What will eROSITA reveal among X-ray faint isolated neutron stars?
自从50年前发现第一颗射电脉冲星以来,银河系中的中子星数量已超过2600颗。这些来源中的一小部分,只在X射线中看到,显示出在正常的X射线中观察不到的特性。尽管它们稀缺,但它们是理解中子星现象学和演化的关键。即将进行的eROSITA全天空巡天将以前所未有的灵敏度揭示中子星群体的X射线暗端;因此,它具有独特的潜力来约束进化模型,并促进我们对无线电和$γ$射线体系中特别沉默的来源的理解。在这篇文章中,我讨论了eROSITA的预期作用,以及它将面临的挑战,在探测银河系中子星人口。
2017-11-14 astro-ph.HE
Evolution of the long-period pulsar PSR J0901-4046
回退盘模型预测,在今年发现前两个长周期射电望远镜(LPP)之前,异常X射线射电望远镜(AXP)和软伽马中继器(SGR)将演化为孤立的长周期射电望远镜。与正常的射电望远镜不同,LPP显示出具有不寻常和可变脉冲形状的瞬态脉冲射电时代,类似于少数射电发射AXP/SGR的射电行为。我们表明,目前的属性,最近发现的第二LPP,PSR J 0901 -4046($P \simeq 76$),作为进化的结果,在与后备光盘的相互作用,因为我们已经显示了第一个发现的LPP,GLEAM-X J162759.5-523504.3($P \simeq 1091$ s)。虽然GLEAM-X J162759.5-523504.3的周期导数$\dot{P}$只有上限,但PSR J 0901 -4046的$\dot{P}$已被测量,为演化模型提供了更好的约束。该模型可以产生具有偶极矩$μ\simeq 10^{30}$ G cm $^3$的源特性。结果对脉冲星的初始周期不敏感。结果表明,PSR J 0901 -4046在$10^4$数年时经历了AXP/SGR期,目前为$\sim (6 - 8) \times 10^5$年。
2022-12-20 astro-ph.HE
Pulsars in Gamma Rays: What Fermi Is Teaching Us
第二个Fermi-LAT脉冲星目录包括117颗伽马射线双星,其中大约三分之一是毫秒双星(MSP),其余三分之二平均分为年轻的无线电大声和无线电安静双星。虽然这个庞大的人口将使未来的详细研究的发射机制和演变的基础中子星人口,一些近乎普遍的性质已经明确和毫不含糊。我们将在下面讨论其中的一些方面,包括伽马射线发射地点的海拔高度和伽马射线谱的形状及其对辐射机制的影响。
2012-11-20 astro-ph.HE
Fermi pulsar revolution
2009年是伽马射线脉冲星天文学的非凡一年,2010年也有望同样出色。我们不仅记录了在伽马射线中探测到的伽马星数量的惊人增长,而且我们还见证了新的子家族的诞生:首先是无线电安静伽马伽马星,后来是数量不断增长的毫秒伽马星,这真是一个惊喜。我们从7颗伽马射线发射中子星(6颗射电双星和Geminga)的样本开始,现在Fermi-LAT收获包括24颗“Geminga样”新伽马射线双星,12颗毫秒双星和大约30颗射电双星。此外,针对LAT不明来源的无线电搜索产生了18个新的无线电毫秒级射电望远镜,其中几个已经在伽马射线中检测到。因此,目前伽马射线发射中子星家族似乎平均分为经典射电射电星、毫秒射电星和射电宁静中子星。
2010-09-13 astro-ph.HE
Torque reversals and pulse profile of the pulsar 4U 1626-67
我们回顾了独特的吸积动力的X射线脉冲星4U 1626-67在过去40年来,因为它的发现脉冲轮廓的演变。这颗脉冲星表现出两个不同的稳定自旋上升时期,中间被一个稳定的自旋下降时期分开,持续了大约18年。在目前的工作中,使用数据从不同的天文台活跃在每个阶段的自旋和自旋下降,我们建立了一个明确的吸积扭矩作用于这个脉冲星和它的脉冲轮廓之间的相关性。能量分辨的脉冲轮廓是相同的,在两个自旋向上的时代和相当不同的自旋向下的时代,特别是在低能量带。这种相关性,以及已知的强准周期振荡(QPO)的特征,只存在于自旋下降时代,明确建立了两种不同的吸积模式到中子星上,产生不同的脉冲轮廓,其中只有一个产生QPO。
2014-01-13 astro-ph.HE
The FAST Galactic Plane Pulsar Snapshot Survey: II. Discovery of 76 Galactic rotating radio transients and their enigma
FAST GPPS巡天利用高灵敏度单脉冲搜索发现76个新RRAT候选体,并结合48个已知RRAT观测,揭示其多为带偶发强脉冲的弱脉冲星或极端消零脉冲星。
2023-09-30 astro-ph.HE
Identification of radio and gamma-ray pulsars in X-rays using data from the SRG/eROSITA all-sky survey
利用SRG/eROSITA全天空调查数据,识别了东半部天空中射电和伽马射线脉冲星的候选对应物,并发现55个已知X射线脉冲星。
2025-12-15 astro-ph.HE
Detailed VHE Studies of the Pulsar Wind Nebula HESS J1825-137
脉冲星风星云(PWN)HESS~J1825-137,已知表现出强烈的能量依赖形态,于2005年被HESS发现。由脉冲星PSR~B1823-13提供动力,TeV伽马射线发射星云与脉冲星有明显的偏移。脉冲星的不对称形状和21 kyr的特征年龄表明HESS~J1825-137处于演化状态,可能已经经历了来自祖先超新星的反向激波相互作用。考虑到它的大角度范围,尽管它的4~kpc的距离,它可能具有迄今为止检测到的任何TeV PWN的最大的固有尺寸。H.E.S.S.目前提供丰富的数据集,包括H.E.S. S II数据具有低能量阈值,能够对源属性和环境进行详细研究。我们提出了新的观点的PWN与能源的变化性质,包括该地区的地图和光谱研究。
2016-10-27 astro-ph.HE
Searching for pulsars in globular clusters with the MeerKAT Radio Telescope
球状星团中的毫秒脉冲星数量比银河系的大得多。这要归功于在星团中发生的高速率的动力学相遇,这可以创造条件,有效地将中子星再循环为毫秒级中子星。其结果是大量的恒星,其性质和伴星在银河系圆盘中很难或不可能复制。由于这些原因,球状星团一直是并且仍然是寻找新的令人兴奋的恒星的主要目标。由于它们的距离很远,阻碍这些发现的限制因素是望远镜的灵敏度。MeerKAT射电望远镜是南非的一个64碟干涉仪,它保证了对南部天空中球状星团的无与伦比的灵敏度。用MeerKAT对经过充分研究的球状星团进行的观测已经返回了超过35个新的球状星团,预计还会有更多。这些令人兴奋的发现将有助于我们更多地了解中子星状态方程、恒星演化、吸积物理以及寻找中等质量黑洞。在这次演讲中,我将介绍MeerTIME和TRAPUM计划中球状星团工作组的前景和当前发现。
2021-12-13 astro-ph.HE
The X-ray outburst of the Galactic Center magnetar over six years of Chandra observations
在距离银河系中心黑洞人马座A* 秒差距处发现的磁星SGR J1745-2900是迄今为止探测到的最接近超大质量黑洞的脉冲星。此外,它有趣的无线电发射已被用于研究黑洞的环境,以及推导出该物体的精确位置和自行。SGR J1745-2900的发现引发了关于银河系中心区域可能存在的恒星的数量、年龄和性质的有趣争论。在这项工作中,我们提出了广泛的X射线监测的SGR J1745-2900使用钱德拉X射线天文台,唯一的仪器与空间分辨率区分磁星的超大质量黑洞(2.4”角距离)。从2013年4月爆发开始到2019年8月,它被监测,收集了超过50个钱德拉观测数据,总共超过2.3兆的数据。在爆发开始后不久,磁星的发射就进入了一个纯粹的热发射状态,在6年的时间里从大约0.9 keV的温度冷却到0.6 keV。脉冲星的计时性能表明,至少有两个变化的周期导数,增加了约4倍,在爆发衰减。我们发现,这种爆发的长期性质的挑战目前的模型的磁星爆发。
2020-03-24 astro-ph.HE
Wide radio beams from gamma-ray pulsars
我们从已知的星群中选取两个样本,研究正常星群和毫秒星群的射电和γ射线辐射特性。第一个是样本G,它包含了可以在费米大面积望远镜的伽马射线数据的盲搜索中检测到的伽马射线。第二个样本R包含在盲无线电搜索中可检测到的恒星,其自旋下光度Edot > 10^{34} erg/s。我们分析了具有可检测的无线电脉冲的伽马射线选择的样品G的部分和具有可检测的伽马射线脉冲的无线电选择的样品R的部分。我们的35个样本G卫星中有20个已经观测到了无线电脉冲。这就排除了低空极冠波束模型,如果像目前认为的那样,伽马射线束产生于外磁层并且非常宽的话。我们进一步发现,对于最高Edot辐射,无线电和伽马射线束具有可比的聚束因子,即,当恒星旋转时,光束覆盖的天空区域相似。对于低Edot伽马射线辐射的恒星来说,无线电波束大约有伽马射线天空覆盖范围的一半。这些结果表明,对于高Edot年轻和毫秒的脉冲星,无线电发射起源于宽光束从地区高的脉冲星磁层,可能接近零电荷表面和伽马射线发射区。此外,它表明,对于这些高Edot恒星,如在伽马射线的情况下,在无线电配置文件中的功能表示焦散线的发射光束图案。
2010-05-11 astro-ph.HE
Long-term rotational and emission variability of 17 radio pulsars
随着现代射电望远镜的灵敏度和定时基线的不断提高,越来越多的射电星被证明在其旋转和无线电发射特性中表现出转变。在这些情况中的许多情况下,这两者与假设其特定发射状态中的每一个的唯一自旋下降速率($\dotν$)的光子相关。在这项工作中,我们重新审视了17个无线电卫星以前显示出自旋下降率的变化。使用高斯过程回归(GPR)的方法来建模的时间残差和演变的轮廓形状,我们确认已经观察到的过渡,并揭示新的过渡,在8年的延长监测更大的时间分辨率和增强的观测带宽。我们证实,这些来源中的7个显示出发射相关的$\dotν$跃迁($Δ\dotν$),我们将这种相关性用于一个额外的脉冲星,PSR B1642 $-$ 03。我们证明,地质雷达是能够揭示非常微妙的配置文件的变化,有足够的数据质量。我们还证实了$Δ\dotν$振幅对$\dotν$和脉冲星特征年龄的依赖性。将$Δ\dotν$与全球磁层电荷密度$Δρ$的变化联系起来,我们推测,与大$Δρ$值相关的$\dotν$跃迁可能会表现出可检测的剖面变化,并改善数据质量,在以前没有观察到的情况下。
2022-04-25 astro-ph.HE
Repeating FRBs reveal the secret of pulsar magnetospheric activity
本文提出重复FRBs源于脉冲星磁层中恒星震动产生的带电粒子团沿弯曲磁场外流并发生相干曲率辐射,用以解释其时频漂移、窄带及偏振特性。
2023-12-09 astro-ph.HE
The soft gamma-ray pulsar population: an high-energy overview
在高能伽马射线(>100 MeV)下,费米卫星上的大面积望远镜(LAT)已经探测到超过145个旋转动力的双星(RPP),而在软伽马射线(20 keV - 30 MeV)下看到的双星数量仍然很少。我们提出了一个目录的18个非回收的RPPs,目前非热脉冲发射已被安全地检测到在20千电子伏以上的软γ射线,并表征其脉冲轮廓和能谱。对于其中的14个,我们报告新的结果,(重新)分析主要来自RXTE,INTEGRAL,XMM-牛顿和钱德拉的数据。软伽玛射线暴都是快速旋转的,平均比费米LAT样本年轻约9.3倍,能量高约43倍。大多数(11个成员)表现出广泛的,结构化的单脉冲轮廓,只有6个有双(甚至多个,船帆座)脉冲。15颗软伽马射线脉冲星在硬X射线波段显示出硬幂律光谱,并在MeV范围内达到最大亮度。在18颗软伽马射线天体中,只有7颗的脉冲发射也被LAT探测到,但有12颗在TeV能量下探测到脉冲星风星云(PWN)。对于六个PWNe的恒星,我们也给出了硬X射线的总发射光谱,对于IGR J18490-0000,与HESS J1849-000和PSR J1849-0001相关,我们使用钱德拉数据来解析和表征点源和PWN的贡献。最后,我们还讨论了一个样本的15个脉冲软伽马射线的未来检测的候选人,考虑到他们的特点,在其他波长。
2015-02-24 astro-ph.HE
On the novel mechanism of acceleration of cosmic particles
本文建立了一个新的活动星系核(AGN)和类星体旋转磁层中粒子加速的模型。粒子能量可以在几步机制中被提升到巨大的能量。在第一阶段中,朗缪尔波被离心地激发,并通过有效地泵送旋转能量以激发静电场的参数过程来放大。通过考虑磁层,它表明朗缪尔波很快朗道阻尼的相对论电子已经存在于磁层。已经发现,该过程是如此有效,以至于没有能量损失可能影响粒子加速的机制。应用典型的参数为年轻的电子,我们已经表明,通过这一过程的电子可能会达到$10^{18}$ eV的顺序的能量。活动星系核磁层的情况略有不同。在第二阶段,“朗缪尔崩溃”的过程发展,为转移电能创造适当的条件,以将已经很高的质子能量提升到更高的值。如在前面的情况下,可以表明各种能量损失相对较弱,并且不对$10^{21}$ eV量级的最大可实现质子能量施加任何显著约束。
2015-07-09 astro-ph.HE
TRAPUM search for pulsars in supernova remnants and pulsar wind nebulae -- I. Survey description and initial discoveries
TRAPUM项目用MeerKAT望远镜以干涉波束形成技术搜寻超新星遗迹等关联脉冲星,发现两颗新脉冲星,助力理解中子星诞生率与年轻脉冲星能量学。
2024-05-20 astro-ph.HE
Observations of three young gamma-ray pulsars with the Gran Telescopio Canarias
本文报道了对\em费米伽玛射线空间望远镜探测到的三个孤立的$γ$射线天体的首次深光学观测结果的分析:射电强的PSR 1,J 0248 +6021和PSR 1,J 0631 +1036,以及射电静的PSR 1,J 0633 +0632。后者也在X射线中被检测到。这两颗双星在它们的自旋下降年龄($τ\sim$ 40- 60 kyrs)、自旋下降能量($\dot{E} \sim10^{35}$ erg s $^{-1}$)和偶极表面磁场($B \sim 3$ - $5\times10^{12}$ G)方面非常相似。这些类星体是多波长观测的有希望的目标,因为它们已经在$γ$射线和无线电或X射线中被探测到。在光学波段还没有检测到它们。我们在2014年用西班牙10.4米大加那利望远镜(GTC)观测了这三个脉冲星场。对于PSR 1、J 0248 +6021、J 0631 +1036和J 0633 +0632,我们无法找到接近其最近无线电或{ \em Chandra}位置的任何候选光学对应物,其$3 σ$极限分别为$g'\sim27.3$、$g'\sim27$、$g'\sim27.3$。从推断的光学上限和估计的距离和星际消光,我们推导出脉冲星光学光度的限制。我们还用\chan \搜寻了PSR\J 0248 +6021的X射线对应物,但我们没有探测到低至$5 \times 10^{-14}$ erg…
2016-06-24 astro-ph.HE
Bunching Coherent Curvature Radiation in Three-Dimensional Magnetic Field Geometry: Application to Pulsars and Fast Radio Bursts
射电星和快速射电暴的极高亮温要求它们的辐射机制是相干的。聚束的相干曲率辐射作为射电暴和FRB的机制已经讨论了很长时间。假设脉冲星磁层中已经产生了聚束,我们计算了三维磁场几何条件下的相干曲率辐射谱。不同于以往的作品假设平行的轨迹和单能量的电子的能量分布,我们考虑了一个聚束,其特征在于它的长度,曲率半径的轨迹族,聚束张开角,和电子的能量分布。我们发现,聚束的曲率辐射谱具有多段破缺幂律的特征,其破缺频率取决于聚束特性和轨道结构。我们还强调,在脉冲星磁层中,只有净电荷相对于背景(Goldreich-Julian)流出的波动才能对相干辐射做出贡献。我们应用这个模型来约束观测到的光谱的恒星和FRB。对于一个典型的脉冲星($B_p=10^{12}~{\rm G}$,$P=0.1~{\rm s}$),净电荷$δn_{\rm GJ}\sim 0.1 n_{\rm GJ}$的小波动可以提供可观测的通量。对于FRB,由于其突变性质,波动的净电荷可能更大。对于$δn_{\rm GJ}\sim n_{\rm GJ}$,需要一个具有强磁场和快速旋转的中子星来为自旋下降动力模型中的FRB提供动力。在宇宙梳模型中,这个要求不那么严格,这要归功于更大的截面和由梳理磁层的外部天体物理流形成的压缩电荷密度。
2018-10-03 astro-ph.HE
Pulsars probe the low-frequency gravitational sky: Pulsar Timing Arrays basics and recent results
脉冲星定时阵列(PTA)实验利用毫秒脉冲星阵列的时钟行为,目的是探测低频引力波。在过去的十年中,PTA实验已经在欧洲,澳大利亚和北美的团体领导下进行。这些实验使用世界上最灵敏的射电望远镜、极其精确的脉冲星计时模型和复杂的检测算法来提高PTA的灵敏度。到目前为止,还没有用这种技术探测到引力波,但是PTA的上限已经排除了一些星系形成的模型。此外,新一代射电望远镜,如500米口径球面望远镜,特别是平方公里阵列,将大大提高PTA的灵敏度。在这篇文章中,我们回顾了PTA实验的基本概念,并讨论了PTA合作的最新成果。
2018-02-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Pulsar observations with the Fermi LAT: what we have seen
在\emph{Fermi}发射一年后,已知的伽马射线源的数量急剧增加。这是第一次,仅在伽马射线数据中就发现了相当数量的恒星。首次,毫秒双星被确认为伽马射线发射的强大来源,并且在LAT中看到了这些天体的整个种群。剩下的伽马射线双星是年轻的双星,是通过与射电望远镜和X射线望远镜的有效合作发现的。现在很清楚的是,附近大部分的高能双星都是伽马射线发射体,其亮度随着自旋下降的能量损失率而增加。许多以前未被确认的EGRET来源原来是卫星。许多被探测到的恒星被发现为脉冲星风星云提供动力,有些与TeV源有关。预计\emph{Fermi} LAT将在未来几年内探测到更多的伽马射线中的双星,而多波长后续行动将探测到\emph{Fermi}发现的双星。数据已经显示,伽马射线辐射源通常会发出扇形光束,扫过大部分天空,并产生于外磁层。
2009-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-wavelength observations of the black widow pulsar 2FGL J2339.6-0532 with OISTER and Suzaku
本文报道了黑寡妇双星系统2FGL J2339.6-0532的多波长观测结果。费米伽马射线源2FGL J2339.6-0532最近被归类为黑寡妇,其中一颗回收的毫秒脉冲星(MSP)正在用其强大的脉冲星风蒸发伴星。我们的光学观测显示出清晰的正弦光变曲线,这是由于伴星的温度分布不对称。在简单的几何条件下,我们将双星系统的倾角限制在52 $^{\circ}$ < i < 59 $^{\circ}$,这使得我们能够详细讨论脉冲星风与伴星的相互作用。X射线光谱由两部分组成:一部分是软的,稳定的成分,似乎来自MSP的表面,另一部分是来自伴星附近的风终止激波的硬变成分。测得的X射线光度与伴星的辐射热光度相当,这意味着加热效率小于0.5。在距离脉冲星10 $^{11}$ cm的伴星轨道上,脉冲星风已经处于粒子主导阶段,磁化参数$σ$ < 0.1。此外,我们精确地研究了X射线周期图的时间变化,并检测到轨道调制的减弱。这种现象可能与不稳定的脉冲风活动或微弱的质量吸积有关,两者都可能导致射电脉冲的时间消光。
2015-01-27 astro-ph.HE
Is there room for highly magnetized pulsar wind nebulae among those non-detected at TeV?
我们做了一个依赖于时间的脉冲星风星云(PWNe)周围的一些最高的自旋下降的恒星尚未被检测到TeV的特性。我们的目的是评估它们可能的磁化程度。我们分析了G76.9+1.0中由J2022+3842驱动的星云,N158 A中由J 0540 -6919驱动的星云(蟹状双胞胎),G310.6- 1.6中由J1400- 6325驱动的星云,以及G292.0+0.18中由J1124- 5916驱动的星云,这些星云在TeV能量下都没有被发现。为了进行比较,我们参考了已发表的蟹状星云G54.1+0.3的模型,并建立了大麦云(LMC)中N157 B的模型。我们的结论是,N158 A的进一步观察可能会导致其在VHE检测。根据我们的模型,5 eV cm $^{-3}$的FIR能量密度已经可以导致H.E.S.S.的检测。(假设没有其他IC目标场),并且仅CMB逆康普顿贡献将在CTA灵敏度下产生VHE光子。我们还提出了G76.9+1.0,G310.6- 1.6和G292.0+1.8的模型,这表明他们的TeV检测在适度曝光后两个与当前一代切伦科夫望远镜。我们分析了这些PWNe是高度磁化的可能性,其中粒子数量少解释了X射线中的残留检测以及它们在TeV能量下的检测不足。
2014-06-05 astro-ph.HE
Ultralight Dark Matter Statistics for Pulsar Timing Detection
本文提出了一种用于脉冲星定时检测超轻暗物质的统计方法,推导了度量波动的二点函数并探讨其应用。
2025-11-21 astro-ph.HE hep-ph
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
Post fall-back evolution of multipolar magnetic fields and radio pulsar activation
长期以来,人们一直不清楚中子星(NS)表面的小尺度磁结构是否能在回落事件中幸存下来。霍尔级联的研究(Cumming,Arras和Zweibel 2004; Wareing和Hollerbach 2009)暗示,小尺度结构中的能量应该在短时间尺度上耗散。我们新的2D磁热模拟结果正好相反。对于第一个$\sim$ 10 kyrs后的回落插曲与吸积质量$10^{-3} M_\odot$,观察到的NS磁场出现偶极,这是不敏感的初始磁拓扑结构。在Ruderman & Sutherland(1975)真空间隙模型的框架下,在此期间,非热辐射被强烈抑制。在此之后,最初的(即多极)结构开始重新出现通过南北地壳。我们区分了三个演化时期的重新出现的过程:增长的内部环向场,平流的掩埋极向场,和缓慢的欧姆扩散。当存在小尺度磁结构时,前两级的效率可以提高。高次谐波的有效再现可能会显著影响发射区磁层磁力线的曲率。因此,只有在几个$10^4$年后,NS才开始再次作为脉冲星发光,这与中央致密天体(CCO)的无线电沉默相对应。此外,这些结果可以解释为什么在射电超新星中没有很好的候选者来发射具有新重新出现的场的热发射NS(Bogdanov,Ng和Kaspi 2014),因为NS有时间冷却下来,超新星遗迹已经消散。
2016-08-31 astro-ph.HE
The H-test probability distribution revisited: Improved sensitivity
目的:为X射线和$γ$射线到达时间的周期性H检验提供一个显著改进的概率分布,该概率分布已被$γ$射线脉冲星界广泛使用。此外,为了获得堆叠的测试统计量的分析概率分布的情况下,搜索脉冲发射从一个合奏的脉冲星,其中每个脉冲星的显着性是相对较低的,使个人的检测本身无关紧要。由于最近用费米-LAT t $γ$射线望远镜迅速发现了新的类星体,这一信息是及时的。研究方法:随机(白)噪声的H统计量($H$)的近似$10^{14}$实现是由重复周期为$\gg 10^{14}$的随机数发生器计算的。根据这些数字计算概率分布$P(>H)$。结果如下:发现$H$的分布与参数$λ=0.4$呈指数关系,使得累积概率分布$P(>H)=\exp{(-λH)}$。如果我们堆叠$H$的独立值,则这些值的$K$之和将遵循具有参数$λ$的Erlang-K分布,其中累积概率分布也是简单的解析表达式。结论:对于Fermi-LAT、Agile或其他X射线数据库中具有未知脉冲轮廓形状的弱散射体,应受益于{ \it H-检验},因为已知它对宽范围的脉冲轮廓是有效的,如果仅使用{ \it H-检验},则仅引入单个统计试验。这里提出的新的概率分布有利于检测较弱的信号,相对于先前已知的分布,灵敏度有所提高。
2010-05-26 astro-ph.HE
Early Pulsar Observations with LOFAR
这篇文章对“射电天文学的新黄金时代”的贡献仅仅是为了在2010年6月12日正式开幕时给出LOFAR脉冲星观测的一些亮点。这些观测结果表明,虽然LOFAR仍在建设和天文调试中,但它已经开始兑现其在低频领域彻底改变射电天文学的承诺。这些观测还展示了LOFAR如何具有许多“下一代”能力,例如宽场多波束,这对于通过平方公里阵列及其前身开启射电天文学的新黄金时代至关重要。
2010-09-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Mechanisms of the physical connection between the radio- and high-energy emissions of pulsars
研究了脉冲星开放场线管中超相对论等离子体粒子对射电光子再加工的高能发射机制。这些粒子被认为是由于脉冲星射电辐射的共振吸收而获得相对论性的回转能量。这些粒子的自发同步再辐射属于光学和软X射线范围,至少可以部分解释脉冲星的非热高能辐射。此外,还在共振以下的射电光子可以通过旋转粒子的散射而沉积到高能区。这一过程也可以显著地促进脉冲星的高能发射,并成为射电高能联系的潜在可观测特征的基础。根据发展的理论,我们解释了在蟹状星云和船帆座星云中已经观察到的射电高能联系的表现。此外,它表明,一般最突出的连接是在最低的射频,超出了脉冲星的低频营业额。
2009-04-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the complementarity of pulsar timing and space laser interferometry for the individual detection of supermassive black hole binaries
脉冲星定时阵列(PTA)和空间激光干涉测量(SLI)都是研究超大质量黑洞双星(SMBHB)产生的引力波的目标。先前已经提出了一种可能性,即首先由PTA跟踪单个SMBHB,通过inspiral,然后由SLI跟踪单个SMBHB,直到合并和振铃。虽然边界参数是由当前的PTA或即将到来的平方公里阵列(SKA),并由新的引力观测站(NGO),来自激光干涉仪空间天线(LISA),本文还讨论了顺序检测超出特定的项目限制。我们考虑PTA-SKA,它的灵敏度从10^(-9)到p x 10^(-7)Hz(p=4,8),以及SLI,它的工作频率从s x 10^(-5)到1 Hz(s = 1,3)。在2 x 10^(8)- 2 x 10^(9)太阳质量范围内的SMBHB(质量被归一化为(1+z)因子,红移位于z = 0.2和z=1.5之间)从PTA-SKA移动到SLI带的时间从2个月到50年不等。通过结合三个超大质量黑洞(SMBH)的主机关系与三个吸积处方,九个天体物理方案形成。然后,他们涉及到三个级别的脉冲星定时残差(50,5,1纳秒),产生27例。对于1 ns的残差,顺序检测概率永远不会优于4.7 x 10^(-4)y^(-2)或3.3 x 10^(-6)y^(-2)(按合并前每年和调查年计算),分别按最佳和最差天体物理设想计算;换句话说,这意味着每46年或550年进行一次连续检测,时间与合并的最长时…
2013-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Exotic Zoo of Millisecond Pulsars in Globular Clusters: a multi-wavelength study
本论文主要利用射电望远镜和光学望远镜的多波段观测资料,对球状星团中的毫秒双星进行了研究。无线电观测已被用来搜索和计时的彗星。虽然经典的搜索例程是基于对单个和长时间序列的数据的分析,我们在这里提出了一种替代方法。这种方法利用大量的可用档案无线电数据,通过叠加所有的日常功率谱来搜索非常微弱的恒星。这种方法导致在恒星系统Terzan 5中发现了三颗新的恒星。光学观测已经被用来寻找毫秒脉冲星的光学对应物,其发射完全由伴星控制。发现了六颗新的伴星,使球状星团中的伴星总数增加了约40%。特别是,四颗伴星被证明是He白矮星,正如标准形成场景所预期的那样。其中一个伴星是一个非常微弱和非简并的天体,表现出很强的可变性,这可能是暴露于脉冲星注入通量的恒星一侧强烈加热的结果。最后,其中一颗伴星是主序星,它显示出强烈的Hα发射,这可能是由于残余盘的低水平吸积造成的。这个系统可以位于早期演化阶段,就在已经重新加速的脉冲星重新激活之前。此外,我们确定了伴星的瞬态低质量的X射线双星。在最后一章中得出结论,其中讨论了毫秒双星的演化和可能的未来发展的建议。
2019-01-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
LMXB and IMXB Evolution: I. The Binary Radio Pulsar PSR J1614-2230
我们已经计算了一个广泛的网格的二进制演化轨迹,以代表低和中等质量的X射线双星(LMXB和IMXB)。该网格包括42,000个模型,涵盖1-4个太阳质量范围内的60个初始施主质量,以及每个施主质量在10-250小时范围内的700个初始轨道周期。这些结果可以应用于理解LMXB和IMXB:那些类似于CV的演化;形成轨道周期在6-50分钟范围内的超紧凑双星;以及导致与巨大供体的宽轨道。我们还调查了这些系统演变成的遗迹二进制回收射电望远镜。为了在这项研究中进化供体恒星,我们利用了一种新开发的称为“MESA”的恒星演化代码,该代码被设计为能够处理非常低质量和简并的供体。第一次应用的结果是为了了解新发现的脉冲星PSR J 1614 -2230,它有一个1.97太阳质量的中子星,轨道周期= 8.7天,和一个0.5太阳质量的伴星。(ii)对于典型诞生质量为1.4太阳质量的中子星,产生与PSR J 1614 -2230最近的亲缘星的初始施主星的质量在3.4-3.8太阳质量之间;(iii)尽管施主星的初始质量很高,但质量达到1.97太阳质量的中子星并不容易产生,除非它们已经诞生为质量相对较大的中子星;(iv)要成功地产生像PSR J 1614 -2230这样的系统,需要最小初始中子星质量至少为1.6+-0.1太阳质量,初始施主质量和轨道周期分别为~ 4.25+-0.10太阳质量和~49+-2小时;和(v…
2011-03-08 astro-ph.HE
Fermi LAT pulsed detection of PSR J0737-3039A in the double pulsar system
我们报道了费米大天区望远镜在双脉冲星系统J 0737 - 3039 A/B中发现的22.7ms脉冲星A的γ射线脉动。这是在GeV域中探测到的第一颗轻度回收的毫秒脉冲星(MSP)。2.7秒伴星PSR J 0737 - 3039 B在伽马射线中没有被探测到。PSR J 0737 - 3039 A是一种微弱的伽马射线发射体,因此其光谱特性仅受到弱约束;然而,其测量效率是其他MSP的典型特征。伽马射线光变曲线的两个峰值大约相隔半圈,并且与射电和X射线辐射有很好的偏移,这表明GeV辐射起源于磁层的一个不同部分。从无线电和伽马射线发射剖面的建模和无线电极化数据的分析,我们限制磁倾角$α$和视角$ζ$接近90 $^\circ$,这是与PSR J 0737 - 3039 A的无线电发射的独立研究一致。因此,脉冲星的自旋轴和系统的轨道轴之间有一个很小的错位角是有利的,这支持了脉冲星B是在一个几乎对称的超新星爆炸中形成的假设,正如文献中已经讨论过的那样。
2013-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Known Radio Pulsars Do Not Contribute to the Galactic Center Gamma-Ray Excess
使用费米大面积望远镜(Fermi-LAT)进行的观测发现,银河系(GC)中心周围有一个显着的伽马射线过剩。对这种过剩的一种可能的解释是,在银河系内部千秒差距内密集聚集着一群未被发现的年轻或回收的恒星,它们发射出伽马射线。虽然这些系统,通过构造,具有低于费米LAT的点源灵敏度的单独通量,但它们可能已经在多波长观测中被观察到。值得注意的是,澳大利亚国家天文台(ATNF)的射电望远镜目录包括270个在GC周围10度内观测到的源。我们计算了从这270个源观测到的伽马射线发射,并获得了三个关键结果:(1)与远离银河平面的搜索相比,在GC区域的点源搜索产生了过多的非常重要的伽马射线“热点”,(2)这些伽马射线热点的位置与ATNF星的位置之间没有统计相关性,以及(3)统计上最显著的伽马射线热点的光谱基本上比GC伽马射线过量的光谱更软。这些结果对年轻恒星产生大部分伽马射线过剩的模型有很强的限制,而对毫秒恒星产生伽马射线过剩的模型则不太有利。
2015-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Probing the Pulsar Origin of the Anomalous Positron Fraction with AMS-02 and Atmospheric Cherenkov Telescopes
PAMELA、Fermi-LAT和AMS-02最近的观测结果已经明确表明,宇宙射线正电子分数上升到10 GeV以上,这一特征在自洽的银河系宇宙射线传播模型的次级正电子产生范式下是不可能模拟的。正电子比例上升的主要解释是电子-正电子对的额外来源,例如一个或多个成熟的,充满活力的,相对较近的恒星。我们指出,任何一个著名的附近的恒星,Geminga和Monogem,可以令人满意地提供足够的正电子再现AMS-02的观测。这种情况的一个确凿证据是宇宙射线电子和正电子到达方向的各向异性,这可能被现有或未来的望远镜探测到。目前,预测的各向异性水平与Fermi-LAT和AMS-02的限值一致。我们认为,大气切伦科夫望远镜(ACTs)的大收集面积,使它们成为检测这种各向异性的最佳工具。具体来说,我们表明,大部分的质子和伽马射线的背景,这会影响测量的宇宙射线电子-正电子光谱与ACT,可以控制在搜索各向异性。我们的结论是,使用档案ACT数据的观测已经可以约束或证实正电子异常的脉冲星起源,而即将到来的仪器(如切伦科夫望远镜阵列)将提供强有力的约束上升的正电子分数的来源。
2013-05-29 astro-ph.HE hep-ph
High Energy Emission from Black Widows and Redbacks
通过对未确认的\emph{Fermi}源的射电搜索,发现了大量新的黑寡妇和红背高能毫秒双星,它们的伴星受到辐射。我们构建了一个三维发射模型,这些系统来预测高能发射组件从粒子加速到几个TeV的intrabinary冲击,其预测的调制在二进制轨道周期。在X射线能量下预期同步辐射,并且在某些系统中已经由\emph{Chandra}和\emph{XMM-Newton}检测到这种调制的发射。脉冲星风和双星内激波中相对论粒子的同步辐射和逆康普顿辐射可以探测这些致密双星中脉冲星风和相对论激波加速的未知物理。在一些有利的条件下,可以检测到GeV和TeV波段的轨道调制发射。
2015-12-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Possibility of Improving the Orbits of Satellites Based on Observations of Isolated X-ray Pulsars
目前,全世界都对开发能够利用脉动宇宙源的X射线发射信息为深空航天器提供导航解决方案的技术非常感兴趣。在本文中,我们说明了用于确定空间位置的航天器的基础上,已经存在的数据从RXTE X射线空间天文台的技术。我们表明,航天器的位置对螃蟹脉冲星可以确定使用X射线探测器的有效面积约为0.6平方米的能量范围为3-15 keV的准确度高达730米,在1000秒的信号积分时间。将能量范围扩大到1千电子伏(在能量低于3千电子伏时,RXTE/PCA光谱仪的效率急剧下降),将使航天器在相同的有效面积上的定位精度达到400-450米,而在1-10千电子伏能量范围内使用有效面积约为1平方米的探测器时,定位精度可达300-350米。
2015-07-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Unlocking the hidden potential of pulsar astronomy
本文综述射电脉冲星在导航授时、随机数生成、空间天气等社会工业领域的新应用,并论证紧凑型接收机探测脉冲星及测量DM的可行性。
2025-06-09 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The Green Bank North Celestial Cap Survey. VIII. 21 New Pulsar Timing Solutions
本文介绍了绿岸望远镜350 MHz巡天发现的21颗脉冲星的计时解,涵盖多种类型脉冲星并更新了4颗已知脉冲星的计时解。
2023-05-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discoveries of Rotating Radio Transients in the 350 MHz Green Bank Telescope Drift-scan Survey
旋转射电瞬变(RRAT)是一类以无线电发射的零星爆发为特征的脉冲星,这使得它们在典型的基于脉冲星搜索的方法中很难被探测到。使用新开发的后处理技术,自动识别单个明亮的天体物理脉冲,如从RRAT发射的脉冲,我们已经发现了大约30个新的RRAT候选人的数据从绿岸望远镜350兆赫漂移扫描调查。其中6个已经得到确认,其余的看起来非常有希望。在这里,我们描述了这些技术,并提出了这些新的RRAT候选人的最新结果。
2012-11-09 astro-ph.HE astro-ph.IM