Modeling Multi-wavelength Pulse Profiles of Millisecond Pulsar PSR B1821-24
PSR B 1821 $-$ 24是一颗单毫秒脉冲星(MSP),辐射多波长脉冲光子。它具有复杂的无线电,X射线和$γ$射线脉冲轮廓,具有独特的峰值相位分离,挑战了传统的焦散辐射模型。采用单极环形隙模型,通过适当的磁倾角($α=40^\circ$)和视角($ζ=75^\circ$),我们成功地再现了它的三个波段的脉冲轮廓。结果表明,中间的射电峰起源于高海拔的核心间隙区,而另外两个射电峰则起源于相对低海拔的环形间隙区。X射线和$γ$射线波段的两个峰基本上都起源于环形间隙区,而从芯间隙区产生的$γ$射线发射对第一个$γ$射线峰有一定贡献。精确再现PSR B1821 $-$ 24的多波长脉冲轮廓使我们能够理解不同波段的发射区域,并证明脉冲星发射模型。
2015-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Optical identification of the binary companion to the millisecond PSR J2302+4442 with the Gran Telescopio Canarias
我们报告检测的毫秒脉冲星J2302+4442的基础上进行的深观测与大加那利望远镜的双伴星。观测发现了一个$r'$ = 23.33 $\pm$ 0.02和$i'$ =23.08 $\pm$ 0.02的光源,其位置与脉冲星射电位置一致。通过比较源的颜色和星等与白矮星冷却的预测,我们发现它可能代表一个He或CO核的白矮星,并估计其质量为0.52 $^{+0.25}_{-0.19}$ M $_{\odot}$,有效温度为6300 $^{+1000}_{-800}$ K。结合我们的结果与无线电定时测量,我们设置的限制的二进制系统倾角$i=73^{+6}_{-5}$度和脉冲星质量$m_p=3.1^{+2.7}_{-2.0}$ M $_{\odot}$。
2018-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
PSR J1738+0333: The First Millisecond Pulsar + Pulsating White Dwarf Binary
我们报告发现了第一颗毫秒脉冲星,它有一颗脉动的白矮星伴星。继最近在极低质量(ELM,<0.3 Msol)白矮星(WD)中发现脉动之后,我们利用高速双子座测光将ELM WD伴星定位到两颗毫秒双星。我们发现显着的光学变化PSR J1738+0333之间的周期约1790-3060 s,一致的时间尺度与理论和经验观测的脉动在0.17 Msol氦芯ELM WD。此外,我们对PSR J1909-3744中缺乏变异性进行了严格限制,表明该ELM WD的波动幅度不小于0.1%。得益于无线电定时测量的精确距离和半径估计,PSR J1738+0333成为低质量脉动WD的基准。未来,更广泛的时间序列测光的这个系统提供了一个前所未有的机会,以约束的物理参数(包括冷却年龄)和内部结构的ELM WD,反过来,质量和自旋下来的年龄,它的脉冲星同伴。
2014-10-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of an X-ray nebula in the field of millisecond pulsar PSR J1911-1114
我们在XMM-牛顿观测中发现了一个与毫秒脉冲星PSR J 1911 -1114明显相关的扩展X射线特征,它延伸了~1',PSR J 1911 -1114的射电时间位置位于该特征的中点。该特征的方向与PSR J1911-1114的自行方向相似。它的X射线光谱可以很好地由吸收幂律与光子指数$Γ=1.8^{+0.3}_{-0.2}$建模。如果这个特征被证实是脉冲星风星云(PWN),这将是第三个发现由MSP提供能量的X射线PWN。
2018-11-09 astro-ph.HE
PSR J1024-0719: A Millisecond Pulsar in an Unusual Long-Period Orbit
PSR J1024 $-$ 0719是一颗毫秒脉冲星,长期以来被认为是孤立的。然而,令人困惑的结果,它的速度,距离和低旋转周期导数导致重新审查其属性。我们提出了更新的无线电定时观测以及新的和存档的光学数据显示PSR J1024 $-$ 0719是最有可能在一个长周期(2 $-$ 20千年)的二元系统与低质量($\approx 0.4\,M_\odot$)低金属($Z \approx -0.9\,$ dex)主序星。这样的系统可以解释这颗脉冲星的大部分异常特性。我们认为,这个系统是通过一个球状星团中的动力学交换形成的,该交换将其喷射到晕轨道中,这与恒星同伴的低金属丰度相一致。进一步的天体测量和无线电定时观测,如三阶周期导数的测量,可大大限制轨道参数的范围。
2016-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Timing, polarimetry and physics of the bright, nearby millisecond pulsar PSR J0437-4715 - a single-pulse perspective
来自射电望远镜的单脉冲包含了大量关于磁层中发射和传播的信息,以及对它们的定时特性的了解。最近的研究表明,单脉冲发射是限制最亮的毫秒双星时间稳定性的原因。我们对PSR J 0437 -4715中的一百多万个单脉冲进行了分析,并给出了各种统计特性,如信噪比(S/N)分布、具有选定S/N截止值的子脉冲的平均轮廓的定时和偏振测量、发射的调制特性、S/N的相位分辨统计,以及偏振矢量取向的二维球形直方图。最后这些表明正交偏振模式(OPM)的存在。结合偏振分数的S/N和最亮脉冲的偏振测量的依赖性,OPMs的存在约束脉冲星发射机制和磁层中的等离子体物理模型。
2014-05-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
PSR J1012+5307: a millisecond pulsar with an extremely low-mass white dwarf companion
拥有毫秒级中子星的双星系统为确定中子星质量提供了一条独特的途径:射电脉动揭示了中子星的运动,而伴星的运动则可以通过光学范围内的研究来表征。PSR J1012+5307是一颗毫秒脉冲星,轨道为14.5小时,有一颗氦核白矮星伴星。在这项工作中,我们提出了一个光谱活动的分析,其中伴星吸收功能揭示了已知的最轻的白矮星之一。我们测定了一颗白矮星的径向速度半幅值K_2 = 218.9 ± 2.2 km/s,结合由精确射电计时得到的脉冲星的径向速度半幅值,得到质量比q=10.44 ± 0.11。我们还试图推断白矮星的质量从观测约束使用新的双演化模型的极低质量的白矮星,但发现他们不能再现所有观测参数同时。特别是,我们不能将双星演化预测的半径与光度分析的测量值(R_WD=0.047+-0.003 Rsun)相一致。我们对极低质量的白矮星演化的有限理解,是由双星相互作用引起的,因此成为限制我们测量该系统中白矮星质量的精度的主要因素。我们保守的白矮星质量估计为M_WD = 0.165 +- 0.015 Msun,连同质量比使我们能够推断脉冲星质量为M_NS = 1.72 +- 0.16 Msun。这个数值明显高于标准的1.4兆太阳,因此PSR J1012+5307被添加到不断增长的巨型毫秒级彗星列表中。
2020-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery and Timing of Millisecond Pulsars with the Arecibo 327 MHz Drift-Scan Survey
本文介绍了阿雷西博327 MHz漂移扫描巡天发现的四颗毫秒脉冲星及其测时解,包括三颗双星和一颗孤立星,并进行了多波段对应体搜寻。
2023-10-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observations and Modeling of the Companions of Short Period Binary Millisecond Pulsars: Evidence for High-Mass Neutron Stars
本文介绍了利用MDM天文台的望远镜对最近发现的八颗毫秒双星进行的观测。检测到四个这些系统的光学对应物,其中之一,PSR J2214+3000,是一种新的检测。此外,我们给出了两个物体PSR J1810+1744和PSR J2215+5135的光学对应物的完全相位分辨的B,V和R光变曲线,我们使用Orosz & Hauschildt(2000)的ELC模型进行模型拟合来测量未知的系统参数。对于PSR J1810+1744,我们发现即使假设100%的脉冲星自旋下降光度照射次级,系统参数也不能拟合,因此需要对该物体进行径向速度测量以获得完整的解决方案。然而,PSR J2215+5135的光变曲线使用ELC模型得到了很好的约束,我们发现中子星的质量受到这些约束,射电观测结果在3-sigma水平上大于1.75太阳质量。我们还发现模型温度和测量的颜色之间的差异,我们解释为一个额外的高温源,如静止磁盘的可能证据。考虑到这一点以及PSR J2214+5135包含一个相对高质量的伴星(大于0.1太阳质量)的事实,我们提出类似于脉冲星双星系统PSR J1023+0038和IGR J18245-2452,脉冲星可能在吸积和旋转动力模式之间过渡。
2014-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
NICER Detection of Thermal X-ray Pulsations from the Massive Millisecond Pulsars PSR J0740+6620 and PSR J1614-2230
利用中子星内部成分探测器(NICER)的观测,我们报告了对两颗已知质量最大的中子星--旋转驱动的毫秒周期双星PSR J 0740 +6620和PSR J 1614 -2230的X射线脉动的探测。我们还分析了X射线多镜任务(XMM-牛顿)的数据,获得它们的时间平均通量和研究各自的X射线场。PSR J 0740 +6620显示出宽双峰特征,相位分离约为0.4。另一方面,PSR J1614-2230具有宽单峰特征。这两颗恒星的软X射线光谱的宽调制表明了来自恒星表面一个或多个小区域的热辐射。我们给出了两颗双星的X射线脉动的NICER探测结果,并讨论了它们与射电脉动的相位关系。在PSR J 0740 +6620的情况下,本文记录了为获得脉动检测并为脉冲轮廓建模分析做准备而执行的数据简化。
2021-05-14 astro-ph.HE
Cool white dwarf companions to four millisecond pulsars
我们报告了对四颗射电毫秒双星的白矮星伴星的光度和光谱观测,从而发现了PSR J 0614 -3329,J1231-1411和J2017+0603的伴星。我们对PSR J 0613 -0200的伴星的亮度进行了限制。PSR J 0614 -3329的伴星的光谱学鉴定它是DA型白矮星,温度Teff=6460+-80 K,表面重力log g=7.0+-0.2 cgs,质量Mwd=0.24+-0.04 Msun。我们发现到PSR J 0614 -3329的距离比之前估计的要小,这就不需要脉冲星具有不切实际的高伽马射线效率。将测光与白矮星冷却模型的预测进行比较,使我们能够估计PSR J 0613 -0200,J1231-1411和J2017+0603的同伴的温度和冷却年龄。我们发现这些系统中的白矮星是冷Teff <4000 K and old >5 Gyr。这些白矮星需要薄的氢包层才能冷却到观测到的温度,我们认为除了氢壳闪光外,脉冲星辐射驱动的质量损失可能也很重要。
2015-11-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ordinary X-rays from Three Extraordinary Millisecond Pulsars: XMM-Newton Observations of PSRs J0337+1715, J0636+5129, and J0645+5158
我们介绍了最近发现的三个具有有趣特征的毫秒双星(MSP)的首次X射线观测结果:PSR J 0337 +1715,PSR J 0636 +5129和PSR J 0645 +5158。PSR J 0337 +1715是一颗快速旋转、明亮且迄今为止唯一的MSP,位于一个有两颗白矮星(WD)伴星的三级系统中。PSR J 0636 +5129是一颗MSP,在一个非常紧密的96分钟轨道上,有一颗低质量的8 $M_J$伴星。PSR J 0645 +5158是一个邻近的隔离MSP,占空比非常小(1-2%),这使得它被纳入高精度脉冲星计时计划中。使用XMM-牛顿的数据,我们分析了这三个物体的X射线光谱,以及PSR J 0337 +1715的光学/紫外光度学。就热发射和非热发射的比率而言,每个的X射线数据与大多数MSP的预期基本一致。我们讨论了这些数据对脉冲星人口的影响,以及对这些脉冲星未来观测的前景。
2016-03-14 astro-ph.HE
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
Single-pulse studies of three millisecond pulsars
单脉冲研究对于理解脉冲星的发射机制和精确计时中的噪声基底具有重要意义。我们研究了三个明亮的毫秒级恒星-PSR J1022+1001,J1713+0747和B1855+09 -的总强度和偏振特性,这些恒星在多个频率上都有可探测的单脉冲。我们首次报道了在4.5 GHz处探测到来自PSR J1022+1001和J1713+0747的单脉冲。此外,对于这两个脉冲星,与1.38 GHz相比,4.5 GHz的平均分布中的线性极化部分显着减少,这可能支持与更接近脉冲星表面的偶极场的预期偏差。PSR J1713+0747的单脉冲中存在正交模式的暗示。更敏感的多频观测可能有助于证实这些发现。PSR J1022+1001、J1713+0747和B1855+09在1.38 GHz下的抖动噪声贡献(按比例缩放至1小时)分别为~135 ns、~45 ns和~60 ns,与之前的研究结果一致。我们还表明,PSR J1022+1001的选择性亮脉冲定时产生改进的均方根残差~22 $μ$ s,这是一个因素~3优于单独使用单脉冲的定时。
2023-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The binary millisecond pulsar PSR J1023+0038 -- II. Optical spectroscopy
我们介绍了“redback”二进制毫秒脉冲星系统PSR J1023+0038在其射电脉冲星(2009年)和吸积盘状态(2014年和2016年)期间的时间分辨光谱学。我们提供了观测证据的伴星被加热期间盘状态。观测到次级星上合点和下合点的光谱类型分别从G5到F6的变化,并发现相应的辐射光度可以由中子星的高能吸积光度或自旋下降光度提供动力。我们确定的二级恒星的径向速度半振幅从金属(主要是铁和钙)和Halpha吸收线在这些不同的状态。根据2009年脉冲星状态观测结果确定的金属和H α径向速度半振幅,我们可以限制副星的真实径向速度K_2=276.3+/-5.6 km/s和双星质量比q=0.137+/-0.003。通过比较所观察到的金属和Halpha吸收线径向速度半振幅与模型预测,我们可以解释所观察到的半振幅的变化,在脉冲星状态和脉冲星/盘状态过渡期间,由于不同的加热量和存在的吸积盘,分别。
2019-06-11 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
NuSTAR Hard X-ray Observations of the Energetic Millisecond Pulsars PSR B1821-24, PSR B1937+21, and PSR J0218+4232
我们提出了核光谱望远镜阵列(NuSTAR)的硬X射线定时和光谱的三个异常高能量的旋转动力毫秒双星PSR B1821-24,B1937+21,和J 0218 +4232。通过校正NuSTAR星载时钟在观测间隔之间的相位和频率漂移,我们能够恢复所有三个天体的固有硬X射线脉冲轮廓,分辨率低至< 15微秒。背景发射相对于以前的宽带X射线观测的大幅减少,使我们能够检测到的第一次脉冲发射高达~50 keV,~20 keV,和~25 keV,分别为三个恒星。我们在0.5-79 keV范围内对所有三个物体进行相位分辨光谱学,获得迄今为止宽带光谱形状和高能脉冲发射的最佳测量结果。我们发现在较低能量下看到的相同幂律连续体的扩展,没有证据表明光谱周转或断裂。外推的X射线幂律谱到更高的能量表明,在100千电子伏至100兆电子伏的范围内的营业额是必需的,以适应高能量的伽马射线发射观察到费米-LAT,类似的光谱能量分布观察到的蟹状星云脉冲星。
2017-08-14 astro-ph.HE
Deep XMM-Newton Spectroscopic and Timing Observations of the Isolated Radio Millisecond Pulsar PSR J0030+0451
我们提出了深XMM牛顿EPIC光谱和定时X射线观测附近的孤立射电毫秒脉冲星,PSR J 0030 +0451。它的发射光谱在0.1-10 keV范围内被发现是非常相似的最近的和最好的研究毫秒脉冲星,PSR J 0437 -4715,被很好地描述了一个占主导地位的热双温模型加上一个微弱的硬尾明显高于~2 keV。在0.3-2 keV波段的脉冲发射的特点是两个宽脉冲的脉冲分数~60- 70%,符合主要是热起源的X射线,只有当表面极冠辐射是从轻元素的气氛。热脉冲的建模允许我们把限制的中子星半径R>10.7(95%的置信度)和R>10.4公里(在99.9%的置信度)的M=1.4 M_太阳。
2009-08-13 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
Spin-down rate of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 in the optical band with Aqueye+
我们使用2018年1月至2020年1月之间的观测数据对过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038进行了时序分析,该观测数据使用安装在Asiago的1.82 m哥白尼望远镜上的高时间分辨率光子计数器Aqueye+。我们报告的第一次测量的时间解决方案和PSR J1023+0038的频率导数完全基于光学数据。脉冲星的自旋下降速率为$(-2.53 \pm 0.04) \times 10^{-15}$ Hz $^2$,比2013-2016年X射线观测测量的慢$\sim$ 20%,比旋转动力状态下无线电波段测量的快$\sim$ 5%。
2020-07-20 astro-ph.HE
Optical Counterparts of Two Fermi Millisecond Pulsars: PSR J1301+0833 and PSR J1628-3205
利用MDM天文台的1.3米和2.4米望远镜,我们确定了格林班克望远镜在寻找费米伽马射线空间望远镜源时发现的两个食毫秒射电望远镜的近伴星,并测量了它们的光变曲线。PSR J1301+0833是一颗在6.5小时轨道上运行的黑寡妇脉冲星,其伴星在面对脉冲星的一侧被强烈加热。它围绕轨道从R = 21.8变化到R > 24。PSR J1628-3205是一个“红背”,一个在5.0小时轨道上的近似罗氏瓣填充系统,其光学调制在19.0 < R < 19.4的范围内由强烈的椭圆变化主导,表明大的轨道倾角。PSR J1628-3205还显示了约0.2等的长期变化和不对称温度分布的证据,这可能是由于脉冲星风或大恒星黑子的偏心加热。它的光变曲线模型将倾角限制在i > 55度,伴星的质量限制在0.16 < M_c < 0.30 M_sun,有效温度限制在3560 < T_eff < 4670 K。与其他几颗红背星一样,PSR J1628-3205的伴星比相同质量的主序星密度更小,温度也更高。
2014-09-12 astro-ph.HE
Microarcsecond VLBI pulsar astrometry with PSRPI I. Two binary millisecond pulsars with white dwarf companions
与模型无关的毫秒双星(MSP)距离约束对射电双星的定时观测和伴星的多波长观测都有重要价值。甚长基线干涉测量(VLBI)天体测量可以通过检测年几何视差来提供这些与模型无关的非常高精度的距离。利用甚长基线天线阵,我们在两年的时间里观测了两颗毫秒双星PSR J1022+1001和J2145-0750,测得它们的距离分别为700 ± 14 - 10秒差距和613 ± 16 - 14秒差距。我们使用良好的校准的距离结合修订的光学光度分析,严格限制其质量(M ~ 0.85 Msun)的白矮星同伴的性质。最后,我们表明,他们的视差和自行PSR J1022+1001和PSR J2145-0750脉冲星定时阵列项目获得的几个测量是不正确的,从更精确的VLBI值相差高达5西格玛。我们调查的差异可能的原因,并发现,不完善的太阳风的建模是一个可能的候选人的时间模型的错误,因为这两个恒星的低黄道纬度。
2016-06-20 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Very Long Baseline Interferometry Measured Proper Motion and Parallax of the $γ$-ray Millisecond Pulsar PSR J0218+4232
PSR J 0218 $+$ 4232是一颗毫秒脉冲星(MSP),在1.4 GHz时的通量密度为$\sim$ 0.9 mJy。它在高能X射线和$γ$射线域中非常明亮。我们进行了一个天体测量计划,使用欧洲VLBI网络(EVN)在1.6 GHz的测量其自行和视差。一个与模型无关的距离也将有助于限制它的$γ$射线光度。在所有五个历元中,我们都获得了信噪比S/N > 37的弱脉冲星探测。利用距离脉冲星20弧分的河外射电源,我们估计脉冲星的自行为$μ_α\cosδ=5.35\pm0.05$ mas yr $^{-1}$和$μ_δ=-3.74\pm 0.12$ mas yr $^{-1}$,视差为$π=0.16\pm0.09$ mas。甚长基线干涉测量(VLBI)的自行显著改善了脉冲星定时的长期观测估计。VLBI视差提供了第一个与模型无关的距离约束:$d=6.3^{+8.0}_{-2.3}$ kpc,相应的$3σ$下限为$d=2.3$ kpc。这是第一个完全基于EVN观测的脉冲星三角视差测量。利用导出的距离,我们相信PSR J 0218 $+$ 4232是迄今为止已知的能量最高的$γ$射线MSP。即使是基于我们的3 $σ$下限距离的光度也足够高,足以对传统的外隙和缝隙模型提出挑战。
2014-02-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
A NuSTAR Observation of the Gamma-ray Emitting Millisecond Pulsar PSR J1723-2837
我们报告的第一个NuSTAR观测的伽玛射线发射毫秒脉冲星二进制PSR J1723-2837。高达79千电子伏的X射线辐射被清楚地检测到,同时NuSTAR和雨燕光谱很好地描述了吸收的幂律与光子指数为~1.3。我们还发现在14.8小时的双星轨道周期的3-10 keV,10-20 keV,20-79 keV,和3-79 keV带的X射线调制。所有这些都与以前在10 keV以下的X射线观测结果完全一致。PSR J1723-2837的这一新的硬X射线观测提供了强有力的证据,证明X射线是通过脉冲星风和伴星外流之间的相互作用而来自双星内激波。我们讨论了如何NuSTAR观测约束的intrabinary冲击模型的物理参数。
2017-03-29 astro-ph.HE
The combined X-ray and $γ$-ray modeling of millisecond pulsars PSR J0030+0451 in the dissipative magnetospheres
Yunnan University of Finance and Economics(云南财经大学)
通过结合X射线和γ射线建模,研究PSR J0030+0451的非偶极磁场特性,验证其磁层结构与观测数据的匹配性。
2026-01-12 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
NICER X-ray Observations of Seven Nearby Rotation-Powered Millisecond Pulsars
NICER观测了几个旋转动力毫秒脉冲星,以寻找或确认X射线脉动的存在。当这些脉动呈宽波和正弦形时,可能表明热极帽在中子星表面的磁极上的热辐射。我们报告了目标样本中7个样本中5个样本的X射线脉动的置信检测(背景滤波后的$\ge4.7σ$):PSR J 0614 -3329、PSR J 0636 +5129、PSR J 0751 +1807、PSR J1012+5307和PSR J2241-5236,而PSR J1552+5437和PSR J1744-1134仍未检测到。其中,仅PSR J 0751 +1807和PSR J1012+5307先前在XMM-牛顿数据中分别在1.7 $σ$和近3 $σ$置信水平下检测到脉动。所有探测到的源都表现出宽的正弦脉冲,这是表面热辐射的指示。因此,这些MSP是未来X射线观测的有前途的目标,旨在约束中子星质量半径关系和致密物质状态方程,使用详细的脉冲轮廓建模。此外,我们发现,三个检测到的毫秒双星表现出显着的相位之间的X射线和无线电脉冲的偏移。
2019-12-12 astro-ph.HE
PSR J1723-2837: An Eclipsing Binary Radio Millisecond Pulsar
我们提出了一个研究PSR J1723-2837,一个食,1.86毫秒毫秒射电脉冲双星发现的帕克斯多波束调查。无线电定时表明,脉冲星有一个圆形轨道,轨道周期为15小时,有一个低质量的伴星,和一个可测量的轨道周期导数。在脉冲星轨道上的食分率约为15%,是对伴星的洛希瓣大小推断的两倍。的定时行为显着影响未建模的天体物理起源的系统,和高阶轨道周期导数需要在定时解决方案,以考虑这些变化。我们已经确定了脉冲星的(非简并)同伴使用档案紫外线,光学和红外线的调查数据和新的光学测光。光谱学的多普勒频移证实了这颗恒星与脉冲星的关联,并表明脉冲星与伴星的质量比为3.3 +/- 0.5,对应于伴星的质量范围为0.4至0.7 Msun,轨道倾角范围为30至41度,假设脉冲星的质量范围为1.4至2.0 Msun。光谱表明,G的光谱类型的同伴和推断的罗什瓣填充距离是一致的距离估计从无线电色散。PSR J1723-2837的特征表明它很可能是一个“红背”系统。与迄今为止发现的其他五个银河系红背星不同,PSR J1723-2837没有被费米探测到是伽马射线源。这可能是由于一个内在的自旋下降的光度是远远小于测量值,如果未测量的贡献,从自行是大的。
2013-08-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Broadband High-Energy Emissions of the Redback Millisecond Pulsar PSR J2129-0429
我们提出的第一个结果,从联合XMM牛顿和NuSTAR观测的伽玛射线发射毫秒脉冲星紧凑的二进制PSR J2129-0429。X射线发射高达约40千电子伏的检测和联合频谱可以模拟与幂律加中子星大气模型。在1.4千秒差距的距离,0.3-79千电子伏的光度是$3.56\times10^{32}$ erg s $^{-1}$。我们还发现了0.64天的双轨道周期的双峰结构的波段。通过结合更新的费米GeV数据,我们模拟了宽带光谱能量分布以及X射线调制与intrabinary模型,涉及脉冲星风和流出的伴星之间的冲击相互作用。最后,我们报告了Chandra提供的高分辨率X射线图像,以排除与PSR J2129-0429相关的脉冲星风星云。
2018-06-04 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
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
The 26.3-hr orbit and multi-wavelength properties of the "redback" millisecond pulsar PSR J1306-40
我们发现了Keane等人最近发现的射电毫秒脉冲星PSR J1306-40的可变光学和X射线对应物。我们发现光学和X射线通量都是以相同的周期调制的,这使我们能够首次测量轨道周期P $_{\rm orb}$ =1.09716[6] d。光学性质与光谱类型为G至K的主序星伴星一致,并与X射线光度(0.5-10 keV波段的8.8 $\times$ 10 $^{31}$ erg s $^{-1}$,距离为1.2 kpc)一起确认了该脉冲星的红背分类。我们的研究结果建立了PSR J1306-40的二进制性质,它具有最长的P $_{\rm orb}$在所有已知的紧凑的二进制MSP在银河系磁盘。我们简要地讨论了这些发现的背景下,紧凑的二进制MSP的照射和intrabinary冲击发射。
2017-09-26 astro-ph.HE
Timing observations of three Galactic millisecond pulsars
我们报告观察到的和推导出的时间参数的三毫秒双星(MSP)从帕克斯64米望远镜,Murriyang收集的意见。Mickaliger等人在重新处理档案调查数据时发现了这些新的螺旋桨。其中一个新的螺旋桨(PSR J1546-5925)的旋转周期为$P=7.8$ ms,并且是孤立的。另外两个(PSR J 0921 -5202与$P=9.7$ ms和PSR J1146-6610与$P=3.7$ ms)是在低质量($>0.2 M_{\odot}$)伴星周围的二元系统中。它们各自的轨道周期为$38$. 2 d和$62.8$ d。PSR J 0921 -5202的轨道偏心率$e=1.3 \times 10^{-5}$较低,与许多其他银河系MSP一致,PSR J1146-6610的轨道偏心率$e = 7.4 \times 10^{-3}$要大得多。这使得它很可能是银河系盘中一组偏心的MSP-He白矮星双星系统的成员,这些双星系统的形成知之甚少。其中两颗双星与费米卫星的大面积望远镜发现的先前未识别的点源位于同一位置,但没有探测到$γ$射线脉动,可能是由于它们的低自旋功率。我们还表明,特别是在轨道多样性方面,目前的MSP样本还远远没有完成,并受到一些选择偏差。
2021-08-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
A single pulse study of a millisecond pulsar PSR J0621+1002
利用500米口径球面射电望远镜(FAST)对毫秒脉冲星PSR J0621+1002进行了射电观测。脉冲星的第一和第三脉冲分量都表现出周期性的脉冲强度调制。第一脉冲分量的波动谱具有3.0 $\pm$ 0.1脉冲周期的一个峰,而第三脉冲分量的波动谱具有3.0 $\pm$ 0.1和200 $\pm$ 1脉冲周期的两个扩散峰。对该脉冲星进行了单脉冲定时分析,根据拟合后的定时残差将单脉冲分为两类。我们研究了仅使用一类脉冲或亮脉冲可实现的定时精度。然而,定时精度的改善是不可实现的。
2021-04-17 astro-ph.HE
X-ray and $γ$-ray Studies of the Millisecond Pulsar and Possible X-ray Binary/Radio Pulsar Transition Object PSR J1723-2837
介绍了“红背”食射电毫秒脉冲星和候选射电脉冲星/X射线双星转换天体PSR J1723-2837的X射线观测结果。该系统的X射线发射主要是非热的,并表现出明显的可变性作为轨道相位的函数,与约2倍的亮度降低周围优越的结合。这样的时间行为似乎是这种奇特的毫秒脉冲星双星的一个定义特征,很可能是由部分几何掩星的主序星一样的伴星内的一个冲击。没有迹象表明与脉冲星有关的弓形激波或脉冲星风星云会发出弥漫的X射线。我们还报告了一个搜索点源发射和$γ$射线脉动费米大面积望远镜数据使用的可能性分析和光子概率加权。虽然PSR J 1723 -2837是一个$γ$射线点源,但由于其位置的银河漫辐射很强,因此无法建立明确的关联。在轨道周期没有检测到统计上显著的脉动或调制。对于假定的源探测,隐含的$γ$射线光度是其自旋下降功率的$\lesssim$ 5%。这表明PSR J1723-2837是产生$γ$射线的最低效率毫秒级雷达之一,或者如果探测是假的,则$γ$射线发射模式不是指向我们。
2013-11-22 astro-ph.HE
The FAST Discovery of a Millisecond Pulsar M15O (PSR J2129+1210O) Hidden in the Harmonics of M15A (PSR J2129+1210A)
在球状星团M15中发现毫秒脉冲星M15O,其周期接近M15A的谐波而此前被遗漏,通过诊断图加频谱识别,并测得自转频率导数,其距中心最近,可能源于星团中心。
2025-06-22 astro-ph.HE
X-rays from the Eclipsing Millisecond Pulsar PSR J1740-5340 in the Globular Cluster NGC 6397
球状星团NGC 6397中的毫秒脉冲星PSR J 1740 -5340在其双星轨道的40%以上显示出射电日食。钱德拉的第一次观测揭示了X射线通量也依赖于轨道的迹象。在这项工作中,我们分析了2000年至2007年期间的钱德拉档案数据的五个数据集,以调查脉冲星双星轨道上的发射。利用档案钱德拉观测PSR J1740-5340,我们已经进行了系统的时间和光谱分析,这个二元系统。使用卡方检验的显着性内二元轨道调制被发现是88.5%和99.6%之间,这取决于用于构建光变曲线的相位箱的数量。然而,应用无偏统计Kolmogorov-Smirnov(KS)检验并没有表明任何显著的双星轨道内调制。然而,比较在不同时期观测到的计数率,表明在几天到几年的时间尺度上的通量变化。在许多不同的情况下讨论了X射线发射的可能来源。
2009-12-06 astro-ph.HE
A Strange Star Scenario for the Formation of Eccentric Millisecond Pulsar PSR J1946+3417
PSR J $1946+3417$是一颗自转周期为$P\simeq3.17\rm~ms$的毫秒脉冲星。MSP是一颗轨道周期为$P_{\rm b}\simeq27$天的双星,伴随着一颗白矮星(WD)。MSP和WD的质量分别确定为$1.83\rm~M_\odot$和$0.266\rm~M_\odot$。特别是它的轨道偏心率为$e\simeq0.134$,这对MSP的回收模式提出了挑战。假设双星系统中的中子星在其质量达到临界极限时可能坍缩成一颗奇异星,我们提出了一个相变(PT)方案来解释系统的起源。轨道偏心率的产生主要是由于在PT过程中的突然质量损失和非对称坍缩引起的反冲。如果PT事件发生在质量转移停止之后,偏心轨道在哈勃时间内不能再圆化。针对这两种组分的质量,我们通过\texttt{MESA}模拟了PSR J $1946+3417$的祖先的演化。模拟结果表明,初始质量为$1.4+1.6\rm~M_\odot$、初始轨道为2.59天的NS /主序星双星将演化为轨道为$\sim21.5$天的由$2.0\rm~M_\odot$ MSP和$0.27\rm~M_\odot$ WD组成的双星。假设PT过程中的重力质量损失分数为$10\%$,我们通过\texttt{BSE}的Kick程序以$σ_{\rm PT}=60~{\rm km~s}^{-1}$的速度模拟PT的效果。结果表明,PT方案能以更高的…
2021-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio pulsations from the $γ$-ray millisecond pulsar PSR J2039-5617
候选红背脉冲星3FGL\,J2039.6 $-$ 5618的预测性质最近被$γ$射线毫秒脉动的发现所证实(Clark等人,2020年,下文称为论文\,I),该$γ$射线源被确定为\msp。我们在2016年和2019年用帕克斯射电望远镜观测了这个物体。我们在1.4GHz和3.1GHz处探测到无线电脉冲,在$γ$射线中发现了2.6ms周期的无线电脉冲,并且在2015年的一次存档观测中也发现了0.7GHz的无线电脉冲。在所有波段中,无线电脉冲轮廓的特征在于一个单一的相对较宽的峰值,该峰值领先于主$γ$射线峰值。在1.4GHz处,我们发现了大约一半轨道的无线电信号日食的明显证据,这是红背系统中的一种特征现象,我们将其与双星内气体的存在联系起来。从$24.57\pm0.03$ \,pc\,cm $^{-3}$的色散测量,我们推导出脉冲星距离为$0.9\pm 0.2$ \,kpc或$1.7\pm0.7$ \,kpc,取决于假设的银河系电子密度模型。无线电和$γ$ -射线光变曲线的模型导致轨道倾角的独立确定,并导致脉冲星质量的确定,定性地与论文I中的结果一致。
2020-11-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma-ray emission states in the redback millisecond pulsar binary system PSR J1227-4853
在毫秒脉冲星双星系统中,人们期待已久的自转驱动和吸积驱动的非热辐射之间的过渡态,最近在PSR J1023+0038,PSR J1824-2452和PSR J1227-4859三个天体中被观测到。令人惊讶的是,过渡与$γ$ -射线通量的显着变化有关,该变化是吸积盘存在下的几个更高的因素。这种增强发射的起源似乎与吸积盘穿透脉冲星磁层有关。我们提出,辐射过程,旋转动力脉冲星的特点,可以共存的吸积盘的存在下,在脉冲星磁层的内部。在我们的设想中,额外的$γ$射线发射是由次级轻子产生的,起源于加速间隙附近,康普顿将来自吸积盘的热辐射向上散射到GeV能量。吸积盘深入脉冲星的磁层,使物质落在NS表面产生脉冲X射线辐射。我们证明,在具有吸积盘证据的状态下,由初级电子在弯曲过程中产生的旋转动力脉冲星$γ$射线辐射和由次级轻子产生的$γ$射线辐射之和可以解释观测到的来自红背双星脉冲星PSR J 1227 -4853的高能辐射.
2015-05-08 astro-ph.HE
Exploring the intrabinary shock from the redback millisecond pulsar PSR J2129-0429
用XMM-牛顿法和费米方法研究了红背毫秒脉冲星PSR J2129-0429的双星内激波辐射。可以清楚地看到X射线和UV中的轨道调制。它的X射线调制具有双峰结构,中间有一个凹陷。所观察到的X射线是非热主导的,其可以通过具有约1.2的光子指数的幂律来建模。二元体内休克可能是所观察到的X射线的来源。紫外光变曲线是由伴星的椭球调制引起的。对UV光曲线进行建模时,首选大视角。发现紫外光曲线的加热效应可以忽略不计,这表明PSR J2129-0429的高能辐射束并不指向它的伴星。另一方面,在γ射线中没有发现明显的轨道调制,这表明大多数γ射线来自脉冲星。
2015-02-13 astro-ph.HE
XMM-Newton and NuSTAR observations of the compact millisecond pulsar binary PSR~J1653$-$0158
本文首次对毫秒脉冲星双星PSR J1653 $-$ 0158进行了{\it XMM-Newton}和{ \it NuSTAR}联合分析。从光学和伽马射线观测推断出的75分钟轨道周期以及伽马射线中1.97毫秒的脉动表明该系统是迄今为止已知的最紧凑的黑寡妇MSP系统。在{ \it XMM-Newton}和{ \it NuSTAR}数据中没有检测到轨道周期,可能是由于观测中获得的光子计数不足。用幂律拟合PSR J1653 $-$ 0158的联合X射线光谱,得到光子指数$Γ= 1.71 \pm 0.09$。在($0.2-40$)~keV波段,源的X射线光度为$1.18 \times 10^{31}\;\!{\rm erg~s}^{-1}$,采用的距离为0.84~kpc。我们已经证明,宽带X射线谱可以用双星内激波加速电子的同步辐射来解释,而在{ \it Fermi}数据中探测到的γ射线是脉冲星磁层中电子和正电子的曲率辐射。我们对潮汐星系PSR~J1653--0158和PSR~J1311--3430的运动学分析表明,这两个潮汐星系很可能起源于银盘。
2022-06-12 astro-ph.HE
Thermal X-ray emission identified from the millisecond pulsar PSR J1909-3744
毫秒级中子星的脉动热X射线发射可以用来获得中子星状态方程的约束条件,但迄今为止,只有五个这样的源已被确定。在这五颗毫秒级的恒星中,只有两颗有很好的中子星质量,这使得通过X射线波形的建模来确定半径变得更好。我们的目标是找到其他毫秒级的中子星,已经有很好的约束质量和距离测量,显示脉冲热X射线发射,以获得严格的约束中子星状态方程。毫秒脉冲星PSR~ J 1909--3744的质量和距离都得到了精确的测定,质量M = 1.54 $\pm$ 0.03 M $_\odot$(1 $σ$误差),距离D = 1.07 $\pm$ 0.04 kpc。我们分析了这颗2.95毫秒脉冲星的{ \em XMM-牛顿}数据,以确定X射线发射的性质。结果表明,PSR~ J 1909 - 3744的X射线发射似乎是由极帽的热发射所支配的。只需要一个组件模型来拟合数据。这种发射的黑体温度为kT=0.26 \ud{0.03}{0.02} keV,我们发现0.2- 10 keV的未吸收通量为1.1 $\times$ 10 $^{-14}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$或未吸收光度为1.5 $\times$ 10 $^{30}$ erg s $^{-1}$。由于先前确定的中子星PSR~ J 1909--3744的质量和距离限制,以及其主要的热发射,未来的X射线设施对该物体的深度观测应该提供对中子星状态…
2019-06-25 astro-ph.HE
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
Timing of Five PALFA-Discovered Millisecond Pulsars
我们报告了来自Arecibo PALFA调查的五个毫秒级天体(MSP)的发现和计时结果:PSR J1906+0055,J1914+0659,J1933+1726,J1938+2516和J1957+2516。用Arecibo和Lovell望远镜对这5颗双星进行了1.5 - 3.3年的时间观测。除了一个(PSR J1914+0659)外,所有MSP都在低偏心率的二元系统中。PSR J 1957 +2516可能是一颗红背脉冲星,有一颗约0.1 $M_\odot$伴星,并且可能有持续约10%轨道的日食。PSR J1957+2516的位置也与近红外光源一致。所有5个MSP都是遥远的(>3.1 kpc),这是从它们的色散测量确定的,在费米伽马射线太空望远镜数据的搜索中,它们都没有显示出$γ$射线脉动的证据。这5个MSP使PALFA调查发现的MSP总数达到26个,并进一步证明了这项调查在寻找银河系深处遥远,高度分散的MSP方面的力量。
2016-08-31 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
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
Face changing companion of the redback millisecond pulsar PSR J1048+2339
我们提出的红背毫秒脉冲星PSR J1048+2339,这是一个4.66毫秒的射电脉冲星在一个紧凑的二进制与轨道周期为6小时的光学观测。我们用鹿林1米望远镜获得了PSR J1048+2339的高质量光变曲线。该系统显示出两个不同的六小时轨道调制,其中椭球调制在不到14天的时间内变成正弦曲线。除了这种变化,伴星的亮度增加了一个星等,这表明后一种调制是由伴星的脉冲星风加热引起的,并且加热在系统中占主导地位。虽然这些变化并不意外,但这样的时间表是类似系统中最短的。我们进行建模分析,以提取系统的属性。我们得到该系统的脉冲星质量为2.1 M $_{\odot }$,伴星质量为0.4 M $_{\odot }$。辐射功率增加了6倍,在此期间,脉冲星风加热占主导地位。我们还报告了两个档案钱德拉X射线观测,并讨论了几种可能性,可能会导致不同的加热的同伴。
2019-01-07 astro-ph.HE
Discovery of PSR J1227-4853: A transition from a low-mass X-ray binary to a redback millisecond pulsar
XSS J12270-4859是一颗与费米LAT伽马射线源1FGL J1227.9-4852相关的X射线双星。在2012年12月,这个源经历了一个转变,其中X射线和光学光度下降,吸积盘的光谱特征消失。我们报告发现了一个1.69毫秒脉冲星(MSP),PSR J1227-4853,在43.4 pc cm $^{-3}$的色散测量与这个源,使用607 MHz的GMRT。这表明,在转换后,系统托管活动的无线电MSP。这是继PSR J1023+0038和PSR J1824- 2452 I之后的第三个系统,显示了在无线电MSP和低质量X射线双星(LMXB)状态之间切换的证据。我们报告的时间观测PSR J1227-4853与GMRT和帕克斯,这给出了一个精确的确定的旋转和轨道参数的系统。伴星的质量测量值为0.17至0.46 M $_{sun}$,表明这是一个红背系统。PSR J1227-4853在607 MHz的轨道上有40%的时间被食,在所有轨道相位上都有额外的短持续时间的食。我们还发现脉冲星是非常有活力的,与一个自旋下光度约10 $^{35}$尔格s $^{-1}$。我们报告同时成像和定时观测与GMRT,这表明日食是由吸收,而不是分散涂抹或散射。
2014-12-30 astro-ph.HE
Mode changing and giant pulses in the millisecond pulsar PSR B1957+20
许多射电望远镜都有稳定的脉冲轮廓,但也有一些会在两种或两种以上准稳定的发射模式之间切换。到目前为止,这些效应只在相对较慢的恒星中看到,但我们在这里展示了PSR B 1957 +20的脉冲轮廓,毫秒脉冲星,在两种模式之间切换,模式变化之间的典型时间只有$1.7$ s(或$\sim\!1000$旋转),是迄今为止观察到的最短时间。这两种模式在强度和偏振方面都不同,其中脉冲间的差异相对较大,而主脉冲中的差异则小得多。我们发现,在脉冲间的变化之前,在主脉冲的$\sim\!25$毫秒,放置在模式变化发生的时间尺度上的经验约束。我们还发现PSR B1957+20发射的巨脉冲的性质与规则发射的模式有关:它们的速率和旋转相位都依赖于模式。此外,在主脉冲附近发射的巨脉冲的能量分布也依赖于模式。我们讨论了我们的无线电发射机制的理解,以及脉冲星定时实验的后果。
2018-10-09 astro-ph.HE
Simultaneous broadband observations and high-resolution X-ray spectroscopy of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
本文报道了过渡毫秒脉冲星PSR J 1023 +0038在X射线活动态的首次同时XMM-牛顿、NuSTAR和Swift观测。我们的多波长活动使我们能够以前所未有的细节调查X射线中广泛能量范围内可能的光谱变化,以及不同波段发射之间的相关性和滞后性。软和硬X射线发射显著相关,两个波段之间没有滞后。另一方面,X射线发射与UV发射不相关。我们改进了我们的模型,观察到的模式切换之间的快速过渡弱螺旋桨制度和旋转供电的无线电脉冲星状态,并报告了详细的高分辨率X射线光谱使用所有XMM-牛顿反射光栅光谱仪自2013年以来获得的数据。我们讨论了我们的研究结果的背景下,最近发现的系统和过渡毫秒恒星的最先进的模拟,并显示如何在软X射线光谱中的窄发射线的属性是一致的吸积盘内的起源。
2018-02-13 astro-ph.HE