Pulsar scintillation studies with LOFAR. I. The census
上下文脉冲星辐射的星际闪烁（ISS）既可以作为电离星际介质（IISM）的探测器，又会对脉冲星计时实验造成干扰。特别令人感兴趣的是所谓的闪烁弧，它可以用来直接测量时变星际散射延迟，有可能提高定时精度。目的。本研究的主要目的是进行第一次大规模和自洽普查的衍射脉冲星闪烁和闪烁弧的可探测性在低频率，作为引物的大规模IISM研究和脉冲星定时相关的传播研究与低频阵列射线（LOFAR）高波段探测器（HBA）。结果在最初的31个源中，有15个可以完全确定闪烁特性;其中9个在120-180 MHz处显示出可检测的闪烁弧。八个观测到的源显示未分辨的闪烁，最后八个不显示衍射闪烁。闪烁可探测性与脉冲星亮度和色散测量之间的某些相关性是明显的，尽管没有明确的截止值可以确定。我们的测量在一个大的分数带宽允许一个有意义的测试闪烁参数的频率缩放，不受折射闪烁变化的影响。结论.我们的研究结果表明，强大的优势和巨大的潜力，国际空间站的研究在低频率和复杂的依赖脉冲星亮度和星际色散等参数的闪烁可探测性。这项工作提供了大规模普查和长期监测星际闪烁效应在低频的第一部分。
2022-03-19 astro-ph.HE
Scattering Delay Mitigation in High Accuracy Pulsar Timing: Cyclic Spectroscopy Techniques
我们模拟散射延迟从星际介质检查三个估计的有效性，在恢复这些延迟脉冲星定时数据。其中两个估计器使用更传统的过程拟合自相关函数脉冲星动态光谱提取闪烁带宽，而第三个估计器使用较新的技术循环频谱基带脉冲星数据恢复的星际介质的脉冲响应函数。我们发现，无论是拟合洛伦兹或高斯分布的自相关函数或恢复的脉冲响应函数的循环谱，平均而言，准确地恢复散射延迟，虽然自相关函数估计有很大的方差，即使在高的信噪比（S/N）。我们发现，有足够的S/N，循环光谱是更准确的比高斯和洛伦兹拟合恢复散射延迟在特定的时期，这表明循环光谱是一种优越的方法，在高质量的数据散射估计。
2023-02-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing turbulence in the ionized interstellar medium using young pulsars. I. Dispersion measure variations
ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学安东·潘内科克天文学研究所）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Australia Telescope National Facility, CSIRO（澳大利亚望远镜国家设施，CSIRO）；LPC2E, OSUC, Univ Orleans, CNRS, CNES, Observatoire de Paris（奥尔良大学 LPC2E 实验室）；Space Science Division, Naval Research Laboratory（海军研究局空间科学分部）；Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology（斯威本科技大学天体物理学与超级计算中心）
利用364颗年轻脉冲星18年的计时数据，通过DM变化约束电离星际介质湍流，发现多数变化符合Kolmogorov湍流，并识别出21颗短期DM变化超预期的脉冲星。
2026-10-07 astro-ph.HE
Measuring Interstellar Delays of PSR J0613-0200 over 7 years, using the Large European Array for Pulsars
利用欧洲大型脉冲星阵（LEAP）和Effelsberg望远镜的观测数据，我们研究了毫秒脉冲星J 0613 -0200在7年时间跨度内的闪烁参数。“二次谱”--闪烁的二维功率谱--将散射功率表示为时间延迟的函数，并包含脉冲星、观测者和散射物质的相对速度。我们检测到一个持久的抛物线闪烁弧，这表明散射是由一个薄的，各向异性的区域。简单的指数尾部对散射的描述很差，在高延迟时有多余的功率;我们在$\sim 5 μs$的时间内测量了显著的、可检测的散射功率，并测量了在50到200 ns之间的体散射延迟，整个2013年散射特别强。这些延迟太小，无法检测到脉冲轮廓形状的变化，但它们会改变通过脉冲星计时测量的到达时间。弧的曲率每年都在变化，并且与朝向脉冲星的一维散射屏$\sim 40\%$很好地吻合，在2013年散射增加期间，方向发生了变化。未校正散射的影响将在单个恒星中引入随时间相关的时间延迟，并且可能需要在引力波分析中考虑。脉冲星定时程序将受益于同时记录的方式，闪烁可以解决，以监测可变的时间延迟所造成的多径传播。
2020-11-03 astro-ph.HE
Noise Budget and Interstellar Medium Mitigation Advances in the NANOGrav Pulsar Timing Array
利用脉冲星定时阵列（PTA）探测引力波（GW）需要精确的噪声特性。我们的银河系规模的GW探测器的噪声已经系统地评估了噪声预算和星际介质缓解工作组在北美纳赫兹天文台的引力波（NANOGrav）合作。在内部，NANOGrav使用的单个无线电毫秒脉冲（MSP）可能具有一定程度的消色差红色自旋噪声，以及由于脉冲相位抖动而产生的白噪声。沿着任何给定的视线，电离的星际介质通过色散测量（DM）变化、星际闪烁和散射贡献色噪声。这些效果包含红色和白色成分。在未来，随着宽带接收机，频率相关DM的影响将变得重要。在预测和测量了这些不同的探测器噪声源后，NANOGrav PTA仍然能够很好地检测低频GW。
2017-12-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Deconvolving Pulsar Signals with Cyclic Spectroscopy: A Systematic Evaluation
射电脉冲星信号在电离的星际介质中传播时会受到显著的扰动。除了由于色散而导致的依赖于频率的脉冲到达时间之外，脉冲形状也被扭曲和移位，被不均匀的星际等离子体散射，影响脉冲到达时间。了解散射对脉冲星定时的影响程度对于脉冲星定时阵列（PTA）的引力波探测非常重要，因为脉冲星定时阵列依赖于脉冲星作为稳定时钟的可靠性，其不确定度在10年或更长时间内为100 ns或更小。散射可以被描述为固有脉冲形状与表示多径传播效应的脉冲响应函数的卷积。在以前的研究中，循环光谱技术已被应用到脉冲星信号去卷积的散射从原始发射信号的影响。我们提出了一个模拟数据的分析，以测试质量的反卷积使用循环光谱的星际散射和脉冲星信噪比的参数范围内。我们表明，循环光谱是最有效的高S/N和/或高度散射的光谱。我们的结论是，循环光谱可以发挥重要的作用，在散射校正到遥远的人口的高度散射的恒星目前不包括在PTA。对于未来的望远镜和现有的仪器，如升级了超宽带（UWB）接收器的绿岸望远镜，循环光谱可能会使PTA质量的望远镜数量增加一倍。
2021-04-24 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
Is the Gum Nebula an Important Interstellar Scattering Disk of Background Pulsars?
本研究通过TMRT双频监测脉冲星PSR B0740-28的星际闪烁，证实船帆座星云是背景脉冲星的重要散射屏，并将闪烁弧探测最高频率记录更新至8.60 GHz。
2024-10-11 astro-ph.HE
Recovering pulsar periodicity from time of arrival data by finding the shortest vector in a lattice
本文提出将脉冲星计时恢复问题转化为格中最短向量问题，利用现成的格约简与筛选技术求解，并在FAST发现的毫秒γ射线脉冲星PSR J0318+0253上实现快速验证。
2024-11-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Timing and Interstellar Scattering of Thirty-five Distant Pulsars Discovered in the PALFA Survey
我们对正在进行的阿雷西博PALFA脉冲星调查中发现的35颗遥远的慢（非回收）恒星进行了广泛的观测。在阿雷西博天文台和约德雷尔班克天文台对这些双星进行了多年的定时观测，得到了高精度的位置和旋转特性的测量。尽管是一个相对遥远的群体，但这些脉冲星具有反映先前已知脉冲星群体的特性。许多信号源都有定时噪声，其中一个信号源出现了小故障。我们已经使用多频数据来测量这些恒星的星际散射特性。我们发现散射在某些视线上比预测的要高，特别是在天鹅座地区。最后，我们提出了XMM-牛顿和钱德拉观测的最年轻和最活跃的恒星，J1856 + 0245，这是以前与GeV-TeV脉冲星风星云HESS J1857 + 026。
2013-07-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Analysis of the ionized interstellar medium and orbital dynamics of PSR~J1909-3744 using scintillation arcs
对双星毫秒双星（MSP）的长期研究提供了强场引力的精确测试，并可用于测量中子星的质量。PSR~J1909 $-$ 3744是一个双星MSP，它是几个脉冲星计时分析的对象。边缘上的轨道使其质量的测量使用夏皮罗延迟;然而，有简并的意义上的倾角，$i$，和多个解决方案的经度的升交点，$Ω$。射电望远镜由于电离星际介质（IISM）的不均匀性而发生散射。这可能会导致闪烁弧的功率谱的动态频谱，可以使用这些来研究星际介质和约束脉冲双星轨道。本文利用64 m Parkes射电望远镜（Murriyang）13年来的观测资料，研究PSR~J1909-3744的闪烁现象。通过对弧曲率测量值的年变化和轨道变化的监测，我们能够确定IISM的速度。我们发现，统计的IISM保持平稳，在这段时间内，稍微各向异性的模型（轴比$\gtrsim1.2$）是首选。我们在$s=0.49\pm0.04$或$D_s=590\pm50$ \，pc处测量到单个主导薄散射屏的相对距离，具有各向异性的角度$ζ=85\pm6^\circ$（北偏东）和各向异性方向上的速度$V_{\textrm{IISM}, ζ}=14\pm10$ \，km\，s $^{-1}$。通过结合IISM的物理模型和当前脉冲星计时结果，我们还约束$Ω=225\pm3^\circ$和$i=86.46\pm0.05^\circ$。
2022-10-25 astro-ph.HE
Pulsar Scintillation through Thick and Thin: Bow Shocks, Bubbles, and the Broader Interstellar Medium
本研究利用FAST对八颗脉冲星进行观测，揭示了多样化的闪烁弧特征，结合连续谱图构建了局部星际介质中散射介质的三维视图。
2023-11-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Anisotropic Diffusion in Pulsar Halos: Interpreting the asymmetric morphology of Geminga and Monogem halos measured by HAWC
Nanjing University（南京大学）；Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY)（德国电子同步辐射中心）
利用各向异性扩散模型，通过HAWC观测的Geminga和Monogem脉冲星晕的不对称形态，约束星际磁湍流性质，发现两个晕的平均磁场方向不同但阿尔芬马赫数相近（~0.2），并推断局部磁场相干长度约100 pc。
2026-05-29 astro-ph.HE
Observations of Low-Frequency Radio Emission from Millisecond Pulsars and Multipath Propagation in the Interstellar Medium
用脉冲星定时阵列（PTA）研究引力波天空是平方公里阵列（SKA）及其探路者望远镜的一个关键科学目标。随着当前PTA达到亚微秒计时精度，精确测量星际传播效应并有效减轻它们对于实现PTA目标变得越来越重要。由于这些效应在较长波长下更强，低频观测对于表征PTA双星视线沿线的星际介质（ISM）最有吸引力。Murchison宽场阵列（MWA）和工程开发阵列（EDA）利用MWA技术，为开展此类研究提供了有希望的机会，特别是对于位于南部天空的PTA卫星。这些卫星也是计划与南非MeerKAT以及最终与SKA合作的PTA努力的主要目标。在本文中，我们报告的观测两个明亮的南毫秒双星PSR J 0437 -4715和J2145-0750与这些设施; MWA观测采样多个频率在80-250 MHz的频率范围内，而EDA提供直接采样的基带数据，产生一个大的瞬时可用带宽$\sim$ 200 MHz。利用这些观测结果，我们调查有关脉冲星的发射和ISM属性，如平均脉冲形状的光谱演化，闪烁作为频率的函数，在星际色散的色度，和在低频率的通量密度谱的各个方面。系统和定期的监测观测将有助于确定PTA实验中低频测量的作用，同时提供ISM对卫星的详细描述，这将有助于为未来的PTA实验设计最佳观测策略。
2018-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
The NANOGrav 15-year Data Set: Search for Gravitational Scattering of Pulsars by Free-Floating Objects in Interstellar Space
West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；FORTH（克里特研究所）；University of Wisconsin-Milwaukee（威斯康星大学密尔沃基分校）；University of North Carolina, Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Widener University（怀德纳大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Naval Research Laboratory（海军研究实验室）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；George Mason University（乔治梅森大学）；Hillsdale College（希尔斯代尔学院）；University of Maryland（马里兰大学）；SETI Institute（搜寻地外文明研究所）；Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；University of Toronto（多伦多大学）；Vanderbilt University（范德堡大学）；Curtin University（科廷大学）；Lafayette College（拉斐特学院）；Texas Tech University（德克萨斯理工大学）；University of Puerto Rico（波多黎各大学）；Penn State Abington（宾夕法尼亚州立大学阿宾顿校区）
NANOGrav 15年数据集通过脉冲星定时数据首次对星际自由漂浮物体数量密度进行限制。
2025-12-08 astro-ph.HE
Mirage Sources and Large TeV Halo-Pulsar Offsets: Exploring the Parameter Space
Nanjing University（南京大学）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University, Ministry of Education（南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）
研究通过GPU加速模拟探索高能电子在脉星周围磁场中的非对称传播，揭示镜像源现象并挑战传统扩散模型，为解释LHAASO观测到的异常源提供新视角。
2026-02-01 astro-ph.HE
Pulse Signal Simulation of Pulsars
IISER Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）
本文旨在改进脉冲星积分脉冲轮廓的模拟，通过开发物理一致的模型并纳入星际介质传播效应，以生成逼真的合成轮廓，从而促进对脉冲星发射机制的理解和观测数据的解释。
2026-09-10 astro-ph.HE
The NANOGrav 12.5-Year Data Set: Probing Interstellar Turbulence and Precision Pulsar Timing with PSR J1903+0327
本研究利用NANOGrav 12.5年数据集，通过构建脉冲形状模型结合最优脉冲展宽函数，测定毫秒脉冲星J1903+0327的散射特性，揭示星际散射对脉冲星计时精度的影响机制。
2024-11-12 astro-ph.HE
Heating of the interstellar gas by cosmic rays and warm transparent ionized plasma observed by pulsar dispersions
本文基于脉冲星色散测量研究银河系星际气体加热，重点分析温暖电离介质（WIM）的透明等离子体性质，计算其质量密度并与暗物质密度比较，发现暗物质密度更大并讨论了可能缩小差异的因素。
2023-12-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing AU-Scale Magnetic-Field Reversals in the Interstellar Medium with Pulsar Scintillation
Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica（中央研究院天文及天文物理研究所）；Department of Astronomy, Tsing Hua University（清华大学天文学系）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics（加拿大理论天体物理研究所）；Canadian Institute for Advanced Research (MaRS Centre)（加拿大高级研究院（马尔斯中心））；Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学邓普勒天文与天体物理研究所）；Perimeter Institute of Theoretical Physics（理论物理珀蒂默研究所）
本研究提出结合脉冲星闪烁与偏振数据相位检索的方法，探测到PSR B0834+06处AU尺度的磁场反转，为约束宇宙射线传输及脉冲星计时阵列噪声模型提供新途径。
2026-08-25 astro-ph.HE
Low-frequency pulse profile variation in PSR B2217+47: evidence for echoes from the interstellar medium
我们观察到PSR B2217+47的积分脉冲曲线发生了复杂而连续的变化，表现为主峰后的其他组分。这些瞬态分量是用低频阵列（LOFAR）在$150$ MHz上探测到的，历时6年，但在同时期的$1.5$ GHz上的Lovell观测中没有发现。我们认为，在电离星际介质（IISM）的传播效应是最有可能的原因。在IISM中，引起轮廓变化的假定结构大致位于脉冲星和地球之间的中间位置，横向半径为$R \sim 30$ AU。我们考虑不同的模型的结构。在球对称假设下，它们的隐含平均电子密度为$\overline{n}_e \sim 100$ cm $^{-3}$。由于PSR B2217+47比LOFAR可见的平均脉冲星群体亮一个数量级以上，因此在大多数脉冲星中不会发现类似的轮廓变化，这表明低频轮廓中的细微轮廓变化可能比我们迄今观察到的更为常见。系统地研究这些低频变化可以为研究IISM的性质和脉冲星计时精度的限制提供新的工具。
2018-02-09 astro-ph.HE
Test of the superdiffusion model in the interstellar medium around the Geminga pulsar
Geminga脉冲星周围的TeV $γ$射线晕是宇宙线在银河系局部区域传播的重要指示，它揭示了脉冲星逃逸电子和正电子的空间分布。考虑到星际介质（ISM）中磁场的复杂性，提出超扩散模型比常规扩散模型更能真实地描述CR的传播。在这项工作中，我们测试的超扩散模型在ISM周围的Geminga脉冲星拟合的表面亮度轮廓的Geminga晕测量HAWC。结果表明，当$α$从2减小到1时，卡方统计量单调增加，其中$α$是描述ISM分形程度的超扩散特征指标，$α=2$对应于正态扩散模型.我们发现，在95%的置信水平下，使用$α<1.32$（或$<1.4$，取决于拟合中使用的数据）的模型是不利的。$α$接近2的超扩散模型能很好地解释Geminga晕的形态，但它预测的地球正电子通量比正常扩散模型高得多。这对解释CR正电子过剩具有重要意义。
2021-01-05 astro-ph.HE hep-ph
Interstellar Scintillation of Three Nearby Pulsars with FAST
School of Physics and Electronic Science, Guizhou Normal University（贵州师范大学物理与电子科学学院）；State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台射电天文与技术重点实验室）；CAS Key Laboratory of FAST, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台FAST重点实验室）；Guizhou Radio Astronomical Observatory, Guizhou University（贵州大学贵州天文观测站）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Guizhou University（贵州大学）
利用FAST望远镜对三颗脉冲星进行小时级观测，检测到闪烁弧并分析其曲率与频率的标度关系，测量了散射屏距离。
2026-06-02 astro-ph.HE
Scatter broadening of pulsars and implications on the interstellar medium turbulence
观测结果表明，在整个弥漫电离星际介质（ISM）和超声速湍流优先位于银河系平面均匀Kolmogorov湍流。相应地，我们认为银河系分布的电子密度波动不仅组成的柯尔莫哥洛夫密度谱，但也短波占主导地位的密度谱的密度结构形成在小尺度上，由于冲击。由此产生的散射展宽时间对色散测量（DM）的依赖性自然地解释了低DM和高DM天体的现有观测数据。根据标准，我们推导出的散射制度的定量测定范围广泛的DMs和频率$ν$，我们发现，低DMs的恒星主要是由Kolmogorov湍流散射，而那些在低银河系纬度高DMs进行更多的增强散射占主导地位的超音速湍流，其中相应的密度谱具有光谱指数$\approx 2.6$。此外，通过将密度结构的体积填充因子与$ν$的依赖关系考虑为超音速湍流中的$\propto ν^{1.4}$，我们的模型还可以解释在具有相对大的DM的湍流中观察到的散射时间的比Kolmogorov标度更浅的$ν$标度。我们的分析结果与散射测量结果的比较，反过来又对大尺度ISM湍流的性质进行了有益的探索，例如，$\sim 100$ pc的注入规模，以及小规模密度结构的特征。
2016-12-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
50 pico arcsecond astrometry of pulsar emission
我们利用脉冲星PSR 0834+06的星际散射散斑图的VLBI成像来测量其辐射的天体测量运动。由跨越散射盘的散斑之间的干涉提供的~ 5AU星际基线使我们能够以亚纳弧秒的精度探测运动。我们测量到一个约18+/-2 km的小脉冲偏转（不包括几何不确定性），这比这个星际干涉仪的原始分辨率小100倍。这意味着发射区域很小，并且在几百公里的高度，确切的值取决于场的几何形状。这是实质上更接近恒星比光柱。未来的VLBI测量可以改善这一发现。这种新的超精密天体测量制度可能使脉冲星双星位移的精确视差距离确定。
2013-02-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Associations Between Scattering Screens and Interstellar Medium Filaments
本文通过分析12颗脉冲星的22个闪烁屏与星际介质特征的对应关系，发现12个屏与HI丝状结构取向一致，且该关联不太可能由偶然造成，提示磁场或激波等共同机制可能同时排列丝状结构和闪烁屏。
2025-06-02 astro-ph.HE
Single-pulse-based interstellar scintillation studies of RRATs
本文利用单脉冲谱两两相关方法测量了一批RRATs的星际闪烁参数并约束其横向速度，发现RRAT J1538+2345调制指数降低，并指出该方法可推广至其他脉冲星和快速射电暴。
2025-06-05 astro-ph.HE
Pulsar timing methods for evaluating dispersion measure time series
本文通过100–200 MHz噪声注入模拟，比较EW、DMX与DMGP重建色散量变化的准确度和精密度，发现EW最适合星际介质研究，DMGP和DMX更利于引力波分析。
2024-10-29 astro-ph.HE
Gaussian process representation of dispersion measure noise in pulsar wideband datasets
针对脉冲星宽带数据集的色散量（DM）噪声问题，本文推导了一种纳入任意DM变化模型（含高斯过程模型）的方法，推广了现有处理方法，可用于脉冲星计时及阵列分析。
2025-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Redeveloping a CLEAN Deconvolution Algorithm for Scatter-Broadened Radio Pulsar Signals
本研究改进了用于散射展宽射电脉冲星信号的CLEAN反卷积算法，通过模拟测试确定可自动测定散射时标及其不确定度的品质因数，在脉冲星J1903+0327上验证了散射时标的年变化与折射时标估计一致。
2023-06-09 astro-ph.HE
Interstellar scintillations of PSR B1919+21: space-ground interferometry
我们对脉冲星PSR B1919+21进行了324 MHz的观测，以研究该脉冲星方向的星际等离子体分布。我们使用了射电天文（RA）空间射电望远镜与两个地面望远镜：韦斯特博克（WB）和绿色银行（GB）。空间-地面干涉仪的最大基线投影约为60000 km。我们表明，该脉冲星的星际闪烁由两个组成部分：衍射的不均匀性在一层湍流等离子体中的距离$z_{1} = 440$ PC从观察者或均匀分布的散射材料脉冲星的衍射;和弱的衍射从屏幕位于附近的观察者在$z_{2} = 0.14 \pm 0.05$ PC。此外，在脉冲星的方向上，我们探测到一个棱镜，它使辐射偏转，导致观测到的源位置发生变化。我们表明，电离层的影响可以忽略的空-地基线。对空间-地面基线（RA-GB）的空间相干函数的分析产生了观察者平面中的散射角：$θ_{scat}$ = 0.7 mas。通过对弱磁振的时频关联函数的分析，得出了脉冲星方向的折射角：$θ_{ref, 0}$ = 110 ms，到棱镜的距离为$z_{prism} \le 2$ pc。
2017-03-07 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Pulsar scintillation patterns and strangelets
我们建议，星际极端散射事件，通常观察到的脉冲星闪烁，可能是由一个相干剂，而不是通常假设的湍流$\rm H_2$云。我们发现，电离的，带正电荷的奇异夸克或夸克块进入致密的星际氢云的渗透流量可能会产生电离尾迹。根据进入液滴的特定性质和能量，扩散传播甚至在云中捕获都是可能的。因此，增强的电子密度可能会形成并构成射电望远镜和类星体的透镜状散射屏。
2013-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the contribution of the bow shock pulsar wind nebula PSR J0437-4715 to the observed fluxes of GeV-TeV positrons and antiprotons
Ioffe Institute（伊俄夫研究所）
研究PSR J0437-4715的弓形震波脉冲星风 nebula 对高能正电子和反质子通量的贡献，通过蒙特卡洛模拟和各向异性扩散模型解释观测到的正电子-反质子比。
2026-04-16 astro-ph.HE
Characterizing the population of pulsars in the inner Galaxy with the Fermi Large Area Telescope
相对于基于各种星际发射模型和$γ$射线源目录的预测，许多研究小组利用{ \it费米}大天区望远镜（LAT）的数据发现银河系中心（GC）区域的$γ$射线发射过量。对这一过度现象有几种解释。在本文中，我们寻找成员的一个未解决的人口的$γ$ -射线恒星位于银河系内部的GC过剩的解释，由于人口的预测，这样的来源。我们使用编目的LAT源，以获得标准，有效地选择具有非常小的污染的耀变体。我们寻找点源的内部$40^\circ\times40^\circ$区域的银河系，推导出一个列表中的约400个来源，并应用脉冲星选择标准，以提取脉冲星的候选人在我们的源列表。我们用两种不同的星际辐射模型（IEM）进行了整个数据分析链，总共发现了135颗脉冲星候选者，其中66颗是用两种IEM选出的。
2017-10-29 astro-ph.HE
Probing interstellar scattering towards the Galactic centre with pulsar VLBI
时间散射增宽会严重影响我们在银河系中发现围绕中心质量运行的恒星的能力。许多这些宝贵的几何探测器围绕着黑洞，但到目前为止，还没有在近轨道上发现，可能是由于强烈的散射。2013年发现的磁星PSR J1745-2900，距离小于3角秒，并不是研究广义相对论的最佳脉冲星类型，但它可以用来研究散射特性，以便相应地调整搜索策略。这篇文章介绍了在欧洲VLBI站之间使用短基线以非标准干涉测量模式观测这颗磁星的情况。最重要的目标是确定散射屏的距离，或者如果不局限于一个屏，则确定散射材料的分布。该分析是基于相位分仓的vibrations，允许测量的散射盘的形状，以及它如何增长的脉冲轮廓的散射尾部的延迟增加。对于单个薄散射屏，预期窄环随延迟的平方根增长，初步结果确实与此预期一致。这意味着大部分的角度和时间展宽是由同一个相对较薄的散射屏引起的，与银河系中心附近星际散射行为的标准模型相反，这个散射屏位于银河系中心和我们之间的中间。
2015-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Flux density variability of 286 radio pulsars from a decade of monitoring
自2007年以来，帕克斯望远镜大约每月以1.4 GHz的观测频率监测286颗射电望远镜。脉冲星样品的宽色散测量（DM）范围和观测过程的一致性使得数据集对通量密度变率和星际介质的研究具有极高的价值。在这里，我们提出的通量密度测量和调制指数的这些恒星在此期间。我们从光变曲线推导出结构函数，并讨论了测量噪声、本征光变和星际闪烁对结构函数的贡献。尽管一个大的散射，我们表明，调制指数与DM呈负相关，一般可以描述的幂律指数为$\sim-0.7$覆盖DM从$\sim10$到1000厘米$^{-3}$ PC。我们提出的折射时间尺度和/或下限为一组42颗星。这些数值通常与理论预期有很大的不同，表明了沿个别视线的星际介质的复杂性质。特别是，当地的结构和非柯尔莫哥洛夫密度波动很可能在观测到的通量密度变化的许多这些恒星中发挥重要作用。
2020-12-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Time-domain and spectral properties of pulsars at 154 MHz
我们提出了154 MHz默奇森宽场阵列成像观测和变异信息的样本的卫星。在十亿光年范围$-80^{\circ} < δ < 10^{\circ}$内，我们探测到17个已知的平均通量密度大于0.3Jy的类星体。我们探索的时间尺度上的几分钟到几年这个样本的变异性。对于其中的三个天体，PSR J 0953 +0755，PSR J 0437 -4715和PSR J 0630 -2834，我们观察到星际闪烁和时间尺度大于2分钟的变化。另一颗脉冲星PSR J 0034 -0721表现出显著的变化，其物理来源难以确定。PSR J 0953 +0755和PSR J 0437 -4715的动态光谱显示了与衍射星际闪烁一致的离散时间和频率结构，我们从这些观测中给出了闪烁带宽和时标。我们样本中的其余样本在统计学上是不变的。我们还探索了该样品的光谱特性，并在光谱仪PSR J 0835 -4510、PSR J1752-2806和PSR J 0437 -4715中发现了光谱曲率。
2016-05-30 astro-ph.HE
Correcting for Interstellar Scattering Delay in High-precision Pulsar Timing: Simulation Results
由于引力波引起的光传播时间的变化可能在未来十年内通过毫秒级射电望远镜的精确计时而被探测到。消除频变星际介质（ISM）的色散和散射延迟是探测过程中的关键问题。目前的定时算法通常校正由于冷等离子体色散引起的时变延迟的脉冲到达时间（TOA）。然而，没有一个主要的脉冲星定时组校正由于ISM中多径传播的散射引起的延迟。散射在信号中引入频率相关的相位变化，这导致脉冲展宽和到达时间延迟。任何校正TOA星际传播效应的方法都必须基于多频测量，这些测量可以有效地将色散和散射延迟项与频率无关的扰动（例如由引力波引起的扰动）分开。循环光谱，首先由Demorest（2011）在天文学背景下描述，是一个潜在的强大工具，以帮助这种多频率分解。作为一个更全面的ISM传播延迟校正的一步，我们通过仿真证明，我们可以准确地恢复脉冲响应函数（IRF），如那些将引入多径散射，与现实的信噪比。我们证明，定时精度提高时，使用散射校正的TOA，在高信噪比和高度散射的信号的假设下。我们还表明，脉冲到脉冲的“抖动”的影响是不是一个严重的问题，IRF重建，至少对于抖动水平相比，在几个明亮的恒星。
2015-11-13 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
A polarization census of bright pulsars using the Ultra-Wideband Receiver on the Parkes radio telescope
我们提出了高信噪比，全偏振脉冲轮廓40明亮，“慢”旋转（非回收）的卫星使用新的超宽带低频（UWL; 704-4032 MHz）接收器的帕克斯射电望远镜。我们获得了最新的和准确的星际介质参数对这些恒星（色散措施和法拉第旋转措施），并揭示了法拉第色散对PSR J 1721 -3532星际散射造成的。我们发现脉冲轮廓的一般趋势，包括降低分数线偏振和圆偏振度随频率的增加，与以前的研究一致，同时也揭示了新的功能和频率演变。这表明，可以得到的结果，使用UWL监测观测慢脉冲星，这是有价值的，以提高我们的理解脉冲星发射和干预星际介质。经校准的数据产品是公开的。
2021-03-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Bow Shock and Local Bubble Plasma Unveiled by the Scintillating Millisecond Pulsar J0437$-$4715
研究利用 MeerKAT 对毫秒脉冲星 PSR J0437−4715 的闪烁弧带分析，发现25个星际等离子体结构，揭示脉冲星星风弓形激波几何及本地泡内湍流维持的亚 au 密度涨落。
2025-02-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The cosmic-ray and gas content of the Cygnus region as measured in gamma rays by the Fermi Large Area Telescope
天鹅座区域拥有一个巨大的分子云复合体，它活跃地形成大质量恒星。宇宙射线与星际气体和辐射场的相互作用使它以伽马射线的能量发光。在这个方向可以看到几个伽马射线源和其他能量源。在本文中，我们分析了费米大面积望远镜测量的伽马射线发射的能量范围从100 MeV到100 GeV，以探测整个天鹅座复杂的规模的气体和宇宙射线的内容。通过选择处于其关断脉冲相位间隔的光子，来自明亮双光子的信号在很大程度上减少。我们比较了来自无线电/毫米波线和可见光消光数据的星际气体地图的漫射伽马射线发射，并寻求该地区的全球模型，包括其他的辐射源和伽马射线源。积分HI发射率和它的光谱能量分布都是一致的系统内LAT测量在太阳系附近的星际空间。平均X=N（H2）/W（CO）比与本地臂中的其他LAT测量结果一致。我们检测到来自暗中性气体的显著伽马射线发射，其质量相当于CO追踪的质量的约40%。尽管有显著的恒星形成活动和星际云的大质量，天鹅座复合体中的宇宙射线数量平均为几百秒差距，与本星际空间的宇宙射线数量相似。（节略）
2011-11-30 astro-ph.HE
The significance of low frequency interferometric observations for the GPS pulsar flux estimation: the case of J1740+1000
本文介绍了最近对脉冲星J1740+1000的低频阵列（LOFAR）观测结果。我们确认，它的频谱有一个营业额在260兆赫，这是不寻常的一个典型的脉冲星。我们认为，在这种情况下，干涉成像提供了更准确的脉冲星通量估计比其他更传统的手段，如波束形成的意见。我们的结论是，现有的校准和成像技术可以用于一个更全面的研究星际介质上的点源在很低的频率在不久的将来的影响。
2021-04-01 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
Tackling Radio Polarization of Energetic Pulsars
传统的几何旋转矢量模型（RVM）在捕捉\textit{Fermi}探测到的年轻高能和毫秒双星的偏振扫描方面表现得特别差。我们增加了这个模型，包括有限的高度效应，使用后掠真空偶极子几何形状。通过进一步包括正交模式跳跃，多个发射高度，通过y点降低，和星际散射的开放区增长的影响，我们表明，大范围的偏离RVM可以很好地建模，同时保留一个几何图片。我们通过拟合六个\textit{Fermi}检测到的参数来说明这些影响（J0023 $+$ 0923，J1024 $-$ 0719，J1744 $-$ 1134，J1057 $-$ 5226，J1420 $-$ 6048，和J2124 $-$ 3358），并且我们描述了这样的建模如何能够提高我们对它们的发射几何形状的理解。
2014-08-15 astro-ph.HE
Self-confinement of relativistic pair beams in magnetized interstellar plasmas: the case of pulsar X-ray filaments
Columbia University（哥伦比亚大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
研究脉冲星X射线细丝等现象挑战宇宙射线传输标准图景的问题，通过全动力学二维粒子模拟，发现电荷中性对束能自发产生净电流，驱动非共振流不稳定放大磁场，为电荷不对称和粒子自约束提供途径。
2026-07-20 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Precision orbital dynamics from interstellar scintillation arcs for PSR J0437-4715
本文利用 PSR J0437-4715 在 16 年间的闪烁弧曲率变化，精确测定了其双星轨道倾角、升交点黄经及散射屏距离，展示了闪烁弧在脉冲星轨道动力学和天体测量中的优势。
2024-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
The NANOGrav Nine-year Data Set: Monitoring Interstellar Scattering Delays
我们报告的努力，以提取和监测星际闪烁参数定期定时观测收集的NANOGrav脉冲星定时阵列。散射延迟的测量方法是为每个脉冲星创建动态光谱，并在绿岸望远镜和阿雷西博天文台进行以1500 MHz附近为中心的宽带观测。~800 MHz的宽频带意味着整个带通的闪烁带宽发生了巨大变化，并且已经包括了拉伸例程来解释这种缩放。对于大多数的10个已被测量的缩放，带宽的比例与频率比预期的柯尔莫哥洛夫介质陡峭。我们发现估计的散射延迟值随时间变化的数量级。平均测量的散射延迟是类似于以前公布的值，略高于预测的星际介质模型。我们调查的可能性，通过减轻引入的散射延迟的定时误差，提高定时精度。对于大多数的反射器，在一个单一的时间点的到达时间的不确定性是远远大于散射延迟的最大变化，这表明衍射闪烁仍然只是一个可以忽略不计的一部分，他们的噪声预算。
2016-01-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cyclic spectroscopy of The Millisecond Pulsar, B1937+21
循环谱是一种信号处理技术，最初是为工程应用而开发的，最近被引入脉冲星天文学领域。它是一种强大的技术，具有许多吸引人的功能，其中最重要的是显式渲染的信息的相对相位在任何滤波施加在信号上，从而使全息术更直接的命题。在这里，我们提出的方法，用于确定最佳估计的滤波器本身和未滤波信号的统计，从测量的循环谱。在射电望远镜的背景下，这些量告诉我们星际介质的脉冲响应和固有脉冲轮廓。我们证明了我们的技术的应用程序的毫秒脉冲星B1937+21的428 MHz阿雷西博数据，获得的脉冲轮廓星际散射的影响。正如预期的那样，内在轮廓显示出比散射轮廓中出现的更窄的主脉冲和脉冲间分量;它还表现出一些微弱但尖锐的特征，这些特征首次在低频下被揭示出来。我们确定接收到的电场包络的延迟和多普勒频移的函数的结构。我们的延迟多普勒图像具有高动态范围，并在大延迟时显示一些明显的低水平功率集中。这些浓度意味着强烈的团块在电离星际介质，在AU尺寸尺度，这必须对B1937+21的时间产生不利影响。
2013-10-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Optimal Frequency Ranges for Sub-Microsecond Precision Pulsar Timing
精确的脉冲星计时需要针对测量误差和来自中子星本身和星际介质的天体物理变化进行优化。我们研究了到达时间精度作为射频和带宽的函数的优化。我们发现，增加带宽，减少接收机噪声的贡献是由星际效应和内在的脉冲轮廓演变的强烈的色彩依赖性。因此，由此产生的最佳频率范围取决于望远镜和脉冲星。我们证明了五个脉冲星包括在当前的脉冲星定时阵列的结果，并确定它们不是最佳的观察在当前的中心频率。对于这些对象，我们发现，更好地选择总带宽以及中心频率可以提高到达时间的精度。相对于当前采用的接收机，以稍微更高的频率为中心的宽带接收机可以减少所需的总积分时间，并且在大多数情况下，假设积分时间固定，则可以将到达时间不确定性显著改善~sqrt（2）倍。我们还讨论了如何定时程序可以扩展到更大的分散措施，通过使用更高的频率观测的恒星。
2018-06-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Galactic Interstellar Scintillation Observed from Four Globular Cluster Pulsars by FAST
本文利用 FAST 首次探测到球状星团 M5、M13、M15 中脉冲星的闪烁弧，确定其散射屏距离和银面高度，并发现迄今最远的离面散射屏，为银河系介质循环提供证据。
2023-08-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Anisotropic Diffusion of $e^\pm$ in Pulsar Halos over Multiple Coherence of Magnetic Fields
本文研究了脉冲星晕中正负电子对在磁场多重相干尺度上的各向异性扩散，发现考虑有限磁场相干长度可缓解对特定磁场几何的要求，并使晕形态不对称性减弱，从而缓解模型预测与观测的矛盾。
2025-07-16 astro-ph.HE hep-ph
Wide-band timing of GMRT discovered millisecond pulsars
为了检测脉冲星定时数据中随机引力波背景的预期印记，需要对星际等离子体中自由电子密度的湍流所产生的频率相关效应进行建模。在这项工作中，我们提出了一个调查的时间变化的星际介质的一组毫秒双星（MSP）与升级的GMRT辅助下，在较低的观测频率的大部分带宽。相反，传统的窄带分析使用频率不变的模板配置文件，我们应用$PulsePortraiture$为基础的宽带时序分析，同时纠正脉冲星配置文件的演变与频率。实施基于$PulsePortraiture$的宽带定时方法，用于GMRT发现MSP以探测DM变化，导致DM精度为$10^{-4}\,pc~cm^{-3}$。在一般情况下，我们实现了类似的DM和定时精度从宽带定时相比，窄带定时与匹配的时间变化的DM。新发现的MSP在宽频率范围内的宽带定时研究突出了在低频下轮廓建模的有效性，并探讨了在脉冲星定时阵列中使用它们的潜力。
2022-08-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Galactic distribution of pulsar scattering and the $τ-{\rm DM}$ relation
本文利用公开脉冲星散射数据提出约化散射强度 $\ ildeτ$，识别本地与银河内侧两类族群，并测得内盘散射标高约0.28 kpc，解释 $τ$-DM 关系变陡。
2023-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
