Deep Searches for Radio Pulsations and Bursts from Four Magnetar and a Magnetar-like pulsar with FAST
利用 FAST 对四颗磁星和一颗类磁星脉冲星进行 1250 MHz 深度射电搜寻,未探测到任何辐射,并给出了严格的流量上限,表明它们为射电宁静源或波束朝向不利。
2024-12-28 astro-ph.HE
Neutron Star Interior Composition Explorer X-ray Timing of the Radio and Gamma-ray Quiet Pulsars PSR J1412+7922 AND PSR J1849-0001
根据中子星内部成分探测器(NICER)的观测结果,我们对PSR J1412+7922(Calvera)和PSR J1849-0001进行了新的时间和光谱分析,这两个天体在X射线中只被视为双星。我们获得更新和大幅改善的脉冲星历相比,以前的X射线的研究,以及光谱,可以很好地拟合简单的黑体和/或幂律。我们精确的定时测量使LIGO/Virgo能够更深入地搜索其他波长的脉动,并敏感地有针对性地搜索来自这些中子星的连续引力波。使用LIGO的第一次观测运行的灵敏度,我们估计的约束条件,引力波搜索这些恒星将获得其质量变形和r-模式流体振荡的大小。
2019-02-04 astro-ph.HE
Blind search for radio-quiet and radio-loud gamma-ray pulsars with Fermi-LAT data
费米大天区望远镜(LAT)已经观测到了一百多颗伽马射线双星,其中大约三分之一是无线电安静的,即在射频上没有探测到。Fermi LAT利用射电定时模型探测到了大部分射电强辐射源,而射电静辐射源则通过盲搜索发现。技术上的差异引入了观察选择偏倚,因此,直接比较人群是复杂的。为了产生一个无偏的样本,我们单独使用费米LAT数据进行伽马射线脉动的盲搜索。搜索过程中不涉及无线电数据或光学或X射线频率的观测。我们产生了一个伽马射线选择目录的25个非回收伽马射线天体在一个盲目的搜索,包括16个无线电安静和9个无线电大声天体。这导致直接测量的无线电安静的行星$\varepsilon_{RQ} = 64\pm 10\%$,这是在与现有的估计,从人口建模外磁层模型。极冠模型由于预期分数较低和预测年龄依赖性而不受欢迎。表中射电强星和射电静星的年龄、伽玛射线能流、自旋光度和天空位置分布在统计上没有显著差异。结果表明,无线电安静和无线电大声的蜜蜂属于同一个种群。星表没有显示出电波束演化的证据。
2014-10-30 astro-ph.HE
Follow-up of 27 radio-quiet gamma-ray pulsars at 110-190 MHz using the international LOFAR station FR606
费米大面积望远镜已经探测到超过260个伽马射线天体。其中大约四分之一被标记为无线电安静。在非循环伽马射线源中,无线电宁静源的比例更高,约为一半。大多数伽玛射线暴的射电观测都是在300 MHz和2 GHz之间的频率进行的。然而,脉冲星的射电通量随着频率的降低而迅速增加,它们的射电束往往在低频处变宽。因此,即使在300兆赫以上没有检测到无线电通量,这些辐射中的一些可能在低射频下也是可检测的。我们的目标是用低频射电观测来检验这一假设。我们用国际低频阵射线站FR606在单站模式下观测了27个费米发现的γ射线源。我们使用LOFAR高频段天线(HBA)频段(110 - 190 MHz)。平均而言,我们使用9小时的观察每个目标后,删除受影响的数据集,导致在1 - 10毫焦耳的顺序脉冲平均通量的灵敏度。我们没有检测到来自27个来源中任何一个的无线电脉动,并且我们对它们的低频无线电通量建立了严格的上限。这些未检测到的情况与从其他频率的无线电观测中得出的上限兼容。我们还从伽马射线剖面确定了行星的几何形状,以确定低频无线电波束预计将穿过地球的行星。这组观测结果提供了27个无线电宁静伽马射线天体在150 MHz处通量密度的最具约束力的上限。尽管在低射频下会出现波束展宽,但我们的大多数未探测到的现象可以用不利的观测几何结构来解释;对于其余的观测,特别是那些在较高频率下探测到的类星体,未探测到与灵敏度不足是一…
2021-08-03 astro-ph.HE
Constraints on the radio loud/radio quiet dichotomy from the fundamental plane
黑洞活动的基本平面构成了喷流功率、X射线光度和黑洞质量之间的紧密相关性。假设一个Blandford-Znajek型机制,它依赖于黑洞的自旋,有助于不可忽略的喷流生产,在基本平面上的足够小的散射表明,$\mid$ $Δ$ $\mid \sim$ 1的黑洞自旋差异是不典型的活动星系核人口。如果$-$看起来像是无线电响亮和无线电安静的物体都忠实于基本平面,那么无线电响亮/无线电安静二分法分别基于$\sim$ 1/$\sim$ 0的自旋二分法的黑洞吸积模型就很难与观测相一致。我们展示了最近的理论工作的基础上的差异,在吸积流的方向逆行和逆行,容纳一个小的分散在基本平面的对象,确实有不可忽略的差异,黑洞自旋值。我们还表明,最响亮的无线电和最安静的无线电之间的自旋二分法涉及$\mid$ $Δ$一个$\mid \approx$ 0。最后,我们展示了如何产生与基本平面的兼容性的图片,也允许人们解释其他其他令人困惑的观测,包括喷流的质量尺度,1)最近观察到的无线电和X射线之间的反比关系,在更高的爱丁顿比在两个黑洞X射线双星以及活动星系核和2)在X射线双星的X射线硬爆和瞬态爆中观测到的喷流功率和黑洞自旋之间的明显矛盾。
2014-06-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Middle aged $γ$-ray pulsar J1957+5033 in X-rays: pulsations, thermal emission and nebula
我们分析了中年$γ$射线射电宁静脉冲星J1957+5033的新的XMM-牛顿和档案钱德拉观测。我们检测到,第一次,X射线脉冲与脉冲星自旋周期的点状源符合位置与脉冲星。这证实了该源的脉冲星性质。在0.15- 0.5 keV波段,每个周期有一个脉冲,脉冲部分为$\approx18\pm6$ %,在这个波段,脉冲星光谱主要是热辐射成分,可能来自中子星的整个表面,而在更高的能量($\gtrsim0.7$ keV),它由光子指数为$Γ\approx 1.6$的幂律描述。我们建立了具有偶极磁场和非均匀表面温度分布的中子星氢大气模型,有效温度相对较低。我们将它们用于谱分析,并导出了脉冲星平均有效温度$\approx(2-3)\times10^5$ K。这使得J1957+5033在所有已知的年龄低于100万年的热发射中子星中是最冷的。利用星际消光-距离关系,我们将脉冲星的距离限制在0.1- 1千秒差距的范围内。我们比较了所得的X射线热光度与其他中子星和各种中子星冷却模型,并对后者设置了一些限制。我们观察到一个微弱的痕迹状的功能,延长$\sim 8$ arcmin从J1957+5033。它的光谱可以用光子指数为$Γ=1.9\pm0.5$的幂律来描述,这表明它很可能是一个由J1957+5033提供动力的脉冲星风星云。
2021-01-25 astro-ph.HE
The puzzling source IGR J17361-4441 in NGC 6388: a possible planetary tidal disruption event
2011年8月11日,INTEGRAL在球状星团NGC 6388的中心附近发现了硬X射线源IGR J17361-4441。钱德拉的后续观测显示,瞬变的位置与星团动力学中心不一致,因此与可能的中等质量黑洞无关。该源显示出一个特殊的硬光谱(伽玛\approx 0.8),没有证据表明QPO,脉动,I型爆发或无线电发射。根据其峰值亮度,IGR J17361-4441被归类为非常微弱的X射线瞬变,很可能是一颗低质量的X射线双星。我们重新分析了200天的Swift/XRT观测,涵盖了IGR J17361-4441的整个爆发,发现光变曲线中的t^{-5/3}趋势明显,热发射分量不会随时间显著演变。我们调查这个来源是否可能是一个潮汐中断事件,并为某些假设发现吸积效率\approx 3.5 E-04(M_{Ch} /M)符合一个大质量的白矮星,和一个被打乱的小身体质量M_{mb} = 1.9 E +27(M/ M_{Ch})g在陆地冰行星制度。这些数字产生一个内部光盘温度的顺序kT_{in} \approx 0.04 keV,与黑体温度的kT_{in} \approx 0.08 keV的光谱拟合估计一致。虽然白矮星的密度和自由漂浮行星的数量还不确定,但我们估计NGC 6388中行星潮汐破裂的速率在3E-06到3E-04 yr^{-1}之间。在银河系球状星团上平均,上限值对应于0.05 yr^{-1}…
2014-07-28 astro-ph.HE
Quiet but still bright: XMM-Newton observations of the soft gamma-ray repeater SGR 0526-66
SGR 0526-66是第一个在1979年3月探测到巨大耀斑的软伽马射线中继器(SGR),这表明磁星的存在,即中子星由其极强的磁场衰变提供动力。自那时以来,关于该天体的资料很少,主要是因为它自1983年以来一直没有爆发活动,而且由于它距离遥远,而且位于大麦云云中的一个X射线明亮的超新星遗迹中,因此对它的持续X射线发射的研究受到阻碍。在这里,我们报告了对SGR 0526-66的所有可用XMM-牛顿观测的全面分析。特别是,由于在2007年进行了深入的观察,我们测量了它的脉动周期(P = 8.0544 +/- 0.0002秒)6年后,它的最新检测钱德拉。这使我们能够第一次检测到其自旋下降速率的显着降低。通过与2000年和2001年进行的两次较短的XMM-牛顿观测进行比较,我们发现光谱没有显著变化,这可以用吸收幂律模型很好地模拟,nH = 4.6 E +21 cm^-2,光子指数= 3.27。在最近一次观测到爆发活动后的25年左右,SGR 0526-66仍然观测到高光度(约4 E +35 erg/s,在1-10 keV能量带),这使它成为明亮和持久的候选磁星。
2009-07-27 astro-ph.HE
The puzzling X-ray continuum of the quasar MR 2251-178
我们报告了一个全面的X射线光谱分析附近的无线电安静类星体MR 2251-178,基于长期看(~ 400 ks)XMM-牛顿观测在2011年11月进行。由于多相温吸收体的性质(在最近的补充工作中进行了充分的讨论)暗示了陡峭的光致电离连续体,在这里,我们通过测试几个物理模型来研究MR 2251-178的固有X射线发射的性质。表面上2-10 keV的平坦度以及细微的宽带曲率可以归因于X射线源被一个冷的、凝聚的吸收系统部分覆盖,其柱密度从几分之一到几个x10^23 cm^-2不等。与更复杂的配置相反,在软X射线过量的情况下,沿着视线只需要一个云,这可能是在吸积盘大气中作为康普顿化盘发射而产生的。从统计学的角度来看,即使是标准效率的反射也不能排除,尽管这暂时高估了观测到的~ 14-150 keV的发射。因此,可能的是,每一个检查的物理过程是相关的,在一定程度上,因此只有高质量的组合,同时宽带光谱覆盖和多历元监测X射线光谱变化可以帮助解开不同的贡献。然而,不管采用何种模型,我们都可以推断MR 2251-178的热光度约为5-7 x 10^45 erg/s,这意味着中心黑洞的吸积量约为爱丁顿极限的15%~ 25%。
2014-02-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-ray pulsars with Fermi
在8年的运行中,费米卫星上的大面积望远镜(LAT)极大地影响了我们对伽马射线天体的理解。LAT现在看到了超过200个GeV源:银河系中最大的GeV源。它们是多种多样的--射电大声与安静,年轻与毫秒,演化中的双星系统与孤立的双星系统,等等。相对而言,很少有GeV的双星也被发现在软伽马射线中。在概述之后,我们提出了10个新的无线电天体,6个年轻的和4个回收的,我们检测到伽马射线脉动。
2017-06-12 astro-ph.HE
A new model for nulling and moding in radio pulsars
射电望远镜的单脉冲行为通常用射电波束的ExB漂移来解释。结果表明,射电亮区的反对称排列可以产生几种观测到的单脉冲现象:子脉冲调制相位的半周跳变、左-右-中间子脉冲序列以及核心主导和锥主导脉动模式之间的切换。几何体也可以产生零化,包括零星的和多模态的。该模型意味着,无线电安静间隔,分离主脉冲和脉冲间PSR B 0826 -34对应于无线电波束的方位角休息,而不是余纬度休息。
2022-03-10 astro-ph.HE
Search for Radio Pulsations from Neutron Star Candidates in Detached Binaries
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University(南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与前沿科学研究院);Department of Astronomy, California Institute of Technology(加州理工学院天文系);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院)
通过射电观测未发现分离双星系统中中子星候选体的射电脉冲,表明其可能为古老无线电安静的脉冲星或几何束流效应。
2025-11-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Accreting pulsars: mixing-up accretion phases in transitional systems
在过去的20年里,我们对毫秒脉冲星(MSP)的理解发生了巨大的变化。由于RXTE,我们发现LMXB中的中子星以200-750 Hz的频率旋转,并间接证实了再循环方案,根据该方案,中子星在LMXB阶段旋转到ms周期。与此同时,在无线电和伽马射线波段(主要是费米LAT)的双星系统中不断发现旋转动力的MSP,使我们能够根据伴星的质量将这些源分为两个“蜘蛛”种群:黑寡妇,具有非常低质量的伴星,和红背,较大的伴星可能填满他们的洛希叶,但没有吸积。人们很快就重新认识到,短轨道周期LMXB中的MSP是旋转动力MSP蜘蛛种群的祖先,尽管吸积和旋转动力MSP之间的直接联系仍然缺失。2013年,XMM-牛顿发现了一个新的吸积MSP(IGR J18245-2452)的X射线爆发,该来源以前被归类为无线电MSP。当它回到X射线静止状态时,对它的后续观测表明,它能够在相对较短的时间尺度(几天)内在吸积和旋转动力的脉动之间摆动,促进了这个源作为LMXB和射电MSP阶段之间的直接联系。随后的发现表明,存在一系列源,这些源交替显示X射线脉动的X射线活动阶段和显示无线电脉动的无线电大声阶段,建立了一类新的MSP:过渡MSP。在这篇综述中,我们描述了这些令人兴奋的发现和吸积和过渡MSP的性质,强调了我们所知道的以及我们仍然需要学习的内容,以便充分理解这些系统的行为(有时令人困惑)及其进化联系(删节)。
2018-04-10 astro-ph.HE
Pulsed radio emission from a Central Compact Object
Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology(斯威本科技大学天体物理与超级计算中心);New Cornerstone Science Laboratory, Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文系新Cornerstone科学实验室);School of Arts and Sciences, Qingdao Binhai University(青岛滨海学院文理学院);South African Radio Astronomy Observatory(南非射电天文观测站);Department of Physics and Astronomy, Haverford College(哈弗福德学院物理与天文学系);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Department of Physics, CCIS 4-183, University of Alberta(阿尔伯塔大学物理系)
研究发现年轻致密天体1E 1207.4-5209实为弱无线电脉星,其无线电束方向证实其无线电弱性,暗示许多超新星残骸缺乏可探测的无线电脉星,可能隐藏着年轻缓慢旋转的中子星群体。
2026-04-27 astro-ph.HE
A 350-MHz Green Bank Telescope Survey of Unassociated Fermi LAT Sources: Discovery and Timing of Ten Millisecond Pulsars
本研究利用绿岸望远镜350 MHz频段对未证认费米LAT源巡天,新发现10颗毫秒脉冲星并给出计时结果,揭示高银纬γ射线源的构成及以往巡天的观测偏差。
2024-02-14 astro-ph.HE
An X-Ray-dim "Isolated'' Neutron Star in a Binary?
本文报道了2MASS J15274848 + 3536572的暗伴星的发现,它的轨道周期为6.14小时,结合LAMOST观测的径向速度和多波段光变曲线的模拟,得到了它的质量函数为$\simeq 0.131~\rm M_{\odot}$,倾角为$45.20^\circ{}^{+0.13^{\circ}}_{-0.20^{\circ}}$,质量比为$0.631^{+0.014}_{-0.003}$,证明了质量为$0.98 \pm 0.03\rm M_{\odot}$的暗伴星和主序K9-M0恒星$0.62 \pm 0.01~\rm M_{\odot}$的双星性质。LAMOST在一定轨道相位范围内的光谱显示了额外的峰值H α发射,这表明存在一个吸积盘。这颗暗伴星似乎不是一颗白矮星,因为在长期的数据档案中没有观测到任何矮新星爆发,尽管不能排除有磁性的白矮星。或者,我们提出了一种假设,其中暗伴星是一颗中子星,但我们没有探测到来自FAST(五百米孔径球面射电望远镜)系统的无线电脉冲或单个脉冲,这暗示了一个无线电安静的紧凑物体。如果暗伴星被确认为中子星,它将是最近的(~118 pc)和最轻的中子星。此外,对该系统在银河系中的轨道进行的运动学分析可能表明,其超新星事件与从深海地壳观测到的放射性核素$^{60} \rm Fe$信号有关。这颗射电宁静且X射线暗淡的中子星可能类似于XDINS(X射线暗淡的…
2023-02-10 astro-ph.HE
A detailed X-ray investigation of PSR J2021+4026 and $γ$-Cygni supernova remnant
利用~140 ks XMM-Newton观测和~56 ks Chandra档案数据,研究了射电宁静$γ$射线脉冲星PSR J2021+4026周围的场。通过对脉冲谱的分析,我们发现这种X射线脉动是纯粹的热脉动,这表明这种脉动起源于旋转的中子星表面的一个含$T\sim3\times10^{6}$ K的热极帽。另一方面,在硬波段占主导地位的脉冲星辐射的幂律分量是来自脉冲外相位,这可能来自脉冲星风星云。在重新分析钱德拉数据时,我们证实了从脉冲星向西延伸约10角秒的弓形激波星云的存在。这个星云特征的方向表明脉冲星可能正在向东移动,这与从超新星遗迹(SNR)G78.2+2.1的名义几何中心外推到当前脉冲星位置的推测自行一致。对于G78.2+2.1,我们的深度XMM-牛顿观测还可以研究具有优越光子统计的中心区域和东南区域的部分区域。SNR的色谱柱吸收与PSR J2021+4026的色谱柱吸收相当,这支持它们之间的相关性。两个被测区域的剩余辐射都处于非平衡电离状态。此外,这两个区域在冲击加热后的经过时间明显短于Sedov年龄G78.2+2.1。这可能表明,反向冲击不久前已经到达中心。除了PSR J2021+4026和G78.2+2.1之外,我们还偶然地从这个XMM-牛顿观测中探测到了一个类似X射线闪光的事件XMM J202154.7+402855。
2014-11-09 astro-ph.HE
PSR J1838-0537: Discovery of a young, energetic gamma-ray pulsar
我们报告PSR J1838-0537的发现,这是一颗通过对费米大天区望远镜(LAT)数据的盲搜索发现的伽马射线脉冲星。该脉冲星的自旋频率为6.9Hz,频率导数为-2.2e-11Hz/s,表明其特征年龄为4970年,自旋下降功率为5.9e36erg/s。射电望远镜的后续观测没有发现脉动,因此PSR J1838-0537在地球上看起来是无线电安静的。在2009年9月,这颗脉冲星遭遇了迄今为止在所有仅有伽马射线的脉冲星中所见到的最大的故障,导致自旋频率相对增加了约5.5e-6。故障后,在一个假定的恢复期内,时间分析是复杂的LAT光子数据的稀疏性,脉动的弱点,并减少平均曝光从一个巧合,同时在LAT的天空调查观测模式的变化。脉冲星的天空位置与高能立体系统(H.E.S.S.)探测到的空间扩展TeV源HESS J1841-055相一致。从能量学推断,HESS J1841-055包含一个由脉冲星提供能量的脉冲星风星云。
2012-07-23 astro-ph.HE gr-qc
Einstein@Home discovery of four young gamma-ray pulsars in Fermi LAT data
我们报告发现了四个伽马射线天体,发现在计算密集型盲搜索的数据从费米大面积望远镜(LAT)。这些行星是使用一种新颖的搜索方法发现的,这种方法结合了通过Einstein@Home进行的志愿者分布式计算和最初在引力波天文学中开发的方法。主星PSR J 0554 +3107、J1422-6138、J1522-5735和J1932+1916年轻而充满活力,特征年龄在35 - 56 kyr之间,自旋下降功率在$6\times10^{34}$ - $10^{36}$ erg s $^{-1}$范围内。它们位于银道面,自转速率小于10 Hz,其中PSR J 0554 +3107的自转频率为2.1 Hz,是已知伽马射线脉冲星中最慢的。对于其中两颗新脉冲星,我们发现超新星遗迹在天空中重合,并讨论了这种关联的可能性。深层射电跟踪观测没有发现脉动,这表明从地球上看,所有四颗双星都是无线电安静的。这些发现是志愿者计算发现的第一个伽马射线源,激发了对许多其他不明LAT伽马射线源的盲脉冲星搜索。
2013-11-25 astro-ph.HE
The tale of the two tails of the oldish PSR J2055+2539
我们分析了射电宁静$γ$射线PSR J2055+2539的深度{ \it XMM-牛顿}观测。X射线对应物的光谱是非热的,光子指数为$Γ$ =2.36 $\pm$ 0.14(1 $σ$置信度)。我们检测到的X射线脉冲的脉冲分数(25 $\pm$ 3)\%和正弦形状。考虑到脉冲星的$γ$射线效率及其X射线谱,我们可以推断脉冲星的距离在450 pc到750 pc之间。我们发现了与PSR J2055+2539相关的两个不同的星云特征,它们突出于PSR J2055+2539,两个星云主轴之间的夹角为$\sim$(162.8 $\pm$ 0.7)$^{\circ}$。主要的明亮特征是12“长,PDMATHAMT 20”厚,其特征是相对于主轴的不对称性,随着与脉冲星的距离而演变,可能形成螺旋图案。次要特征是250”$\times$ 30”。这两个星云都呈现出几乎平坦的亮度轮廓,在末端突然下降。星云可以用幂律模型或热韧致辐射模型来拟合。对较亮星云的一个合理解释是准直弹道喷流。次级星云很可能是一个经典的同步辐射尾。
2016-02-26 astro-ph.HE
Discovery of an unidentified Fermi object as a black widow-like millisecond pulsar
费米伽马射线太空望远镜彻底改变了我们对伽马射线脉冲星群的认识,导致发现了近100个伽马射线脉冲星和数十个伽马射线毫秒脉冲星(MSP)。虽然外隙模型预测了射电和伽马射线微粒子的不同发射位置,但到目前为止,所有已知的伽马射线微粒子都在射电中可见。在这里,我们报告发现的“无线电安静”的伽马射线发射MSP候选人使用费米,钱德拉,斯威夫特和光学观测。该源的X射线和伽马射线特性与已知的伽马射线源一致。我们还发现了一个4.63小时的轨道周期的光学和X射线数据。我们认为,源是一个黑寡妇般的MSP与~0.1太阳质量的晚型伴星。基于光学和X射线光变曲线的轮廓,伴星被认为是被脉冲星加热的,而X射线辐射则来自脉冲星的磁层和/或双星内部的激波。目前还没有关于该源的射电探测报告,虽然没有发现伽马射线/射电脉动,但我们根据推断的伽马射线光度估计MSP的自旋周期约为3-5 ms。
2012-01-17 astro-ph.HE
New upper limits on low-frequency radio emission from isolated neutron stars with LOFAR
本文利用LOFAR在150 MHz对四颗射电宁静的孤立X射线/γ射线脉冲星进行深度搜寻,虽未探测到脉冲辐射,但给出了约1.4 mJy的严格射电流量密度上限。
2023-01-13 astro-ph.HE
The Einstein@Home Gamma-Ray Pulsar Survey II. Source Selection, Spectral Analysis and Multi-wavelength Follow-up
我们报告了使用费米大面积望远镜(LAT)Pass 8数据对Einstein@Home盲目搜索调查中发现的13个伽马射线天体的分析。这13颗新的伽马射线源是通过从第三个LAT源目录(3FGL)中搜索118个无关联的LAT源发现的,这些源是使用高斯混合模型(GMM)机器学习算法根据它们的伽马射线发射特性暗示脉冲星磁层发射而选择的。新的伽马射线双星具有与先前探测到的年轻伽马射线双星相似的脉冲轮廓和光谱特性。后续的无线电观测揭示了新发现的两颗星的微弱无线电脉动,并使我们能够推导出其他星的无线电发射上限,这表明它们可能是无线电安静的伽马射线星。我们还提出了从建模的伽马射线脉冲剖面和无线电剖面,如果可用的话,使用不同的几何发射模型的恒星的结果。尽管伽马射线中盲脉冲星搜索的难度越来越大,但本次调查的高发现率表明,当新的LAT源目录可用时,应继续进行本文所述的新的系统调查。
2017-12-14 astro-ph.HE
Discovery of a faint X-ray counterpart and of a parsec-long X-ray tail for the middle-aged, gamma-ray only pulsar PSR J0357+3205
费米卫星上的大面积望远镜(LAT)开启了脉冲星天文学的新时代,探测到来自60多颗脉冲星的伽马射线脉动,其中约40%在无线电波段看不到。LAT发现的最有趣的源之一是PSR J 0357 +3205,这是一颗射电宁静的中年脉冲星(τ_C ~0.5百万年),因其非常低的自旋下光度(Erot ~6x10^33 erg/s)而引人注目,实际上是非循环伽马射线天体中最低的。钱德拉(0.5-10 keV)的深层X射线观测,加上灵敏的光学/红外地面图像,使我们能够将PSR J 0357 +3205识别为具有软光谱的微弱源,与纯粹的非热发射一致(光子指数伽马=2.53+/-0.25)。吸收柱(NH=8+/-4x10^20 cm^-2)与几百秒差距的距离一致。此外,钱德拉的数据揭示了一个巨大的(9弧分长)延伸特征,显然是从脉冲星突出。它的非热X射线光谱指向脉冲星风高能粒子的同步加速器发射,可能类似于与旋转动力脉冲星相关的其他细长的X射线尾部,并被解释为弓形激波脉冲星风星云(PWNe)。然而,充满活力的论点,以及与PSR J 0357 +3205相关的扩散特征的特殊形态,使弓形激波PWN的解释相当具有挑战性。
2011-02-16 astro-ph.HE
The X-ray Counterpart of the High-B Pulsar PSR J0726-2612
中年的冷却中子星既可以作为相对快速旋转的射电望远镜,也可以作为旋转较慢的强磁化孤立中子星(INS),它们的热X射线光谱很突出。这两类的区别可能是INS最初有更强的磁场,然后衰减。为了验证这一点,我们使用钱德拉X射线天文台观测了1 RXS J072559.8-261229,它可能是PSR J 0726 -2612的X射线对应物,其周期为3.44 s,推断磁场强度为3e 13 G,是可能的慢旋转、强场INS祖先中最近和最不受干扰的(它可能位于古尔德带,约为1千秒差距)。我们确认了这一识别,并发现该脉冲星的光谱与纯热一致,黑体温度kT=87+/-5 eV,半径R=5.7+2.6-1.3 km,距离1 kpc。我们检测到的正弦脉动的两倍的无线电周期的半振幅为27 \pm 5%。PSR J 0726 -2612的性质与INS非常相似,除了它的特征年龄要短得多,只有20万年(而不是几百万年)。我们得出结论,PSR J 0726 -2612确实是一个年轻INS的示例,其开始时的磁场强度处于INS推断的低端,因此衰减量相对较小。我们的研究结果表明,长周期,强场的恒星和INS是同一类的成员,并开辟了新的机会,了解令人困惑的X射线和光学发射的INS通过PSR J 0726 -2612的射电观测。
2011-11-15 astro-ph.HE
Constraining millisecond pulsar geometry using time-aligned radio and gamma-ray pulse profile
自费米伽马射线太空望远镜发射以来,已经发现了数百个伽马射线天体,其中一些是无线电大声的,一些是无线电安静的,具有时间对齐的无线电和伽马射线光变曲线。在第二个费米脉冲星表中,根据费米卫星上的大面阵望远镜三年来收集的数据,新发现了117颗伽玛射线脉冲星,提供了伽玛射线脉冲的峰距~$Δ$和伽玛射线脉冲与射电脉冲之间的射电滞后~$δ$等丰富的信息。我们选取了几个射电巨噪毫秒γ射线源,其周期为~$P$,在2 - 6~ms范围内,γ射线剖面呈双峰型。我们试图限制其磁层的几何形状,即磁轴和视线倾角为每个这些系统。我们应用了一个从恒星表面到条纹风区域的无力偶极磁层--在光柱之外--来拟合观测到的伽马射线脉冲轮廓,与它们与射电轮廓的相位一致。在决定拟合曲线是否合理时,我们采用最小二乘法将观察到的伽马射线强度与我们模型中发现的强度进行比较,强调伽马射线峰的振幅、它们的间隔以及相位之间的滞后无线电和伽马射线峰。我们得到了与十毫秒双星观测相符合的最佳拟合和合理的参数。最后,我们用磁倾角~$α$和视光倾角~$ζ$来约束每个脉冲星的几何形状。我们发现这两个角度都大于约~$45^{\rm o}$。
2021-03-02 astro-ph.HE
Simultaneous X-ray and radio observations of the radio-mode switching pulsar PSR B1822-09
我们报告同步X射线和无线电观测的无线电模式切换脉冲星PSR B1822-09与欧空局的XMM-牛顿和WSRT,GMRT和洛弗尔射电望远镜。PSR B1822-09在无线电明亮和无线电安静模式之间切换,我们发现了其模式的持续时间与模式内已知的潜在无线电调制时间尺度之间的关系。我们发现了X射线(能量0.2-1.4 keV)脉冲,具有宽正弦脉冲,在相位上稍微滞后于射电主脉冲0.094 +/- 0.017,具有能量依赖的脉冲分数从0.3 keV的~0.15变化到1 keV的~0.6。没有发现X射线和无线电模式同时切换的证据。整个X射线谱由一个冷分量(T ~ 0.96 x 10^6 K,热点半径R ~ 2.0 km)和一个热分量(T ~ 2.2 x 10^6 K,R ~ 100 m)组成。热分量可归因于脉冲发射,冷分量可归因于非脉冲发射。PSR B1822-09的高能特征类似于PSR B 0656 +14、PSR B1055-52和Geminga等中年恒星,包括费米LAT数据中脉冲高能伽马射线发射的指示。对于高脉冲部分的调制似乎需要在该正交旋转器的两极处的不同温度,或者在其强磁场中的磁各向异性聚束效应。在X射线天图中,我们发现了距离PSR B 1822 -09仅(5.1+/- 0.5)角秒的更硬源,这可能是脉冲星风星云。
2016-12-13 astro-ph.HE
A NuSTAR and Chandra Investigation of the Misaligned Outflow of PSR J1101-6101 and the Lighthouse Pulsar Wind Nebula
本文利用NuSTAR和Chandra观测研究了PSR J1101-6101及其错向外流,首次在10 keV以上探测到该结构并揭示其光谱冷却现象,同时确认了脉冲星的X射线脉冲特性及一个偶然观测到的耀变体可能为GeV源的对应体。
2022-12-07 astro-ph.HE
Matter ejections behind the highs and lows of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
本研究通过覆盖射电到X射线的多波段观测,揭示过渡型毫秒脉冲星PSR J1023+0038的高低态切换由吸积盘内区变化触发离散物质抛射导致,完善了模式切换的物理图景。
2023-08-28 astro-ph.HE
XMM-Newton observations of PSR J0554+3107: pulsing thermal emission from a cooling high-mass neutron star
本文通过XMM-Newton观测首次在X射线波段确认了脉冲星J0554+3107,发现其热辐射特征暗示它是一颗质量大且温度低的中子星,并讨论了其冷却情景。
2022-08-12 astro-ph.HE
Constraining the geometry of PSR J0855-4644: A nearby Pulsar Wind Nebula with Double Torus/Jet Morphology
目的:PSR J 0855 -4644是一颗快速旋转的高能脉冲星,在超新星遗迹RX J0852.0-4622东南边缘附近的射电波长处被发现。后续的观测揭示了脉冲星的X射线对应物和略微不对称的PWN,这表明可能存在喷流结构。PSR J 0855 -4644是一颗\dot{E} /d^{2}最高的脉冲星之一,没有探测到GeV的γ射线脉动。研究方法:通过专门的钱德拉观测,我们进行了详细的空间建模,以约束PWN的几何形状,特别是脉冲星的视线线\rm PSR}。我们还进行了几何射电和γ射线光变曲线模拟,以进一步约束τ_{ \rm PSR}和磁饱和度α。结果如下:观测结果表明,紧凑的XMM源,被认为是X射线脉冲星,可以进一步分解为一个点源,被一个纵向长度为10”的细长轴对称星云包围。脉冲星通量仅代表XMM致密源的\sim 1\%,其光谱可以用温度kT=0.2 keV的黑体很好地描述,而周围星云的光谱要硬得多(幂律模型的Γ=1.1)。假设扩展发射的起源是来自双环面,则得到ε_{ \rm PSR}=32.5 \dg \pm 4.3 \dg。来自几何光变曲线建模的独立约束产生α \lesssim 55 \dg和α \lesssim 55 \dg和10 \dg \lesssim| β-α| \lesssim 30 \dg .对放射性光变曲线进行χ^2拟合,得到最佳拟合点为(α,α_{ \rm PSR}…
2016-10-21 astro-ph.HE
Survey of compact sources for pulsars and exotic objects -- I. Overview and initial discoveries
National Centre for Radio Astrophysics (NCRA - TIFR)(国家射电天体物理中心(NCRA-TIFR));ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所(ASTRON));International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(科廷大学国际射电天文研究中心);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文学与天体物理学中心);Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University(拉德堡德大学天体物理学系/IMAPP)
基于射电图像对应体的脉冲星搜寻发现了包括首颗毫秒脉冲星在内的有趣天体。本文介绍SCOPE巡天第一阶段结果,利用GMRT和GBT对31个致密陡谱源进行后续观测,发现两颗毫秒脉冲星PSR J1840+1102和PSR J1827-0849,并对所有源进行形态分类和光谱表征。
2026-06-24 astro-ph.HE
Radio Detection of the Fermi LAT Blind Search Millisecond Pulsar J1311-3430
我们报告了PSR J1311-3430的射电辐射探测,PSR J1311-3430是在费米大面积望远镜(LAT)伽马射线数据的盲搜索中发现的第一颗毫秒脉冲星。我们探测到了2 GHz的射电脉动,使用绿岸望远镜(GBT)进行了4.5小时的观测,观测时间<10%。GBT在5 GHz的观测以及Parkes、Nancay和Giant Metrewave射电望远镜在几个较低频率的观测都没有发现。我们还报告了微弱的检测陡谱连续无线电源(0.1毫焦耳在5 GHz)的干涉成像观测与Jansky甚大阵列。这些探测表明PSR J1311-3430不是无线电安静的,并提供了额外的证据表明毫秒级射电望远镜的无线电波束部分非常大。无线电探测产生的距离估计为1.4千秒差距的系统,产生的伽马射线效率为30%,典型的LAT检测MSP。我们看到明显的过剩延迟在无线电脉冲星的脉冲星出现从日食,我们推测在其他轨道相位和观测频率的脉冲的非检测的可能机制。
2012-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
A deep campaign to characterize the synchronous radio/X-ray mode switching of PSR B0943+10
我们报告了2014年11月使用XMM-牛顿卫星和LOFAR,LWA和Arecibo射电望远镜获得的模式转换脉冲星PSR B 0943 +10的同时X射线和射电观测。我们证实了同步X射线/无线电切换之间的无线电亮(B)和无线电安静(Q)模式,其中的X射线通量是一个因素~2.4高于B模式。我们发现了X射线脉冲,脉冲分数为38+/-5%(0.5-2 keV),在B模式,并确认它们的存在,在Q模式,脉冲分数增加的能量从约20%到约65%,在2 keV。我们发现在B模式期间,X射线脉冲分数在数小时的时间尺度上增加的边缘证据。Q模式X射线光谱需要与双分量模型(幂律加黑体或两个黑体的和)拟合,而B模式光谱由单个黑体很好地拟合(单个幂律被拒绝)。通过极大似然分析,我们发现在Q模式下,脉冲辐射具有温度约为3.4 × 10^6 K的热黑体谱,而非脉冲辐射具有光子指数约为2.5的幂律谱,而在B模式下,脉冲和非脉冲辐射都可以用具有相似温度和光子指数值的黑体或幂律谱拟合。钱德拉的图像显示没有扩散X射线发射的证据。这些结果支持这样一种假设:在两种射电模式中,都存在可能源自磁层的非脉冲非热辐射,以及来自具有强非偶极磁场(~10^{14} G)的小型极帽(~1500 m^2)的脉冲热辐射,并且强度以相关方式变化。这与部分屏蔽间隙模型的预测大致一致,并不一定意味着全球磁层重排来解释模式切换。
2016-07-26 astro-ph.HE
XMM-Newton and Chandra observations of the candidate Fermi-LAT pulsar 4FGL J1015.5-6030
本文通过 XMM-Newton 和 Chandra 观测候选脉冲星 4FGL J1015.5-6030,未发现脉冲并给出脉冲分数上限,揭示其点源黑体辐射与延展幂律辐射特征,判断其可能是一颗中年射电宁静脉冲星。
2023-05-18 astro-ph.HE
Multi-frequency radio observations of the radio-loud magnetar XTE J1810-197
我们报告了磁星XTE J1810-197的多频多历元射电观测,该磁星在经过10年的静止期后,于2018年12月出现了一次射电爆发。我们使用位于日本的VERA(22 GHz),Hitachi(6.9 GHz和8.4 GHz),Kashima(2.3 GHz)和Iitate(0.3 GHz)射电望远镜进行了准同步观测,以追踪2018年12月13日至2019年6月12日观测期间磁星射电脉动的变化。脉冲宽度随着观察频率的升高而变窄,类似于普通激光器的一般轮廓变窄行为。当假设在2.3 GHz和8.7 GHz范围内的简单幂律时,磁星的无线电频谱变得更陡,前四个月的平均频谱指数为$ \langle α\rangle \approx -0.85$。从我们的观测和文献中推断的宽带无线电频谱表明,XTE J1810-197将具有双峰频谱,谷点在22 - 150 GHz,其中第一个频谱峰值推断出千兆赫兹峰值频谱(GPS)特征,峰值在几GHz处。GPS和高频峰已在其他射电强磁星的光谱中被发现,因此它们可能是内在的特征,可以为理解射电强磁星的各种发射机制和周围环境提供新的见解。我们的研究强调了对射电强磁星同时进行长期宽带观测的重要性,以捕获令人困惑的光谱特征,并建立与其他类型中子星的联系。
2021-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
A surprising excess of radio emission in extremely stable quasars: a unique clue to jet launching?
本研究发现极端稳定类星体的射电探测率显著高于匹配对照样本,与射电噪类星体光变更强的传统观点相悖,为喷流触发机制提供新线索,也为时域天文学提供独特研究目标。
2024-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of Nine Gamma-Ray Pulsars in Fermi-LAT Data Using a New Blind Search Method
我们报告了在对费米大天区望远镜(LAT)的数据进行盲目搜索时发现的9个以前未知的伽马射线天体。这些恒星是用一种新颖的分层搜索方法发现的,这种方法最初是为了探测来自快速旋转的中子星的连续引力波而开发的。该方法旨在寻找以高达kHz频率旋转的孤立恒星,计算效率高,并结合了几项进步,包括搜索参数空间(频率,频率导数和天空位置)的基于度量的网格化以及光子概率权重的使用。这九颗恒星的自转频率在3到12赫兹之间,特征年龄从17 kyr到300 r不等。其中两颗,PSR J1803-2149和J2111+4606,是年轻而充满活力的银河系行星(自旋下降功率超过6 e35 erg/s,年龄低于100 kyr)。剩下的7颗恒星,PSR J 0106 +4855、J 0622 +3749、J1620-4927、J1746-3239、J2028+3332、J2030+4415、J2139+4716,年龄更大,能量更低;其中两颗位于银河系高纬度(|b| > 10 deg)。PSR J 0106 +4855在所有LAT盲查天体中具有最大的特征年龄(300万年)和最小的表面磁场(2 e11 G)。PSR J2139+4716在所有已发现的非回收伽马射线天体中具有最低的自旋下降功率(3e 33 erg/s)。尽管进行了广泛的多频观测,但只有PSR J 0106 +4855在无线电波段有可检测到的脉动。其他八颗星属…
2011-11-02 astro-ph.HE gr-qc
Eight gamma-ray pulsars discovered in blind frequency searches of Fermi LAT data
我们报告发现八个伽马射线天体在盲频搜索使用LAT,机载费米伽马射线太空望远镜。这8颗恒星中有5颗是年轻的(τ_c<100 kyr),充满能量(Edot>10^36 erg/s),位于银河平面内(|b| <3 deg)。剩下的三个年龄较大,精力不足,位于飞机外。有五颗星与LAT亮伽马射线源列表中的源有关,但只有一颗PSR J1413-6205与EGRET源明显有关。PSR J1023-5746的特征年龄最小(tau_c=4.6 kyr),是迄今为止在盲探中发现的所有伽马射线天体中能量最高的(Edot=1.1E37 erg/s)。PSR J1957+5033和J2055+25的特征年龄最大(τ c~1 Myr),能量最小(Edot~ 5E 33 erg/s)。我们提出的时间模型,光变曲线,和详细的光谱参数的新的恒星。我们使用最近的XMM观测结果将PSR J2055+25的对应物识别为XMMU J205549.4+253959。此外,公开可用的钱德拉X射线档案数据使我们能够将PSR J1023-5746的可能对应物识别为微弱的高吸收源CXCRJ 102302.8 -574606。大的X射线吸收表明,这可能是迄今为止探测到的最遥远的伽马射线天体之一。PSR J 1023 -5746与TeV源HESS J 1023 -575的位置一致,位于年轻的星团Westerlund 2附近,而PSR J…
2010-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR