He star evolutionary channel to intermediate-mass binary pulsar PSR J1802-2124
中等质量双星双星(IMBPs)具有相对长的自转周期(10 - 200 ms)和质量较大的($\ga 0.4 M_{\odot}$)白矮星(WD)伴星。最近,在IMBP PSR J1802-2124中对脉冲星和WD进行了精确的质量测量。脉冲星的低质量、WD的高质量、中等长的自转周期和紧轨道等特征表明该系统经历了一种特殊的形成机制。在这项工作中,我们试图模拟PSR J1802-2124的详细进化历史。我们认为,一个由中子星(NS,质量为$1.3 M_{\odot}$)和He星(质量为$1.0 M_{\odot}$)组成的双星系统,初始轨道周期为0.5 d,可能是PSR J 1802 -2124的祖先。一旦氦星溢出其洛希瓣,富氦物质以相对较高的$\sim 10^{-7}-10^{-6} M_{\odot}\,\rm yr^{-1}$速率转移到NS上,该速率明显高于爱丁顿吸积速率。在辐射压力的作用下,大量的转移物质从NS附近喷出,导致温和再循环脉冲星的诞生。我们的模拟结果与PSR J1802-2124的观测参数一致。因此,我们认为,NS + He星的演化通道可能是负责形成大多数IMBPs的轨道周期$\la 3 \rm d$。
2011-05-08 astro-ph.HE
Irradiated but not eclipsed, the case of PSR J0610-2100
本文报道了黑寡妇脉冲双星J 0610 $-$ 2100的射电计时观测及其伴星的光学观测。无线电定时观测将定时基线延长到16年,并揭示了轨道周期导数的边缘检测,但它们没有显示出其他黑寡妇星所看到的轨道变化的显著证据。此外,在310 - 2700兆赫的观测频率下,没有观测到日食。光学VRI光变曲线被轨道周期调制,在伴星的上合点达到最大亮度$V=26.8$、$R=25.4$和$I=23.8$,证实伴星受到脉冲星的照射。模拟光变曲线表明,伴星可能没有填满它的洛希瓣,而有一个中等的倾角($i > 54\degr$)。我们发现伴星被照射的半球有异常低的温度和低的照射。我们调查的无线电日食PSR J 0610 -2100和其他黑寡妇系统的关系,他们的二,脉冲星,和同伴的属性。我们还讨论了PSR J 0610 -2100的脉冲星定时阵列观测,旨在检测纳赫兹引力波的适用性。
2022-03-14 astro-ph.HE
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
PSR J0952-0607: The Fastest and Heaviest Known Galactic Neutron Star
我们描述了“黑寡妇”脉冲星PSR~ J 0952 $-$ 0607的伴星的射电望远镜分光光度和成像,它是银河系圆盘中已知旋转最快的中子星(NS)。这颗伴星在最小亮度时非常微弱,这给观测带来了挑战,但我们已经测量了它的光变曲线,并获得了它轨道上被照亮的“白天”部分的径向速度。模型拟合表明系统倾角$i=59.8\pm 1.9^\circ$和脉冲星质量$M_{NS} = 2.35\pm 0.17 M_\odot$,这是迄今为止发现的最大测量质量。模型的不确定性很小,因为加热并不极端;伴星位于其洛希瓣内,一个简单的直接加热模型提供了最佳拟合。如果NS开始于一个典型的脉冲星诞生质量,几乎$1 M_\odot$已经吸积;这可能与特别低的固有偶极子表面场有关,估计为$6\times 10^7$ G。结合对其他黑寡妇和红背彗星的再分析,我们发现在$1σ$ $(3σ)$置信度下,最大NS质量的最小值为$M_{\rm max} > 2.19 M_\odot$ $(2.09 M_\odot)$。这是$\sim 0.15 M_\odot$比通过无线电Shapiro延迟技术测量的白矮星脉冲星双星所暗示的$M_{\rm max}$的下限重。
2022-07-11 astro-ph.HE
Strange star equation of state fits the refined mass measurement of 12 pulsars and predicts their radii
有三类恒星的质量在最近被精确地发现:(1)其中两种使用了夏皮罗延迟,这是可能的,因为它的伴侣很重,所以GR光弯曲:PSR J1614-2230和PSR J1903+0327(2)六颗食星,使用数值罗氏叶几何;(3)3颗恒星的光谱方法被使用,实际上这三颗恒星的质量和半径都是估计出来的。利用修正的Richardson势进行大色(N_c)展开,结合夸克质量的密度依赖性,从而实现了手征对称性的恢复,得到了符合所有观测质量的致密奇异星.
2013-03-08 astro-ph.HE
X-Ray Observations of Black Widow Pulsars
本文描述了对五颗短轨道周期($P_B < 1$天)、发射$γ$射线的毫秒双星的首次X射线观测。其中四颗,即PSR J 0023 +0923、J1124 $-$ 3653、J1810+1744和J2256 $-$ 1024,是“黑寡妇”脉冲星,与质量为$\ll0.1 M_{\odot}$的简并伴星,其中三颗表现出射电日食。第五个源,PSR J2215+5135,是一个食“红背”,有一个近罗什瓣填充$\sim$ 0.2太阳质量的非简并伴星。数据是使用\textit{Chandra X-Ray Observatory}采集的,涵盖了每颗脉冲星的完整双星轨道。两颗双星,PSR J2215+5135和J2256 $-$ 1024,显示出显著的轨道变化,而PSR J1124 $-$ 3653显示出边缘的轨道变化。这三颗恒星的光变曲线都有X射线通量极小值,与射电日食的相位相一致。这种现象是一致的intrabinary冲击发射解释的X射线。另外两个样本(PSR J0023+0923和J1810+1744)较暗,未显示出我们在这些数据中可检测到的水平的变异性。所有五个光谱与三个单独的模型:幂律模型,黑体模型,和一个组合模型与幂律和黑体组件。优选的光谱拟合产生幂律指数,范围从1.3至3.2和黑体温度在数百eV。PSR J2215+5135的光谱显示了一个显著的硬X射线成分,具有大量的2 keV以上的计…
2013-10-10 astro-ph.HE
Evolutionary tracks of millisecond pulsars with low-mass companions
本文研究具有主序星或演化伴星的双星系统中毫秒射电双星的演化。Kluenniak,Czerny & Ray(1992)描述了非吸积双星系统与“食”毫秒双星的演化,他预测像Terzan 5 PSR 1744- 24 A这样的系统将来会成为吸积低质量X射线双星,而PSR 1957+20可能会蒸发它的伴星。在目前的文件中提出的模型给出了类似的结果,这两个对象,并允许获得不同的进化轨迹的毫秒星系与低质量的同伴(黑寡妇)。我们的研究结果表明,许多黑寡妇系统的性质可以解释为一个消融阶段持续数亿年。这些源中的一些可能在相当的时间内重新获得罗氏瓣接触,并成为LMXB。
2015-03-19 astro-ph.HE
Studying the black widow pulsars PSR J0312$-$0921 and PSR J1627$+$3219 in the optical and X-rays
Ioffe Institute(约费研究所);American Association of Variable Star Observers(美国变星观测者协会)
针对轨道周期2.34和3.98小时的黑寡妇脉冲星PSR J0312$-$0921和PSR J1627$+$3219,通过多波段测光与存档X射线数据分析,首次光学识别并估算其系统参数,揭示伴星特性及X射线暗淡原因。
2025-11-13 astro-ph.HE
Discovery, Timing, and Multiwavelength Observations of the Black Widow Millisecond Pulsar PSR J1555-2908
我们报道了PSR J1555-2908的发现,它是一颗5.6小时双星系统中的1.79毫秒射电和伽马射线脉冲星,最小伴星质量为0.052 $M_\odot$。这颗快速而充满活力的($\dot E = 3 \times 10^{35}$ erg/s)毫秒脉冲星在费米LAT巡天观测中首次被发现为伽马射线点源。在费米误差区的陡谱射电点源的引导下,我们用首次发现脉动的绿岸望远镜在820 MHz进行了搜索。最初的无线电脉冲定时观测提供了足够的信息,种子搜索伽玛射线脉动的LAT数据,从中我们得到一个完整的费米任务有效的定时解决方案。除了射电和伽马射线脉动的发现和定时,我们还使用NICER搜索了X射线脉动,但没有检测到显著的脉动。我们还获得了时间序列的r波段测光,表明强烈加热的伴星的脉冲星风。在伴星的下合过程中,被加热的伴星吹出的物质遮蔽了820 MHz的无线电脉冲约10%的轨道,这是其洛希瓣对向角的两倍。
2022-02-10 astro-ph.HE
Optical detection of the black widow binary PSR J2052+1219
利用墨西哥圣佩德罗马蒂尔国家天文台2.1米望远镜对黑寡妇双星毫秒脉冲星J2052+1219进行了直接成像观测。观测结果表明,该脉冲星的位置和周期P = 2.752h,与射电授时得到的脉冲星坐标和轨道周期一致。这使我们能够将它与脉冲星的双星伴星相鉴别。我们重现光变曲线的源建模的同伴加热的脉冲星和占从无线电数据获得的系统参数。因此,我们独立估计到系统的距离为3.94(16)kpc,这与色散测量距离一致。伴星的大小为0.12-0.15 Rsun,接近填满它的洛希叶。它有一个表面温度之间的差异约3000 K面对脉冲星和背面。我们总结了在光学中研究的所有黑寡妇系统的特性,并将它们与从我们的观测中获得的PSR J2052+1219参数进行了比较。
2019-09-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray and optical observations of the millisecond pulsar binary PSRJ1431-4715
本文通过 XMM-Newton 和 ULTRACAM 对毫秒脉冲星双星 PSR J1431-4715 进行首次 X 射线与光学多波段观测,揭示其 X 射线辐射主要源于脉冲星磁层同步曲率辐射,并测定轨道倾角、距离及伴星参数,证实其 redback 身份且倾向于重中子星。
2024-09-03 astro-ph.HE
The Quasi-Roche lobe overflow state in the evolution of Close Binary Systems containing a radio pulsar
我们研究了由一颗正常的中等质量施主星和一颗中子星组成的密近双星系统的演化。我们考虑模型,包括辐射反馈和蒸发。这些非标准成分深刻地改变了这些二元体的传质阶段。虽然忽略辐照反馈的模型经历连续的、长期的传质事件,但包括这些效应的模型经历了许多传质和分离的循环。在质量转移过程中,系统应该表现为低质量X射线双星(LMXB),而当分离时,它们表现为射电双星。我们发现,在这些阶段辐照模型是在罗氏波瓣溢出(RLOF)状态或准RLOF状态。类RLOF星的半径比它的洛希瓣稍小。值得注意的是,这些条件是达到轨道周期和捐助者的质量值在相应的范围内的家庭的二进制无线电双星被称为“redbacks”。因此,红背伴星应该是准RLOF星。我们表明,红背系统PSR J1723-2837的特点占这些模型。在每一个质量转移周期中,这些系统应该从LMXB切换到时间尺度为\sim百万年的二元射电脉冲星状态。然而,最近有越来越多的证据表明,系统在更短的人类时间尺度上切换。这应该与中子星周围吸积盘的不稳定性和/或射电抛射有关,仍然要包括在具有准RLOF状态作为一般条件的模型中。
2014-10-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Optical Study of TRAPUM Pulsars and Modelling of the Redbacks: PSR J1036$-$4353 and PSR J1803$-$6707
The University of Manchester(曼彻斯特大学);National Astronomical Research Institute of Thailand(泰国国家天文研究所);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所-卡利亚里天文台);Michigan State University(密歇根州立大学);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University College Cork(科克大学学院);Heidelberg University(海德堡大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
TRAPUM项目通过光学观测发现两颗红背伴星,并利用不同辐射模型拟合其光变曲线,揭示辐射能量沉积在恒星光球深处。
2025-12-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of millisecond pulsars with CO white dwarf companions - I. PSR J1614-2230: Evidence for a neutron star born massive
最近发现的一颗2兆太阳的毫秒脉冲双星(Demorest et al. 2010)不仅对高密度核物质的状态方程有重要影响,而且提出了一个有趣的问题,即中子星PSR J1614-2230是否生来就有质量。这个答案对于理解核心坍缩超新星中中子星的形成至关重要。此外,这个系统提出了关于祖先双星的性质以及它在质量交换X射线阶段如何演变的有趣问题。在本文中,我们讨论了PSR J1614-2230的祖先进化。我们已经进行了详细的恒星演化建模的中等质量的X射线双星经历的情况下A Roche瓣溢出(RLO)和应用的分析参数化计算的结果,无论是一个共同的信封演变或高度超爱丁顿各向同性再发射模式。我们发现PSR J1614-2230系统的形成有两种可能性:一种可能是它包含一颗2.2-2.6 M太阳的巨施主星,并通过一个共同的包层和旋入相演化而来;另一种可能是它起源于一颗4.0-5.0 M太阳的主序施主星的密近双星系统,并通过事例A RLO演化而来。我们的结论是,中子星出生时的质量必须分别为~1.95 M_sun或1.7+-0.15 M_sun,这大大超过了以前发现的射电脉冲星系统中的中子星出生质量。根据恒星演化和爆炸模型对中子星诞生质量的估计,我们认为PSR J 1614 -2230的起源星可能大于20 M太阳。
2011-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
PSR J2322$-$2650 -- A low-luminosity millisecond pulsar with a planetary-mass companion
本文介绍了在高时间分辨率宇宙巡天南段发现的一颗双星毫秒脉冲星(MSP)PSR J2322 $-$ 2650。该系统包含一颗3.5毫秒的脉冲星和一颗$\sim10^{-3}$ M $_{\odot}$伴星,它们在7.75小时的圆形轨道上运行。在帕克斯和洛弗尔望远镜的后续观测已经导致了天体测量和自旋参数的精确测量,包括周期导数,时间视差和自行。PSR J2322 $-$ 2650的视差为$4.4\pm1.2$ mas,因此推断距离为$230^{+90}_{-50}$ pc,使该系统成为光学研究的候选系统。我们已经用凯克望远镜在一个$R$波段的观测中,在射电位置探测到了一个$R\approx26.4$等的源,这与我们所期望的伴星的黑体温度是一致的,如果它充满了它的洛希瓣的话。PSR J2322 $-$ 2650的固有周期导数是已知的最低值之一,$4.4(4)\times10^{-22}$ s s $^{-1}$,这意味着低表面磁场强度,$4.0(4)\times10^7$ G。它的平均射电通量密度为160 $μ$ Jy,加上距离意味着它的射电光度是有史以来测量到的最低的,$0.008(5)$ mJy kpc $^2$。银河系中这些系统的推断人口可能是非常重要的,这表明这是一个共同的MSP进化路径。
2017-12-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Timing stability of black widow pulsars
我们研究了三个黑寡妇双星的时间稳定性,包括它们的长期自旋演化和短期轨道稳定性。最初发现的两个黑寡妇脉冲星系统(PSR B 1957 +20和J 2051 $-$ 0827)的不稳定定时行为和射电日食被认为是这类脉冲星的代表。在过去的十年里,随着几个新的黑寡妇系统加入到这个群体中,现在有几个已知的系统没有显示这些典型的轨道变化或射电日食。我们使用7 $-$ 8年的观测,从四个欧洲脉冲星定时阵列望远镜的PSR\,J0023 +0923,J2214+3000和J2234+0944的时间解决方案,并确认,这些系统中的两个没有表现出任何显着的轨道变化,在我们的观测时间跨度,无论是在长期或轨道参数。第三个脉冲星PSR J0023+0923的轨道变化,我们讨论的时间解决方案的影响。我们的结果,从长期的时间,这些卫星提供了几个新的或改进的参数相比,早期的作品。我们讨论了我们的结果,关于这些的稳定性,和黑寡妇的稳定性一般,在上下文中的二进制参数,并讨论潜在的罗什叶填充因子的伴星是这些系统的稳定性指标。
2020-03-23 astro-ph.HE
Properties and Evolution of the Redback Millisecond Pulsar Binary PSR J2129-0429
PSR J2129-0429是一颗“红背”食毫秒脉冲星双星,有着异常长的15.2小时轨道。它是由绿岸望远镜在一次有针对性的搜索未识别的费米伽马射线源时发现的。这颗脉冲星的伴星在光学上是明亮的(平均$m_R = 16.6$等),使我们能够为这样的系统构建最长的基线光度数据集。我们提出了十年的档案和新的测光的同伴从线性,CRTS,PTF,帕洛玛60英寸,和LCOGT。使用Palomar 200英寸上的双光束摄谱仪进行的径向速度光谱学表明,脉冲星质量很大:$1.74\pm0.18 M_\odot$。这颗G型脉冲星的伴星质量为$0.44\pm0.04 M_\odot$,是已知最重的红背伴星之一。目前,它是95%的罗切叶填充,只有轻微的脉冲星照射。我们确定了一个明确的13.1毫等年$^{-1}$长期下降的平均幅度的同伴,以及较小规模的变化的光学光变曲线的形状。此行为可指示同伴正在冷却。双星演化计算表明,PSR J2129-0429的轨道周期几乎正好在系统之间的分叉周期,这些系统收敛到更紧的轨道,如黑寡妇和红背星,而那些系统则发散到更宽的脉冲星-白矮星双星。它的最终命运可能取决于它是否会经历未来的质量转移和增加照射。
2015-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor neutron stars of the lightest and heaviest millisecond pulsars
最近对两颗毫秒双星PSR J 1614 -2230和PSR J 0751 +1807的质量测量结果分别为M=1.97+/-0.04 Msun和M= 1.26 +/-0.14 Msun,表明这类天体的质量范围很广,而且可能也是核塌缩超新星中诞生的中子星的质量范围很广。从零年龄主序双星阶段出发,考虑PSR J1614-2230和PSR J 0751 +1807形成前演化阶段的差异,推断它们的出生质量。利用双星演化的模拟,我们重建了导致PSR J1614-2230和PSR J 0751 +1807形成的演化轨迹。我们详细分析了中/低质量X射线双星中由于物质吸积而导致的自旋演化。我们考虑两个状态方程的致密物质,一个纯核子物质和其他一个包括高密度软化由于超子的出现。利用广义相对论中的定常和轴对称恒星组态,以及最近提出的磁矩模型和观测激发的磁场衰减定律。中子星PSR J 0751 +1807和PSR J1614-2230的估计出生质量分别可能低至1.0 Msun和高达1.9 Msun。这些值弱依赖于状态方程和假设的磁场模型及其吸积引起的衰减。再生中子星的前身中子星的质量跨度很大,从1.0 Msun到1.9 Msun。包括可能与PSR J 0751 +1807相关的缓慢Roche叶分离阶段的影响,将使质量下限更低。一个关于核心坍缩超新星的现实理论应该可以解释这个大范围的质量。
2015-12-31 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Evidence of intra-binary shock emission from the redback pulsar PSR J1048+2339
我们提出的4.66毫秒红背脉冲星PSR J1048+2339的同时多波长观测。我们用甚大望远镜(VLT)进行了相位分辨光谱学研究,寻找残余吸积盘或双星内激波发射的特征,限制伴星径向速度半振幅($K_2$),并估计中子星质量($M_{\rm NS}$)。使用FORS 2-VLT中分辨率光谱,我们测量了一个伴星的速度$291 < K_2 < 348$ km s $^{-1}$和一个二进制的质量比$0.209 < q < 0.250$。结合我们对$K_2$和$q$的结果,我们将中子星和伴星的质量分别约束为$(1.0 < M_{\rm NS} < 1.6){\rm sin}^{-3}i\,M_{\odot}$和$(0.24 < M_2 < 0.33){\rm sin}^{-3}i\,M_{\odot}$,其中$i$是系统倾角。H $α$发射线的多普勒图在伴星的预期位置处显示出一个斑点特征,在靠近内拉格朗日点处显示出一个扩展的亮点。我们解释这种扩展的发射作为脉冲星相对论风和离开伴星的物质之间的相互作用产生的二元内冲击的效果。第二颗恒星的质量损失可能是由于罗氏瓣溢出或其外层被高能脉冲星风烧蚀。相反,我们没有发现吸积盘的证据。我们报告的结果SRT和LOFAR同时无线电观测在三个不同的频率(150 MHz,336 MHz,和1400 MHz)。在我们的搜索中没有发现脉冲无线电信号。这可能是由于闪烁…
2021-03-10 astro-ph.HE
Timing of a Young Mildly Recycled Pulsar with a Massive White Dwarf Companion
我们报告的时间观测最近发现的脉冲双星PSR J1952+2630使用阿雷西博天文台。这颗20.7毫秒的脉冲星在一个9.4小时的轨道上,有一颗大质量的白矮星伴星,M_WD > 0.93 M_太阳。我们提出,第一次,相位相干定时解决方案,精确的自旋,天体测量,开普勒轨道参数。这表明PSR J1952+2630的特征年龄为7700万年,比任何其他回收的脉冲星-质量WD系统年轻一个数量级。我们得出一个上限的真实年龄的系统50万年。我们研究PSR J1952+2630的形成,使用从一个裸露的氦星到中子星的质量转移过程的详细建模后,一个共同的信封阶段(案例BB罗氏瓣溢出)。从我们的祖先系统的建模,我们约束的吸积效率的中子星,这表明一个值之间的100和300%的爱丁顿吸积极限。我们提出了一个可能的氧-氖-镁WD同伴的化学结构的数值模型。此外,我们还计算了PSR J 1952 +2630的过去和未来自旋演化,直到系统在3.4 Gyr左右由于引力波发射而合并。虽然我们在时间分析中没有检测到相对论效应,但我们表明,在未来10年的持续观测中,一些这样的效应将变得可测量;因此PSR J1952+2630有可能作为引力理论的测试平台。
2013-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Variable Heating and Flaring of Three Redback Millisecond Pulsar Companions
我们正在监测建立和假定的红背毫秒光谱仪(MSP)的时间序列测光,重复覆盖其5-6小时轨道光变曲线在$r^{\prime}$或$R$。在月的时间尺度上,PSR J1048+2339和XMMU J083850.38 $-$ 282756.8在伴星的加热侧表现出类似的$\approx0.3$等变化。然而,加热光变曲线很少是对称的,这表明脉冲星风产生的双星内激波除了是可变的之外,还存在偏斜,或者改变伴随通道脉冲星风固有的磁场。除了这种可变的加热,还有长寿命的耀斑状态,增加了额外的0.5等的亮度,在$\approx10$分钟的时间尺度上的变化。这些耀斑似乎也起源于伴星的加热侧,而“夜晚”侧的亮度保持相对稳定。PSR J1628 $-$ 3205的活动性稍弱,它的光学光变曲线主要是潮汐畸变(椭球调制),尽管它也显示出由于移动的磁场或迁移的星点而导致的可变和不对称加热的证据。这些影响挫败了从红背MSP的光学光变曲线导出系统参数(诸如倾斜角和罗氏瓣填充因子)的任何努力。我们还报告了PSR J1048+2339的两个钱德拉X射线观测结果,它们显示出强烈的轨道调制,可能是由于沿双星内激波的光束,以及第三个观测结果主要是由耀斑引起的。在0.3-8 keV波段的峰值耀斑亮度是脉冲星自旋下降功率的$\approx12\%$,这可能需要磁重联。这三个系统都还没有显示出过渡回吸积状态。
2018-09-01 astro-ph.HE
Multi-colour optical light curves of the companion star to the millisecond pulsar PSR J2051-0827
我们提出了同步,多色光学光变曲线的伴星的黑寡妇脉冲星PSR J2051-0827,获得约10年,分别使用ULTRACAM和HiPERCAM。ULTRACAM的光变曲线证实了先前报道的不对称性,即伴星的前半球似乎比后半球更亮。然而,HiPERCAM的光变曲线,不显示这种不对称性,表明无论机制是负责它在十年或less. We适应的时间尺度上变化的对称HiPERCAM光变曲线与直接加热模型推导出的系统参数,找到一个轨道倾角的$55.9^{+4.8}_{-4.1}$度,在良好的协议与无线电日食的限制。我们发现,大约一半的脉冲星的自旋向下的能量被转换为光学光度,导致温度范围从约$5150^{+190}_{-190}$ K的昼侧的$2750^{+130}_{-150}$ K的夜侧的伴星。这颗伴星接近填满它的洛希叶($f_{\rm RL} =0.88^{+0.02}_{-0.02}$),质量为$0.039^{+0.010}_{-0.011}$ M $_{\odot}$,平均密度为$20.24^{+0.59}_{-0.44}$ g cm $^{-3}$,拱点运动常数在$0.0036 < k_2 < 0.0047$范围内。伴星的质量和平均密度值与棕矮星一致,但拱点运动常数意味着其内部结构比这类天体的典型结构更加集中。
2022-08-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
The High Time Resolution Universe Pulsar Survey XII : Galactic plane acceleration search and the discovery of 60 pulsars
我们目前的初步结果,从低纬度银河平面区域的高时间分辨率宇宙脉冲星调查在帕克斯64米射电望远镜进行。我们讨论了TB级的调查数据的处理所产生的计算挑战。介绍了两种新的无线电干扰缓解技术,以及部分相干分段加速搜索算法,其目的是增加我们发现高度相对论性短轨道双星系统的机会,覆盖包括潜在的脉冲星-黑洞双星的参数空间。我们表明,在恒定加速度近似下,数据长度与轨道周期的比值为~0.1,这种搜索算法的效率最高。从迄今为止处理的50%的数据中,我们重新探测到了435个以前已知的双星,并发现了另外60个双星,其中两个是周期小于30毫秒的快速旋转双星。PSR J1101-6424是一颗毫秒脉冲星,它的重白矮星伴星和5.1ms的短自旋周期表明了一个罕见的通过事例A洛希叶溢出进行完全再循环的例子。PSR J1757-27似乎是一颗孤立的再循环脉冲星,自旋周期相对较长,为17毫秒。此外,PSR J1244-6359是一个有重WD伴星的温和回收双星系统,PSR J1755-25的轨道偏心率为0.09,PSR J1759-24可能是一个轨道周期为数十年的长轨道食双星。将我们新发现的脉冲星样本与已知的种群进行比较,表明它们属于一个更古老的种群。此外,我们表明,我们目前的脉冲星探测产率是预期的人口合成。
2015-04-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Millisecond Pulsars with Low-Mass Helium White Dwarf Companions in Very Compact Binaries
毫秒双星(BMSP)被认为是从低质量X射线双星(LMXB)演化而来的。如果LMXB中的质量转移是由施主星的核演化驱动的,则最终的轨道周期与施主星的简并He核白矮星(WD)的质量有很好的相关性。在这里,我们表明,这种关系可以扩展到非常小的WD质量($\sim 0.14-0.17\,M_\odot$)和窄的轨道周期(约几个小时),主要取决于施主星的金属丰度。该关系也存在不连续性,这是由于当氢燃烧壳层穿过氢不连续性时施主的暂时收缩。BMSP与低质量的他WD同伴在非常紧凑的二进制可以占如果祖二进制经历了很晚的情况下A质量转移。PSR J1738+0333的WD伴星可能是由一颗Pop~II星演化而来。对于PSR J 0348 +0432,为了解释其在罗氏瓣解耦阶段的极端紧凑轨道,需要更低的金属丰度($Z=0.0001$)。
2014-07-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
The identification of the optical companion to the binary millisecond pulsar J0610-2100 in the Galactic field
我们使用ESO甚大望远镜获得的深V和R图像来识别双星脉冲星PSR J 0610 -2100的光学伴星,PSR J 0610 -2100是费米伽马射线望远镜最近在银河系平面探测到的黑寡妇毫秒双星之一。我们发现一颗暗星(V~26.7)与脉冲星名义位置几乎重合(δr ~0”.28)。这颗恒星只在一半的可用图像中可见,而在最深的图像(在最佳观测条件下获得的图像)中消失,因此表明它是可变的。虽然我们的观测没有对脉冲星的整个轨道周期(P=0.28 d)进行采样,但我们发现变星的光学调制与脉冲星的轨道周期有很好的相关性,并在Φ=0.75处描述了一个定义明确的峰值(R~25.6),表明脉冲星加热引起的调制。我们初步得出结论,PSR J 0610 -2100的伴星是一颗严重烧蚀的非常低质量的恒星(~ 0.02 Msun),完全充满了它的洛希叶。
2012-06-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass measurements and 3D orbital geometry of PSR J1933$-$6211
通过MeerKAT和Parkes数据,利用运动学和相对论效应测量PSR J1933$-$6211的质量和三维轨道,发现其低吸积效率,暗示中子星质量主要源于超新星物理。
2023-04-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray Variability and Evidence for Pulsations from the Unique Radio Pulsar/X-ray Binary Transition Object FIRST J102347.6+003841
我们报告的不寻常的中子星双星系统FIRST J102347.6+003841进行了使用XMM-牛顿卫星的观测。这个系统由一颗射电毫秒脉冲星和一颗充满太阳质量约0.2的罗切瓣伴星组成,它们的轨道为0.198天,并且在2001年似乎有一个吸积盘。我们观察到一个硬幂律谱(r = 1.26(4)),可能有热分量,X射线通量的轨道变化和X射线的硬度。我们还检测到可能的脉冲星周期(单次试验的意义~4.5西格玛从11(2)%的调制),这将使这是第一个系统中,轨道和旋转X射线脉动检测。我们将这种辐射解释为来自脉冲星本身的X射线和从伴星溢出的物质与脉冲星风相遇的冲击波的组合。这种X射线发射与其他毫秒脉冲星双星系统,特别是47 Tuc W(PSR J 0024 - 7204 W)和PSR J1740-5340的相似性表明,它们也可能经历类似于2001年J 1023的盘幕。
2010-08-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Understanding the evolution of close binary systems with radio pulsars
我们计算了由一颗中子星(表现为射电脉冲星)和一颗正常施主星形成的密近双星系统(CBS)的演化,它们要么演化为氦白矮星(HeWD),要么演化为超短轨道周期系统。我们认为,由于无线电脉冲星辐射的X射线辐射反馈和蒸发。我们表明,辐射反馈导致循环质量转移事件,允许CBSs之间观察到的条件下,在标准的,非辐照模型预测发生的低质量X射线二进制的二进制射电望远镜。这种行为解释了一个被称为红背星的食双星系统家族的存在。我们预测红背伴星应该几乎填满它们的罗氏叶,就像PSR J1723-2837中观察到的那样。这种状态也有可能用于具有更大轨道周期的系统。因此,伴星质量通常被解释为大于预期的产生HeWD的射电双星也可能导致这种{ \it准罗氏叶溢出}状态,而不是承载碳氧WD。我们发现初始轨道周期为$\mathrm{P_{i}<1}$ day的CBSs演化为红背。它们中的一些产生低质量HeWD,并且具有较短$\mathrm{P_{i}}$的亚组成为黑寡妇(BW)。因此,BW是从Redback演化而来的,尽管不是所有的Redback都演化成BW。有越来越多的观测证据支持BW星系是非常巨大的($\mathrm{\gtrsim 2\; M_{\odot}}$)。因为它们应该是红背的后代,所以红背的质量也应该非常大,因为大部分的质量在这个阶段之前就转移了。
2014-02-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of a millisecond pulsar in the 5.4 day binary 3FGL J1417.5-4402: observing the late phase of pulsar recycling
在用Parkes射电望远镜搜索未确认的费米伽马射线源3FGL J1417.5-4402时,我们发现PSR J1417-4402,一颗2.66 ms的脉冲星,其轨道周期与Strader等人确定的光学和X射线双星相同,为5.4天。射电脉动的存在意味着中子星目前没有吸积。伴星的大量外流使射电脉冲星在一半以上的轨道上都无法被探测到,并且可能对观测到的阿尔法发射做出了贡献。我们最初的脉冲星观测,连同光学推断的轨道和倾角,意味着质量比为0.171+/-0.002,伴星质量为M_2=0.33+/-0.03 Msun,中子星质量在1.77<M_1<2.13 Msun范围内。然而,从伴星的光学性质推断出的4.4千秒差距距离与较小的射电色散测量距离1.6千秒差距之间仍然存在差异。较小的距离将减小推断的罗氏瓣填充因子,增加推断的倾斜角,并减小质量。PSR J1417-4402是一颗宽双星,不同于费米发现的大量射电食黑寡妇和红背双星。它可能是一个在伴星离开主序星后开始向中子星进行质量转移的系统。伴星应该在6-20天的轨道上结束其作为He白矮星的演化,即,是一颗典型的毫秒脉冲双星伴星。
2016-03-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multiband Optical Light Curves of Black-Widow Pulsars
我们收集了九个“黑寡妇”毫秒脉冲星双星的新的和档案光学观测。新的测量包括用Keck、Gemini-S、MDM和LCO 2~m望远镜直接成像。这是补充合成颜色从凯克长缝光谱。本文首次介绍了四个黑寡妇光学伴星。这些数据一起提供了覆盖大部分轨道相位的双折射光度法。我们使用ICARUS光曲线建模代码的一个版本,用直接(光子)加热模型拟合这些光曲线。拟合提供距离和填充因子估计值、倾斜度和加热功率。我们比较了加热功率与观测到的GeV的光度,注意到该比率是敏感的脉冲星的距离和伽马射线束。我们对“外间隙”模型光束进行了特定的校正,但即使这样,一些源也有很大的差异,这表明拟合距离中的不完美的光束校正和/或误差。对于一半的目标来说,拟合更喜欢大的金属丰度,这对这些风剥离的二次曲线来说是一个合理的结果。伴随半径表明,除了PSR J 0952 $-$ 0607外,$f_c \approx 0.7-1$有大量的罗氏叶填充,它与$f_c< 0.5$具有伴随密度$ρ\approx 10\,{\rm g\,cm^{-3}}$,表明不寻常的演变。我们注意到,直接加热适合意味着大的加热功率和相当小的倾向,我们推测,未建模的影响,可以引入这样的偏见。
2019-08-06 astro-ph.HE
Discovery of the Optical/Ultraviolet/Gamma-ray Counterpart to the Eclipsing Millisecond Pulsar J1816+4510
能量充沛的食毫秒脉冲星J1816+4510是最近在绿岸望远镜的低频无线电调查中发现的。它的轨道周期为8.7小时,伴星的最小质量为0.16兆太阳,似乎属于一类越来越重要的恒星,它们正在烧蚀它们的低质量伴星。我们报告发现的伽马射线对应的脉冲星,并提出了一个可能的光学/紫外对应以及。使用无线电星历,我们检测到未分类的伽马射线源2FGL J1816.5+4511的脉动,这意味着在将脉冲星的自旋下降光度转换为伽马射线并将PSR J1816+4510添加到费米检测到的大量毫秒脉冲星中的效率约为25%。通过位置重合(<0.1”)和不寻常的颜色识别可能的光学/UV对应物。假设它是伴星,R=18.27+/-0.03等,有效温度> 15,000 K,它将是低质量脉冲星伴星中最亮和最热的,并且与其他食脉冲星系统有质的不同。特别是,目前的数据表明,它比大多数白矮星的质量大两倍,但比它的洛希瓣小四倍。我们讨论了它的高温和奇怪的大小的可能原因,并认为它最近经历了一个暴力的质量损失事件。不管起源如何,它的亮度和相对不重要的辐射使它成为一个理想的目标,因此中子星的质量,测定。
2012-05-16 astro-ph.HE
Formation of millisecond pulsar-helium star 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), Ministry of Education(教育部现代天文学与天体物理重点实验室(南京大学));Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);School of Science, Qingdao University of Technology(青岛理工大学理学院)
研究通过RLO吸积机制探讨NS-氦星双星形成中自转加速的机制,发现超埃达顿吸积可将NS自转加速至毫秒周期,估计银河系中此类系统的出生率为5.2×10⁻⁵至1.9×10⁻⁴ yr⁻¹。
2025-12-01 astro-ph.HE
The one and the only: the pulsar - white dwarf system in NGC 6749
Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Beijing Normal University(北京师范大学);Alma Mater Studiorum Università di Bologna(博洛尼亚大学);INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienze dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学台);National Time Service Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家授时中心);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Guizhou University(贵州大学);Guizhou Radio Astronomical Observatory(贵州无线电天文观测站);Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台射电天文与技术重点实验室)
研究通过结合阿雷西博和FAST数据,确定了NGC 6749中脉冲星-白矮星系统的精确轨道和自转参数,并探讨了其可能的自转减速机制及与球状星团的关联性。
2026-05-21 astro-ph.HE