Narrow-band giant pulses from the Crab pulsar
我们使用了一种新的光谱拟合技术,以确定一个子群的6窄带巨脉冲从蟹状星云脉冲星的总数为1578。这些巨大的脉冲是在阿尔冈琴射电天文台400-800 MHz的46米碟形天线上进行了77分钟的观测后发现的。窄带巨脉冲由主脉冲和脉冲间脉冲组成,因此更可能是由固有发射机制而不是传播效应引起的。快速射电暴(FRB)也表现出类似的窄带特征,而在巨脉冲射电星中观测到的却很少。我们报告了$Δν/ ν$为0.1量级的窄带巨脉冲,这接近于中继器FRB 20190711 A报告的0.05的值。因此,FRB和巨脉冲星之间的联系被进一步建立。
2021-09-24 astro-ph.HE
On the very high energy (>25GeV) pulsed emission in the Crab pulsar
我们研究了最近探测到的蟹状星云脉冲星的甚高能脉冲辐射。根据观测证据,观测到的发射峰(> 25 GeV)与光谱处于同一相位。考虑到回旋不稳定性,我们表明,俯仰角成为非零导致有效的同步机制附近的轻圆柱表面。发射的相应光谱指数等于-1/2。通过对逆康普顿散射和曲率辐射的研究,认为上述机制对MAGIC探测到的VHE辐射没有贡献。
2009-07-11 astro-ph.HE
The Radio Parallax of the Crab Pulsar: A First VLBI Measurement Calibrated with Giant Pulses
本研究利用European VLBI network观测,通过Crab Pulsar的giant pulses校准,首次精确测量了其射电视差、自行、距离和横向速度,结果与Gaia 3一致。
2023-06-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Resolving the emission regions of the Crab pulsar's giant pulses
蟹状星云脉冲星具有惊人的无线电发射特性,两个主要的脉冲分量-主脉冲和脉冲间-完全由巨脉冲组成。辐射在蟹状星云和星际介质中散射,造成多路径传播,从而产生闪烁。利用Westerbork合成射电望远镜1668 MHz的相位观测数据,研究了蟹状星云巨脉冲的闪烁现象.我们发现,巨大的脉冲频谱相关的只有$\sim 2 \%$,远低于$1/3$相关预期从随机信号赋予相同的脉冲响应函数。此外,我们还发现主脉冲和间脉冲的闪烁呈现出不同的相位,间脉冲和主脉冲之间闪烁的二维互相关比主脉冲的二维自相关具有更低的幅度,更宽的时间和频率延迟。这些证据表明,巨脉冲发射区域被扩展,并且主脉冲和间脉冲出现在物理上不同的区域,这些区域由散射屏分辨。假设散射发生在星云的细丝中,那么发射区的数量级就相当于投影到天空中的一个光圆柱体的半径。有了进一步的VLBI和多频数据,就有可能测量到散射屏的距离、巨脉冲发射区的大小以及脉冲分量之间的物理间隔。
2021-11-22 astro-ph.HE
A new interpretation of Giant radio pulses from the Crab pulsar
蟹状星云脉冲星在2010年经历了一次由费米LAT观测到的大耀斑。哈勃太空望远镜的观测表明,耀斑伴随着蟹状星云铁砧区域的结构变化。在光度分析的框架内,我们重建了这一事件的能量。光柱附近的重连区预计将通过加速电子束释放能量,导致不同幅度的耀斑。在这种情况下,大耀斑会减少储存在重联区的磁能,从而对可能起源于这些区域的巨型射电耀斑的性质产生影响。我们用韦斯特博克综合射电望远镜观测巨大的射电脉冲来测试这种情况。
2011-11-01 astro-ph.HE
Search for a correlation between giant radio pulses and hard X-ray emissions in the Crab pulsar
我们目前的搜索结果的巨射电脉冲(GRP)在1.4 GHz和硬X射线在15-75千电子伏的蟹状星云脉冲星之间的相关性。我们分别于2010年4月、2011年3月和2011年9月对蟹状星云脉冲星进行了为期12小时的地面和卫星同步观测,获得了1.3*10^4的主脉冲相位GRP样本。从这些样品中,我们发现在主脉冲相位GRP的同步峰值的+/-1.5度相位角内,硬X射线通量的统计学边际增强(21.5%,2.70 sigma)。这种增强,如果得到证实,暗示GRP可能伴随着脉冲星磁层等离子体密度的增加。
2013-09-06 astro-ph.HE
Simulated Gamma-Ray Pulse Profile of the Crab Pulsar with the Cherenkov Telescope Array
我们提出了模拟的甚高能量(VHE)的伽玛射线光变曲线的蟹状星云脉冲星所观察到的切伦科夫望远镜阵列(CTA)。蟹状星云脉冲星的CTA脉冲轮廓进行了模拟,其具体目标是确定脉冲间位置的准确性。我们用三高斯模板拟合MAGIC望远镜获得的脉冲形状,并重新调整它以适应不同的CTA仪器和观测配置。模拟不同配置的CTA和应科院的微型阵列。北部CTA的配置将提供一个约3倍的精度提高,观测时间与MAGIC(73小时)相当。除非高于1 TeV的VHE谱的行为与我们目前所知的不同,否则需要不合理的长观测时间才能用高能范围子阵列对蟹状星云脉冲星的脉动进行有效检测。我们还发现,一个独立的VHE时序分析是可行的大尺寸望远镜(LST)。CTA将提供一个显着的改善,在确定VHE脉冲形状参数,必要的约束蟹状星云脉冲星的伽马射线发射的理论模型。这样的参数之一是在VHE处的脉冲轮廓中的峰值与在其他能量带中的峰值之间的相位偏移,如果检测到所述相位偏移,则所述相位偏移可以指向发射区域的不同位置。
2016-04-14 astro-ph.HE
A Statistical Analysis of Crab Pulsar Giant Pulse Rates
本研究基于88小时观测数据统计分析蟹状脉冲星巨脉冲速率,探讨折射闪烁校正方法,并搜索周期性及聚集模式,为理解亮单脉冲中子星提供见解。
2024-07-22 astro-ph.HE
Irregularities in the rate of generation of giant pulses from the Crab pulsar observed at 111 MHz
本文分析了蟹状星云脉冲星(B0531+21)的巨射电脉冲(GPs)发射率。利用普希奇诺射电天文台111MHz大型相控阵射电望远镜连续9年的逐日观测结果。进一步分析了2004年观测中8753个强脉冲的有限样本。结果表明,观测到的GPS发射的月平均速率在整个观测期间是高度不稳定的,并且对于高能量脉冲,变化约为两个数量级。对数据进行了进一步分析,以寻找脉冲星毛刺和GP发射过程之间可能的联系。我们发现,在MJD 58064之后,高能GP的发射率显著增加,当时在蟹状星云脉冲星中观测到的最大的毛刺发生了。虽然相当大的变化可能是由星云本身的传播效应引起的,但我们发现脉冲星在长时间间隔内表现出高能量脉冲发射的高度内在不规则性。
2020-05-15 astro-ph.HE
Super-giant pulses from the Crab pulsar : Energy distribution and occurrence rate
本文对蟹状星云脉冲星的1100多个巨脉冲进行了统计分析,这些脉冲在~1330 MHz处的通量大于130 μ ms。这些都是由美国国家射电天体物理中心(NCRA)的15米射电望远镜在约260小时的观测中发现的。我们发现,脉冲能量分布遵循指数$α\approx$ -3的幂律至少高达~5焦耳/秒的通量。幂律指数与3-30 Jy ms范围内的低能量脉冲一致。因此,蟹状星云脉冲星的注量分布似乎遵循单一的幂律,注量超过3个数量级。我们没有看到任何证据的扁平化在高通量的早期研究报告。我们还发现,在这些注量水平,巨脉冲发射率的变化高达5倍的时间尺度上的几天,虽然脉冲能量分布的幂律指数保持不变。螃蟹巨脉冲的注量分布的斜率是类似的,最近确定的重复FRB 121102。我们还发现了脉冲能量密度和脉冲宽度之间的反相关性,因此更高能量的脉冲优先更短。
2019-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the spectrum of the pulsed gamma-ray emission from 10MeV to 400GeV of the Crab pulsar
本文用自洽理论解释蟹状星云脉冲星甚高能脉冲辐射的VERITAS观测。10 MeV ~ 400 GeV的光子能谱可用两个幂律函数描述,谱指数分别为2和3.8。10 MeV以上的脉冲辐射源被假定为同步辐射,它是在回旋不稳定性的准线性阶段在光柱附近产生的。发射粒子是洛伦兹因子高达$10^{9}$的原束电子。由于离心诱导的朗缪尔波的朗道阻尼,束粒子应该达到如此高的能量。这种机制提供了同时产生低(无线电)和高能量(10 MeV-400 GeV)的光柱尺度的发射,在脉冲星磁层的一个位置。
2012-08-09 astro-ph.HE
Giant pulses from the Crab pulsar: A wide-band study
蟹状星云脉冲星以其异常的巨射电脉冲辐射而闻名。过去的研究只集中在非常明亮的脉冲或不敏感的巨脉冲光度分布的暗端。我们的新仪器提供了一个大的带宽和高的时间分辨率相结合的窄射电波束的Westerbork综合射电望远镜(WSRT),我们寻求探测弱巨脉冲发射制度。WSRT以相控阵模式使用,可以分辨蟹状星云的很大一部分。由此产生的脉冲星信号使用PuMa II脉冲星后端记录,然后相干去色散并搜索巨脉冲发射。经过仔细的流量校准,数据进行了分析,以研究巨脉冲的性质。分析包括测量的脉冲宽度,强度,能量和散射时间的分布。弱巨脉冲被证明是强度分布的一个单独的部分。利用探测到的大量巨脉冲,分析了巨脉冲中的散射和闪烁现象。我们报告的第一次检测巨脉冲发射在一个单一的旋转周期内的主脉冲和脉冲间的阶段。检测率与在任一脉冲相位处的脉冲的出现一致,因为它们是独立的。这些脉冲对用于检查单个脉冲周期内的闪烁时标。
2010-04-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Kinematics of Crab Giant Pulses
蟹状星云脉冲星的无线电发射是不寻常的,主要由巨大的脉冲组成,持续时间约为1微秒,但结构低至纳秒级,亮度温度高达$10^{37}\,$ K。目前还不清楚巨大的脉冲是如何产生的,但它们很可能起源于脉冲星的光柱附近,那里的同向旋转等离子体接近光速。我们在400-800 MHz的频带,在那里的脉冲被扩大散射在周围的蟹状星云的观测报告。我们发现,一些脉冲频谱显示出强带,在散射尾期间变化,在一种情况下,显示出平滑的向上漂移。虽然带状可能只是反映了纳秒级脉冲分量之间的干扰,但这种变化是令人惊讶的,因为在散射尾中,唯一的区别是通过稍微长一些的路径观察到的源,在星云中弯曲了大约一个角秒。然而,如果发射巨脉冲的等离子体以洛伦兹因子$γ\sim10^4$(并且在$γ$中没有太大的扩散)高度相对论性地运动,那么视角的相应微小变化可以通过多普勒频移的变化再现观察到的漂移。如果是这样的话,这将支持呼吁高度相对论等离子体将周围的磁结构转换为相干GHz无线电发射的模型,无论是巨脉冲还是潜在的相关源,如快速射电暴。
2021-07-22 astro-ph.HE
Spectral Flattening at Low Frequencies in Crab Giant Pulses
我们报告的同时宽带观测的螃蟹巨脉冲与帕克斯射电望远镜和默奇森宽场阵列(MWA)。这些观测是用Parkes在732和3100 MHz同时进行的,用MWA在120.96、165.76和210.56 MHz同时进行的。MWA数据的通量密度校准是使用一种新的技术的基础上捆绑阵列光束模拟。我们在120.96-210.56 MHz MWA子带中检测到高于$ 5.5σ$阈值的90-648个巨脉冲,而在Parkes子带中,我们分别在732和3100 MHz检测到高于$ 6σ$阈值的6344和231个巨脉冲。我们表明,第一次在一个很宽的频率范围内,蟹状星云巨脉冲的平均频谱在低频表现出显着的平坦化。巨脉冲的谱指数$ α$从平均$ α=-2.6 $和宽度$σ_α=0.5 $在732和3100 MHz之间的陡峭、狭窄的分布演变为平均$ α=-0.7 $和宽度$ σ_α=1.4 $在120.96和165.76 MHz之间的谱指数的宽、平坦的分布。我们还评论了基于这些谱信息的快速射电暴巨脉冲模型的可扩展性。
2017-09-12 astro-ph.HE
Scattering features and variability of the Crab pulsar
我们报告Westerbork综合射电望远镜观测的螃蟹脉冲星在350 MHz从2012年11月24日至2015年6月21日。在此期间,我们始终观察到螃蟹的脉搏曲线的变化。脉冲轮廓的散射宽度的变化以及延迟的副本(也称为回波)都是有规律的。这些观察结果支持两种类型的回波的分类:那些遵循截断指数形状预期薄屏幕散射近似,和回波,显示更平滑,更高斯形状。在2015年的一系列高节奏观测中,我们发现这些非指数回波通过在相位上接近主脉冲和脉冲间,重叠主脉冲和脉冲间,然后后退而随时间演变。我们发现了一个脉冲散射展宽时间尺度$τ$,它与频率成比例,与$α=-3.9\pm0.5$成比例,这与薄屏散射模型的预期值一致
2018-11-26 astro-ph.HE
A Low Frequency Survey of Giant Pulses from the Crab Pulsar
本文介绍了长波长射电望远镜第一站对蟹状星云脉冲星巨脉冲的观测结果。还探索了在散射变得普遍的低频下检测巨脉冲的自动化方法。从2013年开始的7个月内,在20 - 84 MHz之间的4个频段上检测到超过1400个脉冲,并在2014年底和2015年初进行了额外的后续观察。这些脉冲中的少数脉冲在所有四个频带上同时被检测到。我们研究脉冲特性,包括脉冲展宽和振幅分布的幂律指数。我们发现,通量密度增加向较短的波长,在100 MHz的频谱营业额一致。我们的观察独特地跨越多个散射时期,表现为一个显着的趋势,每次观察的检测数量。这些结果是同步加速器星云和周围星际介质之间可变界面的特征。
2016-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Measurements of the Crab Pulsar's Giant Radio Pulse Amplitude Power-Law Index Using Low-Frequency Arecibo and Green Bank Telescope Observations
本研究利用 Arecibo 和 Green Bank 望远镜在 327 MHz 和 350 MHz 频率下观测,测得 Crab 脉冲星巨射电脉冲幅度的幂律指数分别为 $-2.63 \pm 0.05$ 和 $-3.6 \pm 0.5$,结果与以往低频测量一致,为未来研究提供了参考。
2023-04-05 astro-ph.HE
Pulsed VHE emission from the Crab Pulsar in the context of magnetocentrifugal particle acceleration
蟹状星云脉冲星最近被探测到具有高达$1.5$ TeV的脉冲VHE辐射。的VHE峰出现同步的峰值在GeV的能量,并显示VHE光谱硬幂律函数。这些新发现被解释为伽马射线产生的证据,发生在非常接近光柱的地方。受这些实验结果的启发,我们考虑了蟹状星云脉冲星磁层中磁离心粒子加速的效率,重新检查和扩展了以前的工作(Osmanov & Rieger 2009)中获得的结果。结果表明,有效的磁离心加速靠近轻柱可以提供所需的电子洛伦兹因子的$5\times 10^6$和由此产生的逆康普顿(IC)散射的热光子可能解释了神秘的TeV的脉冲星发射。我们估计了相应的VHE光度,并提供了其光谱特性的推导,出现非常接近的观测结果,以鼓励进一步的研究。
2016-10-14 astro-ph.HE
Observations of the Crab Pulsar with VERITAS
费米太空望远镜已经探测到了100多颗彗星。这些发现开创了伽马射线能量脉冲星天体物理学的新时代。伽玛射线双星,无论它们是年轻的,年老的,无线电安静的等等,都表现出一个看似统一的特征:光谱能量分布采取幂律的形式,指数截止发生在~1和~10 GeV之间。唯一已知的例外是蟹状星云脉冲星,它最近被发现发射脉冲伽马射线,能量超过几百GeV。在这里,我们提出了一个更新的观测蟹状星云脉冲星以上100 GeV与VERITAS。我们展示了一些新的结果,从联合伽马射线/无线电观测活动,寻找巨型无线电脉冲和脉冲VHE发射的螃蟹脉冲星之间的相关性。我们还提出了一些初步的结果洛伦兹不变性破坏测试进行费米和VERITAS观测的螃蟹脉冲星。
2013-03-01 astro-ph.HE
Testing Einstein's weak equivalence principle with a 0.4-nanosecond giant pulse of the Crab pulsar
爱因斯坦的弱等效原理(EEP)可以通过不同频率光子之间的到达时间延迟来检验。假设到达时间延迟是完全由银河系的引力势引起的,我们表明,一个“纳米射击”的巨型脉冲与能量之间的时间延迟校正所有已知的影响,例如$Δt<0.4~\rm{ns}$,从蟹状星云脉冲星提出了一个新的上限从EEP的偏差,即$Δγ< (0.6-1.8)\times 10^{-15}$。这一结果提供了迄今为止最严格的限制EEP,提高了至少2至3个数量级,从以前的结果的基础上快速射电暴。
2016-12-05 astro-ph.HE gr-qc
Galactic Shapiro Delay to the Crab Pulsar and limit on Einstein's Equivalence Principle Violation
我们计算了银河系对蟹状星云脉冲星的总夏皮罗延迟,包括了沿视线方向的暗物质和重子物质的贡献。由于暗物质势能的总延迟约为3.4天。对于重子物质,我们包括了来自球和盘的贡献,分别约为0.12和0.32天。因此,所有物质分配的总延迟为3.84天。我们还计算了违反爱因斯坦的等效原理的限制,通过使用从蟹状星云脉冲星的时间延迟$<0.4$ ~ns的“纳米射击”的巨脉冲的观测,以及使用从该脉冲星观测到的无线电和光学光子之间的时间差。利用前者,我们得到了违反爱因斯坦等效原理的PPN参数$Δγ< 2.41\times 10^{-15}$的限制。从同时观测的光学和射电之间的时间差,我们得到了$Δγ< 1.54\times 10^{-9}$。我们还指出了我们对Shapiro延迟的计算与最近两篇论文(arXiv:1612.00717和arXiv:1608.07657)的计算之间的差异,这两篇论文使用相同的观察结果来获得对$Δγ$的相应限制。
2018-01-17 astro-ph.HE
Enhanced X-ray Emission Coinciding with Giant Radio Pulses from the Crab Pulsar
巨射电脉冲(GRP)是由一些射电星发射的零星爆发,持续几微秒。GRP比来自这些源的常规脉冲亮数百到数千倍。唯一与GRP相关的无线电波波长以外的发射来自蟹状星云脉冲星,在GRP期间,光学发射增强了几个百分点。我们在X射线和无线电波长下同时观察了蟹状脉冲星,发现$3.8\pm0.7\%$(5.4个$σ$检测)增强了X射线发射,与GRP一致。这意味着GRP的总发射能量比先前已知的高数十倍至数百倍。我们讨论了脉冲星发射机制和河外快速射电暴的影响。
2021-04-08 astro-ph.HE
The Crab Pulsar at Centimeter Wavelengths II: Single Pulses
我们对蟹状星云脉冲星进行了新的、高频率、高时间分辨率的观测。结合这些与我们以前的数据,我们表征明亮的单脉冲与主脉冲,低频和高频间脉冲,和两个高频分量。我们的数据包括观测频率范围从1到43 GHz的时间分辨率下降到纳秒的一小部分。我们发现至少有两种类型的发射物理在这颗脉冲星上运行。主脉冲和低频间脉冲,高达约10 GHz,其特征在于纳米发射-重叠的窄带纳米束,每个都有自己的偏振特征。5 - 30 GHz之间的高频间脉冲的特征在于谱带发射-包含约30个成比例间隔的谱带的线性偏振发射。我们不能说持续时间较长的高频分量脉冲是由于散射过程,还是来自另一种类型的发射物理。
2016-08-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detection of the Crab Pulsar with VERITAS above 100 GeV
我们讨论了最近探测到的脉冲伽马射线发射的蟹状星云脉冲星以上100 GeV的VERITAS阵列大气切伦科夫望远镜。在目前的脉冲星模型中,这些能量的伽马射线辐射是不可能的。我们发现,100 MeV和400 GeV之间的脉冲发射的光子谱可以描述由一个破碎的幂律,它是统计上优选的幂律与指数截止。在VERITAS的能量范围内,光谱可以用一个简单的幂律来描述,光谱指数为-3.8,通量归一化为150 GeV,相当于蟹状星云伽马射线通量的1%。探测到100 GeV以上的脉冲发射和没有指数截止排除了曲率辐射作为主要的伽马射线产生机制。脉冲轮廓显示出蟹状星云脉冲星在相位0.0和0.4时的特征性两个脉冲,尽管比10 GeV以下窄2-3倍。变窄可以解释为磁层中的锥形粒子加速区域。我们的研究结果要求观测到的伽马射线的发射区域距离中子星超过10个恒星半径。
2011-10-19 astro-ph.HE
Resolving the Emission Regions of the Crab Pulsar's Giant Pulses II. Evidence for Relativistic Motion
蟹状星云脉冲星是发射巨脉冲的最好例子。这些短而明亮的脉冲被认为起源于光柱附近,距离脉冲星$\sim\!1600{\rm\;km}$。这颗脉冲星位于蟹状星云内,这为我们提供了一个不寻常的机会,可以利用散射无线电波的星云作为透镜来解析发射区。我们试图这样做,使用61998巨脉冲的相干结合欧洲VLBI网络观测发现在$18{\rm\;cm}$的样本。这些都采取了时间相对较强的散射,因此良好的有效分辨率,并从脉冲光谱之间的相关性,我们表明,巨脉冲发射区确实解决。我们推断明显的直径$\sim\!2000$和$\sim\!2400{\rm\;km}$的主要和脉冲间的组件,分别,并表明,与这些大小的相关幅度和去相关的时间尺度和带宽可以定量地理解,无论是在我们的观察和以前的。使用脉冲光谱统计和偏振之间的相关性,我们还表明,星云解决了纳拍摄,包括个别巨大的脉冲。$\sim\!1100{\rm\;km}$的隐含直径远远超过光旅行时间的估计,这表明发射等离子体是相对论运动的,与$γ\simeq10^{4}$,如先前从漂移带在一个巨大的脉冲的散射尾巴。如果是这样,则发射发生在沿$\sim\!10^{7}{\rm\;km}$的视线延伸的区域上。我们的结论是,相对论运动可能是重要的产生巨大的脉冲,并可能类似于其他来源的短,明亮的无线电发射,如快速射电暴。
2023-02-07 astro-ph.HE
First Detection of the Crab Pulsar above 100 GeV
我们提出的脉冲伽马射线发射的探测蟹状星云脉冲星以上100 GeV的VERITAS阵列大气切伦科夫望远镜。在脉冲星模型中,这些能量的伽马射线辐射是不被期望的。探测到100 GeV以上的脉冲发射,并且没有指数截止,这使得曲率辐射不太可能是这些能量的伽马射线的主要产生机制。
2012-08-09 astro-ph.HE
A LOFAR radio search for single and periodic pulses from M31
明亮的短射电暴是由距离很远的源发射的:从附近的蟹状星云脉冲星到遥远的快速射电暴(FRB)。FRB很可能起源于遥远的中子星,但我们对射电脉冲星种群的了解仅限于银河系和麦哲伦云。为了增加我们对河外脉冲星群及其巨脉冲发射的了解,我们使用低频射电望远镜LOFAR搜索仙女座星系(M31),寻找年轻的蟹状星云发出的射电暴。为了直接比较,我们还对蟹状星云脉冲星的低频巨脉冲进行了LOFAR研究;它们的注量分布遵循斜率为3.04的幂律(3)。从M31中检测到一些候选信号,但没有一个被证明是持久的。FRB有时被认为是具有非常明亮的巨脉冲的蟹状星云-考虑到我们的灵敏度,我们可以排除M31的宿主星云比蟹状星云脉冲星亮一个数量级以上,假设它们的脉冲散射遵循已知的FRB。
2019-11-25 astro-ph.HE
The PoGO+ view on Crab off-pulse hard X-ray polarisation
从蟹状星云发射的硬X射线的线性偏振分数和角度提供了对高能辐射机制的独特见解,补充了通常的成像,计时和光谱方法。最近,在部分重叠的能带上运行的两个飞行任务,PoGO+(18-160千电子伏)和AstroSat CZTI(100-380千电子伏)介绍了结果。我们以前报告的PoGO+结果的偏振参数集成在整个光变曲线和整个星云为主的关闭脉冲区域。我们现在介绍更精细的相位合并,在光的AstroSat CZTI声称,偏振分数在整个脉冲区域的变化。由于这两个任务都是在一个制度,重建的偏振参数的错误是非高斯的,我们采用贝叶斯方法来比较每个任务的结果。我们没有发现统计上显着的变化,无论是在考虑单独的任务数据时,也没有当它们结合在一起的脉冲偏振参数。这支持了标准高能排放模型的预期。
2018-02-21 astro-ph.HE
Absolute timing of the Crab pulsar with the INTEGRAL/SPI telescope
本文研究了蟹状星云脉冲星辐射在电磁波谱硬X射线区的脉冲形状演化。特别地,我们研究了蟹状星云脉冲星相位剖面在硬X射线和其他波段测量的对齐。为了获得硬X射线脉冲轮廓,我们使用了6年(2003-2009年,总曝光量约为4毫秒)的公开可用的数据的SPI望远镜板上的INTEGRAL天文台,折叠的脉冲星时间的解决方案来自Jodrell银行蟹脉冲星月历。我们发现硬X射线20-100 keV能带的主脉冲在相位上领先射电脉冲$8.18\pm0.46$毫周期,或在时间上领先$275\pm15 μs$。所引用的误差仅代表统计不确定性,我们的系统误差估计为$\sim 40 μs$,主要由无线电测量不确定性引起。在硬X射线中,相平面上主脉冲和脉冲间的平均距离为$0.3989\pm0.0009$。为了比较我们在硬X射线与软2-20 keV X射线波段的研究结果,我们使用了准同步蟹状星云观测数据,并使用了Rossi X射线定时探测器(RXTE)任务上的PCA监视器。在3-20 keV频带中测量的时滞和脉冲间隔值分别是周期的$0.00933\pm0.00016$(对应于$310\pm6 μs$)和$0.40016\pm0.00028$部分。虽然在软X射线和硬X射线中测量的脉冲间隔值一致,但时间滞后在统计上不同。另外的分析表明,无线电和X射线信号之间的延迟随2 - 300 keV能量范围内的能量而变化。我们解释这样…
2009-11-13 astro-ph.HE
Correlation of Chandra photons with the radio giant pulses from the Crab pulsar
在1.5 GHz的绿岸望远镜和主要在1.5-4.5 keV能量范围内的钱德拉X射线天文台进行的5.4小时的同时观测中,没有发现蟹状星云脉冲星的巨脉冲和X射线光子之间存在明显的相关性。在蟹状星云脉冲星周期内,主脉冲(MP)和脉冲间(IP)的射电辐射相位窗口X射线通量变化不超过± 10%和± 30%。在巨脉冲期间,MP GP的X射线通量变化不超过2倍,IP GP的变化不超过5倍。引用的所有限制都与随机到达时间的假GP集周围的X射线通量的2-sigma波动兼容。结果表明,等离子体相干性的变化是GP的起源。然而,如果发出相干射电辐射的粒子大多处于最低朗道能级,则结果并不排除粒子产生速率的变化。
2012-01-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simultaneous Observations of Giant Pulses from the Crab Pulsar, with the Murchison Widefield Array and Parkes Radio Telescope: Implications for the Giant Pulse Emission Mechanism
我们报告的观测巨脉冲从螃蟹脉冲星同时进行与帕克斯射电望远镜和默奇森宽场阵列(MWA)天线瓦的非相干组合。在Parkes中心频率为1382 MHz、带宽为340 MHz,MWA中心频率为193 MHz、带宽为15 MHz的条件下,进行了约1小时的观测。我们的分析已经导致在MWA和2075在帕克斯的阈值以上的3.5 $σ$和6.5 $σ$分别检测到55个巨脉冲。我们在Parkes射电望远镜上探测到51个MWA巨脉冲的$\%$,光谱指数在$-3.6>α> -4.9$($S_{\rm ν} \propto ν^α$)范围内。我们提出了一个Monte Carlo分析支持的猜想,巨脉冲发射在螃蟹本质上是宽带的,小于$100\%$相关性是由于两个仪器的相对灵敏度和光谱指数分布的宽度。我们的观测结果与巨脉冲谱指数服从标准差为0.6的正态分布的假设是一致的,但平均值随频率的变化从1382 MHz的-3.00到192 MHz的-2.85。
2015-07-17 astro-ph.HE
The Crab Pulsar at Centimeter Wavelengths: I. Ensemble Characteristics
我们对蟹状星云中的脉冲星进行了高射频和高时间分辨率的观测。我们提出了连续采样的数据在640纳秒的时间分辨率,和个人的明亮的脉冲记录在0.25纳秒的时间分辨率。将我们的新数据与我们小组和文献中的先前数据相结合,显示了脉冲星的无线电发射在低和高射频之间的巨大变化。在约5GHz以下,平均轮廓由明亮的主脉冲和低频间脉冲主导。然而,在5 GHz以上,一切都发生了变化;主脉冲消失了,蟹状星云脉冲星的平均轮廓由高频脉冲间(与低频脉冲完全不同)和两个高频分量主导。我们提出了详细的观测特征,这些不同的组件,未来的模型的脉冲星的磁层必须解释。
2015-02-02 astro-ph.HE
The Pulsar in the Crab Nebula
蟹状星云脉冲星属于天空中研究最多的恒星天体之一。自从1968年偶然发现它以来,它的脉冲发射已经在大部分电磁波谱中被观察到。虽然目前已知的2000多颗脉冲星之一,但它的工作方式仍然不为人所知,这使得蟹状星云脉冲星成为持续研究和兴趣的对象。关于蟹状星云脉冲星仅在无线电波长的脉冲发射,它揭示了不同现象的多样性。它们的范围从预测的脉冲星随时间的慢化过程的偏差(长时间现象)到其单脉冲发射的不规则性(短时间现象)。在其他波长处观察到类似和不同种类的偏差。因此,蟹状星云脉冲星提供了一个大的多样性,不同的发射特性,仍然难以解释一个统一的理论方法,包括所有观察到的属性。由于审查所有目前检查的螃蟹脉冲星的属性是超出了本文的范围,其目标是给螃蟹脉冲星以前的研究主要是在无线电和伽马波长的概述,重点是可能的连接到其无线电单脉冲发射。一个可能的识别共同的排放机制的讨论。
2015-11-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Excess Optical Enhancement Observed with ARCONS for Early Crab Giant Pulses
我们在蟹状星云脉冲星中观察到一种特殊的联系,即光脉冲的增强和相应的巨型射电脉冲的定时之间的联系。在光学到红外波长,我们的观测使用高时间分辨率的ARCONS,一个独特的超导能量分辨光子计数阵列在帕洛玛200英寸望远镜。在无线电波段,我们用罗伯特C。伯德格林班克望远镜和GUPPI后端。我们看到一个$11.3\pm2.5\%$增加峰值光通量的脉冲,有一个伴随的巨大的无线电脉冲到达附近的光学主脉冲的峰值,相反,$3.2\pm0.5\%$增加时,伴随的巨大的无线电脉冲到达后不久的光学峰值。我们还观察到,当存在巨射电脉冲时,光主脉冲的峰值会被$2.8\pm0.8\%$增强。我们没有观察到统计上显着的光谱差异,伴随着和不伴随着巨大的无线电脉冲的光脉冲。我们的结果扩展了以前的观测光无线电相关的时间和频谱域。我们精确的时间相关性表明,光学和无线电发射确实是因果联系在一起的,光谱差异的缺乏表明,相同的机制是负责所有的光学发射。
2013-11-08 astro-ph.HE
The Crab pulsar at VHE
在过去的六年里,我们对蟹状星云脉冲星的认识发生了重大的变化。共识的情况下,起源的高能脉冲发射已受到挑战的发现,一个非常高的能量幂律尾延伸到400 GeV,在预期的光谱截止数GeV以上。现在,MAGIC合作获得的新测量结果将蟹状星云脉冲星的能谱进一步扩展到TeV区域。在400 GeV以上,脉冲发射主要来自脉冲间,由于更硬的光谱指数,脉冲间发射随着能量的增加而变得更加突出。这些发现需要伽马射线的产生,通过逆康普顿散射接近或超过光圆柱半径的底层粒子人口与洛伦兹因子大于5倍106。我们将介绍这些新的结果,并讨论我们目前的知识脉冲星环境的影响。
2017-01-25 astro-ph.HE
Crab pulsar spectrum: a non-extensive approach
非广延统计物理学已被应用于包括天体物理学在内的各种物理问题。本文探讨了用非广延方法解释最近由VERITAS $γ$射线望远镜观测到的能量大于100 GeV的蟹状星云脉冲星脉冲$γ$射线的可能性。
2014-03-27 astro-ph.HE
Evolution of the X-ray Profile of the Crab Pulsar
利用Rossi X射线定时探测器({ \sl RXTE})的存档数据,研究了蟹状星云脉冲星X射线剖面在11年时间跨度内的演化。X射线剖面的几个参数在这些年中发生了轻微但显著的变化:两个峰的分离以每世纪$0.88\pm0.20\,\textordmasculine$的速率增加,第二个脉冲与第一个脉冲的通量比以每世纪$(3.64\pm0.86)\times10^{-2}$的速率减少,两个脉冲的脉冲宽度分别以每世纪$1.44\pm0.15\,\textordmasculine$和$1.09\pm0.73\,\textordmasculine$的速率减少。上述参数的演变趋势与射电结果相似,但数值不同。我们简要地讨论了这些X射线性质对该脉冲星发射区几何结构的约束。
2019-09-11 astro-ph.HE
High Sensitivity Beamformed Observations of the Crab Pulsar's Radio Emission
本研究利用高灵敏度的 EVN 波束形成数据分析了蟹状星云脉冲星的射电辐射,探测到 65951 个巨脉冲并揭示了其能量分布、到达时间聚集与抑制规律及微弱回波特征。
2023-09-14 astro-ph.HE
Detection of VHE Bridge emission from the Crab pulsar with the MAGIC Telescopes
蟹状星云脉冲星是唯一一颗在100 GeV以上探测到的天文脉冲源。尽管已经提出了几个理论模型,但是非常高能量伽马射线脉动的发射机制还没有完全理解。为了检验新模型,我们采用深空观测的方法,高精度地测量了蟹状星云脉冲星的光变曲线和光谱。我们分析了2009年至2013年在立体模式下拍摄的135小时选定的MAGIC数据。为了讨论与低能量有关的光谱形状,还分析了4.6年的费米LAT数据。检测到每个周期的已知两个脉冲的显著性为8.0 sigma和12.6 sigma。此外,在两个脉冲之间发现了显著的桥发射,具有6.2 σ。现有的理论不能解释这种发射。这些数据可用于测试新的理论模型。
2015-02-10 astro-ph.HE
Radio emission from the Crab and Crab-like pulsars
脉冲星射电发射通常与开放场线管中的等离子体流出有关;然后沿着脉冲星磁轴发射笔形束。观测结果表明,在光柱处有一个额外的射电发射机制,这是高磁场恒星特有的。已知这些类星体是非热高能辐射的强源,这可能归因于电流片中的重联,该电流片刚好在光柱之外分离相反方向的磁场。在光柱(>100 kG)处具有最高磁场的脉冲星也表现出与高能脉冲同相的无线电脉冲。此外,在这些恒星中还观测到巨大的射电脉冲。我认为,产生高能量发射的重连过程也可能是无线电发射的原因。也就是说,磁岛在片材中的聚结产生以电磁纳米点的形式传播离开的磁扰动。我估计的参数,这种排放,并表明,他们是兼容的观测。
2018-11-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Modeling of the gamma-ray pulsed spectra of Geminga, Crab, and Vela with synchro-curvature radiation
对氘氚的$γ$射线谱的研究主要是通过唯象的方法,将其拟合到截断幂律函数中。在这里,我们分析了一个模型,其中脉冲发射来自同步曲率过程中的差距。在考虑有效粒子分布的情况下,计算了磁层粒子动能沿间隙的变化以及相应的辐射谱。我们拟合了三个最亮的伽马射线天体:Geminga,Crab和Vela的相位平均和相位分辨的Fermi-LAT光谱,并限制了我们在模型中留下的三个自由参数。我们的最佳拟合模型很好地再现了观测数据,除了残差在某些情况下超过几个GeV,范围内的逆康普顿散射可能成为主导机制。在任何情况下,费米-LAT在大多数粒子的相位平均和相位分辨光谱中看到的低能量(< GeV)的平坦斜率,包括我们研究的那些,要求大多数检测到的低于~ GeV的辐射是在粒子轨道开始时产生的,当辐射主要来自垂直动量的损失时。
2015-04-01 astro-ph.HE
Optical photon-counting observation of the Crab pulsar with Kanata telescope using prototype IMONY
本文开发了光学光子计数成像系统IMONY,并在Kanata望远镜上成功观测蟹状星云脉冲星,测得光学与射电主脉冲时间延迟为304±35 μs,验证了该系统用于短时标时域天文学的可行性。
2025-03-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Evolution of the Magnetic Field Structure of the Crab Pulsar
脉冲星是高度磁化的旋转中子星,以其特征脉冲形状的稳定性而闻名,从而可以对其旋转进行高精度研究。然而,在过去的22年中,蟹状星云脉冲星的射电脉冲轮廓显示,主脉冲和脉冲间分量的间隔稳步增加,每世纪为0.62 $^{\rm o}\pm$ 0.03 $^{\rm o}$。该概况的几个组成部分的相对强度也有长期变化。变化的分量分离表明,偶极磁场的轴,嵌入在中子星,是向恒星赤道移动。这种磁场的演化可以解释为什么脉冲星没有像预期的那样通过旋转偶极磁场的简单制动而自旋下降。
2013-11-02 astro-ph.HE
A comparison between repeating bursts of FRB 121102 and giant pulses from Crab pulsar and its applications
重复性快速射电暴(FRB)的爆发与双星的巨脉冲(GP)有一些相似之处。为了探索它们之间可能存在的联系,我们利用FRB 121102的重复观测和蟹状星云脉冲星的GPS观测研究了这两种现象的累积能量分布。我们发现GP(注量$\geq$ 130 μ ms)的幂律斜率为$2.85\pm0.10$。FRB 121102的能量分布可以很好地拟合一个光滑的破幂律函数。对于FRB 121102在断裂能(1.22 $\times 10^{37}$ erg)以上的爆发,最佳拟合斜率为$2.90_{-0.44}^{+0.55}$,类似于相同观测频率($\sim$ 1.4 GHz)下的GP指数。我们进一步讨论的物理起源的重复FRB 121102的超级GPS模型的框架。我们发现,尽管磁星暴模型更受欢迎,但包含毫秒脉冲星的超级GPS模型是可行的,并且更适合解释FRB 121102。
2020-12-14 astro-ph.HE
The multicomponent model of the Crab Pulsar at energies above 25 GeV
根据MAGIC大气切伦科夫望远镜最近探测到的25 GeV以上的脉冲辐射,我们提出了一个多组分模型来解释蟹状星云脉冲星的脉冲辐射和光谱特征。该模型解释了脉冲形状和相位分辨光谱的演变,范围从光学/UV到GeV能带,假设所观察到的发射是由于几个组件,其光谱建模为对数抛物线定律。我们表明,新的MAGIC数据与我们的模型的预测是一致的。
2009-03-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Inferring the origins of the pulsed gamma-ray emission from the Crab pulsar with 10-year Fermi LAT data
背景:蟹状星云脉冲星是一个明亮的$γ$射线源,其光子能量可达$\sim$ 1 TeV.它的相位平均和相位分辨$γ$射线谱在10 GeV以下表现出指数截止,而在10 GeV以上则明显遵循简单的幂律。目的:利用\emph{Fermi}大天区望远镜(LAT)10年的60 MeV-500 GeV观测数据,重新研究了蟹状星云脉冲星的$γ$射线性质。利用相位分辨光谱,我们研究了这些辐射的来源和机制。方法:相位图重建不同的能量带,并进一步分析使用小波分解。相位分辨能谱与MAGIC和VERITAS等地面仪器的观测相结合,以实现更大的能量收敛。我们拟合幂律模型的重叠能谱从10 GeV到$\sim$ 1 TeV。我们包括在适合的相对交叉校准的能量尺度之间的空气淋浴的伽马射线望远镜与轨道对生产望远镜的费米任务。结果如下:我们确认的能量依赖的$γ$射线脉冲形状,相当于,相位依赖的光谱形状的蟹状脉冲星。在相对较高的能量$\sim$ 8 GeV的一个相对尖锐的截止观察桥相发射。第二个脉冲峰的$E>$ 10 GeV能谱比其它相的谱硬。结论:考虑到蟹状星云脉冲星相位分辨光谱形状的多样性,我们尝试性地提出了一个包含极帽区、外隙区和相对论风区的多源方案。
2021-03-10 astro-ph.HE
MAXI GSC monitoring of the Crab nebula and pulsar during the GeV gamma-ray flare in September 2010
我们报告了MAXI GSC对2010年9月18-24日期间GeV伽马射线耀斑(MJD 55457-55463)的蟹状星云和脉冲星的X射线监测,该耀斑由AGILE和Fermi-LAT探测到。在0.5 ~ 5天的时间尺度上,脉冲相位平均通量和脉冲通量没有明显的变化。在此期间,脉搏曲线也未显示出显著变化。在统计不确定度的90%置信限下,在4-10 keV波段MJD 55457.5-55462.5期间,脉冲相位平均和脉冲通量变化的上限分别为1和19%。脉冲分量在多波长范围内(射电、X射线、硬X射线和伽马射线)没有变化,这并不支持伽马射线耀斑的脉冲星起源,而是星云起源。
2011-07-21 astro-ph.HE
Recent glitches detected in the Crab pulsar
从2000年到2010年,新疆天文台对蟹状星云脉冲星射电辐射的监测共发现了9次故障。毛刺的发生似乎是一个随机的过程,如先前的研究所描述的。脉冲频率和脉冲频率导数在每一个毛刺之后都有一个持续的变化,毛刺的大小与距离上次毛刺的时间没有明显的相关性。对于这些毛刺,$Δν_{p}$和$Δ\dotν_{p}$跨越两个数量级。这颗脉冲星在MJD 53067.1上经历了有史以来最大的频率跳跃。小故障的大小为$\sim$ 6.8 $\times 10^{-6}$ Hz,$\sim$是1989年小故障的3.5倍,频率和脉冲频率导数有非常大的永久性变化,随后是时间常数为$\sim$ 21天的衰减。制动指标变化明显。我们将这种变化归因于可能由毛刺活动引起的不同粒子风强度。讨论了蟹状星云脉冲星中毛刺的性质,并与船帆座星云脉冲星中毛刺的性质进行了比较。
2012-03-20 astro-ph.HE
Wide-Band Spectra of Giant Radio Pulses from the Crab Pulsar
我们提出的结果,同时观测的巨射电脉冲(GRP)从蟹状星云脉冲星在0.3,1.6,2.2,6.7,和8.4 GHz的四个望远镜在日本。我们得到3194和272 GRP发生在主脉冲和脉冲间阶段,分别。在0.3和8.4 GHz处检测到的几个GRP是有史以来报道的最宽频带的样本。在0.3 ~ 2.2GHz的频率范围内,约70%以上的GRP谱符合单次幂律,谱指数分布在$-4$ ~ $-1$之间。我们还发现,大量的GRP具有这样的硬光谱指数(约$-1$),在0.3 GHz的通量低于检测限(“暗淡硬”GRP)。在0.3 GHz的这种暗硬GRP的光曲线叠加,我们检测到一致的增强相比,关闭GRP的光曲线。我们的样品显示出明显的相关性之间的能量密度和光谱硬度,这表明更有活力的GRP往往表现出较软的光谱。我们对GRP谱的全面研究为在今后的观测中验证快速射电暴的GRP模型提供了有用的材料。
2016-11-11 astro-ph.HE
VERITAS Observations of the Crab Pulsar
蟹状星云脉冲星已被广泛研究,涵盖了从无线电到伽马射线能量的电磁波谱。在脉冲星中发生的发射过程的确切性质是一个广泛争论的问题。在几个GeV以上,能谱突然翻转。这种截止的形状可以提供独特的洞察粒子加速过程发生在脉冲星磁层。在这里,我们讨论的脉冲伽马射线的检测从蟹状星云脉冲星以上100 GeV的VERITAS望远镜的测量与费米空间望远镜低于10 GeV的背景下。还将介绍与巨射电脉冲和由于洛伦兹不变性破坏效应引起的色散相关的发射通量增强水平的限制。
2012-11-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Study on the X-Ray Pulse Profile and Spectrum of the Crab Pulsar Using NICER and Insight-HXMT's Observations
利用中子星内部成分探测器(NICER)和硬X射线调制望远镜(Insight-HXMT)的观测数据,分析了蟹状星云脉冲星的X射线脉冲轮廓和相位分辨光谱(PRS)的能量依赖性。我们参数化的脉冲轮廓和量化的演变,这些参数在宽的能量带0.4-250千电子伏。使用对数抛物线函数来拟合2-250 keV的PRS,以及光谱的曲率,即,由对数抛物线模型的参数β表示的光子指数随能量的演化也随相位而改变。β与相位的关系有两个转折点,转折点稍晚于脉冲强度分布的转折点,其中β值最低,表明粒子的能量损失率在相应区域最低。一个三段破幂律模型也被用来拟合这些PRS。硬谱指数与软谱指数之差的分布与β的分布相似,证实了对数抛物线模型的拟合结果,而破碎能量一般在两个脉冲的桥接区域较高。我们发现光谱指数和对数抛物线模型拟合的曲率之间的关系,以及光谱指数和破幂律模型拟合的破能之间的关系,表明一种情况下,最高能量的粒子产生在辐射能量损失最强的区域。
2022-04-12 astro-ph.HE
Gamma-Ray Emission from the Crab Pulsar: A 17-Year Fermi-LAT Reanalysis
Yunnan University(云南大学);Southwest United Graduate School(西南联合研究生院)
利用17年Fermi-LAT数据,通过相位对齐和相位分辨似然分析,研究蟹状星云脉冲星在100 MeV至300 GeV的脉冲轮廓和能谱,发现峰值1贡献随能量下降,峰值2和桥区贡献上升,并确认了非脉冲区同步辐射和逆康普顿成分。
2026-06-09 astro-ph.HE
Photon-Count Statistics of Crab X-ray Pulses: Skellam Behavior and Excess Variance in the Main Pulse
Haverford College(哈弗福德学院);Praxis, resident at the Naval Research Laboratory(普拉西斯,驻海军研究实验室);U.S. Naval Research Laboratory(美国海军研究实验室)
研究蟹状星云脉冲星主脉冲和 interpulse 的光子计数分布,发现 interpulse 符合 Skellam 分布,而主脉冲在高计数事件影响下出现多余方差,但总和后趋于稳定。
2026-04-06 astro-ph.HE
The Crab pulsar seen with Aqueye at Asiago Cima Ekar Observatory
我们正在开发快速光子计数器仪器,利用铷钟和全球定位系统接收器,以前所未有的准确度对光子到达时间进行时间标记,从而研究天体物理源的快速变化。这种光学光子计数器的第一个实现被称为Aqueye(阿西亚戈量子眼),于2008年安装在阿西亚戈182厘米的哥白尼天文台。Aqueye多次观察蟹状星云脉冲星,并收集了高质量的数据,使我们能够对蟹状星云脉冲星进行精确的光学计时,并以出色的清晰度研究从几天到几年的时间尺度上的脉冲形状稳定性。我们的结果加强了蟹状星云脉冲星的自旋和磁轴之间的倾角的十年稳定性的证据。我们的仪器未来的实现将利用伽利略全球导航卫星系统(GNSS)的时间信号。
2010-12-06 astro-ph.HE astro-ph.IM