冲星的高节奏和长停留时间观测，我们能够部分地解决恒星总自旋的一小部分。这种延迟的自旋发生在$\sim$ 1.7天的时间尺度上，与1989年和1996年大型蟹状星云脉冲星故障中看到的行为相似。自旋下降速率也在毛刺时期增加了$Δ\dotν / \dotν = 7 \times 10^{-3}$。除了是最大的这样的事件中观察到的螃蟹，小故障发生后，最长的一段时间的小故障不活动，因为至少1984年，我们讨论了小故障的大小和等待时间之间的可能关系。在610 MHz或1520 MHz的毛刺时期附近没有观察到脉冲轮廓形状的变化，我们也没有发现脉冲星X射线通量的任何变化。随着$\dotν$缓慢上升至故障前值，故障的长期恢复将继续进行。与其他大的Crab故障一样，我们希望对$\dotν$进行持久的更改。我们将继续通过频繁、高质量的观察来监测长期复苏。
2018-05-14 astro-ph.HE
Irregularities in the rate of generation of giant pulses from the Crab pulsar observed at 111 MHz
本文分析了蟹状星云脉冲星（B0531+21）的巨射电脉冲（GPs）发射率。利用普希奇诺射电天文台111MHz大型相控阵射电望远镜连续9年的逐日观测结果。进一步分析了2004年观测中8753个强脉冲的有限样本。结果表明，观测到的GPS发射的月平均速率在整个观测期间是高度不稳定的，并且对于高能量脉冲，变化约为两个数量级。对数据进行了进一步分析，以寻找脉冲星毛刺和GP发射过程之间可能的联系。我们发现，在MJD 58064之后，高能GP的发射率显著增加，当时在蟹状星云脉冲星中观测到的最大的毛刺发生了。虽然相当大的变化可能是由星云本身的传播效应引起的，但我们发现脉冲星在长时间间隔内表现出高能量脉冲发射的高度内在不规则性。
2020-05-15 astro-ph.HE
Crab flares due to turbulent dissipation of the pulsar striped wind
我们解释$γ$ -射线耀斑从蟹状星云作为在脉冲星的电磁流出湍流的签名。湍流是由风的振荡磁场的动力学不稳定性在上游触发的，并加速了非热粒子。在撞击风终端激波时，这些粒子发射出明显的同步加速器分量$F_{ν,\rm flare}$，该分量不断受到上游等离子体流的不稳定性的调制。当$F_{ν,\rm flare}$的高能截止出现在0.1 - 1 GeV的快速下降的星云发射之上时，就观测到耀斑。在无力电动力学近似下进行的模拟预测，如果其终端洛伦兹因子为$\lesssim 10^4$，则条纹风将在风终止激波之前变得完全湍流。
2015-12-17 astro-ph.HE
Detection of VHE Bridge emission from the Crab pulsar with the MAGIC Telescopes
蟹状星云脉冲星是唯一一颗在100 GeV以上探测到的天文脉冲源。尽管已经提出了几个理论模型，但是非常高能量伽马射线脉动的发射机制还没有完全理解。为了检验新模型，我们采用深空观测的方法，高精度地测量了蟹状星云脉冲星的光变曲线和光谱。我们分析了2009年至2013年在立体模式下拍摄的135小时选定的MAGIC数据。为了讨论与低能量有关的光谱形状，还分析了4.6年的费米LAT数据。检测到每个周期的已知两个脉冲的显著性为8.0 sigma和12.6 sigma。此外，在两个脉冲之间发现了显著的桥发射，具有6.2 σ。现有的理论不能解释这种发射。这些数据可用于测试新的理论模型。
2015-02-10 astro-ph.HE
