Modes in Transitional Millisecond Pulsars: Evidence of Pulsar Wind-Induced Disk Heating from GRMHD and Radiative Transfer
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学);University of Valladolid UVA(巴利亚多利德大学);Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM(艾克斯-马赛大学);Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学);Princeton Plasma Physics Laboratory(普林斯顿等离子体物理实验室);Northwestern University(西北大学);University of Toronto(多伦多大学)
研究过渡毫秒脉冲星X射线发射源,通过广义相对论磁流体动力学模拟及辐射转移代码后处理,探索不同盘状态,发现风致盘加热在高低X射线模式中均有贡献,解释了相关现象并与观测相符。
2026-07-22 astro-ph.HE
Simultaneous Chandra and VLA Observations of the Transitional Millisecond Pulsar PSR J1023+0038: Anti-correlated X-ray and Radio Variability
我们介绍了协调的钱德拉X射线天文台和卡尔G。Jansky甚大阵对过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038低光度吸积状态的观测。前所未有的五个小时的严格同步X射线和无线电连续覆盖首次明确显示了高度可重复性,反相关的变化模式。从X射线高模式到低模式的特征切换总是伴随着持续时间与X射线低模式间隔紧密匹配的无线电增亮。这种行为不能解释一个典型的流入/流出吸积模型,其中的辐射发射和喷流光度的供电,并呈正相关,可用的吸积能量。我们解释这种现象的交替发作的低级别吸积到中子星期间的X射线高模式,中断的等离子体的快速喷射的活跃旋转供电的脉冲星,可能引发的脉冲星磁层的重新配置,导致过渡到一个不太明亮的X射线模式。观测到的射电和X射线光度之间的反相关性还有一个额外的结果:过渡的MSP可以漂移到射电/X射线光度平面的一个区域,这个区域以前被认为只被黑洞X射线双星源占据。这使得使用这种光度关系来识别候选黑洞变得复杂,这表明在试图建立吸积物的真实性质时需要额外的判别式。
2017-09-25 astro-ph.HE
A physical scenario for the high and low X-ray luminosity states in the transitional pulsar PSR J1023+0038
PSR J1023+0038(J1023)是一个包含一颗中子星和一颗低质量伴星的双星系统。J1023是研究得最好的过渡脉冲星,它从微弱的食毫秒射电脉冲星状态转变为较亮的X射线活动状态。与其他低质量X射线双星不同的是,这种活跃状态的光度只有~ $10^{34}$ erg s $^{-1}$,显示出强烈的快速变化。在活动状态下,J1023显示:i)高状态($L_X\sim7\times10^{33}$ erg s $^{-1}$,0.3-80 keV),约80%的时间发生,在此期间探测到中子星自旋周期的X射线脉动(脉冲分数~8%); ii)低状态($L_X~10^{33}$ erg s $^{-1}$),在此期间未检测到脉动(~<3%);和iii)耀斑状态,在此期间发生超过~ $10^{34}$ erg s $^{-1}$的零星耀斑,也没有脉动。高态和低态之间的转变非常迅速,在~10 s的时间尺度上。在这里,我们提出了一个合理的物理解释的基础上的螺旋桨状态和无线电脉冲星状态之间的(快速)过渡的高,低的状态。我们模拟了高,低和无线电脉冲星状态的XMM-牛顿光谱,发现与这一物理图像很好的一致。
2017-09-26 astro-ph.HE
Discovery of Gamma-ray Pulsations from the Transitional Redback PSR J1227-4853
PSR J1227-4853的1.69 ms自旋周期是最近在低质量X射线双星XSS J12270-4859的射电观测中发现的,这是在宣布可能过渡到旋转动力毫秒脉冲星状态之后发现的,这是从光源的光学,X射线和伽马射线通量的减少推断出来的。我们报告的检测显着(5 $σ$)的伽马射线脉动的过渡后,在已知的旋转周期,使用~1年的数据,从大面积望远镜上的费米伽马射线太空望远镜。PSR J1227-4853的伽马射线光变曲线可以用一个宽峰来拟合,该宽峰与1.4 GHz射电剖面中的主峰几乎处于相同的相位。光变曲线峰值在不同波段的部分排列表明,至少有一些无线电发射可能起源于脉冲星磁层的高空,在与伽马射线发射地点共同定位的扩展区域。我们折叠的LAT数据在轨道周期,前和后的过渡,但没有发现的γ射线通量的显着调制的证据。对任务上空伽马射线通量的分析表明,过渡时间大约为2012年11月30日。继续研究PSR J1227-4853和其他已知的红背系统的脉冲发射和监测,以了解随后的通量变化,将增加我们对脉冲星发射机制和过渡系统的了解。
2015-04-27 astro-ph.HE
The first continuous optical monitoring of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 with Kepler
我们报告了在2017年年中使用K2配置的开普勒对过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038进行的第一次连续80天的光学监测,当时双星中存在X射线亚发光吸积盘。耀斑持续时间从几分钟到14小时,观测到的时间为15.6%,这是一个更大的分数比以前报告的基础上的X射线和过去的光学观测,更频繁的时候,伴星是在上合轨道。在双星轨道周期也存在正弦调制,振幅约为16%,在几天的时间尺度上变化了几个百分点,最大值发生在供体的上结合之前890 +/- 85 s。我们解释这些现象的X射线发射的不对称加热伴星表面和/或非轴对称外流可能发射接近内拉格朗日点的再处理。此外,在没有相应的大变化的照射X射线通量的情况下,非耀斑平均发射变化高达40%以上的时间尺度的天。后者表明观测到的平均光学光度的变化可能是由于吸积盘外部区域的几何形状、大小和/或质量吸积率的变化。
2018-06-29 astro-ph.HE
UV and X-ray pulse amplitude variability in the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
过渡毫秒脉冲星PSR 1,J1023 +0038是第一颗被发现的发射紫外光脉冲的毫秒脉冲星。在这里,我们提出了紫外线和X射线相位分辨的时间分析的观测结果与哈勃太空望远镜,\textit{XMM-Newton}和NuSTAR卫星之间进行2014年和2021年。紫外线脉动在高光度模式下被探测到,在低光度和闪烁模式下消失,类似于在X射线波段观察到的情况。在高模式下,我们发现UV和X射线脉冲幅度的变化。紫外波段的均方根脉冲幅度在$\sim$ 2.1 ~ 0.7之间,而X射线波段的均方根脉冲幅度在$5.5-12\%$区间振荡。这种变化与轨道相位无关,就像在光学波段观察到的那样。尽管统计数据相当低,但我们有边际证据表明,脉冲幅度的变化不会同时发生在UV和X射线波段。当UV脉冲幅度降低到检测阈值以下时,没有观察到X射线脉冲幅度的显著变化。脉冲振幅的这些振荡可能是由质量吸积率的小的随机变化引起的,从而导致二元内激波区域的大小变化。最后,我们发现从X射线到紫外波段的脉冲通量光谱分布很好地拟合使用幂律关系的形式$νF_ν^{pulsed} \sim ν^{0.4}$。这支持PSR 1,J1023 +0038中X射线、UV和光学脉冲发射的共同物理机制假设。
2022-03-04 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
Evolution of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 from Aqueye+ and NICER observations
University of Padova(帕多瓦大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Department of Physics and Astronomy, University of Padova(帕多瓦大学物理与天文学系);Università di Firenze(佛罗伦萨大学);INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台)
研究PSR J1023+0038过渡毫秒脉冲星的演化,通过Aqueye+和NICER观测测量相位滞后和时间通过节点的变化,揭示轨道周期和分离度增加的抛物线趋势。
2026-04-21 astro-ph.HE
Measuring accretion disc properties in the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 using XMM-Newton, NuSTAR, NICER and Chandra
针对过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038,结合多台X射线望远镜数据分离高模式数据并光谱分析,约束其内盘半径为16.8±3.8千米(3σ显著性),首次检测到Fe发射线,证实高模式下吸积盘延伸至共转半径内,支持连续引力波发射及标准模型。
2025-11-05 astro-ph.HE
High-temporal-resolution optical spectroscopic observations of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
本研究首次对过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038进行约1分钟时标的高时间分辨率光谱观测,发现其发射线特性存在显著分钟级变化,但连续谱与发射线变异不相关,起源待解。
2024-09-19 astro-ph.HE
There and back again: Mysterious optical pulse profile behavior of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Ioffe Institute(约费研究所);Special Astrophysical Observatory(特殊天体物理观测站)
研究探讨了过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038在不同状态下光学脉冲轮廓的突然变化及其可能的物理机制
2026-05-21 astro-ph.HE
Kepler K2 observations of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
在2017年的80天里,开普勒太空望远镜连续观测到过渡毫秒脉冲星系统PSR J1023+0038处于吸积状态。我们提出的59秒的节奏数据的分析,重点调查的轨道光变曲线的照射伴星,并在中子星的吸积盘的耀斑活动。来自伴星的基本轨道调制保留了类似的振幅和不对称的加热轮廓,如以前在射电脉冲星状态下对系统的光度观测所见,这表明加热机制没有受到状态变化的影响。我们还发现初步证据表明,这种不对称性可能会随时间而变化。光变曲线也表现出“闪烁”的活动,明显的短时间尺度通量相关性在整个观察,和时间尺度上的快速模式切换活动的周期短于观察节奏。最后,该系统有20%的观测时间处于耀斑状态,这些耀斑的长度从2分钟到几个小时不等。耀斑的行为是一致的自我组织的临界机制,最有可能的积累和释放的质量在吸积盘的内边缘。
2018-03-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quasi-Simultaneous Radio/X-ray Observations of the Candidate Transitional Millisecond Pulsar 3FGL J1544.6-1125 During its Low-Luminosity Accretion-Disc State
3FGL J1544.6-1125是一颗候选的过渡毫秒脉冲星。类似于公认的tMSP- PSR J1023+0038、IGR J18245-2452和XSS J12270-4859 -- 3FGL J1544.6-1125,在其低光度吸积盘状态期间显示$γ$射线发射和离散的X射线“低”和“高”模式。协调无线电/X射线观测PSR J1023+0038在其目前的低光度吸积盘状态显示快速变化的无线电连续辐射可能来自一个紧凑的,自吸收的喷流,“推进”的吸积材料,和/或脉冲星moding。3FGL J1544.6-1125是目前唯一的另一个处于这种状态的tMSP系统,可以研究tMSP与其他中子星双星相比是否具有典型的无线电噪声。在这项工作中,我们提出了一个准同时甚大阵和雨燕无线电/X射线运动3FGL J1544.6-1125。我们检测到10 GHz的无线电发射变化的通量密度从$47.7 \pm 6.0$ $μ$ Jy下降到$\sim$ 15 $μ$ Jy(3 $σ$上限)在四个时期跨越三个星期。在最亮的时期,射电光度为$L_{5 GHz}$ $= (2.17 \pm 0.17) \times 10^{27}$ erg s $^{-1}$,对于准同时X射线光度$L_{2-10 keV}$ $= (4.32 \pm 0.23) \times 10^{33}$ erg s $^{-1}$(假设距离为…
2021-10-20 astro-ph.HE
Pulsating in unison at optical and X-ray energies: simultaneous high-time resolution observations of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
PSR J 1023 +0038是第一颗被发现在可见波段有脉动的毫秒脉冲星;这种探测发生在脉冲星被吸积盘包围时,也显示出X射线脉动。我们报告的第一个高时间分辨率的观测活动的过渡脉冲星在磁盘状态,同时使用的光学(TNG,非,TJO),X射线(XMM牛顿,NuSTAR,NICER),红外(GTC)和紫外(雨燕)波段的观测。在X射线高强度模式中同时检测到光学和X射线脉动,其中源花费$\sim$ 70%的时间,并且两者在低强度模式中消失,表明共同的潜在物理机制。此外,光学和X射线脉冲在几公里内发射,具有类似的脉冲形状和脉冲通量密度分布,与连接光学和0.3-45 keV X射线带的幂律关系$F_ν \propto ν^{-0.7}$相容。光脉冲也被检测到在耀斑与脉冲通量减少了三分之一,相对于高模式;缺乏同时检测的X射线脉冲是兼容的较低的光子统计。我们表明,磁通道吸积的等离子体到中子星的表面上不能解释的光学脉冲光度($\sim 10^{31}$ erg/s)。另一方面,磁层旋转驱动的脉冲星发射需要将自旋下降的能量极其有效地转换为脉冲光学和X射线发射。然后,我们提出,光学和X射线脉冲,而不是产生的同步辐射从双星内的冲击,形成条纹脉冲星风满足吸积盘,在几个光圆柱半径远离,$\sim$ 100公里,从脉冲星。
2019-06-18 astro-ph.HE
3D particle-in-cell simulations of pulsar wind-disk interaction: application to the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
Univ. Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);CNRS(法国国家科学研究中心);IPAG(天体物理学与行星学研究所);INAF, Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台)
通过3D粒子云模拟,研究脉冲星磁层与吸积盘相互作用,发现盘的存在导致磁层重构、等离子体密度和磁场增强,同步辐射显著增强并呈现单峰或双峰光变曲线,成功解释了PSR J1023+0038的光学和X射线脉冲发射特征。
2026-06-25 astro-ph.HE
Pulsar wind-heated accretion disk and the origin of modes in transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
过渡毫秒双星为理解磁化中子星的低速吸积提供了一组独特的观测数据。特别是PSR~J1023+0038表现出显著的双峰性的X射线光度(低和高模式),脉动从X射线延伸到光学波段,GeV的发射,偶尔的X射线耀斑。我们讨论了一个方案的脉冲星与吸积盘的相互作用能够解释所观察到的行为。我们认为,在高模式的光盘被截断外的轻圆柱,允许脉冲星风发展赤道面附近,并打击磁盘。耗散的风-盘碰撞使盘粒子能量化并产生同步辐射,其峰值在X射线波段并向下延伸到光学波段。脉冲星风的旋转调制了发射,导致脉冲轮廓具有两个相距180 \degr \的峰值。这张照片解释了PSR J1023+0038的高模式光度,光谱和脉冲轮廓(X射线和光学)。这也可以解释X射线耀斑是有效盘截面突然增加拦截风的事件。与以前提出的模型相比,我们建议,光盘穿透光柱体仅在低X射线模式。这种穿透抑制了脉冲星风盘碰撞引起的耗散,系统进入螺旋桨状态。螺旋桨的小占空比解释了脉冲星的低自旋速率。
2019-06-06 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
The Bursting Pulsar GRO J1744-28: the Slowest Transitional Pulsar?
GRO J1744-28(爆发脉冲星)是一颗中子星LMXB,在其X射线爆发末期显示出高度结构化的X射线变化。在这封信中,我们表明,这种变化是类似于过渡毫秒脉冲星,如PSR J1023+0038:'缺失环节'系统组成的脉冲星接近其回收阶段的结束。因此,我们表明,爆发脉冲星也可能与这类对象。我们讨论了这种情况下的影响,特别是,我们讨论的事实,爆发脉冲星有一个显着更高的自旋周期和磁场比任何其他已知的过渡脉冲星。如果爆发脉冲星确实是过渡性的,那么这个来源打开了一个新的机会之窗,可以在一个完全未探索的物理区域测试我们对这些系统的理解。
2018-04-17 astro-ph.HE
Mid-UV Studies of the Transitional Millisecond Pulsars XSS J12270-4859 and PSR J1023+0038 During Their Radio Pulsar States
本文报道了用HST/WFC 3、Swift/UVOT和GALEX/NUV对过渡毫秒双星XSS J12270-4859和PSR J1023+0038在射电脉冲星状态下的中紫外(MUV)观测结果。这两个系统都在我们的图像中被检测到,并显示出MUV的可变性。在相似的轨道相位下,两颗双星的MUV光度相当。这表明两个物体的发射过程是相似的。我们估计的质量比,同伴的温度,倾角和距离XSS J12270-4859的限制,通过使用马尔可夫链蒙特卡罗算法,以适应出版的折叠光学光变曲线。使用所得到的参数,我们在我们的HST过滤器中建模MUV光曲线。由此产生的模型不符合我们的MUV观测。将XSS J12270-4859的质量比固定为其他研究中报告的值,我们获得了约3.2 kpc的距离。这比从无线电测量中得出的结果(约1.4千秒差距)要大。假设质量比的先验是均匀的,则距离与无线电测量的距离相似。然而,它需要一个质量较小的伴星(~0.01 M_sun)。我们的结论是,一个直接加热模型不能完全解释在光学和MUV的观察。因此,需要额外的辐射源。该源可能是一个双星内的冲击,有助于MUV流量,并可能为光学之一。在射电脉冲星状态下,用GALEX探测到PSR J1023+0038的MUV轨道变化,表明存在非对称双星内激波。
2018-02-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Optical photometry of two transitional millisecond pulsars in the radio pulsar state
本文介绍了两颗过渡毫秒双星PSR J1023+0038和PSR J1227 $-$ 4853的ULTRACAM多波段光学光度测量结果。光变曲线显示出显着的不对称性的通量最大值在所有观察到的频带,这表明在系统中的加热的不对称源。我们使用Icarus二进制代码的光变曲线模型,使用模型与一个额外的“热点”加热贡献和各向异性的热再分布模型来处理的不对称性。我们的模型显示,在PSR J1023+0038和J1227 $-$ 4853中,都有罗氏瓣填充不足的伴星,罗氏瓣填充因子在$f \sim 0.82-0.92$范围内。虽然体积平均填充因子更接近于1,但tMSP的显著填充不足是出乎意料的,因为它们必须快速过度填充其罗氏叶以开始转移质量,这发生在数周或数月的时间尺度上。我们讨论的动机和有效性,我们的扩展模型和不足填充的罗氏瓣的影响,并建议今后的工作,以进一步调查的填充因子在tMSP循环中的作用。
2021-07-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Simultaneous radio and X-ray observations of the transitional millisecond pulsar candidate 3FGL J1544.6-1125
本文通过VLA和Chandra同步观测候选过渡毫秒脉冲星3FGL J1544.6-1125,发现其射电与X射线发射呈反相关,类似PSR J1023+0038,有助于理解tMSPs明亮射电发射的起源。
2024-11-08 astro-ph.HE
Radio imaging observations of PSR J1023+0038 in an LMXB state
过渡毫秒脉冲星双星系统PSR J1023+0038于2013年6月重新进入吸积状态,在此状态下,它与低质量X射线双星(LMXB)在静止或近静止状态下有许多相似之处。PSR J1023+0038的距离仅为1.37 kpc,具有无与伦比的能力来研究高度磁化的致密物体上的低水平吸积。我们使用Karl G. Jansky甚大阵列,欧洲VLBI网络和LOFAR,看到快速变化,平坦的光谱发射持续了6个月。平坦的光谱和可变性表明同步辐射起源于从系统流出,最有可能的形式是一个紧凑的,部分自吸收喷流,如在LMXB在较高的吸积率。然而,射电亮度大大超过了从更活跃的吸积中子星LMXB系统的观测中得出的外推结果。我们假设PSR J1023+0038正在经历辐射效率低的“螺旋桨模式”吸积,喷流带走了释放的吸积光度的主要部分。我们证实,PSR J1023+0038中看到的增强的伽马射线发射,因为它重新进入吸积状态已被维持;在这种状态下增加的伽马射线发射也可能与螺旋桨模式吸积有关。类似的吸积模式可以用来解释其他两个已知的过渡毫秒脉冲星系统XSS J12270-4859和PSR J1824- 2452 I(M28 I)的无线电和X射线特性,这表明辐射效率低下的吸积可能是一个普遍存在的现象之间(至少有一类)中子星双星在低吸积率。
2015-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evidence for hot clumpy accretion flow in the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
本文介绍了毫秒脉冲星PSR J1023+0038在低质量X射线双星相期间的同时光学和近红外(IR)测光。r '-和K_s-波段的光变曲线显示矩形的、平底的凹陷,类似于先前观察到的X射线模式切换(主动-被动状态转变)行为。光学和近红外数据的交叉关联函数(CCF)揭示了在负滞后处的强的、宽的负反相关,在正滞后处的宽的正相关,叠加有强的、正的窄相关。CCF的形状类似于黑洞X射线双星的CCF,但时间尺度不同。这些特征可以用后处理和靠近中子星磁层半径的热吸积流来解释。光学发射主要是由后处理的组件,而近红外发射包含从等离子体团在热吸积流和后处理组件的发射。当热的吸积流物质被引导到中子星上并从其磁层中排出时,就会发生快速的主动-被动状态转变。在过渡期间,光学再处理分量减少,导致蓝色光谱分量的去除。通过中子星的磁垒吸积星团物质产生了观测到的近红外/光学CCF和光变。在负滞后的下降对应于抑制的近红外同步组件中的热流,而广泛的正相关性在正滞后驱动的流出的等离子体团的同步辐射的增加。CCF中的窄峰是由于延迟的再处理组分,通过增加的X射线发射增强。
2018-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Peering at the outflow mechanisms in the transitional pulsar PSR J1023+0038: simultaneous VLT, XMM-Newton, and Swift high-time resolution observations
我们报告了2017年使用XMM-Newton和Swift卫星以及过渡MSP PSR J1023+0038上的VLT/HAWK-I仪器进行的NIR,光学和X射线活动。近红外观测是在快速测光模式下进行的,以便检测通量的任何快速变化,并将其与光学和X射线光变曲线相关联。在轨道周期(4.75小时)处,光学曲线显示出典型的正弦调制。在光学中没有发现闪耀或闪烁,也没有主动和被动状态之间的转变的迹象。相反,近红外光谱曲线显示出双峰行为,在曲线的第一部分显示出强烈的耀斑,而在其余部分则呈现出几乎平坦的趋势。X射线曲线显示了一些低/高模式转换,但没有耀斑活动。低/高模式转换之一被发现发生在同一时间的红外耀斑的发射。这可以被解释为喷流的发射:近红外耀斑可能是由于喷流的频谱不断变化,其具有在发射后从较高(近红外)频率移动到较低(无线电)频率的中断频率,这必须发生在低/高模式转换时。我们还提出了光学和近红外曲线之间的交叉关联函数。由于近红外光谱曲线的双峰性,我们将其分为两部分(燃烧和安静)。虽然发现安静部分的CCF是平坦的,但涉及耀斑部分的CCF在约10 s处示出窄峰,这指示NIR发射相对于光学的延迟。这种滞后可以被解释为在光圆柱半径处的光发射的再处理,由于无线电喷射的阶段,物质流围绕系统螺旋。这有力地支持了PSR J1023+0038观测到的近红外耀斑的不同起源,相对于同一来源的其他工作中报告的光学和X…
2019-09-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Assessing transitional pulsar candidates through a quantitative estimation of their light-curve similarity
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚太空研究院);Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)(加泰罗尼亚高级研究学院);Institute for Research in Technology (IIT), Universidad Pontificia Comillas(康普里亚斯宗座大学技术研究院);INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte(那不勒斯卡波迪蒙特天文台);INAF-Osservatorio Astronomico di Brera(布雷拉天文台);INAF-Osservatorio Astronomico di Roma(罗马天文台)
本文提出基于动态时间规整的定量相似性框架,校准候选体与原型PSR J1023+0038的异质性,为过渡毫秒脉冲星候选体提供可复现排名,并指出光变曲线形状仅作筛选诊断。
2026-10-07 astro-ph.HE
Discovery of Gamma-Ray Orbital Modulation in the Black Widow PSR J1311-3430
我们报告我们发现的轨道调制$γ$射线发射的黑寡妇系统PSR J1311-3430。分析了脉冲星非脉冲相位间隔期间的\textit{Fermi}大天区望远镜观测数据,发现在$\sim$ 3 $σ$置信水平上存在轨道调制信号。进一步的光谱分析表明,在明亮和暗淡的轨道相位范围内获得的光谱没有显着差异。一个简单的类正弦函数可以描述调制。考虑到这些性质,我们认为,intrabinary $γ$ -射线的发射产生的区域接近的同伴和调制所造成的掩星的发射区域的同伴,类似于在过渡毫秒脉冲星二进制(MSP)PSR J 1023 +0038中看到的。考虑到最近报道的蚀型MSP双星的双星内激波辐射的X射线探测,这一发现进一步表明双星内$γ$射线辐射的普遍存在。
2015-04-15 astro-ph.HE
Early Accretion Onset in Long-Period Isolated Pulsars
该研究模拟长初始自转周期孤立中子星的磁旋转演化,发现低速天体可在几十亿年内进入星际介质吸积阶段,并可能显著增加银河系孤立吸积体的预测数量。
2024-01-19 astro-ph.HE
A light redback companion of PSR J1622-0315 and irradiation power in spider systems
本研究通过光学观测和PHOEBE建模确定了PSR J1622-0315的伴星质量为0.122太阳质量,将其归类为蜘蛛系统,并发现其脉冲星辐照不显著,而过渡毫秒脉冲星具有最高的辐照光度。
2023-07-25 astro-ph.HE
Multi-band study of the flaring mode emission in the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
通过多波段同时观测,研究过渡型毫秒脉冲星PSR J1023+0038耀发模式,发现多波段对应体及射电耀发特征,提出吸积盘增厚驱动耀发与喷流机制,为低吸积率下吸积-抛射耦合研究提供依据。
2025-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Investigating the origin of optical and X-ray pulsations of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
PSR J1023+0038是第一颗被观测到的毫秒脉冲星。它是迄今为止唯一的光学过渡毫秒脉冲星。旋转和吸积驱动的发射机制很难单独解释观测到的光脉动特征。结合这些标准发射过程,提出了一个协同模型来解释X射线/UV/光脉动的起源。我们研究了光学和X射线波段的脉冲之间的相位滞后,以深入了解导致它的物理机制。我们对XMM-牛顿和NICER卫星获得的X射线波段的同时或准同时观测进行了详细的时序分析,与快速光度计SiFAP 2(安装在3.6米国家伽利略望远镜)和Aqueye+(安装在1.8米哥白尼望远镜)。我们估计的时间滞后的光学脉动相对于在X射线通过建模的折叠脉冲轮廓与两个谐波分量。在用仪器(NICER和Aqueye+)获得的观测结果中,光脉冲比X射线脉冲滞后$\sim$ 150 $μ$ s,仪器的绝对定时不确定性远小于测量的滞后。我们还表明,光学和X射线脉动之间的相位滞后在于在一个有限的范围内的值,$δϕ\in$(0 $-$ 0.15),这是保持在约五年的时间尺度。这表明两个脉动都来自同一区域,并且支持共同发射机制的假设。我们的研究结果在冲击驱动的小型脉冲星星云的情况下解释。这种情况表明,光学和X射线脉冲是由同步辐射产生的冲击波,形成在几个轻圆柱半径($\sim$ 100公里)的脉冲星,在那里它的条纹风遇到的吸积盘流入。
2022-11-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
X-ray study of high-and-low luminosity modes and peculiar low-soft-and-hard activity in the transitional pulsar XSS J12270-4859
XSS J12270 - 4859(以下简称J12270)是第一个低质量的X射线双星,在2012年底从X射线活跃状态转变为射电脉冲星状态。基于档案XMM-牛顿观测的X射线发射是高度可变的,显示出从高X射线光度模式到低模式和返回的快速变化(10 s)。还观察到了一种燃烧模式。仅在高模式期间检测到X射线脉动。在这项工作中,我们提出了两种可能的解释之间的高,低模式的快速摆动。在第一种情况下,这种现象可以用螺旋桨状态和无线电喷射脉冲星状态之间的快速振荡来解释,在此期间,脉冲星风阻止物质落到中子星表面。在第二种情况下,射电脉冲星始终处于活动状态,双星内部激波在高模式下位于光柱外部,而在低模式下它会膨胀。与其他过渡模式不同的是,J12270显示了低模式的两个实例:低软模式和低硬模式。执行X射线光谱分析,我们表明,较硬的成分,存在于低硬光谱,可能是有关的尾部的耀斑发射。这支持了这样的理解:耀斑机制独立于高到低模式转变。
2020-02-03 astro-ph.HE
Observations of Radio Magnetars with the Deep Space Network
深空网络(DSN)是一个全球性的射电望远镜阵列,支持美国宇航局的行星际航天器任务。当DSN天线不与航天器通信时,它们为进行射电磁星观测、在银河中心搜索新脉冲星以及其他脉冲星相关研究提供了宝贵的资源。我们描述了DSN的能力进行这些类型的观察。我们还介绍了使用澳大利亚堪培拉附近的DSN射电望远镜对三颗射电磁星PSR J1745-2900、PSR J1622-4950和XTE J1810-197以及过渡磁星候选者PSR J1119-6127进行观测的结果。
2019-02-27 astro-ph.HE
Gamma-ray Modes in a Transitional Pulsar
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学);Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
研究首个确认的过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038中的伽马射线模式,通过堆叠Fermi-LAT数据发现伽马射线与X射线反相关,与现有模型矛盾,鉴于伽马射线高模式射电更亮且可能无脉冲星风,推测GeV伽马射线中喷流发射占主导。
2026-07-15 astro-ph.HE
A NuSTAR Observation of the Gamma-Ray-Emitting X-ray Binary and Transitional Millisecond Pulsar Candidate 1RXS J154439.4-112820
我介绍了一个40千秒的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)的观察,最近确定的低光度X射线双星和过渡毫秒脉冲星(tMSP)的候选人1 RXS J154439.4-112820,这是与高能伽马射线源3FGL J1544.6--1125。该系统被检测到~30千电子伏的扩展相同的幂律谱和快速的大幅度变化在软X射线中观察到的两个通量水平之间。这些发现提供了进一步的证据,表明1 RXS J154439.4-112820与附近真正的tMSP PSR J1023+0038和XSS J12270-4859属于同一类天体,因此几乎可以肯定拥有一颗以低光度吸积的毫秒脉冲星。我还研究了长期的吸积历史1 RXS J154439.4-112820档案光学,紫外线,X射线,$γ$ -射线光变曲线覆盖过去$\sim$十年的基础上。在此期间,该源在所有波长上都保持着类似的通量水平,这表明它没有经历过长时间的非吸积射电脉冲星状态,但可能会在未来自发地经历这种状态转变。
2015-08-24 astro-ph.HE
A propeller scenario for the gamma-ray emission of low-mass X-ray binaries: The case of XSS J12270-4859
XSS J12270-4859是唯一的低质量X射线双星(LMXB),在费米-LAT域2FGL 1227.7-4853中提出了持久的伽马射线对应物。在这里,我们提出了最近的INTEGRAL观测的分析结果,旨在评估硬X射线发射的长期变化,从而吸积状态的稳定性。我们确认,源的行为作为一个持久的硬X射线发射器之间的2003年和2012年。我们提出XSS J12270-4859拥有一颗螺旋桨状态的中子星,我们详细研究了这种状态,开发了一个理论模型来重现相关的X射线和伽马射线特性。这个模型可以被理解为一个更一般的性质,代表一个可行的替代方案,LMXB可以出现作为伽马射线源。特别是,这可能适用于毫秒级脉冲星从由其磁场旋转提供动力的状态过渡到由物质进入提供动力的状态的情况,例如最近从过渡脉冲星PSR J 1023 +0038观察到的情况。虽然LMXB中典型NS的表面磁场比伴随高质量双星的中子星的更强磁场低四个数量级以上,但NS-LMXB系统中物质流被截断的半径要小得多。磁层界面的磁场在这个界面上要大几个数量级,因此,加速电子的功率也大。我们表明,冷却的加速电子人口发生主要是通过同步相互作用的磁场渗透的接口,并通过逆康普顿损失由于电子和同步光子之间的相互作用,他们发射。我们发现自同步康普顿过程可以解释XSS J12270-4859的高能现象。
2013-12-03 astro-ph.HE
Identification of the High-Energy Gamma-Ray Source 3FGL J1544.6-1125 as a Transitional Millisecond Pulsar Binary in an Accreting State
我们目前的X射线,紫外线和光学观测1RXS J154439.4 - 112820,最可能的对应物的非关联费米LAT源3FGL J1544.6 - 1125。光学数据揭示了快速的变化,这是吸积系统的一个特征。X射线表现出大幅度变化,其形式为两个不同通量水平之间的快速切换(约10 s内),这两个通量水平相差$\approx$ 10倍。详细的光学和X射线行为几乎与过渡毫秒脉冲双星PSR J1023 + 0038和XSS J12270 - 4859的吸积盘主导状态相同,它们也与$γ$射线源有关。基于现有的观测证据,我们得出结论,1RXS J154439.4 - 112820和3FGL J1544.6 - 1125是同一个对象,与X射线产生的间歇性低光度吸积到毫秒脉冲星和$γ$-射线来自吸积驱动的外流。1RXS J154439.4 - 112820只是第四个被确认的发射$γ$射线的低质量X射线双星系统,并且很可能偶尔经历转变为非吸积旋转动力脉冲星系统。
2015-04-16 astro-ph.HE
Discovery of UV millisecond pulsations and moding in the low mass X-ray binary state of transitional millisecond pulsar J1023+0038
PSR J1023+0038是一颗快速旋转的中子星,它有一颗低质量的双星伴星,伴星在射电脉冲星和低光度盘状态之间切换。在2013年,它过渡到目前的圆盘状态,并伴随着所有观测到的波长的增亮。在此状态下,PSR J1023+0038现在显示光学和X射线脉动,以及离散“低”和“高”模式之间的突然X射线亮度切换。连续射电辐射,表示外流,也存在,并在X射线低模式期间变亮。在这里,我们提出了一个同时的光学,紫外线(UV)和X射线运动包括开普勒($400-800$ nm),哈勃太空望远镜($180-280$ nm),XMM-牛顿($0.3-10$ keV)和NuSTAR($3 - 79$ keV)。我们表明,在UV波段的低和高亮度模式是严格同时与X射线模式和改变的UV亮度的$\sim25$ \%的一个因素上的一个更明亮的持久的UV组件。我们发现了强有力的证据,紫外脉冲($0.82\pm0.19$脉冲分数)在高模式,与X射线脉冲波形相似,使其成为第一个已知的紫外毫秒脉冲星。最后,我们发现,光学模式的变化发生同步的UV/X射线模式的变化,但光学模式相比,更高的频率。似乎有两个宽带发射分量:一个从无线电到近红外/光学,当第二个从光学到硬X射线的分量较暗时(反之亦然)。我们认为,这些组件跟踪吸积到中子星磁层(高能量高模式)与喷射的材料(低能量高模式)之间的开关。最后,我们提出,光学/UV/X射线脉动可以…
2021-02-25 astro-ph.HE
Probing X-ray emission in different modes of PSR J1023+0038 with a radio pulsar scenario
过渡中子星为我们研究磁性中子星的吸积物理提供了一个独特的实验室。PSR J1023+0038(J1023)是该类中研究最好的。在射电脉冲星的框架下,研究了J1023在活跃状态下的X射线光谱特性。我们模拟了X射线光谱在三种模式(低,高,耀斑)以及在静止,以限制发射机制和源参数。由假设的脉冲星辐射(热辐射和磁层辐射)加上激波分量形成的辐射模型,仅在高模中添加覆盖约30%的发射源的热致密吸收体就可以解释数据。覆盖率在燃烧模式中是相似的,因此不包括总的覆盖,并且在低模式中尽管有很大的不确定性也会减小。这为最近提出的小型脉冲星风星云(PWN)的概念提供了支持,PWN中的X射线和光学脉动是通过同步加速器激波辐射在非常近的距离(约100公里,相当于一个轻圆柱)产生的,类似PWN的区域与这个热吸收体有关。在低模式下,这个区域可能会扩大,脉动变得无法检测,覆盖率降低。
2019-08-27 astro-ph.HE
Fermi Observation of the transitional pulsar binary XSS J12270-4859
由于其吸积盘自2012年11月至12月期间消失,XSS J12270-4859最近被确认为除了PSR J1023+0038之外的另一个过渡毫秒脉冲星双星。我们已经进行了详细的分析费米大面积望远镜数据的二进制。虽然这两个光谱之前和之后的磁盘消失过渡很好地描述了一个指数截止的幂律,典型的费米的0.2-300 GeV的辐射,一个因子2通量减少有关的过渡检测。一个微弱的轨道调制被看到,但只能在过渡后的数据中检测到,与X射线发现的相同。在跃迁前的源的长期光变曲线中,可以看到3倍的通量变化。与J1023+0038的性质进行了比较,讨论了这些结果的意义。我们认为,由于调制是在轨道相位的X射线对齐,它可能是由于掩蔽的γ射线发射区的同伴。长期光变曲线变化的原因尚不清楚,因为源场还包含未识别的无线电或X射线源,不能排除它们的污染。对源场进行多波长观测将有助于通过检测来自场内源的任何相关通量变化来确定变化的起源。
2014-11-13 astro-ph.HE
Searching for $γ$-ray Counterparts to Very Faint X-Ray Transient Neutron Star binaries
极微弱X射线瞬变(VFXTs)是一组低亮度的X射线双星,其爆发时的峰值X射线亮度仅为10 $^{34}$ -10 $^{36}$ erg\,s $^{-1}$。利用\it费米伽玛射线空间望远镜(LAT)的$γ$射线数据,我们研究了它们可能含有旋转驱动的微扰星,或者更具体地说是过渡毫秒微扰星(MSP)的性质。在40多个已知的VFXTs中,我们选择了12个中子星系统。我们分析了0.2- 300 GeV能量范围内12个VFXTs的LAT数据,但没有发现任何可能被{ \it Fermi}探测到的对应物。我们得到了12个光源的光度上限。虽然到源的距离在很大程度上是不确定的,但上限与两个过渡系统PSR J1023 $-$ 0038和XSS J12270 $-$ 4859的亮度相当。从我们的研究中,我们得出结论,在$γ$射线中没有发现任何证据表明某些VFXTs可能包含旋转动力MSP(或过渡MSP系统)。
2018-04-28 astro-ph.HE
Coordinated X-ray, Ultraviolet, Optical, and Radio Observations of the PSR J1023+0038 System in a Low-mass X-ray Binary State
PSR J1023+0038双星系统包含一颗中子星和一颗低质量的主序星。它在一年的时间尺度上切换状态,作为一个食射电毫秒脉冲星和一个低质量的X射线双星。我们提出了PSR J1023+0038在其最近的低质量X射线二元态的多波长观测活动。两次长时间的XMM-牛顿观测表明,该系统大约70%的时间处于$\approx$ $3\times10^{33}$ erg/s X射线光度模式,如Archibald等人(2014)所示,表现出相干的X射线脉动。这种发射穿插着频繁的低通量模式间隔与$\approx$ $5\times 10^{32}$ erg/s和零星的耀斑达到$\approx$ $10^{34}$ erg/s,没有模式显示出显着的X射线脉动。三种通量模式之间的切换发生在10秒量级的时间尺度上。在紫外线和光学,我们观察到偶尔的强烈耀斑与X射线中观察到的一致。我们的无线电定时观测表明,在脉冲星周期的任何三个X射线模式,可能是由于完全淬火的无线电发射机制的吸积流没有脉动。无线电成像检测到PSR J1023+0038的高度可变的平谱连续发射,与弱喷流样外流的起源一致。我们的并发X射线和无线电连续数据集没有表现出任何相关的行为。我们目前的观测证据承担定性相似的行为预测的一些现有的螺旋桨和被困盘吸积模型,虽然没有一个可以完全解释这个系统的丰富的现象学的各个方面。
2015-04-17 astro-ph.HE
Millisecond pulsars phenomenology under the light of graph theory
本研究利用最小生成树分析双星毫秒脉冲星群体,有效区分蜘蛛脉冲星等类别,提出新候选体分类,并引入快速定位算法以缩小关键参数搜索空间。
2024-10-17 astro-ph.HE
X-ray variability of transitional millisecond pulsars: a faint, stable and fluctuating disk
过渡毫秒双星(tMSP)是在过去十年中出现的一类独特的中子星,处于吸积和旋转动力现象之间的十字路口。在它们的(亚发光)吸积盘状态下,X射线光度为$10^{33}-10^{34}$ erg s $^{-1}$,它们在两种不同的X射线模式之间快速切换:盘高(DH)和盘低(DL)状态。我们提出了一个系统的XMM-牛顿和钱德拉分析的非周期性X射线变异的所有三个目前已知的tMSP,主要集中在他们的磁盘状态和分离DH和DL模式。我们报告发现平顶宽带噪声的DH状态的其中两个,与2.8 mHz(PSR J1023+0038)和0.86 mHz(M28-I)的断裂频率。我们认为,最低的频率变化是类似于在硬态的吸积盘X射线双星,在典型的光度至少2个数量级高于tMSP。我们发现在DH状态1赫兹左右,不典型的硬态X射线二进制文件,分数均方根振幅接近30%的强烈变化。我们讨论了我们的结果,并使用它们来约束吸积盘的属性,假设X射线的变化是由质量吸积率的波动产生的,并且破裂频率对应于盘的内边缘处的粘性时标。在这种情况下,我们发现,新发现的断裂频率是大致一致的光盘截断接近光圆柱体与$\dot{M}\simeq10^{13}-5\times10^{14}$ g的$^{-1}$和粘度参数$α\gtrsim$ 0.2。
2022-03-15 astro-ph.HE
Timing Observations of PSR J1023+0038 During a Low-Mass X-ray Binary State
过渡毫秒脉冲星(tMSP)在大约多年的时间尺度上在旋转动力的射电毫秒脉冲星(RMSP)和吸积动力的低质量X射线双星(LMXB)状态之间切换。tMSP提出了几个问题,涉及到在LMXB状态下的吸积流的性质以及导致状态切换的机制。PSR J 1023 +0038(处于LMXB状态)相干X射线脉动的发现为我们提供了第一次进行定时观测的机会,并将中子星在此状态下的自旋变化与RMSP状态下测得的自旋下降进行比较。而LMXB状态下的X射线脉动可能表明,一些物质正在吸积到中子星的磁极帽上,无线电连续观测表明存在外流。喷射出的流入物质的比例尚不清楚,但它可能比到达中子星表面的物质大得多。定时观测可以测量中子星上的总力矩。我们在过去2.5年的LMXB状态中对PSR J1023+0038的9个XMM-牛顿观测进行了相位连接,以建立自旋演化的精确测量。我们发现,LMXB的平均自旋下降速率比RMSP状态下确定的速率(-2.39x10 ^-15 Hz s-1)快26.8+/-0.4%。这表明,负的角动量贡献(偶极磁制动和外流)超过了正的(吸积物质),并表明脉冲星风继续在很大程度上未经修改的水平上运行。我们讨论的背景下,可能的吸积模型,这种紧密的观测约束的影响。
2016-10-05 astro-ph.HE
The transitional millisecond pulsar IGR J18245-2452 during its 2013 outburst at X-rays and soft gamma-rays
IGR~J18245--2452/PSR J1824--2452I是一颗罕见的过渡吸积毫秒X射线脉冲星,它显示了旋转驱动的射电脉冲和吸积驱动的X射线脉冲之间状态转换的直接证据,被称为过渡吸积毫秒X射线脉冲星。IGR~ J 18245--2452是迄今为止唯一一颗表现出完整吸积情节的过渡脉冲星,其X射线光度达到了$\sim10^{37}$ ~erg~s $^{-1}$,允许其在2013年被INTEGRAL发现。在本文中,我们报告了2013年爆发时IBIS/ISGRI和INTEGRAL上的两个JEM-X监测器收集的数据的详细分析。我们利用一些互补的数据获得的仪器上XMM牛顿和雨燕,以执行平均宽波段光谱分析的源的能量范围为0.4 - 250千电子伏。我们已经发现,这是最困难的吸积毫秒X射线天体的光谱。我们改进了星历表,现在有效的整个爆发,并报告检测脉冲发射高达$\sim60$ keV的ISGRI($10.9 σ$)和费米/GBM($5.9 σ$)带通。在$\sim25\ μ$ s水平上,ISGRI和费米GBM 20 - 60 keV脉冲轮廓的对准是一致的。我们比较了在软X射线与\xmm \的软\gr射线的脉冲轮廓,并导出了基波和一次谐波的脉冲分数,以及基波的时间滞后,直到$150\ μ$ s,作为能量的函数。我们报告的热核X射线爆发探测与\Integ,并使用以前的I型X射线爆发的属性,我…
2017-04-25 astro-ph.HE
Discovery of the variable optical counterpart of the redback pulsar PSR J2055+1545
本文发现红背毫秒脉冲星PSR J2055+1545的可变光学对应体,通过多波段光变曲线、光谱与径向速度建模约束双星参数,并提出其未来可能成为过渡型毫秒脉冲星。
2025-02-18 astro-ph.HE
Detection of giant pulses from the transitional millisecond pulsar J1227$-$4853
National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research(国家射电天文中心,塔塔基础研究所);Space Science Division, U.S. Naval Research Laboratory(空间科学处,美国海军研究实验室);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文学系乔德雷尔银行天体物理学中心)
利用升级后的巨米波射电望远镜数据,首次探测到过渡型毫秒脉冲星J1227$-$4853的巨脉冲,分析其特性,发现与其他毫秒脉冲星类似,还发现活动增强时巨脉冲率变化及与快速射电暴可能的相似性。
2026-07-07 astro-ph.HE
Precise optical timing of PSR J1023+0038, the first millisecond pulsar detected with Aqueye+ in Asiago
我们报告的第一个检测的光学毫秒脉冲星的快速光子计数器Aqueye+在Asiago。这是对在国家伽利略望远镜上用SiFAP获得的PSR J1023+0038毫秒脉动探测的独立确认。我们于2018年1月在哥白尼望远镜上使用Aqueye+观测了过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038。探测到了非常显著的脉动。旋转周期与从X射线星历表推断的值一致,而升交点的通过时间与使用X射线轨道周期预测的值相差$11.55 \pm 0.08$ s。在几天的基线上导出独立的光学定时解决方案,其在脉冲相位上具有$\sim 0.007$的精度(在时间上为$\sim 12$ $μ$ s)。需要这种精度来推导出脉冲星的精确相干定时解决方案,并使用未来的X射线和光学同步观测来搜索光学和X射线脉冲之间可能的相移。
2019-03-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
No Measurable Changes in Radio and X-ray Emission Surrounding Glitches in the Young Pulsar PSR J2229+6114
McGill University(麦吉尔大学);Trottier Space Institute, McGill University(麦吉尔大学特罗蒂尔空间研究所);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);ASTRON, 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)
本文通过CHIME观测分析PSR J2229+6114四个glitch事件,发现其X射线和无线电发射无显著变化,与高磁场脉冲星的glitch后活动形成对比,支持高磁场脉冲星与磁星之间的过渡模型。
2026-09-03 astro-ph.HE
Short-term variability of the transitional pulsar candidate CXOU J110926.4-650224 from X-rays to infrared
该研究通过多波段同步观测刻画候选 tMSP CXOU J110926.4-650224 的光学与近红外短期变率,揭示其与 X 射线模式切换相关,并约束了吸积盘发射线及伴星光谱型。
2024-09-18 astro-ph.HE
The permanent ellipticity of the neutron star in PSR J1023+0038
毫秒脉冲星具有椭圆率,即围绕其自旋轴的不对称质量分布,可以发射连续的引力波,这是迄今为止尚未探测到的。一种间接的方法来推断这种波是估计波的贡献,以自旋的脉冲星的速度。过渡脉冲星PSR J1023+0038是这一目的的理想和独特之处,因为它是唯一一颗在吸积和非吸积状态下都测量到自旋下降率的毫秒脉冲星。在这里,我们推断,从我们的形式主义的基础上完整的扭矩预算方程和脉冲星磁层起源观测到的$γ$ -射线在两个国家,PSR J 1023 +0038应发射引力波由于永久椭圆的脉冲星。形式主义还以自洽的方式解释了这个来源的其他一些主要观察方面。作为一个例子,我们的形式主义自然推断吸积盘渗透到脉冲星磁层,并解释所观察到的X射线脉动吸积状态下使用标准和公认的方案。这反过来又推断出在吸积状态下更大的脉冲星自旋下降功率,在我们的形式主义中,这解释了在这种状态下观察到的更大的$γ$射线发射。探索PSR J 1023 +0038的参数值的宽范围内,并不假设在吸积状态下的恒星椭圆率的额外来源,我们发现在$(0.92-1.88)\times10^{36}$ g cm $^2$的范围内的脉冲星的错位质量四极矩,这意味着$(0.48-0.93)\times10^{-9}$的椭圆率范围。
2020-08-04 astro-ph.HE gr-qc
Optical Study of TRAPUM Pulsars and Modelling of the Redbacks: PSR J1036$-$4353 and PSR J1803$-$6707
The University of Manchester(曼彻斯特大学);National Astronomical Research Institute of Thailand(泰国国家天文研究所);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所-卡利亚里天文台);Michigan State University(密歇根州立大学);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University College Cork(科克大学学院);Heidelberg University(海德堡大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
TRAPUM项目通过光学观测发现两颗红背伴星,并利用不同辐射模型拟合其光变曲线,揭示辐射能量沉积在恒星光球深处。
2025-12-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the ellipticity of millisecond pulsars with observed spin-down rates
一颗自转轴不对称的中子星(NS)可以发出连续的引力波(GW)信号。射电毫秒双星和吸积射电毫秒双星的自旋频率及其分布提供了GW辐射的证据,是探测高频GW信号的理想探针。一般认为,MSPs起源于回收过程,在这个过程中,NS从施主星吸积了物质和角动量。吸积物质将被固定在南北地壳深部的赤道压缩磁场带限制在极帽区,形成“磁山”。假设包括PSR J1023+0038在内的三个过渡性MSPs的自旋下降速率是吸积力矩、螺旋桨力矩和GW辐射力矩的组合贡献,本文试图用观测到的自旋下降速率来约束MSPs的椭圆率.假设NS的一些规范参数,三个过渡MSP和10个redback的椭圆度估计为$ε=(0.9-23.4)\times 10^{-9}$。三种过渡型MSP的电介电常数均在$η=(1.2-15.3)\times 10^{-31}~\rm s$范围内,与吸积率呈理想的幂律关系。这些源发出的GW信号的特征应变($h_{\rm c}=(0.6-2.5)\times10^{-27}$)明显超出了aLIGO的灵敏度范围。我们希望像爱因斯坦望远镜这样的第三代GW探测器可以在未来捕获来自这些源的GW信号。
2020-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-Ray Studies of Redbacks
本文研究红背食毫秒双星的X射线性质。它们是介于吸积的低质量X射线双星和绕白矮星运行的毫秒双星之间的过渡系统,因此它们的伴星是非简并的,几乎充满了罗氏瓣。X射线的光度似乎与伴星对着的脉冲星天空的比例成比例,这表明激波区域并不比伴星大得多,这一点得到了轨道光变曲线模型的支持。典型的X射线光子谱指数为$\sim 1$,假设激波大小与伴星的罗氏波瓣横截面相当,典型的0.3-8 keV X射线效率为10%。我们提出了一个概述以前的调查,并提出了新的观察两个redbacks,钱德拉观察PSR J1628 $-$ 3205和XMM牛顿观察PSR J2129 $-$ 0429。后者显示出明显的双峰轨道光变曲线,非热通量的变化因子为$\sim 11$,峰值在轨道相位0.6和0.9附近。我们认为伴星的磁场在红背星双星内激波的X射线发射中起着重要的作用。
2015-02-25 astro-ph.HE