Features of the gamma-ray pulsar halo HESS J1831$-$098
伽玛射线脉冲星晕是宇宙射线在银河系局部区域传播和脉冲星风星云电子注入的理想指示器。HESS~J1831 $-$ 098是两个H.E.S.S.观测到的候选脉冲星晕。HAWC实验我们采用H.E.S.S.的通量图。银道面巡天和H.E.S.S.的光谱测量。和\textit{Fermi} -LAT研究HESS~J1831 $-$ 098。我们发现HESS~J1831 $-$ 098符合脉冲星晕的所有标准。晕内的扩散系数和从脉冲星自旋下降能量到电子能量的转换效率与典型的脉冲星晕Geminga相似。注入光谱可以很好地描述指数截止的幂律。然而,所需的幂律项是非常困难的$p\lesssim1$,如果扩散系数是空间和时间独立的。考虑到慢扩散环境的可能来源,我们采用了两区扩散模型和时滞慢扩散模型。两种模型都能解释H.E.S.S.而\textit{Fermi} -LAT结果为较温和的$p$。修改的注射时间曲线可以具有类似的效果。
2022-07-27 astro-ph.HE
Mirages and Large TeV Halo-Pulsar Offsets from Cosmic Ray Propagation
本研究提出宇宙射线不对称传播机制,可同时解释多个TeV源及TeV晕与脉冲星的大尺度偏移,无需假设额外加速器。
2025-09-07 astro-ph.HE
On the TeV Halo Fraction in gamma-ray bright Pulsar Wind Nebulae
Geminga和PSR B 0656 +14双星周围TeV辐射的扩展,与星际介质(ISM)中的自由粒子传播特性一致,这一发现引发了对其他系统中可能存在这种晕的大量讨论。在这里,我们作出评估目前TeV源人口与充满活力的恒星,在大小和估计的能量密度。基于两个替代的估计,我们得出结论,绝大多数已知的TeV源的发射起源于该地区的积极和动态主导的脉冲星(即脉冲星风星云),而不是从晕的粒子扩散到ISM。此外,虽然建立的晕的数量肯定会增加,在未来,我们发现,这是不太可能的,这样的晕贡献显着的总TeV $γ$ -射线光度从电子加速PWN。
2019-07-28 astro-ph.HE
Impact of electron spectra on morphology of pulsar halos at ultra-high energies
本文指出高能电子谱形状会塑造脉冲星晕的超高能γ射线形态,导致电子谱与扩散系数能量依赖性之间的简并,并强调在利用此类观测推导扩散系数时必须考虑电子谱。
2024-07-16 astro-ph.HE
Anisotropic Diffusion in Pulsar Halos: Interpreting the asymmetric morphology of Geminga and Monogem halos measured by HAWC
Nanjing University(南京大学);Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY)(德国电子同步辐射中心)
利用各向异性扩散模型,通过HAWC观测的Geminga和Monogem脉冲星晕的不对称形态,约束星际磁湍流性质,发现两个晕的平均磁场方向不同但阿尔芬马赫数相近(~0.2),并推断局部磁场相干长度约100 pc。
2026-05-29 astro-ph.HE
Constraints on the $e^{\pm }$ Pair Injection of Pulsar Halos: Implications from the Galactic Diffuse Multi-TeV Gamma-ray Emission
本文基于ATNF脉冲星样本并考虑非定向射束脉冲星,估算了脉冲星晕对银河系弥漫伽马射线辐射(DGE)的贡献,并利用Tibet AS$\gamma$和MILAGRO的测量数据限制了其电子对注入参数,为区分脉冲星晕模型提供了依据。
2023-04-25 astro-ph.HE
TeV Emission from PSR B1055-52 with HESS: Evidence for a Pulsar Halo
本研究利用H.E.S.S.阵列首次在南半球探测到PSR B1055-52的TeV脉冲星星云,证实慢扩散是脉冲星星云的普遍特征,为相关天体族群研究提供了关键数据。
2025-10-03 astro-ph.HE
Spectral energy-loss bump and $γ$-ray pulsar halos
Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室)
研究通过分析LHAASO J0248+6021的高曲率谱,提出该脉冲星晕的能损驼峰未显著偏离高能截止,从而统一解释年轻和年老脉冲星晕的广谱谱特征。
2026-10-22 astro-ph.HE
Investigating the emission signatures of pulsar halo candidate HESS J1813-126
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所)
本文通过同步曲率模型研究HESS J1813-126的伽马射线发射特征,探讨脉冲星halo的传输模型及观测诊断。
2026-01-29 astro-ph.HE
Are pulsar halos rare ?
扩展的伽马射线发射,解释为由电子-正电子对的环境光子的逆康普顿散射形成的晕,被观察到朝向一些中年的恒星。银河系中这种现象的物理起源和实际共性仍然不清楚。与最近的理论模型相比,对限制的条件似乎很极端。我们在J 0633 +1746和B 0656 +14中寻找尽可能减少晕中扩散抑制的程度和幅度的情景,并探讨了如果它们应用于所有附近的中年恒星,对局部正电子通量的影响。我们使用了一个唯象静态两区扩散框架,并将其预测与费米-LAT和HAWC观测的两个晕,并与AMS-02测量的本地正电子通量。虽然数据要求在~ 100 TeV处有2-3个数量级的强扩散抑制,但有可能找到两个对象的扩散抑制程度小至30 pc的解决方案。如果附近所有的中年恒星都发展出这样的晕,它们的正电子通量(包括Geminga的贡献)将使AMS-02测量的注入效率饱和,而注入效率比J 0633 +1746和B 0656 +14中的典型晕小得多,更普遍的是年轻脉冲星风星云的典型值。相反,如果来自其他邻近恒星的正电子在星际介质中释放,而没有任何限制,它们的总正电子通量符合观测到的光谱,对于所有恒星,从驱动脉冲星风星云的kyr-old天体到100 kyr-old天体,如J 0633 +1746和B 0656 +14,注入效率都是几十个百分点。似乎更简单的假设是,大多数中年人不会出现晕轮(略)。
2022-06-23 astro-ph.HE
Diagnosing the particle transport mechanism in the pulsar halo via X-ray observations
针对脉冲星晕粒子输运机制尚存争议的问题,本研究计算了三种主流模型下的脉冲星晕X射线辐射特征,提出借助大视场高灵敏度X射线探测器的观测可区分不同模型,进而揭示宇宙线输运与星际湍流性质。
2024-01-31 astro-ph.HE
Gamma-ray halos around pulsars as the key to understanding cosmic ray transport in the Galaxy
脉冲星是相对论性电子和正电子的工厂,这些电子和正电子从脉冲星传播出去,后来渗透到我们的银河系。这些粒子的加速和传播是一个激烈争论的问题。在过去的几年里,我们有机会直接观察到这些粒子注入到星际介质通过发现周围的伽马射线晕。这种新型的伽马射线源是由脉冲星风星云中的电子和正电子扩散出来,散射周围的光子场产生伽马射线。这一新的研究领域伴随着不同波长的大量观测和限制,以及解释这些晕特征的各种理论模型。我们研究的宇宙射线的传播特性推断从观测的晕和它们的本地和全球的银河系中的粒子输运的影响。我们还讨论了在不久的将来用LHAASO、CTA或SWGO等设施观测这些源的前景。
2022-02-14 astro-ph.HE
HESS J1831$-$098 -- Exploring a pulsar halo scenario with H.E.S.S. data
本研究利用H.E.S.S.数据构建脉冲星星晕模板模型,对延展甚高能源HESS J1831$-$098开展光谱-形态分析,验证其符合脉冲星星晕模型,为脉冲星星晕研究提供新候选源与物理参数约束。
2025-10-03 astro-ph.HE
TeV halos and the role of pulsar wind nebulae as sources of cosmic ray positrons
本研究基于HAWC对Geminga PWN的探测,计算证实脉冲星周围20-50 pc内存在受抑制的扩散,推断电子对能谱约束,并探讨TeV晕对质子加速及脉冲星物理的意义。
2023-05-13 astro-ph.HE
Two Candidate Pulsar TeV Halos Identified from Property-Similarity Studies
本研究基于LHAASO首个伽马射线源星表筛选出3个候选TeV晕,通过费米LAT数据分析排除前两颗对应脉冲星的GeV余辉,结合属性对比确认两个TeV晕候选体,且发现TeV晕50TeV光度与脉冲星自转角动能损失率近似成正比。
2023-10-09 astro-ph.HE
Constraints from globular cluster pulsars on the magnetic field in the Galactic halo
银河系磁场在银河系的演化中起着重要的作用,但它的小尺度行为仍然知之甚少。也不知道它是否渗透到银河系的光环中。利用对土星球状星团47晕中的双星的观测,我们首次在角秒尺度上探测了银河系的磁场,并发现了平行于视线方向的磁场分量中一个意想不到的大梯度。这种梯度与垂直于银盘的方向一致,可以用球状星团内被放大到60 μG的磁场来解释。这种情况支持存在从银盘延伸到晕并与所研究的球状星团相互作用的磁化外流。
2020-03-05 astro-ph.HE
3HWC J0631+107/LHAASO J0631+1040: a TeV halo powered by the pulsar J0631+1036?
通过分析GeV数据并去除脉冲星辐射,发现3HWC J0631+107区域无GeV对应体,结合与Geminga的比较和谱特征,认为该TeV源很可能是脉冲星J0631+1036驱动的TeV晕。
2023-08-29 astro-ph.HE
Geminga's pulsar halo: an X-ray view
本研究利用XMM-Newton和NuSTAR存档数据对Geminga脉冲星光晕进行最全面的X射线分析,未发现显著辐射,并据此对周围磁场强度和扩散系数设定了严格约束。
2024-04-04 astro-ph.HE
Searching for X-Ray Counterparts of Degree Wide TeV Halos Around Middle-Aged Pulsars with SRG/eROSITA
利用SRG/eROSITA巡天数据搜寻五颗中年脉冲星周围的度级X射线弥散发射,未探测到PWN,但通过设定通量上限约束了磁场强度,为TeV晕形成理论提供补充限制。
2023-10-16 astro-ph.HE
Gamma-ray Pulsar Halos in the Galaxy
脉冲星晕是电子和正电子从脉冲星风星云(PWNe)逃逸产生的扩展伽马射线结构,被认为是一类新的伽马射线源。它们是宇宙射线在银河系局部区域传播和PWNe粒子逃逸过程的理想指标。由脉冲星晕推断的宇宙线扩散系数比银河系平均值小两个数量级以上,引起了广泛的讨论。本文综述了脉冲星晕研究的最新进展,包括这类源的特征、已知的脉冲星晕、极慢扩散的可能机制、脉冲星晕在宇宙线传播和PWNe电子注入研究中的关键作用以及对宇宙正电子过剩和扩散TeV γ射线过剩问题的启示。最后,基于对更大样本的脉冲星晕和更深层次的亮源观测的期望,对这一方向的研究进行了展望。
2022-09-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Distances of Galactic Radio Pulsars; First Quadrant: $-2^\circ < \ell < 90^\circ$ and $-2^\circ < b < 2^\circ$
建立了小立体角区间银河系射电望远镜的距离-色散测度关系。计算是基于一些基本的标准,以及使用独立的距离测量良好的检查恒星的第一个银河象限,包括银河系的中心方向。这些区域的平均自由电子密度的值是从距离与色散测量关系的拟合中得出的,并检查其一致性和平滑性。本文还比较和讨论了等离子体在银河系臂和银河系核球区中心部分的作用。我们所采用的射电望远镜的距离与其他一些模型中给出的距离进行了比较。给出了射电辐射和等离子体分布的一些基本结果。
2022-02-28 astro-ph.HE
Effects from Dark Matter Halos on X-ray Pulsar Pulse Profiles
本研究采用广义相对论双流体形式研究带暗物质晕的暗物质混合中子星,发现其脉冲轮廓峰值流量偏差与暗晕质量-重子核半径比存在普适关系,特定参数下偏差超100%,为X射线脉冲星观测提供参考。
2024-09-18 astro-ph.HE
HAWC Detection of a TeV Halo Candidate Surrounding a Radio-quiet pulsar
在几个中年恒星周围观测到了扩展的甚高能量(VHE; 0.1-100 TeV)$γ$射线发射,被称为"TeV晕”。其形成机制仍在讨论中。也不知道它们是否普遍存在或与某些亚群的植物有关。经过2321天的观测,高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台在射电宁静脉冲星PSR J 0359 +5414的位置探测到VHE $γ$射线发射,具有$>6σ$意义。通过使用不同的光谱和空间模型进行似然性检验,并将TeV光谱与附近源的多波长观测进行比较,我们表明这种过量与PSR J 0359 +5414相关的TeV晕一致,但需要进一步观测HAWC和多波长后续行动来确认这种性质。这个新的晕候选者位于外星系的一个非拥挤区域。它与其他光环有着相似的特性,但它的脉冲星更年轻,无线电安静。我们的观察意味着TeV晕通常存在于脉冲星周围,它们的形成不依赖于脉冲星磁层的配置。
2023-01-12 astro-ph.HE
Origin of the high-energy spectral cutoff in gamma-ray pulsar halos
College of Physics, Sichuan University(四川大学物理学院);State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
本研究通过分析HAWC对Geminga晕的观测,提出两种解释高能谱截断的机制:PWN加速极限或扩散系数上升导致泄漏,并预测了可观测差异。
2026-10-14 astro-ph.HE
Galactic Center Pulsars with the ngVLA
银河系中心脉冲星是研究广义相对论、恒星形成、恒星动力学、恒星演化和星际介质的重要探测器。尽管多年的搜索,只有少数在中心0.5度的恒星是已知的。ngVLA的高频灵敏度将为气相色谱中发现和表征手性化合物开辟一个新的窗口。在GC黑洞周围轨道上的脉冲星Sgr A* 将为黑洞物理学和广义相对论提供前所未有的探测。
2018-10-15 astro-ph.HE
Mirage Sources and Large TeV Halo-Pulsar Offsets: Exploring the Parameter Space
Nanjing University(南京大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University, Ministry of Education(南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院)
研究通过GPU加速模拟探索高能电子在脉星周围磁场中的非对称传播,揭示镜像源现象并挑战传统扩散模型,为解释LHAASO观测到的异常源提供新视角。
2026-02-01 astro-ph.HE
Constraining the production of cosmic rays by pulsars
强子宇宙射线(CR)的可能来源之一是新生的强子。如果情况确实如此,它们应该具有由CR与星际气体相互作用产生的扩散伽马射线晕。在本文中,我们试图确定扩展的伽玛射线辐射周围的年轻恒星,利用7年的费米-LAT数据。为此,我们选择和分析了一组八个最有可能拥有可检测的伽马射线晕的恒星。我们发现扩展发射,可能被解释为伽马射线晕的情况下,PSR J 0007 +7303。它的光度与注入的宇宙射线$\sim 10^{50}$ erg的总能量一致,尽管对这个来源的其他解释是可能的。不管这个源的性质,我们把边界的伽玛射线晕的光度表明,银河系CRs的整体能量预算的贡献是次主导的GeV-TeV范围内。
2016-09-09 astro-ph.HE
Discovery of 15 new pulsars at high Galactic Latitudes with FAST
本文利用FAST在高银纬巡天中发现15颗新脉冲星(含4颗毫秒脉冲星),并获取了部分测时解,发现多颗脉冲星存在模式变换或子脉冲漂移现象,表明高银纬深度巡天对研究银核方向MSP族群具重要潜力。
2025-03-04 astro-ph.HE
Detecting and characterizing pulsar halos with the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文通过空间—光谱似然分析评估 CTA 银道面巡天探测脉冲星晕的能力,量化其光谱、形态灵敏度及可研究的族群比例。
2023-10-02 astro-ph.HE
The Galactic Population of Young Gamma-ray Pulsars
我们已经模拟了银河系的年轻恒星人口,并与费米LAT样本进行了比较,限制了这些自旋动力物体的出生特性,光束和演化。利用与观测到的自旋和脉冲特性分布相一致的定量检验,我们发现短诞生周期P_0 ~ 50 ms和产生于外磁层的γ射线束是强优先的。模拟的无线电探测和无线电安静的对象的相对数量与数据吻合得很好。虽然样本是本地的,外推到整个银河系意味着伽玛射线脉冲星出生率1/(59年)。这被证明是在很好的协议与估计的银河系核心崩溃率和当地密度的OB恒星祖先。如果费米LAT观测持续10年,我们给出了预期的年轻脉冲星探测的数量的预测。与尚未解决的毫秒星的潜在重大贡献相比,我们发现年轻的毫秒星对银河伽马射线背景的贡献很小。
2010-11-24 astro-ph.HE
Pulsars in a Bubble? Following Electron Diffusion in the Galaxy with TeV Gamma Rays
TeV晕是TeV γ射线辐射在中年恒星周围的扩展区域,最近被确定为γ射线天文学中的一类新的源。这些晕圈被归因于相对论电子和正电子离开了靠近脉冲星的加速区,并在周围介质中扩散。测量TeV Halos的形态首次能够在数十秒差距的尺度上直接测量电子扩散。有迹象表明,相对论性粒子的存在影响了恒星周围环境中的扩散速率。了解电子扩散是必要的,以限制在几十GeV的宇宙射线正电子的明显的“过剩”的起源。TeV Halos也可以用来寻找未对准的脉冲星,以及研究银河系脉冲星群的某些特性。未来的VHE伽马射线仪器将探测到更多的TeV晕,并确定这些晕对观测到的宇宙射线电子和正电子通量有多大贡献,以及它们如何影响环境中的扩散。
2019-03-18 astro-ph.HE
Millisecond Pulsars in Globular Clusters and Implications for the Galactic Center Gamma-Ray Excess
University of Valencia and CSIC(瓦伦西亚大学和西班牙高等科学研究委员会);The University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
研究银河系球状星团中的毫秒脉冲星伽马射线发射,以测量其光度函数。发现其平均光度及分布宽度,表明若银河系中心伽马射线过剩由类似脉冲星产生,则费米应已探测到更多源,但实际仅发现三个候选者,暗示可能需更暗的脉冲星解释。
2026-03-23 astro-ph.HE
Multi-messenger modeling of the Monogem pulsar halo
本研究利用GALPROP双区扩散模型对B0656+14周围TeV晕进行高分辨率模拟,拟合HAWC和Fermi-LAT观测数据,并估计其对地球正电子通量贡献小于10%,强调未来多波段观测对区分模型的重要性。
2025-02-25 astro-ph.HE
Extended TeV Halos May Commonly Exist around Middle-Aged Pulsars
本研究利用 HAWC 的 2321 天数据对 36 颗孤立中年脉冲星进行叠加分析,以 $5.10\,σ$ 显著性发现类似 TeV 晕辐射,表明扩展 TeV 晕可能普遍存在,为识别不可见脉冲星群体开辟新窗口。
2025-04-30 astro-ph.HE
PHECT: A lightweight computation tool for pulsar halo emission
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所)
PHECT是一种轻量级工具,用于建模脉冲星晕发射,支持多种传输模型以更精确地模拟脉冲星晕的形成机制。
2026-01-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Resolving diffusion signatures in distant pulsar halos with current and future experiments
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
本文通过模拟两种先进伽马射线实验(LHAASO-KM2A和切伦科夫望远镜阵列CTA)的观测数据,研究了通过形态学判别识别脉冲星晕候选体的前景,发现增加光子统计和改进角分辨率能显著提升形态学判别能力,表明未来伽马射线观测有望扩展脉冲星晕样本并深入理解脉冲星周围宇宙射线传输。
2026-05-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Magnetic-distortion-induced ellipticity and gravitational wave radiation of neutron stars: millisecond magnetars in short GRBs, Galactic pulsars, and magnetars
中子星由于磁畸变而可能产生非轴对称形变,是地基干涉测量探测器的连续引力波(GW)源。经过几十年的搜索,使用现有的GW探测器,没有证据表明GW信号来自任何脉冲星。椭圆率的上限越来越严格地限制在银河系的恒星上。在这项工作中,我们使用的椭圆率推断从假定的毫秒磁星在短伽马射线暴(SGRB),以估计其可探测性目前和未来的GW探测器。对于从SGRB数据推断的$\sim 1$ ms磁星,高级LIGO(aLIGO)和爱因斯坦望远镜(ET)的探测视界分别为$\sim 30$ Mpc和$\sim 600$ Mpc。利用SGRB毫秒磁星的椭圆率作为刻度,在假设椭圆率是磁畸变引起的情况下,我们估算了银河系中的毫秒磁星和磁星的椭圆率和引力波应变。我们发现,该结果与aLIGO O 1对银河系恒星和磁星的零探测结果是一致的。我们进一步预测,GW信号从这些恒星/磁星可能无法检测到目前设计的aLIGO探测器。ET检测器可能能够检测来自这些天线中的一些天线的一些相对低频的信号($<50$ Hz)。受其设计灵敏度的限制,eLISA探测器似乎不适合探测来自银河系恒星和磁星的信号。
2017-07-05 astro-ph.HE
GMRT Galactic Plane Pulsar and Transient Survey and the Discovery of PSR J1838+1523
我们报告的结果进行了盲脉冲星调查的巨型米波射电望远镜(GMRT)在325兆赫。这次巡天覆盖了银河经度45 $^{\circ} < l <$ 135 $^{\circ}$和银河纬度1 $^{\circ} < |b| <$ 10 $^{\circ}$之间约10%的区域,停留时间为1800秒,共探测到28颗双星。其中之一,PSR J1838+1523,以前是未知的,具有549 ms的周期和68 pc cm \sups{$-$3}的色散测量。我们还提出了该脉冲星的定时解决方案,从多频定时观测进行了与GMRT和Ooty射电望远镜。在325和610 MHz频率下,测量到的这颗脉冲星的通量密度分别为4.3 $\pm$ 1.8和1.2 $\pm$ 0.7 mJ y。这意味着$-$ 2的光谱指数为$\pm$ 0.8,因此在1.4 GHz处的预期通量密度约为0.2 mJy,这在高频脉冲星巡天(如北方高时间分辨率宇宙脉冲星巡天)中可以检测到。这一发现强调了低频脉冲星巡天在探测陡谱脉冲星方面的重要性,从而为脉冲星群提供了补充覆盖。
2018-05-14 astro-ph.HE
The Location of Young Pulsar PSR J0837$-$2454: Galactic Halo or Local Supernova Remnant?
我们提出了发现和年轻的(年龄$\sim 28.6$ kyr)脉冲星PSR J 0837 $-$ 2454的时间。根据它的高纬度($b = 9.8^{\circ}$)和色散测量(DM $ = 143$ ~pc~cm $^{-3}$),脉冲星似乎处于$z$ -高度$>$ 1 kpc,在银河系的边缘附近。这是观测到的典型脉冲星群体的尺度高度的许多倍,这表明这颗脉冲星可能是在远离平面的地方诞生的。如果准确的话,年轻的年龄和高的$z$ -高度意味着这是已知的第一颗从失控的O/B星中诞生的脉冲星。在后续的成像与澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA),我们发现脉冲星的流量密度$S_{1400} = 0.18 \pm 0.05$ mJy。我们没有发现一个明显的超新星遗迹周围的脉冲星在我们的ATCA数据,但我们检测到一个共同定位,低表面亮度区域的$\sim$ 1.5 $^\circ$范围内的档案银河系和河外全天MWA调查数据。我们还检测到共同定位H $α$从南方H $α$巡天图集排放。基于这两个探测结果的距离估计分别为$\sim$ 0.9 kpc和$\sim$ 0.2 kpc,这两个距离都比NE 2001模型($6.3$ kpc)和YMW模型($>25$ kpc)预测的距离小得多,并且使脉冲星更接近银河系平面。如果脉冲星/残骸协会成立,这一结果也突出了固有的困难,在分类的瞬变作为“银河系”(脉冲星)或“…
2021-04-23 astro-ph.HE
Constraining the slow-diffusion zone size and electron injection spectral index for the Geminga pulsar halo
Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(高能物理研究所,中国科学院粒子天体物理重点实验室)
通过HAWC实验数据约束Geminga晕的慢扩散区大小和电子注入光谱指数,结合两区扩散模型得出慢扩散区半径范围及光谱指数上限,验证预测正电子谱与AMS-02测量一致。
2024-02-18 astro-ph.HE
Pevatron at the Galactic Center: Multi-Wavelength Signatures from Millisecond Pulsars
用H.E.S.S.在银河系中心区域,除了费米观测到的GeV伽马射线。我们认为,位于银河系中心周围的一群未解决的毫秒微扰星,被认为是费米观察到的弥漫的银河系中心过剩的可能候选者,加速宇宙射线达到非常高的能量,因此也是TeV过剩的原因。我们的模型分析这些加速质子的扩散和它们与分子云的相互作用,产生伽马射线。产生的伽马射线的空间和光谱依赖性可以再现H.E.S.S.观测,人口的$\sim 10^4-10^5$毫秒双星以上的宇宙射线光度$10^{34}\,{\rm erg\,s}^{-1}$,具有中等的加速效率。在最高能量下更精确的测量将使我们能够限制脉冲星群体的属性,例如磁场或初始自旋分布。
2018-06-08 astro-ph.HE
Gamma-ray and X-ray Properties of Pulsar Wind Nebulae and Unidentified Galactic TeV Sources
我们审查银河系VHE源在TeV能量检测的属性。近年来,VHE源和脉冲星之间的关联数量有所增加,使得脉冲风星云成为主要的群体,尽管仍然有大量的VHE源有待确定。在后者中,有几个“暗”源,在任何其他波长处都没有合理的对应物。在这篇评论中,我们编译和比较的TeV和X射线脉冲星风星云(PWNe),PWN候选人,和身份不明的TeV源的属性。
2013-05-12 astro-ph.HE
Searching for pulsars in the Galactic Centre at 3 and 2 mm
银河系中心的脉冲星有望对引力理论和黑洞物理学进行前所未有的检验,并作为恒星形成历史和演化以及银河系复杂中心区域星际介质的探测器。该社区已经调查了银河系最里面的区域几十年,没有发现一个人口的恒星,这是令人费解的。脉冲信号在这个特定方向上的强烈散射被认为是未检测到的潜在原因。散射对观测频率有很强的反向依赖性,因此减轻其影响的一个有效方法是在银河系中心,特别是靠近超大质量黑洞人马座A* 的恒星的调查中使用更高的频率。我们提出了第一个脉冲星调查在短毫米波长,使用几个频段之间的84和156千兆赫(3.57-1.92毫米),针对银河系中心。这些观测是在2016年12月至2018年5月之间的28个时期内使用射电天文学毫米波研究所(IRAM)30米望远镜进行的。这是第一次基本上不受散射影响的调查,因此在人口覆盖方面没有偏见,包括可能超出低频银河系中心调查范围的快速旋转卫星。我们没有发现新的双极星,并将这一结果主要与双极星在高频下的通量密度降低以及我们目前的灵敏度相结合。然而,我们证明,在这些极高的射频的调查能够发现新的脉冲星,分析其灵敏度限制相对于一个模拟的银河系中心脉冲星人口,并讨论了未来类似的调查的主要挑战和可能的改进。
2021-04-14 astro-ph.HE
Millisecond Pulsar Kicks Cause Difficulties in Explaining the Galactic Center Gamma-Ray Excess
来自银河系中心的无法解释的过量伽马射线发射已经困扰了天文学家近十年。有两种理论试图解释这种过剩的起源:自我湮灭的暗物质粒子或尚未解决的射电毫秒双星。我们研究了脉冲星起源的GeV过剩使用N体模拟的可扩展性。我们在一个真实的动力学环境中模拟了毫秒类星体:(i)类星体诞生于我们银河系的已知恒星质量分量;(ii)类星体被赋予出生速度踢,这是从两个不同的研究中经验性地观察到的(或者,为了比较,没有踢);(iii)类星体在与观测一致的银河系引力势中演化。在1 Gyr内模拟了多个群体的雷达(具有不同的速度反冲)。利用最终的γ射线空间分布,我们构建了合成的γ射线表面亮度轮廓。通过与已发表的费米-LAT表面亮度剖面的比较,我们的脉冲星模拟无法再现隆起中心度的集中发射,尽管没有出生速度反冲的模型接近数据。我们认为添加剂组合我们的(原始MSP)模拟与模型,在那里沉积从被摧毁的球状星团的凸出,和一个简单的模型,在核星团中产生的沉积。我们可以合理地再现测量的中央伽玛射线表面亮度分布Horiuchi和合作者使用这些模型的几种组合,但我们不能再现测量的分布迪毛罗与任何组合的模型。我们的配合提供了限制潜在的途径来解释使用MSP的伽马射线过剩。
2022-05-06 astro-ph.HE
Catalog of the Galactic population of X-ray pulsars in High-mass X-ray binary systems
本文编制了银河系大质量X射线双星系统中82个X射线脉冲星(18个持续、64个瞬态)的目录,涵盖自转、轨道、光度、磁场等基本参数,并列出候选体以供后续研究。
2023-08-18 astro-ph.HE
Effect of magnetic field correlation length on the gamma-ray pulsar halo morphology under anisotropic diffusion
本文研究了各向异性扩散下磁场关联长度对伽马射线脉冲星晕形态的影响,通过半解析方法求解传播方程,发现有限关联长度场景下的晕形态与无限关联长度场景存在差异,可由当前实验验证。
2023-04-10 astro-ph.HE
The FAST Galactic Plane Pulsar Snapshot survey: VIII. 116 binary pulsars
本文基于FAST银道面脉冲星快照巡天,报告了116颗新发现双星脉冲星的开普勒参数及29颗脉冲星的计时解,并测量了两个双中子星系统的后开普勒参数以确定其总质量。
2025-02-06 astro-ph.HE
Discovery of Millisecond Pulsars toward the Galactic Bulge in an Image-based Survey with MeerKAT
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 Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Center for Gravitation, Cosmology, and Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Wisconsin-Milwaukee(威斯康星大学密尔沃基分校物理与天文学系引力、宇宙学与天体物理中心);Department of Physics and Astronomy, University of North Carolina at Chapel Hill(北卡罗来纳大学教堂山分校物理与天文学系);National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台);Department of Engineering and Physics, Sweet Briar College(斯威特布莱尔学院工程与物理系);U.S. Naval Research Laboratory(美国海军研究实验室)
利用MeerKAT图像巡天发现的偏振源进行后续观测,确认了9个脉冲星,其中6个为新发现,包含5个毫秒脉冲星,其色散测距表明这些脉冲星位于银盘前方而非银心内。
2026-03-16 astro-ph.HE
Discovery of a spatially extended GeV source in the vicinity of the TeV halo candidate 2HWC J1912+099: a TeV halo or supernova remnant ?
HAWC和Milagro的观测已经探测到围绕中年($t\sim100-400 \,{\rm kyr}$)恒星(如Geminga和PSR B 0656 +14)的空间扩展TeV源,它们被命名为“TeV晕”,代表由相对较老的恒星提供动力的非常扩展的TeV脉冲星风星云(PWNe)。还有一些HAWC探测到的源被认为是TeV晕的候选者。在本文中,我们寻找可能的GeV对应物的三个TeV晕候选人与费米大面积望远镜。我们在TeV晕候选者2HWC J1912+099附近探测到一个新的空间扩展GeV源,HESS(HESS J1912+101)也探测到了该源。我们发现,GeV源的大小是显着大于HESS测量的TeV的排放,和PWN的空间模板特性可以拟合的GeV数据。我们认为,GeV源是由中央中年脉冲星PSR J1913+1011供电的扩展PWN。这一发现有利于TeV源2HWC J1912+099(HESS J1912+101)的TeV晕场景,尽管HESS测量的可能的壳状形态挑战了这种解释。或者,TeV的发射可以通过强子过程由超新星遗迹(SNR)主导。未来的多波长观测源和更精确的测量TeV发射的空间分布将有助于区分这两种情况。
2019-11-22 astro-ph.HE
Flares from Galactic centre pulsars: a new class of X-ray transients?
尽管进行了密集的搜索,但在我们银河系中央黑洞0.1 pc范围内的唯一脉冲星,Sgr A*,是一颗无线电响亮的磁星。由于磁星在银河系的中子星族群中是罕见的,而且在这个区域已经有大量的大质量恒星,银河系中心(GC)应该有大量的中子星。星族合成表明GC中可能存在数千颗中子星。其中许多可能是高能量的毫秒彗星,也被认为是造成GC伽马射线过剩的原因。我们认为,在距离Sgr~A* 0.03秒差距内,中子星的存在可以通过与中心黑洞周围盘的激波相互作用来揭示.正如我们所证明的,这些相互作用导致可观测到的瞬态非热X射线和伽马射线发射超过几个月的时间尺度,假设中子星的自旋光度为L_{sd} ~10^{35} erg/s。目前GC区域内正常和毫秒双星的数量限制表明,有许多这样的双星存在。
2016-03-17 astro-ph.HE
A wide-field X-ray search for the Geminga pulsar halo with SRG/ART-XC
本文利用SRG/ART-XC对Geminga脉冲星halo进行宽视场X射线搜索,首次提供了直接成像并设定了磁感应强度约束。
2025-12-15 astro-ph.HE
X-Ray Views of Galactic Accreting Pulsars in High-Mass X-Ray Binaries
本综述概述了高质量X射线双星中吸积X射线脉冲星的吸积与辐射过程,总结了时域现象、光谱特性、演化及X射线偏振等多波段观测进展,并简要讨论了伽马射线双星等相关系统。
2024-12-23 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Ray Nuclei from Extragalactic Pulsars and the effect of their Galactic counterparts
在快速旋转的新生恒星中,高能核的加速可以解释观测到的高能宇宙射线的光谱,以及俄歇天文台报告的能量高于$10^{19}\,$ eV的重核趋势。脉冲星加速意味着由于脉冲星自旋下降导致的硬注入谱($\sim E^{-1}$)和由于中子星自旋速率的限制导致的最大能量$E_{\rm max} \sim Z \, 10^{19}$ eV。我们以前已经表明,通过年轻的超新星遗迹逃逸软化了光谱,稍微降低了最大能量,并产生次级核。在这里,我们表明,脉冲星的出生周期的分布和传播的影响,在星际和星系间的媒体修改的组合频谱的所有脉冲星。通过假设脉冲星诞生周期的正态分布为中心在300毫秒,我们表明,河外脉冲星诞生的贡献的高能宇宙射线谱自然会引起非常高的能量宇宙射线(VHECR,之间的$10^{16}$和$10^{18}$ eV)的银河系脉冲星诞生的贡献。所需的注入成分,以适应观察到的光谱取决于绝对能量尺度,这是不确定的,不同的俄歇天文台和望远镜阵列。银河系脉冲星诞生的贡献也可以弥合超新星遗迹中宇宙射线加速预测与脚踝以下观测光谱之间的差距,这取决于逃离超新星遗迹的宇宙射线的成分和银河系中VHECR的扩散行为。
2013-02-18 astro-ph.HE
A Population of Teraelectronvolt Pulsar Wind Nebulae in the H.E.S.S. Galactic Plane Survey
H.E.S.S.出现的最多的源类。银河平面巡天是脉冲星风星云(PWNe)。经过近10年的观测,2013年对这项调查进行了重新分析,为我们提供了迄今为止最敏感和最完整的伽马射线PWNe普查。除了光谱和形态参数的统一分析外,还首次从数据中提取了高能年轻恒星的通量上限。我们提出了一个讨论之间的相关性的高能电子和TeV对象,和他们各自的属性。我们将把结果的背景下,目前的理论理解的PWNe和评估以前未建立的PWN候选人的可行性。
2013-07-30 astro-ph.HE