The Relativistic Spin Precession in the Compact Double Neutron Star System PSR~J1946+2052
本文利用 FAST 观测发现 PSR J1946+2052 的脉冲轮廓变化源于相对论性自旋进动,并通过偏振建模约束其轨道倾角与自旋几何,提出未来可结合脉冲星计时检验广义相对论。
2024-03-26 astro-ph.HE
A Chandra X-ray Observatory Study of PSR J1740--5340 and Candidate Millisecond Pulsars in the Globular Cluster NGC 6397
利用钱德拉深部X射线天文台对球状星团NGC 6397中的特殊射电毫秒脉冲双星PSR J1740- 5340和候选毫秒脉冲星(MSPs)进行了研究。PSR J1740- 5340的X射线似乎是非热的,并在双星周期表现出可变性。这些性质表明,由于相对论旋转动力脉冲星风和不寻常的“红离散星/次亚巨星”伴星流出的相互作用,形成了相对论双星内激波。我们发现X射线源U 18显示出与PSR J 1740 - 5340相似的X射线和光学性质,使其成为强有力的MSP候选者。它表现出从数小时到数年的时间尺度上的可变性,也与其X射线发射的二元内冲击源一致。X射线数据的空前深度使我们能够对NGC 6397中的MSP进行全面普查。根据目前银河系中X射线探测到的MSP样品的性质,我们发现NGC 6397可能不超过6个MSP。
2009-11-16 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
New constraints on the kinematic, relativistic and evolutionary properties of the PSR J1757$-$1854 double neutron star system
本文通过6年射电望远镜观测,约束了双中子星系统PSR J1757$-$1854的运动学、相对论和演化性质,证实了测地岁差,更新了计时与质量测量,并评估了其未来进行相对论引力测试的潜力。
2023-05-24 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Measurements from Timing the Binary Pulsar PSR B1913+16
我们提出了9257测量的到达时间从第一个脉冲双星,PSR B1913+16,在过去的35年中获得的相对论分析。开普勒轨道根数加上两个相对论项的测定完全表征了双星系统,除了一个关于视线的未知旋转;导致确定脉冲星及其伴星的质量:1.438 $\pm$ 0.001太阳质量和1.390 $\pm$ 0.001太阳质量,分别。此外,完整的系统表征允许通过比较各种相对论现象的测量和预测大小来创建相对论引力的测试。我们发现观测到的由于引力波阻尼(用运动学项修正)而引起的轨道周期减小与广义相对论预言的比值为0.9983 pm 0.0016,从而证实了广义相对论预言的引力辐射的存在和强度。在该系统中,我们还首次成功地测量了表征Shapiro引力传播延迟的两个参数,并发现它们的值与广义相对论预测一致。我们还测量了第一次在任何系统的相对论形状修正椭圆轨道,$δ_θ$,虽然其内在价值是模糊的,目前未量化的脉冲星发射光束像差。我们还略微测量了投影半长轴的时间导数,当结合测地岁差观测的光束像差模型进行改进时,最终应该限制脉冲星的转动惯量。
2016-06-03 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Long-term timing of the relativistic binary PSR J1906+0746
The University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Wisconsin-Milwaukee(威斯康星大学密尔沃基分校);ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所)
脉冲星J1906+0746的长期定时分析揭示了其轨道参数和质量的精确测量,以及可能的白矮星伴星。
2026-02-05 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
Relativistic spin precession in the binary PSR J1141$-$6545
PSR J1141 $-$ 6545是一颗进动脉冲双星,它具有揭示非循环脉冲星发射锥二维结构的罕见潜力。自发现以来的$\sim18$年间,它经历了相对论性自旋进动的$\sim 25 °$。在本文中,我们提出了一个详细的贝叶斯分析的总强度轮廓的宽度的岁差演化,了解的视线的脉冲星的影响角($β$)的变化,使用四种不同的物理动机的先验分布模型。虽然我们无法在统计上有把握地区分这些模型,但线性和圆偏振的时间演变强烈表明,我们的视线在MJD 54000附近穿过磁极,只有两个模型仍然可行。对于这两个模型,假设光束几何形状简单,在接下来的$3-5$年里,脉冲星很可能会旋进到我们的视线之外。边缘化的$β$表明,脉冲星是一个近正交的旋转器,并提供了第一个偏振无关的比例因子($\mathbb{A}$)的估计,涉及脉冲星光束张开角($ρ$),其旋转周期($P$)为$ρ= \mathbb{A}P^{-0.5}$:我们发现它是$> 6 \rm~deg~s^{0.5}$在1.4 GHz的99\%的置信度。如果所有的类星体都从一个亮度相当的偶极磁场的相反两极发射,我们可能会看到PSR J1141 $-$ 6545中产生的间脉冲的证据,除非发射是不均匀的。
2019-02-25 astro-ph.HE gr-qc
Detection of relativistic orbital deformation from improved timing of PSR J1757$-$1854
Department of Applied Mathematics, University of Cape Town(开普敦大学应用数学系);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Department of Physics and Astronomy, West Virginia University(西弗吉尼亚大学物理与天文学系);Center for Gravitational Waves and Cosmology, West Virginia University(西弗吉尼亚大学引力波与宇宙学中心);Jodrell Bank Center for Astrophysics, University of Manchester(曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心);Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology(斯威本科技大学天体物理学与超级计算中心);South African Radio Astronomy Observatory(南非射电天文观测台);INAF – Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台);SKA Observatory(平方公里阵列射电望远镜观测台)
利用MeerKAT等望远镜的高精度计时数据,首次在PSR J1757$-$1854双中子星系统中探测到相对论性角形变δθ,成为第三个测量到该参数的DNS系统,并约束了自旋-轨道几何。
2026-10-07 astro-ph.HE
Stringent Tests of Gravity with Highly Relativistic Binary Pulsars in the Era of LISA and SKA
目前,已有19个双中子星系统被射电计时探测到,2个合并中子星系统被千赫引力波探测到。由于选择效应,它们的轨道周期$P_b$都不在几十分钟之内。在本文中,我们考虑了Kyutoku等人提出的多信使策略。(2019),联合使用激光干涉仪空间天线(LISA)和平方公里阵列(SKA),以$P_b \sim$ 10-100 min的时间探测和研究银河系脉冲星-中子星(PSR-NS)系统。我们假设我们将通过这种策略探测PSR-NS系统。我们使用标准的脉冲星计时软件来模拟这些双星脉冲信号的到达时间。我们获得的精度的短轨道周期PSR-NS系统的轨道周期$P_b \in (8,120)\,$分钟的定时参数。我们使用模拟的轨道衰减,$\dot{P}_{b}$的不确定性,预测未来的各种替代理论的重力测试。我们定量地表明,高度相对论性的PSR-NS系统将显着改善的比重理论在强场区的参数的约束。我们还研究了在PSR-NS系统中,利用$P_b = 8\,$ min观测到的Lense-Thirring效应引起的轨道近星点推进,结果表明Lense-Thirring效应可以很好地被探测到.
2021-08-11 astro-ph.HE gr-qc
Pulsar PSR B0943+10 as an isotropic Vaidya-Tikekar type compact star : A comprehensive study
本文在Schwarzschild正则坐标系中考虑静态球对称度规,建立了一个带电理想流体存在下的各向同性致密星模型.为了将所得的微分方程放入封闭系统中,我们采用了Vaidya & Tikekar(J. Astrophys.宇航员3:325,1982)的形式的公制位grr。由此产生的能量动量分量,即,能量密度和压力包含六个常数;其中两个是通过连接条件(匹配内部与外部史瓦西解)和边界上压力消失的性质确定的。其余的常数受到实致密星的要求的限制。利用脉冲星PSR B 0943 +10的数据对模型的物理可接受性进行了检验。使用图形分析和表格信息,我们已经表明,我们的模型遵守所有的物理要求。利用Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程、绝热指数和Harrison-Zeldovich-Novikov判据对该模型的稳定性进行了评价,并通过了评价。
2021-09-22 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic hybrid stars in light of the NICER PSR J0740+6620 radius measurement
我们探讨了最近的半径测定PSR J 0740 +6620的NICER实验结合PREX-II实验的中子皮肤测量和相关的推理的对称性能量的斜率的影响,混合星的结构与一个强大的一级相变从核子到夸克物质。我们将协变的密度泛函核子状态方程与夸克物质的常声速状态方程结合起来。我们表明,从GW 170817得到的半径和潮汐变形范围可以调和的PREX-II实验的含义,如果有一个相变的夸克物质的低质量致密星。在高质量段中,EoS需要具有刚性,以符合质量为$M\simeq 2M_{\odot}$和$M\simeq 1.4M_{\odot}$的PSR J 0740 +6620和J 0030 +0451的大半径推断。我们表明,双星不排除,但质量和半径范围(与$M \geq M_\odot$)被限制在狭窄的域$ΔM_{\rm twin} \lesssim 0.05 M_\odot$和$ΔR_{\rm twin} \sim 1.0$ ~km。我们还表明,在声速平方值为$s=0.6$和$s=1/3$的情况下,孪生配置的存在与GW 190814事件中的光伴星是一颗混合星是相容的。
2021-12-22 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Relativistic effects in a mildly recycled pulsar binary: PSR J1952+2630
我们报告PSR J1952+2630的定时观测结果,PSR J1952+2630是一颗20.7毫秒的脉冲星,与一颗大质量白矮星伴星一起运行在轨道上。随着时间基线的增加,我们得到了改进的估计天体测量,自旋和二进制参数为这个系统。我们得到了一个数量级的改善自行,并首次,我们检测到三个后开普勒参数在这个系统中:推进的近星点,轨道衰变,和夏皮罗延迟。我们将脉冲星的质量限制为1.20 $^{+0.28}_{-0.29}\rm M_{\odot}$,其伴星的质量限制为0.97 $^{+0.16}_{-0.13}\rm M_{\odot}$。$\dot{P}_{\rm b}$的当前值与使用$\dotω$和$h_3$获得的质量的GR预期值一致。过量表示对来自该系统的偶极GW的发射的限制。这就限制了$|α_{\rm p}-α_{\rm c}| < 4.8 \times 10^{-3}$的脉冲星和伴星(由标量张量引力理论预测; STTs)的有效标量耦合的差异,这并不能产生对STTs的竞争性检验。然而,我们对该系统未来活动的模拟表明,到2032年,$\dot{P}_{\rm b}$和$\dotω$的精度将允许更精确的质量和对偶极GW的轨道衰变贡献的更严格的约束,从而产生$|α_{\rm p}-α_{\rm c}|<1.3 \times 10^{-3}$。我们还提出了该系统将在2032年之前对DEF重力的…
2022-10-07 astro-ph.HE gr-qc
The High Time Resolution Universe Pulsar Survey - XIII. PSR J1757-1854, the most accelerated binary pulsar
我们报告了PSR J1757 $-$ 1854的发现,它是一颗21.5毫秒的脉冲星,在一个高偏心率的4.4小时轨道上围绕一颗中子星(NS)伴星运行。PSR J1757 $-$ 1854展示了任何已知脉冲星中最极端的相对论参数,包括由于引力波(GW)阻尼而产生的最强相对论效应,合并时间为7600万年。经过1.6年的计时活动,我们已经测量了五个后开普勒(PK)参数,产生了两个组成部分的质量($m_\text{p}=1.3384(9)\,\text{M}_\odot$和$m_\text{c}=1.3946(9)\,\text{M}_\odot$)加上三个测试的广义相对论(GR),该理论通过。NS伴星的较大质量为PSR J1757 $-$ 1854的形成提供了重要线索。模拟表明,3- $σ$测量的贡献,透镜-Thirring岁差的变化率的半长轴和相对论变形的轨道在$\sim7-9$年,PSR J1757 $-$ 1854年脱颖而出,作为一个独特的实验室,新的测试引力理论。
2018-01-14 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Modelling annual and orbital variations in the scintillation of the relativistic binary PSR J1141$-$6545
利用Parkes 64 m射电望远镜对相对论脉冲双星PSR J1141 $-$ 6545进行了为期6年的观测,重点研究了衍射强度的变化,以提高天体测量计时模型的精度。长期闪烁,显示轨道和年度变化,使我们能够测量参数,难以单独测量脉冲星定时。其中包括:轨道倾角$i$ ;升交点$Ω$的经度;以及脉冲星系统的横向速度。我们使用年变化来解决以前在倾角意义上的模糊性。使用正确的意义,和一个先验概率分布的约束,从脉冲星定时($i=73\pm3^\circ$),我们发现$Ω=24.8\pm1.8^\circ$,我们估计脉冲星的距离是$D=10^{+4}_{-3}$ kpc。这就给出了这颗脉冲星在赤经上的自行估计为$μ_α\cosδ=2.9\pm1.0$ mas yr $^{-1}$,在赤经上的自行估计为$μ_δ=1.8\pm0.6$ mas yr $^{-1}$。最后,我们得到的星际电子密度波动的空间结构的测量,包括:衍射图案的空间尺度和各向异性;沿视线的散射材料的分布;和空间变化的湍流强度从一个时代到另一个时代。我们发现,散射占主导地位的薄屏幕在距离$(0.724\pm0.008)D$,与各向异性轴比$A_{\rm r} = 2.14\pm0.11$。
2019-03-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Refined Mass and Geometric Measurements of the High-Mass PSR J0740+6620
我们报告PSR J 0740 +6620的持续定时观测结果,PSR J 0740 +6620是一颗高质量的2.8毫秒射电脉冲星,轨道上有一颗可能是超冷的白矮星伴星。我们的数据集由100米绿岸望远镜和加拿大氢强度测绘实验望远镜的组合脉冲到达时间测量。我们探讨了广义相对论动力学和脉冲色散的变化所产生的基于时间的现象的意义。当使用各种统计方法,我们发现,结合$\sim 1.5$年的额外的,高节奏的定时数据与以前的测量确认和改进后,以前的估计相对论效应的PSR J 0740 +6620系统内,与脉冲星质量$m_{\rm p} = 2.08^{+0.07}_{-0.07}$ M $_\odot$(68.3\%的可信度)确定的相对论夏皮罗时间延迟。对于第一次,我们测量长期变化的轨道周期,并认为,这种效果产生明显的横向运动由于加速度。在考虑了银河系的微分自转和离面加速度的贡献后,我们得到了与模型相关的距离为$d = 1.14^{+0.17}_{-0.15}$ kpc(68.3\%可信度).这个距离的增加证实了最近的光学观测所确定的白矮星伴星的超冷性质。我们讨论了未来观测的前景与下一代设施,这可能会提高$m_{\rm p}$的J0740+6620在未来几年内的数量级的精度。
2021-07-06 astro-ph.HE
An extended X-ray object ejected from the PSR B1259-63/LS 2883 binary
本文分析了Chandra X射线天文台对偏心γ射线双星PSR B 1259 -63/LS 2883的观测结果。分析表明,在以前的观测中看到的扩展X射线特征仍在以约0.07 c的平均投影速度远离双星,并显示出加速的迹象。该特征的光谱似乎是硬的(光子指数为0.8),与先前测量的值相比没有软化的迹象。我们将其解释为脉冲星通过与O星的衰变盘相互作用从双星中喷出的等离子体团。我们认为团簇是在未受冲击的相对论脉冲星风中运动的,脉冲星风可以加速团簇。其X射线发射可以解释为PW与团块碰撞产生的同步辐射。
2015-05-26 astro-ph.HE
Detection of the relativistic Shapiro delay in a highly inclined millisecond pulsar binary PSR J1012$-$4235
本研究首次在毫秒脉冲星双星PSR J1012$-$4235中探测到相对论性Shapiro延迟,结合多望远镜13年数据精确测定了双星质量与轨道倾角,并发现该系统未来有望对引力常数变化提供严格限制。
2023-11-22 astro-ph.HE gr-qc
The Relativistic Binary Programme on MeerKAT: Science objectives and first results
我们描述了正在进行的相对论性二进制程序(RelBin),一部分的MeerTime大型调查项目的MeerKAT射电望远镜。RelBin主要致力于观测双星中的相对论效应,以测量中子星的质量和检验引力理论。我们选择了25个望远镜作为最初的高优先级目标列表,这是基于它们的特性和与其他望远镜的观测历史。在本文中,我们提供了一个大纲的程序,目前的偏振校准脉冲轮廓为所有选定的卫星作为参考目录,随着更新的色散措施。我们报道了24颗恒星的法拉第旋转测量结果,其中12颗是首次测量。超过三分之一的我们选择的恒星显示出一个平坦的位置角摆动证实了早期的观察。我们证明了旋转矢量模型(RVM)的能力,在这里安装到七个二元双星,包括双脉冲星(PSR J 0737 $-$ 3039 A),以获得有关轨道倾角的信息。我们给出了PSR J 0737 $-$ 3039 A被伴星磁层食的高时间分辨率光变曲线,PSR J1141 $-$ 6545的高相位分辨率位置角摆动,PSR J1811 $-$ 2405的夏皮罗延迟的改进探测,以及PSR J1227 $-$ 6208的脉冲散射测量。J1757 $-$ 1854和J1811 $-$ 1736。最后,我们证明了MeerKAT的定时观测对现有数据集的改善,通常是2-3倍,有时是一个数量级。
2021-05-07 astro-ph.HE gr-qc
The relativistic pulsar-white dwarf binary PSR J1738+0333 I. Mass determination and evolutionary history
PSR J1738 + 0333是已知被一颗足够明亮的白矮星伴星环绕的四颗毫秒双星之一。其中,它的轨道周期最短,这使得它对一系列天体物理和重力相关问题特别感兴趣。本文对这颗白矮星伴星进行了分光光度研究,并推断了它的视向速度曲线、有效温度、表面重力和光度。我们发现该白矮星具有与具有厚氢包层的低质量白矮星一致的性质,并利用相应的质量-半径关系推断其质量:M_WD = 0.181 +/-+0.007/-0.005太阳质量。结合由径向速度和精确的脉冲星时间星历推断的质量比q = 8.1 +/-0.2,中子星的质量被限制为MPSR = 1.47 +/-+0.07/-0.06太阳质量。与预期相反,后者仅略高于卡拉塞卡的限制。我们发现,即使中子星的诞生质量只有1.20太阳质量,离开白矮星前身表面的物质中有60%以上逃离了系统。通过精确测定组分质量,约束了广义相对论预测的轨道衰变,从而在基础物理实验室中改变了这个系统。目前,该协议是在1西格玛观察到的衰减。假设广义相对论是正确的,进一步的无线电定时观测将允许对白矮星模型进行精确的测试。
2012-07-10 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The progenitor of binary millisecond radio pulsar PSR J1713+0747 (Research Note)
PSR J1713+0747是一个双星系统,由一颗自转周期为4.57 ms的毫秒射电脉冲星和一颗周期为67.8天的低质量白矮星伴星组成。使用广义相对论夏皮罗延迟,WD和脉冲星组件的质量以前被发现是$0.28\pm 0.03 M_{\odot}$和$1.3\pm 0.2 M_{\odot}$(68%的置信度),分别。标准的双星演化理论认为PSR J1713+0747是从一颗低质量X射线双星(LMXB)演化而来。在这里,我们测试这个假设。我们使用二进制演化代码和WD演化代码来计算LMXB的演化序列,这些序列可能导致PSR J1713+0747等二进制毫秒射电望远镜。在质量交换过程中,质量传递是非保守的。由于热不稳定性和粘性不稳定性在吸积盘中发展,中子星只吸积了一小部分进入的物质。我们发现PSR J1713+0747的前身星可以被模拟为一个LMXB,其中包括一颗质量为$1.3-1.6 M_{\odot}$的施主星,初始轨道周期为2.40 ~ 4.15天。如果WD的冷却时标为8 Gyr,则其当前有效温度在3870 ~ 4120 K之间,略高于观测值。我们估计表面重力为${\rm Log} (g) \approx 7.38 - 7.40$。
2011-01-27 astro-ph.HE
Strong field tests of gravity with PSR J1141-6545
本文介绍了相对论脉冲星白矮星双星PSR J1141-6545定时观测的初步结果。从时间基线的预测暗示了最严格的重力测试的不对称二进制。由于大地岁差、脉冲星毛刺和红色定时噪声,脉冲轮廓的剧烈变化阻碍了定时精度。简要介绍了克服这种时间不规则性的方法,以及从该脉冲星测试广义相对论的初步结果
2017-11-30 astro-ph.HE gr-qc
Simulations of the radio polarization of a precessing pulsar PSR J1906+0746
最近建立的脉冲星磁层中无线电波传播理论概述了射电光变曲线和偏振形成的一般方面。它使我们能够描述一般属性的平均配置文件,如位置角($PA$)的线性极化,和圆极化的现实结构的对创建区域中的脉冲星磁层。本文将无线电波传播理论应用于脉冲星PSR J1906+0746的射电观测。这颗脉冲星特别有趣,因为在双星系统中观测到相对论性自旋进动,使我们能够对其几何形状施加强有力的限制。因为它是一个几乎正交的旋转,脉冲星允许我们观察两个磁极,正如我们所示,这是至关重要的测试理论的无线电波传播和磁层等离子体的参数获得约束。结果表明,等离子体参数与极帽放电中产生等离子体对的理论定性一致。具体而言,对于PSR J1906+0746,我们将等离子体多重性$λ\sim 10^3$和次级等离子体$γ\sim $的洛伦兹因子限制为几百。
2020-09-01 astro-ph.HE
Properties of Rotating Neutron Star in Density-dependent Relativistic Mean-field Models
在相对论平均场相互作用框架下,利用NS物质的四个密度依赖的状态方程,发展了旋转NS的平衡序列。这些序列是针对观察到的25、317、346、716和1122 Hz的旋转频率构建的。在每个模型中计算序列的界以确定稳定区域。计算了它的引力质量、四极矩、极移、前向和后向红移以及克尔参数。DDF和DD-ME $δ$无法正确描述低频中子星,PSR J 0348 +432,PSR J1614-2230和PSR J 0740 +6620分别以25,317和346 Hz的频率旋转。所有选定的EOS均正确描述了PSR J1748- 244 ad和PSR J1739-285分别在716和1122 Hz频率下的旋转。这些恒星的质量分别在[0.68,2.14]M $_{\odot}$和[1.67,2.24]M $_{\odot}$之间。在所有选定的旋转频率和开普勒序列的极,向前和向后的红移,和四极矩进行了计算。结果与观察结果一致。通过对EXO 0748-676的$1.5^{+0.4}_{-1.0}M_{\odot}$质量的计算,我们的结果将接近观测值,并且在本研究中使用的EOSs正确地描述了这颗恒星。所有模型的Kerr参数、极移、前向和后向红移的极值均达到恒定值,a/M $\approx$ 0.7,Z $_{p}\approx$ 0.8,Z $_{eq}^{f}\approx$ -0.3和Z $_{eq}^…
2020-12-06 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic force-free models of the thermal X-ray emission in millisecond pulsars observed by NICER
旋转供电毫秒双星(MSPs)的几个重要性质,如质量半径比、状态方程和磁场拓扑结构,可以从精确的观测和对它们的X射线光变曲线的建模中推断出来。在本研究中,我们模拟热X射线信号起源于MSP,所有的方式从数值求解周围的磁层的射线追踪的发射光子和最终计算其光变曲线和光谱。然后将我们的模拟X射线信号与四个目标天体的一组非常精确的NICER观测结果进行比较:PSR J 0437 -4715、PSR J1231-1411、PSR J2124-3358和PSR J 0030 +0451。我们发现很好的同时适合所有这些恒星的光变曲线和光谱分布。磁层是通过执行广义相对论的无力模拟的旋转中子星(NS)赋予一个简单的中心偶极磁场,许多不同的恒星的紧凑性和脉冲星错位。从这些解决方案中,我们得到了一个发射率地图的表面上的恒星,这是基于磁层中的电流。特别是,在这个模型中的发射区(ER)确定的类空四电流,达到NS。我们表明,这种假设,加上列入引力曲率的无力模拟,导致非标准的ER面对的封闭区的脉冲星,除了其他ER内的极冠。来自这两种ER的组合X射线信号(都是对映的)允许近似在所有目标MSP光变曲线中发现的非平凡脉冲间。
2022-09-23 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic effects of PSR~J1856--0039 double neutron star system in a 2.36-hour compact orbit
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文学与空间科学学院)
利用FAST发现双中子星系统PSR J1856--0039,测量其相对论效应,证实广义相对论预测,该系统总质量最低,并合后可能形成稳定中子星或黑洞。
2026-09-17 astro-ph.HE
Probing the physical and mathematical structure of $f(R)$ gravity by PSR $J0348+0432$
为了解释与暗能量和暗物质有关的现象,有几种方法可以扩展广义相对论。这些理论,通常被称为引力的扩展理论,可以使用来自相对论性双星系统的观测作为PSR $J0348+0432$来检验。利用一类解析的$f(R)$ -理论,可以从四极引力辐射出发,构造双星系统轨道周期的一阶时间导数。我们的目标是设定理论参数的界限,以便了解它们是否被PSR $J0348+0432$上的观测排除。最后,我们计算了引力子质量的一个上限,这与来自其他观测的约束是一致的。
2014-11-12 astro-ph.HE gr-qc
Radio timing constraints on the orbital orientation and component masses of PSR J1455$-$3330
Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester(曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心);LPC2E, OSUC, Univ Orleans, CNRS, CNES, Observatoire de Paris(奥尔良大学 LPC2E 实验室);ORN, Observatoire de Paris, Université PSL, Univ Orléans, CNRS(巴黎天文台 ORN);Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology(斯威本科技大学天体物理学与超算中心);The Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)(澳大利亚研究委员会引力波发现卓越中心);INAF - Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台);High Energy Physics, Cosmology & Astrophysics Theory (HEPCAT) Group, Department of Mathematics and Applied Mathematics, University of Cape Town(开普敦大学数学与应用数学系高能物理、宇宙学与天体物理理论组)
利用射电定时数据,研究PSR J1455$-$3330的轨道取向和质量约束,发现其伴星为氦主导的白矮星。
2026-01-13 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
Modeling the multi-wavelength light curves of PSR B1259-63/SS 2883
PSR B1259-63/SS 2883是一个双星系统,其中一颗48-ms的脉冲星在高偏心轨道上围绕一颗Be星运行,其长轨道周期约为3.4年。广泛的宽带观测数据可用于该系统,从无线电波段到甚高能量(VHE)范围。多频辐射是非脉冲和非热的,通常被认为与脉冲星风和恒星风之间相互作用加速的相对论电子有关,其中X射线辐射来自同步加速器过程,VHE辐射来自逆康普顿(IC)散射过程。本文发展了一个随磁参数$σ$变化的激波风模型来解释观测结果。通过选择适当的参数,我们的模型可以再现X射线和TeV光变曲线中的双峰轮廓。圆盘的效应分别在X射线和TeV波段表现出发射和吸收分量。我们认为同步辐射谱的多普勒增强将产生一些GeV耀斑。该模型可用于LS I+61 o303和LS 5039等类似系统的检验。
2011-05-19 astro-ph.HE
The Discovery of the Most Accelerated Binary Pulsar
相对论双星系统中的脉冲星已经成为检验引力理论的奇妙天然实验室,最突出的例子是双脉冲星PSR J 0737 $-$ 3039。HTRU-南低纬脉冲星巡天是迄今为止对南银道面进行的最灵敏的盲脉冲星巡天之一,其主要目的是发现新的相对论双星。在这里,我们提出了我们的脉冲双星搜索策略和调查的旗舰发现,PSR J1757 $-$ 1854的报告。一颗21.5毫秒的脉冲星,轨道周期为4.4小时,离心率为0.61,这颗双中子星(DNS)系统是已知加速最快的脉冲星双星,并探测了以前脉冲星双星尚未探索的相对论参数空间。
2018-02-11 astro-ph.HE
The Thousand-Pulsar-Array programme on MeerKAT - XX. Co-existing interacting periodicities and polarization modulation in PSR J1901-0906
University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Oxford(牛津大学);ASTRON, The Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所)
本研究基于MeerKAT的TPA项目数据,发现PSR J1901-0906中存在三种遵循拍频关系的并存周期性,其偏振态与这些周期同步,用相互作用旋转轮盘的反馈系统可解释该现象。
2026-10-14 astro-ph.HE
The Green Bank Telescope 350 MHz Drift-scan Survey II: Data Analysis and the Timing of 10 New Pulsars, Including a Relativistic Binary
我们已经完成了一个350兆赫漂移扫描调查使用罗伯特C。伯德绿岸望远镜的目标是寻找新的射电望远镜,特别是可以高精度计时的毫秒射电望远镜。这次调查覆盖了约10300平方度,所有数据现已完全处理。我们共发现了31个新的垃圾桶,其中7个是回收的垃圾桶。Boyles等人(2012年)的一篇配套论文描述了调查策略,天空覆盖范围和仪器设置,并提出了前13个卫星的时间解决方案。在这里,我们描述了数据分析管道,调查灵敏度,和后续观察的新的卫星,并提出了定时解决方案,为其他10个卫星。我们强调几个来源-两个有趣的零脉冲星,一个孤立的毫秒脉冲星的自行测量,和一个部分回收的脉冲星,PSR J 0348 + 0432,它有一个白矮星同伴在相对论轨道。PSR J0348 + 0432将实现对引力理论的前所未有的测试。
2012-10-23 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
An extreme particle accelerator powered by pulsar PSR J1849-0001
LHAASO发现PSR J1849-0001驱动的脉冲星风云释放极高能伽马射线,其加速效率接近或超过单位,挑战了传统粒子加速理论。
2026-07-31 astro-ph.HE
Implications of PSR J1614-2230 for NJL hybrid star
最近由\cite{Demorest}用$1.97 \pm 0.04 M_\odot$测定了脉冲星PSR J 1614 -2230的质量,重新讨论了在中子星的核中存在奇异物质的可能性。由于对密度超过核饱和的物质的描述是依赖于模型的,因此一些工作已经探索了不同方面的事实,即任何状态方程(EoS)所暗示的最大中子星质量必须超过PSR J1614-2230的质量。在这篇文章中,我们提出了一个广泛的研究混合星的质量使用的相对论平均场强子EoS的几个参数化与一个典型的三味NJL模型的标量,矢量和t Hooft相互作用的实现。
2013-07-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
A broadband X-ray study of the Rabbit pulsar wind nebula powered by PSR J1418-6058
我们报告的宽带X射线特性的兔子脉冲星风星云(PWN)与脉冲星PSR J1418-6058使用档案钱德拉和XMM-牛顿数据,和一个新的NuSTAR观测。NuSTAR数据超过10千电子伏,使我们能够检测到110毫秒的脉冲星的自旋周期,其硬X射线脉冲轮廓的特征,并解决硬X射线发射的PWN后,从脉冲星和其他重叠的点源去除污染。扩展的PWN被检测到$\sim$ 20千电子伏,并很好地描述了一个幂律模型与光子指数$Γ\approx$ 2。PWN的形状并不随能量而显著变化,其X射线光谱也没有显示出远离脉冲星的明显软化迹象。我们模拟了X射线谱的空间分布和射电到TeV波段的宽带谱能量分布,以推断PWN的物理性质。我们发现,低磁场强度($B\sim 10$ $μ$ G)和有效扩散($D\sim 10^{27}$ cm $^2$ s $^{-1}$)的模型符合PWN数据。扩展硬X射线和TeV发射,分别与同步辐射和相对论电子的逆康普顿散射,表明粒子被加速到非常高的能量($\gtrsim500$ TeV),表明兔子PWN是银河系PeVatron候选者。
2023-02-07 astro-ph.HE
Is the Birth of PSR J0538+2817 Accompanied by a Gamma-ray Burst?
最近,500米口径球面射电望远镜(FAST)测量了PSR J 0538 +2817在其相关超新星遗迹S147中的三维速度,并发现该脉冲星可能存在自旋速度对齐。在这里,我们表明,在这个脉冲星的高速和自旋速度对齐可以解释所谓的电磁火箭机制。在这个框架中,脉冲星被踢向自旋轴的方向,这自然解释了自旋速度对齐。我们仔细研究了这颗脉冲星的演化过程,发现脉冲星反冲可以在反冲速度的相反方向上产生高度相对论性喷流。估计了射流的寿命和能量。有人认为,喷流可以产生一个伽马射线暴(GRB)。计算了喷流的长期动力学演化。计算结果表明,喷流的激波半径目前应该扩大到32 pc左右,这与超新星遗迹S147的观测半径($32.1\pm4.8$ pc)是一致的。此外,我们的计算还表明,GRB残骸的流速约为440 km/s $^{-1}$,这也与观测到的S147残骸的爆炸波速度(500 km/s $^{-1}$)相一致。
2021-11-16 astro-ph.HE
The brightening of the pulsar wind nebula of PSR B0540--69 after its spin-down rate transition
一般认为,孤立的脉冲星主要通过由电子、正电子和可能的坡印廷通量\cite{Pacini1973,Rees1974,Kennel1984}组成的相对论风来失去其旋转能量。当它膨胀时,这种风可能最终会被激波终止,在激波中粒子可以被加速到X射线同步辐射的能量,并且通常可以在年轻的高能脉冲星\cite{Pacini1973,Rees1974,Kennel1984}周围检测到脉冲星风星云(PWN)。然而,这些物理过程的性质和/或能量仍然非常不确定,主要是因为它们通常不能以时间分辨的方式进行研究。在这里,我们表明,年轻的脉冲星PSR B 0540 - 69周围的X射线PWN逐渐变亮,达到32 $\pm8\%$的平均以前的流量,突然自旋下降率($\dotν$)过渡(SRT)后,由$\sim36\%$ \在2011年12月,这与传统的脉冲星毛刺\cite{Marshall2015}有很大不同的属性。没有证据表明脉冲X射线发射有任何变化。我们的结论是,SRT的结果从脉冲星磁层的突然变化,增加了脉冲星风功率,因此PWN X射线发射。PWN的X射线光变曲线表明$397\pm374$ 1的颗粒的平均寿命为天,对应于PWN中$0.78_{-0.28}^{+4.50}$ 1的磁场强度,mG。
2019-09-10 astro-ph.HE
Maximum mass of a hybrid star having a mixed phase region in the light of pulsar PSR J1614-2230
最近对质量约为2个太阳质量的脉冲星PSR J1614-2230的观测对描述极端条件下恒星的物质状态方程提出了严格的约束。中子星(NS)可以达到PSR J1614-2230规定的质量极限。但是具有超子的恒星或具有玻色子凝聚的夸克星(QS),具有较软的EOS几乎不能达到这样的极限,并被排除在外。如果不考虑强耦合常数或色超导的影响,纯奇异物质的QS也不可能有如此高的质量。在这项工作中,我试图计算的质量上限的混合星(HS)具有夸克强子混合相。强子物质(含超子)物态方程用相对论平均场论描述,夸克相用简单的MIT袋模型。我使用Glendenning构造来构造中间混合相。具有混合相的HS不能达到PSR J1614-2230设定的质量限值,除非我假设密度依赖性袋常数。在这种情况下,混合相区域很小。用这种混合相区得到的混合混合星的最大质量为$2.01 M_{\odot}$。
2012-07-30 astro-ph.HE nucl-th
A deep search for radio pulsations from the 1.3 M$_{\odot}$ compact-object binary companion of young pulsar PSR J1906+0746
本研究利用 FAST 望远镜对年轻脉冲星 PSR J1906+0746 的致密伴星进行深度射电脉冲搜寻,虽未探测到信号,但推断伴星仍是未指向地球的脉冲星,并预计未来该系统有望作为双脉冲星被观测到。
2025-07-23 astro-ph.HE
The Thousand-Pulsar-Array programme on MeerKAT XVII: Discovery of beating radio emission variability in PSR J1514-4834
本文通过 TPA 的 MeerKAT L/UHF 波段观测分析 PSR J1514−4834,证明漂移子脉冲与快速振幅调制构成拍频系统,并用复相位相关方法揭示其磁层延迟相互作用。
2025-02-20 astro-ph.HE
Astrophysical parameters of LS2883 and implications for the PSR B1259-63 gamma-ray binary
只有少数具有致密天体的双星系统显示TeV辐射。伴星的物理性质代表了理解这些所谓的伽马射线双星中粒子加速,发射和吸收过程背后的物理机制的基本输入。在这里,我们提出了LS 2883的高分辨率和高信噪比光谱,Be星与年轻的非吸积脉冲星PSR B1259-63形成伽马射线双星,显示它旋转得更快,比以前认为的要早得多,更明亮。对星际线的分析表明,该系统与CenOB 1的距离相同(因此很可能是CenOB 1的成员)。取到缔合的距离d=2.3kpc,并且对于LS 2883,色过量E(B-V)=0.85,得到Mv=-4.4。由于快速旋转,LS 2883是扁圆的(R_eq=9.7R_sun和R_pole=8.1R_sun),并且呈现温度梯度(T_eq= 27500 K,log g_eq=3.7; T_pole= 34000 K,log g_pole=4.1)。如果这颗恒星没有自转,它的参数就相当于一颗晚期的O型恒星。我们估计它的光度为log(L*/L_sun)=4.79,质量为M= 30 M_sun。质量函数意味着双星系统的倾角i_orb= 23度,略小于先前的估计。讨论了LS 2883的这些新的天体物理参数对PSR B1259-63/LS 2883 γ射线双星系统产生高能和甚高能γ射线的影响。特别是,恒星的性质是非常重要的预测的线状体康普顿化分量从未受冲击的超相对论脉冲星风。
2011-03-23 astro-ph.HE
PALFA Discovery of a Highly Relativistic Double Neutron Star Binary
我们报告的发现和初步后续的双中子星(DNS)系统,PSR J1946 $+$ 2052,与阿雷西博L波段馈电阵列脉冲星(PALFA)的调查。PSR J1946 $+$ 2052是一颗17毫秒的脉冲星,在一个1.88小时偏心($e \, =\, 0.06$)轨道上,有一颗$\gtrsim 1.2 \, M_\odot$伴星。我们已经使用了Jansky超大阵列本地化PSR J1946 $+$ 2052到0.09角秒的精度,使用一个新的相位分仓模式。我们曾在多波长星表中寻找重合源,但没有找到任何对应的源。改进后的位置使得能够测量脉冲星($\dot{P} \, = \, 9\,\pm \, 2 \,\times 10^{-19}$)的自旋周期导数;表面($B_S \, = \, 4 \, \times \, 10^9 \, \rm G$)的小推断磁场强度表明该脉冲星已被回收。这和轨道偏心率导致PSR J1946 $+$ 2052在DNS系统中的结论。在所有已知的DNS系统中,PSR J1946 $+$ 2052有着最短的轨道周期和最短的合并时间,估计为4600万年;届时它将显示出迄今为止发现的任何此类系统中最大的自旋对引力波波形的影响。我们已经测量了这个系统的近星点通过的进展,$\dotω \, = \, 25.6 \, \pm \, 0.3\, °\rm yr^{-1}$,这意味着系统的…
2018-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Discovery of a Synchrotron Bubble Associated with PSR J1015-5719
我们报告了与PSR J1015-5719有关的同步加速器星云G283.1-0.59的发现。使用莫隆格洛天文台综合望远镜和澳大利亚望远镜紧凑阵列在36、16、6和3厘米处进行的射电观测揭示了一个复杂的形态。脉冲星嵌入星云的“头部”,具有扇形漫射发射。这连接到半径为20”的圆形气泡和延伸超过1“的准直尾部。偏振测量显示星云中有高度有序的磁场。它缠绕在头部的边缘,并在脉冲星附近显示方位角配置,然后在气泡附近和尾部准周期性地切换方向。结合观测到的平坦射电频谱,我们认为该系统最有可能是一个脉冲星风星云(PWN),其头部是一个低马赫数的弓形激波,气泡是一个在稠密环境中膨胀的壳层。这个气泡就像一个磁性的瓶子,可以捕获相对论性粒子。与其他具有较高马赫数的弓形激波PWNe的比较显示出类似的结构和B场几何形状,这意味着脉冲星速度可能不是决定这些系统的性质的最关键因素。我们还推导出了斜弓形激波的投射距离和形状的解析表达式。发现在三维空间中,投影距离总是大于真实距离。另一方面,投影形状在用投影间隔距离重新缩放后对倾斜不敏感。
2017-06-09 astro-ph.HE
Different twins in the millisecond pulsar recycling scenario: optical polarimetry of PSR J1023+0038 and XSS J12270-4859
我们提出了第一个光学偏振研究的两个过渡星系PSR J1023+0038和XSS J12270-4859。这项工作的重点是寻找本质的线性偏振(LP)的光发射从这两个系统。我们进行了多波段光学和近红外光偏振的两个系统使用ESO NTT在拉西拉(智利),配备了EFOSC 2和SOFI仪器。XSS J12270-4859是在其射电脉冲星状态下观测到的;我们没有在所有波段都检测到LP,3 σ上限为,例如,1.4%在R波段。我们建立了近红外光学平均光谱能量分布(SED)的系统,这可以很好地描述了辐射黑体半径$R_{*} = 0.33\pm0.03\,R_{\odot}$和辐射$η=0.32\pm0.05$,而不需要进一步的组件(从而排除可见的存在的扩展吸积盘和/或相对论性射流)。PSR J1023+0038的情况不同,在我们的活动期间处于增长阶段。我们分别在V带和R带测量了$1.09\pm0.27\%$和$0.90\pm 0.17\%$的LP。在R波段的源的相位分辨偏振曲线揭示了在源4.75小时轨道周期处的正弦调制的暗示,在与光变曲线相同的轨道相位处达到峰值。PSR J1023+0038的测得LP原则上可以解释为与自由电子的散射(可以在系统的吸积盘中找到,甚至可以在围绕盘本身的热日冕中找到)或相对论粒子射流或流出的同步辐射。然而,从我们的数据集开始构建的系统的NIR光学SED并没有表明存在射流…
2016-05-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
First Detection of a Pulsar Bow Shock Nebula in Far-UV: PSR J0437-4715
以超音速运行的脉冲星经常伴随着在阿尔法星上看到的彗星弓形激波。我们报告的第一次检测脉冲星弓激波在远紫外(FUV)。我们在哈勃太空望远镜获得的最近的毫秒脉冲星J 0437 -4715的FUV图像中检测到它。这些图像显示了一个弓形结构,其位置与先前探测到的Halpha弓形激波的一部分重合,其顶点位于移动脉冲星前方10”处。它的FUV光度L(1250-2000 A)约为5x10^28 erg/s,比同一区域的H α光度高出10倍。FUV辐射可能是由受到冲击的ISM物质产生的,也可能是由弓形激波中强磁场波动所限制的相对论脉冲星风电子产生的。此外,在FUV图像中,我们发现了一个令人困惑的延伸(约3”大小)结构与弓形激波的边缘重叠。如果与弓形激波有关,它可能是由周围介质的不均匀性或弓形激波的不稳定性产生的。我们还报告了一个以前未被探测到的X射线辐射,它延伸到脉冲星前方约5”处,可能是一个由冲击脉冲星风产生的脉冲星风星云,亮度L(0.5-8 keV)~ 3x10^28 erg/s。
2016-08-19 astro-ph.HE
Single-Pulse Correlations in PSR B0329+54: Implications for Radio Emission Zones
National Chung Hsing University(中兴大学);Academia Sinica(中央研究院);National Tsing Hua University(清华大学);National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所国家射电天体物理学中心);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);The Australian National University(澳大利亚国立大学);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学)
研究脉冲星B0329+54的单脉冲相关性,发现强跨频率相关性,支持相对论电荷团的曲率辐射模型。
2026-01-24 astro-ph.HE
High-cadence Timing of Binary Pulsars with CHIME
本研究利用CHIME/Pulsar对三颗双星脉冲星进行近每日观测,在2至4年内探测到Shapiro时间延迟并精确测量了系统质量,展示了高频次观测在短时间尺度内精化广义相对论效应的能力。
2024-02-13 astro-ph.HE
PSR J1930-1852: a pulsar in the widest known orbit around another neutron star
2012年夏天,在脉冲星搜索合作实验室的一次研讨会上,两名高中生发现了J1930 $-$ 1852,这是一颗双中子星(DNS)系统中的脉冲星。大多数DNS系统的特点是短轨道周期,快速自旋周期和偏心轨道。然而,J1930 $-$ 1852拥有最长的自转周期($P_{\rm spin}\sim$ 185毫秒)和轨道周期($P_{\rm b}\sim$ 45天),这意味着在它的伴星变成超新星之前,它的循环周期比平均值要短。我们测量了J1930 $-$ 1852的近星点相对论性推进,$\dotω=0.00078$(4)deg/yr,这意味着总质量(M $_{\rm{tot}}=2.59$(4)M $_{\odot}$)与其它DNS系统一致。对M $_{\rm{tot}}$的$2σ$约束限制了脉冲星和伴星的质量(分别为$m_{\rm p}<1.32$ M $_{\odot}$和$m_{\rm c}>1.30$ M $_{\odot}$)。J1930 $-$ 1852的自旋和轨道参数挑战了目前的DNS人口模型,并使J1930 $-$ 1852成为进一步研究的重要系统。
2015-03-21 astro-ph.HE
Realistic Modeling of the Pulse Profile of PSR J0737-3039A
双脉冲星PSR J $0737$ $-$ $3039$ A/B是一个独特的系统,其中两颗中子星都被探测为射电双星。如Ferdman等人所示,没有证据表明A脉冲星的脉冲轮廓演化,脉冲星的几何形状与双极圆形射电束模型很好地拟合。假设一个更现实的极冠模型与真空延迟偶极磁层配置,包括特殊的相对论效应,我们创建合成的脉冲轮廓A给定的最佳拟合几何形状从简单的圆形梁模型。通过拟合合成的脉冲轮廓从脉冲星A观察到的,我们约束的无线电波束的几何形状,即半开角和发射高度,$30^\circ$和$10$中子星半径,分别。结合PSR J $0737$ $-$ $3039$ A/B的观测约束,我们能够构造双脉冲星的全三维轨道几何。在当前时期,两颗脉冲星($Δ_S$)的自旋轴之间的相对角度估计为($138^\circ \pm 5^\circ$),并且可能会保持恒定,直到潮汐相互作用在合并时的$\sim$ $85$ Myr中变得重要。
2014-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Authenticating the Presence of a Relativistic Massive Black Hole Binary in OJ 287 Using its General Relativity Centenary Flare: Improved Orbital Parameters
对PSR 1913+16等相对论性致密双星的定期监测结果与引力波(GW)的主导(四极)级发射一致。我们发现,与二进制黑洞中央引擎的blazar OJ 287的观测要求包括引力辐射反应的影响超出了四极顺序。事实证明,即使是某些遗传贡献的GW排放的影响,需要预测OJ 287的影响耀斑的时间。我们开发了一种方法,将这种效果到OJ~287的二元黑洞模型。这使我们能够证明一个很好的协议之间所观察到的影响耀斑的时间和预测从十个轨道周期的二进制黑洞中央引擎模型。推断出的轨道周期衰减率比PSR 1913+16的观测值高出9个数量级,再次证明了OJ 287的中心引擎的相对论性质。最后,我们认为,预测的2019年撞击耀斑的精确时间应该允许在10%的水平上测试著名的黑洞“无毛定理”。
2018-08-28 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
A precise mass measurement of the intermediate-mass binary pulsar PSR J1802-2124
PSR J1802-2124是一颗12.6毫秒的脉冲星,在一个16.8小时的双星轨道上,有一颗相对质量较大的白矮星(WD)伴星。这些性质使它成为中等质量脉冲双星系统(IMBP)的成员。自2002年发现这颗脉冲星以来,我们一直在为它计时。在绿岸望远镜的集中观测,加上帕克斯和南凯天文台的数据,使我们能够确定广义相对论夏皮罗延迟。这产生了脉冲星和白矮星的质量测量值,分别为1.24(11)和0.78(4)太阳质量(68%置信度)。脉冲星的低质量,WD伴星的高质量,短的轨道周期和脉冲星的自旋周期可以解释为系统在其演化过程中经历了一个共同的包络阶段。我们认为,选择效应可能有助于相对较少的已知IMBP。
2010-02-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
The peculiar chemical abundance of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 -- Li enhancement
利用高分辨率光谱技术,我们确定了二进制毫秒脉冲星PSR J1023+0038的第二颗星的化学丰度。我们测量的金属丰度为[Fe/H] = 0.48 +/- 0.04,高于太阳值,并且通常发现元素丰度与X射线双星中的次级恒星和太阳附近类似Fe含量的恒星相比有所不同。我们的研究结果表明,脉冲星是在超新星爆炸中形成的。我们发现,超新星模型,其中已处理的物质在超新星被捕获的第二颗恒星导致丰度异常,定性同意的意见。我们测量的Li丰度为A(Li)= 3.66 +/- 0.20,与具有相同有效温度的恒星的Li丰度相比,这是非常高的,无论系统的年龄如何。此外,PSR J1023+0038中的锂丰度高于宇宙值和在年轻的星族I恒星中观察到的丰度,因此为新的锂生产提供了明确的证据。最有可能的解释是来自脉冲星风或双星内激波的高能伽马射线或相对论质子与副恒星大气层中的CNO核通过Spectrometry相互作用,导致副恒星大气层中大量的Li富集。
2022-02-18 astro-ph.HE astro-ph.SR