On the thermal effects on radio waves propagating in the pulsar magnetosphere
分析了脉冲星磁层中四种电磁波传播特性的热效应。结果表明，热效应的变化只是定量的超光速普通O-模式自由逃离脉冲星磁层的色散特性，非凡的X-模式的属性保持不变。对于沿磁场线传播的两个亚光速波，热效应导致它们的本质吸收。然而，这种衰减发生在离中子星相当远的地方，因此它们的存在是毫无疑问的。
2019-12-08 astro-ph.HE
Externally-driven plasma models as candidates for pulsar radio emission
来自脉冲星的相干射电辐射起源于沿脉冲星开放磁场线流动的超相对论性和强磁化电子-正电子对等离子体中的激发等离子体波。传统的相干射电辐射模型依赖于这种对等离子体的不稳定性。最近有人提出了替代模型。这些模型呼吁直接耦合的外部电磁场的超光速O-模式（$lt_2$模式）的时间依赖的对级联过程中的极隙。这项工作的目的是提供通用的约束等离子体模型的基础上$lt_2$模式使用现实的脉冲星参数。我们发现，非常短的时间尺度与对级联不允许$lt_{2}$模式被激发在射频和脉冲能量转移只能增加动力学传播（“温度”）的对等离子体粒子。此外，在均匀等离子体条件下，O模式的两个分支上的等离子体波（即，超光速$lt_2$和亚光速$lt_1$）不能逃离等离子体。在强磁化对等离子体中，只有非常模（$t$模）能自由逃逸。我们表明，任何一般的虚拟机制不会导致波电场的$t$模式，以具有优势的取向平行或垂直于磁场平面观察。这种虚构的机制将不可避免地导致信号的去极化，并且不能解释在双极星中观察到的高度极化的单脉冲。我们建议相干曲率辐射作为一个有前途的候选脉冲星射电发射机制。
2022-08-15 astro-ph.HE
The imprint of pulsar parameters on the morphology of Pulsar Wind Nebulae
年轻的脉冲星风星云（PWN）的形态在很大程度上取决于脉冲星注入的风的性质。我们已经使用了最近的参数化的风从力自由电动力学模拟脉冲星磁层模拟星云不同的脉冲星参数。我们进行了轴对称相对论磁流体动力学模拟，以测试的形态依赖的星云上的脉冲星和脉冲星风的磁化强度上的磁密度。我们比较这些模拟的船帆座和螃蟹PWN的形态。我们发现，当脉冲星的入射角α ~ 45 °，风的磁化强度σ_0 ~ 3.0时，可以定性地再现船帆座的形态。与蟹状星云相似的形态仅在α>~ 45度的低磁化模拟中获得。有趣的是，我们发现开尔文-亥姆霍兹不稳定性产生小规模的脉冲星风的反向冲击下游的不稳定性。
2016-08-03 astro-ph.HE
Pulsar Magnetospheres and Pulsar Winds
令人惊讶的是，脉冲星磁层和脉冲星风研究近50年的年表与我们文明的历史非常相似。使用这个类比，我试图概述在这一领域取得的主要成果。除了我的演讲，粒子加速的可能性，由于在脉冲星磁层的不同过程进行了更详细的讨论。
2016-10-11 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae Created by Fast-Moving Pulsars
本文综述了由超音速运动恒星产生的脉冲星风星云的多波长特性以及脉冲星运动对脉冲星风星云形貌和周围介质的影响。超音速脉冲星风星云（SPWNe）的特征是脉冲星周围的弓形激波和/或充满激波脉冲星风的彗星尾部。在过去几年中，钱德拉和XMM-牛顿X射线天文台以及哈勃空间望远镜在深空观测方面取得了重大进展。特别是，这些观测揭示了非常不同的SPWN形态在脉冲星附近，不同的光谱行为的长脉冲星尾巴，令人费解的外流与脉冲星速度不一致的存在，和远紫外弓形冲击。在这里，我们回顾了目前的观测状态，重点是最近的发展及其影响。
2017-08-01 astro-ph.HE
Modelling the interaction between relativistic and non-relativistic winds in binary pulsar systems: strong magnetization of the pulsar wind
我们提出了一个数值研究的磁化各向异性脉冲星风与环双星环境的碰撞所产生的流的性质。重点研究了高风磁化强度对激波几何结构的影响。这项工作是我们早期研究的延伸，专注于一个纯粹的流体动力学相互作用和弱风磁化。我们考虑碰撞的轴对称近似，即脉冲星的旋转轴被假定为定向沿线之间的脉冲星和光学星。磁化强度的增加导致脉冲星风传播的开口锥扩大。这种效应是在磁化风准直的传统理论的框架内解释的。这一发现对涉及多普勒增强作为PSR B1259-63/LS 2883的费米/LAT探测到的GeV耀斑背后的主要机制的场景有直接的影响。表观辐射的最大增强由$4π$与冲击脉冲星风传播的固体的比值决定。我们的模拟表明，这种增强因子的磁场的影响减少。
2019-11-18 astro-ph.HE
Modelling interaction of relativistic and non-relativistic winds in binary system PSR B1259-63/SS2883 - II. Impact of magnetization and anisotropy of the pulsar wind
本文数值研究了双星系统中磁化各向异性脉冲星风与其周围环境碰撞产生的流的性质。我们将磁场和风各向异性的影响与Bogovalov等人（2008年）详细研究的各向同性风的纯流体动力学（HD）相互作用的基准情况进行了比较。在轴对称近似下考虑相互作用，即假设脉冲星自转轴沿脉冲星和光学星之间的直线，忽略与脉冲星轨道有关的影响。磁场的影响进行了研究的情况下，弱磁化（磁化参数$σ<0.1$），这是与传统的模型的脉冲星风。假设非磁化脉冲星风中的动能通量是强各向异性的，在脉冲星旋转轴上的最小值和在垂直方向上的最大值，与脉冲星风的各向异性的影响进行了建模。我们表明，虽然这两个考虑的影响改变了终止脉冲星风所占据的区域的形状，它们的影响似乎是小的。特别是，对于低于0.1的脉冲星风的磁化，磁场压力保持远低于等离子体压力在冲击后区域。因此，在脉冲星与恒星风环境的相互作用的情况下（与plerions的情况相反，即脉冲星与星际介质的相互作用，当磁场独立于风的磁化变得动态重要时），HD方法代表了数值模拟的可行近似。
2011-07-25 astro-ph.HE
A model for gamma-ray binaries, based on the effect of pair production feedback in shocked pulsar winds
我们分析了伽玛射线双星的模型，包括一个大质量的恒星和脉冲星与超相对论风。我们认为，从高能粒子的辐射，加速在脉冲星风终止冲击，并通过生产的次级电子-正电子对风反馈这种辐射。我们表明，对反馈限制了脉冲星风的洛伦兹因子，并创建了一个人口非常活跃的对，其辐射可能是负责所观察到的伽马射线信号。
2016-06-03 astro-ph.HE
Solution to the Sigma-Problem of Pulsar Wind Nebulae
我们提出的第一个结果的三维相对论磁流体动力学模拟的脉冲星风星云。他们表明，这些星云内部的扭结不稳定性和磁耗散可能是使他们的观测结果与脉冲星风理论相一致的关键过程。特别是，终端冲击的大小，在模拟中获得的，同意非常好的观察，即使是坡印廷主导的脉冲星风。由于磁耗散，模拟星云中的总压力是粒子主导的，并且或多或少是均匀的。虽然在模拟星云的主体中，磁场变得相当随机，接近终止激波，但它由脉冲星风新鲜注入的规则环向场主导。这个领域是负责驱动极地外流，并可能解释在脉冲星风星云中观察到的高极化。
2012-12-06 astro-ph.HE
Gamma Ray Signal from the Pulsar Wind in the Binary Pulsar system PSR B1259-63/LS2883
双星脉冲星系统在脉冲星风终止之前和之后，由于脉冲星风的相对论电子对伴星的光辐射进行康普顿化，从而发射出潜在的可检测的伽马射线。最近对脉冲双星系统PSR B1259-63/LS 2883的光学观测揭示了伴星的辐射特性，与以前的测量结果有很大不同。在本文中，我们研究的影响，这些意见的未受冲击的脉冲星风与恒星光子的相互作用率和相关后果的高能量（HE）和甚高能量（VHE）的伽马射线通量。我们表明，信号应该是足够强的费米接近近星点通过检测，除非脉冲星风是强各向异性或风的洛伦兹因子小于$10^3$或大于$10^5$。光学星的高光度也有两个重要的含义：（i）由于光子-光子对的产生，伽马射线的衰减，以及（ii）未受冲击的风的康普顿阻力。虽然第一种效应对VHE伽马射线的光变曲线有影响，但第二种效应可能会显着减少风终止后可用于粒子加速的能量。
2011-04-01 astro-ph.HE
Bow-shock Pulsar Wind Nebulae Passing Through Density Discontinuities
弓形激波脉冲星风星云是脉冲星风星云的一个子集，形成于脉冲星在超新星爆炸时由于出生反冲而具有高速时。快速运动的脉冲星产生的相对论风与星际介质相互作用产生弓形激波和尾迹，这在H $_α$辐射中是可以探测到的。在这样的弓形激波脉冲星风星云中，吉他星云以其独特的形态脱颖而出，它由一个突出的弓形激波头和一系列更后面的气泡组成。我们提出了一个方案，其中多个气泡可以产生脉冲星时，遇到一系列的密度不连续的ISM。我们使用2-D和3-D流体动力学模拟测试的情况下。如果脉冲星穿越一个密度下降的区域，吉他星云的形状就可以重现。我们还表明，如果一个脉冲星遇到倾斜的密度不连续，它会产生一个不对称的弓形激波头，与毫秒脉冲星J2124-3358的弓形激波的观测一致。
2016-10-09 astro-ph.HE
Pulsar-wind nebulae in X-rays and TeV gamma-rays
脉冲星被认为是一种高效的加速器，可以产生大量的相对论性粒子，并将它们注入银河系介质。这种脉冲星风发出的辐射可以通过伽马射线从无线电中看到，作为脉冲星风星云（PWN）。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测研究进展。
2010-04-09 astro-ph.HE
Rotational evolution of the Crab pulsar in the wind braking model
考虑粒子密度和脉冲星死亡的影响，对脉冲星风模型进行了修正。它可以一致地描述恒星的短期和长期旋转演化。它被应用于模拟蟹状星云脉冲星的旋转演化。脉冲星是由磁偶极辐射和粒子风的组合旋转下来的。计算了蟹状星云脉冲星的磁场、倾角和粒子密度等参数。加速区的初级粒子密度约为Goldreich-Julian电荷密度的10^3倍。小故障之间较低的制动指数是由于较大的流出颗粒密度。这可能是正常恒星中磁层活动引起的毛刺。计算了P-Pdot图中的蟹状星和制动指数的演化。蟹状星云脉冲星将从磁偶极辐射主导的情况向粒子风主导的情况演化。考虑到脉冲星“死亡”的影响，蟹状星云脉冲星（和其他正常的脉冲星）不会演化成磁星簇，而是向下演化到死亡谷。还考虑了不同的加速度模型。其他来源的应用程序也进行了讨论，包括与制动指数测量的磁星，磁星人口。
2015-04-01 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
Post-Periastron Gamma Ray Flare from PSR B1259-63/LS 2883 as a Result of Comptonization of the Cold Pulsar Wind
我们认为，脉冲双星\object{PSR B1259$-$63/LS2883}的明亮耀斑是由具有洛伦兹因子$Γ_0 \approx 10^4$的未受冲击的电子-正电子脉冲星风的逆康普顿散射引起的。这两种效应的结合都与星周盘（CD）有关，是所提出的模型中的一个关键因素。第一个效应与周围介质对脉冲星风终止的影响有关。在星盘内部，风的“提前”终止导致其伽马射线亮度受到抑制。当脉冲星脱离盘时，风终止的条件发生了重大变化。这将导致脉冲星风区的急剧增加，从而导致伽马射线通量的成比例增加。另一方面，如果被脉冲星扰动的CD部分能够提供足够高密度的红外光子，以使风有效地康普顿化，那么脉冲星风的几乎全部动能将被转换为辐射，因此风的伽马射线光度可以接近{ \it Fermi}合作报告的脉冲星自旋下降光度的水平。
2012-05-09 astro-ph.HE
X-ray studies of the gamma-ray pulsar J1826-1256 and its pulsar wind nebula with Chandra and XMM-Newton
我们分析了XMM-牛顿和钱德拉对伽马射线射电宁静脉冲星J1826-1256及其脉冲星风星云的观测档案。脉冲星的光谱可以用光子指数为$Γ\approx1$的幂律模型来描述。我们发现，星云光谱软化与距离的脉冲星，这意味着同步冷却。根据经验的星际吸收-距离关系式，J1826-1256的距离为$\approx3.5$ kpc。我们还讨论了脉冲星、甚高能量源HESS J1826-130、超新星遗迹候选者G18.45-0.42和疏散星团Bica 3之间的星云几何和关联。
2019-06-03 astro-ph.HE
Hydrodynamic Interaction between the Be Star and the Pulsar in the TeV Binary PSR B1259-63/LS 2883
利用3-D SPH方法模拟了TeV双星PSR B1259-63/LS 2883中Be星与脉冲星的相互作用.我们首先运行一个没有脉冲星风和Be风的模拟，只考虑脉冲星对Be盘的引力效应。在这个模拟中，气体粒子以恒定的速率从Be星的赤道表面喷射出来，该表面的倾斜方向与多波段观测一致。我们运行模拟，直到Be盘完全发育并开始重复与脉冲星的定期潮汐相互作用。然后，我们打开脉冲星风和Be风。我们运行两个模拟不同的风质量损失率的Be星，一个B2 V型和其他显着早期的光谱类型。虽然脉冲星风和Be风相互作用面的整体形状与解析解一致，但脉冲星风对Be盘的影响是深远的。脉冲星风剥离了Be盘的外部，将盘截断在一个半径明显小于脉冲星轨道的地方。因此，我们的结果排除了脉冲星穿过近星点Be盘的想法，这在以前的研究中一直假设。它还证明，接触不连续的位置可以显着不同的相位时，脉冲星风直接击中的Be盘和那些当脉冲星风与Be风碰撞。因此，重要的是要充分考虑到的Be星的拱星环境，以构建一个令人满意的模型，这个原型TeV的二进制。
2011-05-15 astro-ph.HE
Pulsar-Wind Nebulae: Recent Progress in Observations and Theory
在这篇综述中，我们描述了最近的观测和理论的发展，我们了解脉冲星风和脉冲星风星云（PWNe）。我们特别强调了对各种类型（例如，torus-jet和bowshock-tail），最近的MHD建模工作，以及外展蟹状PWN难题的现状。
2015-07-30 astro-ph.HE
Time-dependent modelling of pulsar wind nebulae
本文提出了一个与空间无关的模型，它可以用来计算球形膨胀脉冲星风星云中电子/正电子谱的时间演化。该模型适用于年轻的星云G21.5-0.9，以及身份不明的TeV源HESS J1427-608和HESS J1507-622。从模型中得到的参数加强了这样一种观点，即不明来源可以被识别为演化的脉冲星风星云。
2013-08-07 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae from X-rays to VHE gamma-rays
扩展的VHE（TeV）源与脉冲星的合理关联的数量一直在稳步增长，这表明其中许多源是脉冲星风星云（PWNe）。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测的最新进展，并总结了它们的性质。
2012-07-06 astro-ph.HE
The emerging population of pulsar wind nebulae in hard X-rays
脉冲星风星云（PWNe）的硬X射线同步辐射探测高能粒子，与目前脉冲星的注入功率密切相关。INTEGRAL揭示了硬X射线脉冲星/PWN系统的鲜为人知的人口。本文总结了这类星云的性质，重点介绍了第一个硬X射线弓形激波（CTB 80，由PSR B1951 + 32提供动力），并展望了Simbol-X任务对脉冲星风星云的研究前景。
2009-03-06 astro-ph.HE
Probing the properties of the pulsar wind via studying the dispersive effects in the pulses from the pulsar companion in a double neutron-star binary system
脉冲星风中$e^\pm$的速度和密度分布是磁层模型的重要区别，也是决定脉冲双星高能辐射的关键参数。在这项工作中，提出了一种直接的方法，这可能探测风的双脉冲双星的一个脉冲星的属性。当来自第一形成脉冲星的无线电信号穿过来自年轻伴星的脉冲星风中的相对论性$e^\pm$流时，不同射频的分量将被分散。它将引入一个额外的依赖于频率的脉冲到达时间延迟，这是轨道相位的函数。在本文中，我们用脉冲星风的性质来表示上述色散延迟。作为例子，我们将该公式应用于双脉冲星系统PSR J 0737 - 3039 A/B和脉冲星-中子星双星PSR B 1913 +16。对于PSR J 0 737 - 30 39 A/B，在最佳脉冲星风参数下，上合点附近30 0 MHz处的时间延迟为$\lesssim10μ$ s，是当前定时精度的$\sim$的一半。对于PSR B 1913 +16，假设中子星具有典型的自旋光度$10^{33}$，ergs/s，则在300 MHz处的时间延迟为$10\sim20μ$ s.该脉冲星的最佳计时精度为1400 MHz的$\sim5μ$ s。因此，我们有可能在档案数据中找到这种信号。否则，我们可以设置自旋下降光度的上限。类似分析也适用于其它11颗已知脉冲星-中子星双星
2017-08-30 astro-ph.HE
The discovery of a pulsar wind nebula around the magnetar candidate AXP 1E1547.0-5408
我们报告的异常X射线脉冲星AXP 1E1547.0-5408使用钱德拉X射线卫星的档案数据的扩展发射的检测。扩展的辐射由一个45 arsec的内侧部分和一个2.9 arcmin的外侧部分组成，这与之前在射电中探测到的超新星遗迹壳层相吻合。我们认为，在内部的扩展发射是一个脉冲星风星云，这将是第一个检测到的脉冲星风星云周围的磁星候选人的结果。它的X射线光度与脉冲星自旋下降功率之比与其他年轻的脉冲星风星云相当，但它的X射线光谱比大多数脉冲星风星云陡峭。我们讨论的磁星演化的背景下，这个源的重要性。
2009-11-17 astro-ph.HE
Suzaku Observations of PSR B1259-63: A New Manifestation of Relativistic Pulsar Wind
我们观察PSR B1259-63，一个年轻的非吸积脉冲星绕Be星SS 2883，8倍，与朱雀卫星在2007年，描述的X射线辐射之间的相互作用产生的脉冲星相对论风和Be星流出。X射线光谱在0.6-10 keV范围内显示出无特征的连续谱，由具有宽范围光子指数1.3-1.8的幂律建模。当结合朱雀PIN探测器，允许在硬15-50千电子伏波段的光谱分析，X射线光谱显示在5千电子伏在某个时代的突破。把该系统看作是一个致密化的脉冲星风星云，其中假设e+e-对在脉冲星风的内部激波前沿被加速，我们把X射线光谱突变归因于与相对论脉冲星风γ_1 = 4 × 10 ^5的洛伦兹因子相关的同步辐射的低能截止。我们的研究结果表明，恒星光子的康普顿化的未受冲击的脉冲星风将访问（或严格限制）的观测与费米伽玛射线太空望远镜在下一个近星通过。PSR B1259-63系统使我们能够直接探测脉冲星风的基本性质，是对大尺度脉冲星风星云研究的补充。
2009-04-07 astro-ph.HE
Diagnosing pulsar winds in black-widow, redback, and other binary millisecond pulsar systems
由一颗回收的毫秒脉冲星和一颗在近轨道上的恒星伴星组成的双星系统可能是诊断脉冲星风的最佳地点。在这样的系统中，脉冲星外流辐射并加热了伴随的大气层，这可能导致观测到强烈的昼夜温度调制。我们用粒子簇射模拟证明了风的粒子能量会影响大气中的加热深度：风的热量可以沉积在光球层的上方或下方，从而导致观察到的光谱中的不同特征。我们将我们的方法应用到四个具体的系统：我们发现，系统与凉爽的夜晚侧同伴显示出强烈的温度变化可以给有趣的下限粒子能量在风中。特别是，如果PSR B1957+20的伴夜面被突然照射，深度加热只有在能量> 100 TeV的粒子存在时才会发生。因此，在这个系统中深层加热的观测证据表明，i）这样的粒子存在于脉冲星风中和/或ii）双星演化非平凡地将伴星带到了观测到的温度不对称性。此外，所观察到的温度差只能保持与粒子能量的顺序为100兆电子伏。
2019-12-04 astro-ph.HE
Mass-loading of bow shock pulsar wind nebulae
我们研究了在部分电离的星际介质中由超声波运动的恒星所产生的弓形激波星云的动力学。一小部分星际中性氢原子穿透到脉冲星风的尾部区域，由于星云发出的紫外光，将发生光电离，由此产生的质量负载急剧改变了轻轻子脉冲星风的流动动力学。使用准一维相对论流的流体动力学模型，我们发现，如果一个相对较小的密度的中性氢，低至$10^{-4}$ cm $^{-3}$，穿透脉冲星风内，这是足以强烈影响尾流。质量加载导致脉冲星风尾的快速扩张，使尾流具有内在的非定常性。弓激波星云的形状预测与观测结果比较，无论是在H $α$和X射线。
2016-04-18 astro-ph.HE
Pulsar braking: magnetodipole vs. wind
脉冲星是宇宙中的好钟。一个基本的问题是，为什么它们是好的时钟？这与汽车的制动机制有关。如今，脉冲星计时的精度达到了前所未有的水平。更多的汽车有制动指数的测量。间歇性磁星和磁星的周期导数可以变化几倍。然而，在脉冲星的研究中，磁偶极制动在真空中仍然是经常假设的。结果表明，磁偶极制动（真空条件）的基本假设不存在，与观测结果不一致。物理扭矩必须考虑脉冲星磁层的存在。在众多的研究中，风制动模型可以统一地解释许多类星体和磁星的观测结果。这也与最新的观察结果相一致。现在是脉冲星研究范式转变的时候了：从磁偶极制动到风制动。作为磁层模型的一种替代方案，后备磁盘模型也进行了讨论。
2016-01-13 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae and Cosmic Rays: A Bedtime Story
脉冲星风星云在产生我们当地观测到的宇宙射线光谱中所扮演的角色仍然模糊不清，但却很有趣。脉冲星风星云与SNRs一起诞生和演化，SNRs是银河宇宙射线加速的有利场所。因此，它们经常使从SNR看到的伽马射线发射的解释复杂化。然而，脉冲星风星云也可能对局部宇宙射线谱有直接贡献，特别是轻子成分。本文从观测的角度回顾了目前对脉冲星风星云及其与宇宙射线产生的联系的看法。它还考虑了未来的技术和分析现有数据的新方法如何帮助我们更好地解决相关的理论问题。将用VHE（E > 100 GeV）伽马射线观测站VERITAS的最新结果说明一些关键点。
2014-11-10 astro-ph.HE
MAGIC observations on Pulsar Wind Nebulae around high spin-down power Fermi-LAT pulsars
脉冲星风星云（PWNe）代表了我们银河系中数量最多的TeV源。这些源，其中一些发射甚高能量（VHE）伽马射线，被认为与年轻和充满活力的恒星有关，这些恒星为高磁化星云（几个$μ$ G到几百个$μ$ G）提供动力。在这种情况下，粒子在膨胀到脉冲星周围的过程中，或者在风与周围介质碰撞产生的冲击中，被加速到VHE。这些高能恒星可以通过费米-LAT探测器的观测来追踪。MAGIC协作组已经对高自旋下功率费米双星周围的PWNe进行了深入的观测。我们研究的背景下，已经知道的TeV PWNe的PWN功能。我们在这里介绍了三个选定的PWNe完成的分析：PSR J 0631 +1036，PSR J1954+2838和PSR J1958+2845。
2017-09-06 astro-ph.HE
Mass-loading of bow shock pulsar wind nebulae
我们研究了在部分电离的星际介质中由超声波运动的恒星所产生的弓形激波星云的动力学。一小部分星际中性氢原子穿透到脉冲星风的尾部区域，由于星云发出的紫外光，将发生光电离，由此产生的质量负载急剧改变了轻轻子脉冲星风的流动动力学。使用准1-D流体动力学模型的非相对论和相对论的流动，并专注于尺度远大于的距离，我们发现，如果一个相对较小的中性氢的密度，低至$10^{-4}\,\text{cm}^{-3}$，渗透内的脉冲星风，这是足以强烈影响尾流。质量加载导致脉冲星风尾的快速扩张，使尾流具有内在的非定常性。弓激波星云的形状预测与观测结果比较，无论是在H $α$和X射线。
2015-09-22 astro-ph.HE
The theory of pulsar wind nebulae
我回顾了我们对脉冲星风和相关星云（PWNe）的理论认识的现状。近年来，轴对称模型的脉冲星风与纬度依赖的能量通量已被证明是非常成功的解释形态的PWNe中看到的X射线。这一成功促进了旨在利用这些星云的多波长观测作为脉冲星风的隐藏物理和粒子在这些源中加速的机制的诊断的发展。我将讨论这些最新的发展方面的信息，我们推断从模拟的非热辐射与目前的观测详细比较。
2013-12-20 astro-ph.HE
Origin of Pulsar Radio Emission
自从半个多世纪前发现恒星是明亮的相干射电发射源以来，发射的原因一直是个谜。在这封信中，我们证明了相干辐射可以直接产生在非稳态对等离子体放电，这是负责充满脉冲星磁层等离子体。通过大规模的二维动力学等离子体模拟，我们表明，如果对创建跨磁场线是不均匀的，由新鲜产生的对等离子体的电场的屏蔽是伴随着电磁波的性质的发射。利用屏蔽过程的局部模拟，我们确定这些波作为超光速的普通（O）模式，这应该自由地逃离磁层的等离子体密度沿波的路径下降。波的频谱是宽带和频率范围是观测到的脉冲星无线电辐射。
2020-06-25 astro-ph.HE
Fermi-LAT Search for Pulsar Wind Nebulae around gamma-ray Pulsars
费米-LAT（大面积望远镜）的高灵敏度为研究微弱和扩展的GeV源（如脉冲星风星云（PWNe））提供了第一次机会。经过一年的观察，LAT检测并识别了三个脉冲星风星云：蟹状星云、Vela-X和MSH 15-52内部的PWN。与此同时，土地增值税检测到的黑客名单稳步增加。这些整流器的特征在于高能量损失率，从~3 \times 10^{33} erg s $^{-1}$到5 \times 10 $^{38}$ erg s $^{-1}$，因此可能为PWN供电。本文总结了用16个月的巡天观测在54颗LAT探测到的类星体的非脉冲窗口中寻找PWNe的情况。10个来源显示出显著的发射，其中7个可能是磁层起源。在非脉冲间隔中探测到的显著发射为脉冲星磁层中的伽马射线发射区域提供了新的约束。其他三个具有显著发射的源是蟹状星云，Vela-X和一个新的脉冲星风星云候选者，与LAT脉冲星PSR J1023-5746有关，与TeV源HESS J1023-575一致。我们进一步探讨了H.E.S.S.并通过对其光谱能量分布进行建模来研究费米源。剩余的44个源导出的通量上限被用来提供新的约束著名的PWNe已被检测到在千电子伏和/或TeV的能量。
2010-11-09 astro-ph.HE
Clumpy stellar winds and high-energy emission in high-mass binaries hosting a young pulsar
拥有年轻双星的高质量双星可能是强大的伽马射线发射体。该系统中大质量恒星的恒星风预计是clusified。由于高能辐射来自脉冲星-恒星风的相互作用，团块的存在会影响这种辐射的光谱和变化。我们寻找的两个风的相互作用区域和非热辐射上的团块的主要影响。一个简单的分析模型的两个风的相互作用动力学会计下的脉冲星风的影响下的团簇的寿命。这个时间对于团簇的演化、团簇-脉冲星风相互作用区的磁场以及非热粒子的无辐射冷却和辐射冷却都起着非常重要的作用。我们还计算了长寿命团簇与脉冲星风相互作用产生的高能辐射。对于合理的参数，团块将引起X射线和伽马射线辐射的小变化。偶尔，大的团块可以更接近脉冲星，增加磁场，触发同步加速器X射线耀斑，并削弱其他发射成分，如逆康普顿。由团块引起的发射体尺寸的减小也使得非辐射损失更快。恒星风团也可以增强不稳定性的发展和物质夹带在冲击脉冲星风时，它离开双星。来自风加速区域的团块的生长限制可能意味着最大团块需要不同的起源。在紫外线中观察到的离散吸收成分背后的大尺度风结构可能是这些大团块的来源。星风结构的存在可以产生大量的能量依赖的变化，不应该被忽视时，从高质量的双星托管年轻的恒星宽带发射研究。
2013-11-04 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae in the SKA era
中子星以脉冲星风的形式失去了大部分的旋转能量：一种主要由电子和正电子组成的超相对论外流。这种脉冲星风对中子星的环境和可能的双星伴星产生了重大影响，研究由此产生的脉冲星风星云对于理解中子星和毫秒双星的形成、中子星磁层的物理学、轻子加速到PeV能量以及这些粒子如何影响星际介质至关重要。使用SKA1和SKA2，可以详细研究数百个PWNe，这对于理解上面列出的主题中的许多开放性问题至关重要。
2015-01-02 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae
当脉冲星风扩展到周围时形成的扩展星云提供了关于风的组成，来自主脉冲星的注入历史以及星云扩展的物质的信息。从整个电磁波谱的观测提供了对星云演化的限制，周围喷出物的密度和成分，中央发动机的几何形状，以及这些系统中产生的高能粒子的长期命运。这些观测揭示了喷流和风终止激波、随时间变化的致密发射结构、激波超新星喷出物和新形成的尘埃的存在。在这里，我提供了一个脉冲星风星云的结构的广泛概述，从无线电波段延伸到非常高的能量伽马射线的观测的具体例子，证明了我们有能力约束的历史和最终的命运的能量释放在年轻的恒星的自旋下降。
2017-03-27 astro-ph.HE
Full-3D relativistic MHD simulations of Bow Shock Pulsar Wind Nebulae: dynamics
弓激波脉冲星风星云（BSPWNe）是已知的，显示出各种各样的形状和形态，无论是在比较不同的对象，并为同一对象在不同的能量带。目前还不清楚这种变化是否与脉冲星风特性的差异有关，或者与周围介质条件的差异有关。我们在这里提出了一套完整的三维，相对论性和磁流体动力学模拟BSPWNe，目的是确定如何在脉冲星风的注入条件的差异反映在星云动力学。为了实现一个很好的覆盖范围内的可用参数空间，我们已经运行了几个不同的参数，是最有代表性的风的特性：风能通量的纬度各向异性相对于脉冲星自旋轴，磁化水平，脉冲星自旋轴的倾斜度相对于脉冲星的运动方向。我们跟踪了这些系统的动力学，不仅在头部，而且在尾部，试图评估系统是否以及如何在距离脉冲星本身很远的地方保留注入的记忆。在本文中，我们集中我们的注意力在流体结构和磁场性质的表征。我们试图评估尾部的湍流水平，以及它与注入的关系，电流片的存活，以及受冲击的环境介质和相对论脉冲星风物质之间的混合程度。
2019-02-01 astro-ph.HE
The population point of view on the evolution of TeV pulsar wind nebulae
为了研究TeV脉冲星风星云的性质和演化，我们研究了H.E.S.S.银河平面巡天，连同文献中其他几个已知的探测，以及从H.E.S.S巡天中提取的上限。这些数据表现出TeV的表面亮度与脉冲星自旋下降功率的相关性。这似乎是由TeV扩展的增加和TeV光度随着自旋下降功率的降低而降低引起的。我们还发现，与风星云中心的年龄约10 kyr的脉冲星的偏移量往往大于可以解释的脉冲星自行，可能是由于一个不对称的环境。这些和其他结果将被提交，并把背景下的TeV脉冲星风星云演化的基本建模。
2017-07-13 astro-ph.HE
Can the Subsonic Accretion Model Explain the Spin Period Distribution of Wind-fed X-ray Pulsars?
高质量X射线双星（HMXB）中的中子星通常是从它们的大质量伴星的风物质中吸积而来的。最近Shakura等人（2012）提出了一个低光度风馈X射线天体的亚音速吸积模型（$<4\times 10^{36}$ ergs $^{-1}$）。为了验证该模型的可行性，我们利用粒子数合成方法研究了具有超巨星伴星的风馈X射线双星的自旋周期分布。我们发现，在自旋周期-轨道周期图中，超巨星HMXB的模型分布与观测一致，前提是来自施主星的风具有相对较低的终极速度（$\lesssim 1000$ kms $^{-1}$）。在几个超巨星HMXB中测得的风速似乎支持这一观点。预测的持续X射线亮度高于和低于$4\times 10^{36}$ ergs $^{-1}$的风馈X射线天体的数量比约为$1:10$。
2016-05-12 astro-ph.HE
Simulations of an inhomogeneous stellar wind interacting with a pulsar wind in a binary system
包含一颗大质量恒星和一颗非吸积脉冲星的双星系统，恒星风和脉冲星风之间存在强相互作用。这种相互作用的性质，在很大程度上决定了这些系统中的非热辐射，强烈依赖于恒星风的结构，它可以是clusional或强烈的各向异性，如在Be星。我们数值研究了恒星风的不均匀性对两风相互作用区域结构的影响。我们进行了第一次轴对称，相对论流体动力学模拟，与洛伦兹因子~6和占不稳定性的影响，研究在两个风的相互作用结构的过密区域的恒星风的影响。我们还跟踪了这个过密区域或团块的演变，因为它面临脉冲星风的影响。对于典型的系统参数，采用密度对比度> 10的星风不均匀性，半径仅为双星尺寸百分之几的团簇可以显著扰动双风相互作用区，将双风界面推到脉冲星初始距离的40%以下。在它被冲击后，不均匀性迅速膨胀，并在到达脉冲星的最小距离时被破坏。它最终碎裂，被平流带离双星系统。整个相互作用区是相当不稳定的，在小的扰动下，冲击脉冲星风会发生强烈的变化。我们证实了两风相互作用结构对扰动的敏感性，特别是当星风不均匀时。对于现实的恒星风过密区域，相互作用区域可能会缩小几倍，激波流呈现出复杂的空间和时间模式。这可能导致非热辐射的强烈变化。
2015-02-13 astro-ph.HE
Gamma-rays from pulsar wind nebulae in starburst galaxies
最近，已经从星爆星系NGC253探测到TeV能量的伽马射线发射（Acero等人，2009）和M82（Acciari等人，2009.有人声称，观测到的伽马射线是由超新星遗迹中加速的宇宙射线与星际气体相互作用产生的。在这里，我们表明，伽玛射线脉冲星风星云留下的超新星有助于TeV的光度在一个主要的方式。一个脉冲星风星云在10^5年的寿命中，在能量超过1 TeV时，产生的总光度约为太阳的10倍。在一个典型的星暴星系中，在4百万秒差距的距离上，大量的3 × 10^4脉冲星风星云很容易产生观测到的TeV伽马射线。
2012-03-13 astro-ph.HE
A Laminar Model for the Magnetic Field Structure in Bow-Shock Pulsar Wind Nebulae
弓形激波脉冲星风星云是一类非热源，当脉冲星以超音速运动时，其风与周围的介质相互作用，或者是ISM，或者在少数情况下是母超新星的冷喷出物。近年来，这些系统引起了人们的注意，因为它们使我们能够在与超新星遗迹中的典型脉冲星风星云不同的环境中研究脉冲星风的性质。然而，由于相互作用的复杂性，一个成熟的多维分析仍然缺乏。我们在这里提出了一个简化的方法，拉格朗日示踪剂的基础上，在这些系统中的磁场结构建模，并使用它来计算的磁场几何形状，在磁轴的相对取向，脉冲星的速度和观察者的方向方面的各种配置。基于我们的解决方案，我们已经计算了一组无线电发射图，包括偏振，调查各种可能的外观，以及如何观察到的发射模式可以用来约束系统的方向，以及可能存在的湍流。
2018-05-04 astro-ph.HE
The theory of Pulsar Wind Nebulae: recent progress
脉冲星风星云在许多方面都是非常有趣的天体。它们是最明亮和最接近的相对论源，因此是相对论等离子体物理学的终极实验室：在其他相对论源中观察到（或推断发生）的几个过程可以在这里进行独特的详细研究，例如相对论流出的加速和准直，或者相对论冲击中粒子的加速。在这里，我回顾了我们的理论认识脉冲星风星云的最新的二维和三维MHD建模这些来源的现状。我将讨论这些研究如何将我们带到这样一个点，即我们可以可靠地使用这些星云的多波长观测来诊断脉冲星风的隐藏物理学，以及粒子在终止风的高度相对论性冲击中加速的机制。最后，我将简要地讨论最近的进展，在建模的演变脉冲星风星云和逃逸的粒子从这些系统。这一努力有助于合理评估脉冲星风作为宇宙射线轻子源的作用，最近被认为对银河系中的宇宙射线传输也有重要影响。
2020-01-13 astro-ph.HE
Fermi Detection of the Pulsar Wind Nebula HESS J1640-465
本文介绍了HESS J1640-465的Fermi-LAT观测结果。该源被高置信度地检测为高能伽马射线的发射器。光谱缺乏任何证据表明与脉冲星发射相关的特征截止，表明发射主要来自脉冲星风星云。宽带模型暗示了一个低磁场的演化星云，导致了高的伽马射线与X射线的通量比。费米辐射超过了宽带模型的预测，并且具有更陡峭的光谱，可能是由于明显过量的低能电子导致的，类似于船帆座X和蟹状星云脉冲星风星云的推断。
2010-07-04 astro-ph.HE
The power-law component of the X-ray emissions from pulsar wind nebulae and their pulsars
为了寻找脉冲星的时间特性与脉冲星风星云及其辐射之间可能存在的唯象联系，我们研究了35个在X射线中探测到脉冲星的脉冲星风星云的X射线辐射的幂律分量。我们的主要结果如下：（1）在0.5 - 8 keV能量范围内，星云和脉冲星的X射线光度的幂律分量都与脉冲星的自旋下降功率（$\dot{E}$）有很强的相关性，这与以前的研究结果一致。然而，同样显着的相关性与磁场强度在轻圆柱体（$B_{\rm lc}$）也被发现。类似的显着性水平的相关性与$\dot{E}$和与$B_{\rm lc}$表明，不仅$\dot{E}$，而且$B_{\rm lc}$在理解这些幂律发射起着重要作用。(2)35个样品中有12个样品有热X射线发射。以导出的温度作为一个附加变量，我们发现脉冲星非热X射线幂律谱的光子指数可以很好地用$\log P$，$\log\dot{P}$和温度对数$\log T$的线性函数来描述。结果表明，中子星的表面温度对脉冲星磁层辐射对等离子体的能量分布起着重要的决定作用。
2021-01-05 astro-ph.HE
The stability of strong waves and its implications for pulsar wind shocks
强波可以介导脉冲星风与其周围环境之间的激波跃迁，扮演着扩展前体的角色，其中能量有效地从场转移到非热粒子。这种前兆的衰减导致赤道附近的激波基本上没有磁化。在这方面，我们讨论了强波的稳定性及其对冲击性质的影响。具有稳定前体的星云可以存在于大多数孤立的星云风中，但如果星云外部压力很高，前体可能不稳定，如船帆座星云。偏心双星系统中的脉冲星风激波，如B1259-63，只能在某些轨道相位获得前兆，这一过程应伴随着增强的同步康普顿和逆康普顿发射的前兆。在HESS J 0632 +057二进制文件中也可能存在相同的情况。
2013-10-22 astro-ph.HE
Multiwavelength Observations of Pulsar Wind Nebulae
当脉冲星风扩展到周围时形成的扩展星云提供了关于风的组成，来自主脉冲星的注入历史以及星云扩展的物质的信息。从整个电磁波谱的观测提供了对星云演化的限制，周围喷出物的密度和成分，中央发动机的几何形状，以及这些系统中产生的高能粒子的长期命运。这些观测揭示了喷流和风终止激波、随时间变化的致密发射结构、激波超新星喷出物和新形成的尘埃的存在。在这里，我提供了一个脉冲星风星云结构的广泛概述，从无线电波段延伸到非常高能量的伽马射线的观测的具体例子，证明了我们有能力约束的历史和最终命运的能量释放在年轻的恒星旋转下来。
2010-08-27 astro-ph.HE
Circular Polarization of Pulsar Wind Nebulae and the Cosmic-Ray Positron Excess
PAMELA和AMS-02望远镜最近的观测发现，能量超过10 GeV的正电子分数异常上升。一个可能的解释是，这种过剩的生产初级电子/正电子对通过电磁级联脉冲星磁层。这一过程导致了脉冲星风星云（PWN）风终止激波中电子/正电子对的高度多样性。这种情况的结果是，在PWN中不应该观察到圆极化，因为电子和正电子的贡献正好抵消。在这里，我们注意到，目前的无线电仪器能够设置有意义的限制PWN，观测测试模型的脉冲星生产的本地正电子过剩的同步辐射的圆偏振。如果观测到PWN具有可探测的圆偏振，那么对脉冲星解释正电子过剩的解释就会产生强烈的怀疑，而对PWN圆偏振设置严格限制的观测则会使这些模型更加可信。最后，我们指出，脉冲星风星云可能提供最好的目标，AMS-02过剩的观测测试。
2014-06-23 astro-ph.HE
Radio Emission from Pulsar Wind Nebulae without Surrounding Supernova Ejecta: Application to FRB 121102
本文提出了一种新的设想：一颗快速旋转的强磁化脉冲星在周围没有任何超新星喷发物的情况下，通过某种机制反复产生快速射电暴（FRB），同时脉冲星产生的超相对论电子/正电子对风扫过周围稠密的星际介质，形成非相对论脉冲星风星云（PWN）.我们表明，从这样的PWN的同步辐射无线电发射是明亮的，足以占最近发现的持续无线电源与重复FRB 121102在合理的范围内的模型参数。此外，我们的PWN方案是一致的，从四年中观察到的所有重复爆发推断的分散措施的非演变。
2017-03-21 astro-ph.HE
Studying the $γ$-ray pulsar J1932+1916 and its pulsar wind nebula with Chandra
本文报道了$γ$射线射电宁静脉冲星J1932+1916的Chandra X射线观测结果。我们确认以前的检测脉冲星对应物和它的脉冲星风星云的X射线从低空间分辨率的数据朱雀和雨燕。钱德拉的数据具有更好的空间分辨率，可以分辨出脉冲星附近星云的精细结构，这可以解释为被冲压压力弯曲的喷流。该致密部分的尺寸约为30“，并且被延伸至$\approx$ 2.8”的弱非对称扩散发射包围。脉冲星、星云致密部分和伸展部分的X射线谱可用幂律模型描述，光子指数分别为0.44、2.34和2.14。实际的脉冲星的X射线通量比朱雀星和雨燕星的X射线通量弱几倍，后者被未解析的星云所控制。我们讨论了J1932+1916与附近超新星遗迹G54.4-0.3的可能关联。
2020-02-27 astro-ph.HE
High-Energy emissions from the Pulsar/Be binary system PSR J2032+4127/MT91 213
PSR J2032+4127是一颗射电强伽玛射线脉冲星，它围绕一颗高质量Be型恒星运行，轨道周期长达25- 50年，并将在2017年底/2018年初接近近星点。该系统由一颗年轻的脉冲星和一颗Be型星组成，这颗Be型星类似于所谓的γ射线双星PSR~B1259-63/LS 2883。因此，预计PSR J2032+4127显示出由脉冲星风和Be风/近星盘之间的相互作用引起的高能发射增强。Ho等人最近报道了来自该系统的X射线通量的快速增加。在本文中，我们还证实了快速增加的X射线通量沿轨道，而GeV通量没有显着的变化。我们讨论了脉冲星风和星风相互作用引起的激波的高能辐射，并研究了脉冲星风在这一双星系统中的性质。我们认为，Swift观测到的X射线通量的增加率表明：（1）两风相互作用区域的动量比沿轨道的变化，或者（2）脉冲星风的磁化参数随离脉冲星径向距离的变化。我们还讨论了脉冲星风/Be盘在近星通道的相互作用，并提出了在脉冲星周围形成吸积盘的可能性。我们通过逆康普顿散射过程的冷相对论性脉冲星风小康软光子从吸积盘的高能量的排放。
2017-02-15 astro-ph.HE
Numerical simulations of mass loading in the tails of Bow Shock Pulsar Wind Nebulae
当脉冲星通过部分电离的介质时，一小部分中性氢原子会穿透脉冲星风，并被星云紫外线辐射光电离。产生的质子仍然附着在轻轻子脉冲星风的磁场上，增强了它的惯性，改变了风的流动动力学。本文首次对弓形激波星云尾部的这种效应进行了数值模拟。通过二维流体动力学相对论模拟，我们产生了一组不同的模型，代表了在星际介质中以不同速度运动的恒星，从高亚音速到超音速。我们比较了不同的尾部形态与弓形激波质量加载理论模型的结果。正如分析模型所预测的，我们观察到一个快速横向扩张的尾巴形成的二次冲击的ISM。这种效应可能是在许多BSPWNe中观察到的头肩形态的起源。
2018-09-11 astro-ph.HE
Three-Dimensional Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Current-Driven Instability. II. Relaxation of Pulsar Wind Nebula
作为脉冲星风星云的模型，我们研究了含有环形磁场的流体静力热等离子体柱在电流驱动扭折不稳定性作用下的弛豫。在我们的模拟中，CD扭结不稳定性是由一个小的初始速度扰动激发的，并在热等离子体柱内形成湍流结构。我们证明，如Begelman所设想的，环向应力下降，轴附近的初始气体压力过剩减少。当CD扭结不稳定性饱和时，磁化参数σ（坡印亭与动能通量的比率）从初始值0.3下降到约0.01。我们的模拟表明，轴对称模型强烈高估了脉冲星风星云的伸长。因此，可以放弃以前对极低脉冲星风磁化的要求。观测到的脉冲星风星云的结构并不与这样一个自然假设相矛盾，即在交变场消散后，磁能通量仍然占总能通量的很大一部分。
2010-12-13 astro-ph.HE
Gamma-ray and X-ray Properties of Pulsar Wind Nebulae and Unidentified Galactic TeV Sources
我们审查银河系VHE源在TeV能量检测的属性。近年来，VHE源和脉冲星之间的关联数量有所增加，使得脉冲风星云成为主要的群体，尽管仍然有大量的VHE源有待确定。在后者中，有几个“暗”源，在任何其他波长处都没有合理的对应物。在这篇评论中，我们编译和比较的TeV和X射线脉冲星风星云（PWNe），PWN候选人，和身份不明的TeV源的属性。
2013-05-12 astro-ph.HE
