Meterwavelength Single-pulse Polarimetric Emission Survey. V. Flux density, component spectral variation and emission states
本文给出了米波单脉冲偏振辐射巡天观测到的类星体的通量密度测量结果。平均通量密度估计在113个卫星在两个频率的325和610兆赫使用干涉成像。利用估算的通量密度对每颗脉冲星的平均轮廓和单脉冲辐射进行了标定。我们用通量校准的平均剖面研究了21个能清楚地分辨出核、内锥和外锥成分的恒星的光谱指数在发射光束上的变化。与锥发射相比,中央核心组件在较低频率下的发射显示出更陡峭的增加,在该频率范围内,核心和锥组件之间的光谱指数$δα_{core-cone}\sim-0.7$的平均差异。相反,内锥成分的光谱指数与外锥成分的平均差异为$δα_{in-out}\sim+0.3$。在整个脉冲窗口的频谱指数的变化应提供有价值的输入约束的无线电发射过程。单脉冲发射表明,12个样品出现了发射模式的变化,其中3个是首次报道。此外,我们还在14颗恒星的部分或整个发射窗口中检测到短时间或耀斑的增强发射。在模式改变以及这些突发状态的发射过程中的突然变化是无关的发射机制,并建议在等离子体生成过程中的快速和重复的变化的存在。
2021-06-02 astro-ph.HE
MWA Tied-Array Processing II: Polarimetric Verification and Analysis of two Bright Southern Pulsars
在低射频下对脉冲星的偏振测量研究为脉冲星发射机制和波束模型提供了重要的观测见解,并探测了磁离子星际介质(ISM)的性质。孔径阵列是下一代低频望远镜的主要形式,包括Murchison Widefield Array(MWA)。与传统的碟形天线相比,这些需要明显不同的数据处理方法(例如校准和波束成形)。作为本系列的第二篇论文,我们使用两颗明亮的南半球恒星,PSR J 0742 -2822和J1752-2806,对MWA的脉冲星偏振测量能力进行了验证。我们的观测同时覆盖多个频率(76-313 MHz),并在每个脉冲星的一个夜晚在多个天顶角拍摄。我们表明,MWA可以可靠地校准天顶角< 45度和频率< 270 MHz。我们提出了偏振剖面的PSR J 0742 -2822和J1752-2806在低于300 MHz的频率,随着线性偏振度和脉冲轮廓随频率的演变进行了分析。对于PSR J 0742 -2822,与通常预期的趋势相反,测得的线性偏振度在低频下迅速下降,这可归因于小尺度、湍流、磁离子ISM组件的去偏振效应。一般来说,这种效应还没有被广泛研究,并将在未来的工作中进一步研究。
2019-05-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Meterwavelength Single-pulse Polarimetric Emission Survey
我们进行了米波单脉冲偏振辐射巡天,以研究正常恒星的射电辐射特性。在两个不同的频率上,共观测到123个周期在0.1秒至8.5秒之间的脉冲星,其中105个是在333兆赫上,118个是在618兆赫上,100个是在两个频率上。在这项工作中,我们主要集中在脉冲星发射的时间平均属性。在我们的样本中,脉冲星轮廓的测量宽度通常表现出半径到频率的映射。我们验证了脉冲星周期($P$)轮廓宽度分布的下限的存在,这是在宽度的多种定义中看到的,即在$2.7^{\circ} P^{-0.5}$处的下边界线(LBL),在轮廓峰的50%水平处测量宽度,在$5.7^{\circ} P^{-0.5}$处的LBL,在峰值的10%水平处测量宽度,在$6.3^{\circ} P^{-0.5}$处的LBL定义为基线水平以上5 $σ$。此外,我们还测量了脉冲星平均剖面中的线偏振度,并证实了它们与脉冲星自旋下降能量损失($\dot{E}$)的关系。单脉冲偏振数据显示出有趣的趋势,高$\dot{E}$谱的偏振位置角(PPA)分布呈现简单的旋转矢量模型,而中、低$\dot{E}$谱的PPA变得更加复杂。单脉冲的总强度数据是有用的,研究了一些发射特性,如子脉冲漂移,零化和模式改变,这是正在探索的单独的作品从类星体。
2016-07-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time series photopolarimetry and modelling of the white dwarf pulsar in AR Scorpii
本文对新近发现的白矮星脉冲星天蝎座AR进行了详细的光学偏振观测。我们广泛的数据集表明,偏振发射是非常稳定的,可重复的自旋,拍频和轨道调制。这使我们能够构建一个简单的几何模型,它假设所有的光学偏振的发射来自两个直径相对的同步辐射区域的白矮星磁层。我们认为,所观察到的偏振调制发生作为一个相对论电子注入到磁层的白矮星,因为它扫过的M-矮星增强的结果。这导致同步辐射的增加,因为注入的电子加速朝向靠近白矮星磁极的每个磁镜点。虽然这种情况下重现详细的偏振调制,其他建议的情况下,涉及发射地点锁定在白矮星旋转框架不排除。例如,类脉冲星粒子的加速是由于白矮星和光圆柱之间的电势或光圆柱外部的条纹相对论磁流体风。以前的结论认为,观察到的强光学拍频调制要求的光学偏振主要来自或附近的M-矮星是不一致的,我们的观察。
2018-09-06 astro-ph.HE
Improving pulsar polarization and timing measurements with the Nançay Radio Telescope
本研究利用南赛射电望远镜的馈源旋转观测模式测定1.4GHz偏振响应,改进了脉冲星偏振校准与计时质量,验证了MTM方法对高偏振度脉冲星TOA提取的有效性。
2023-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
GBD-DART-II: 175 MHz Polarimetric Observation of Pulsars from Gauribidanur and a New Pulsar Signal Processing Pipeline
The Christ (Deemed to be University), Bangalore.(基督大学(班加罗尔));Raman Research Institute, Bengaluru, India.(拉曼研究所)
GBD-DART-II开发了新的脉冲星信号处理流水线,用于175 MHz观测脉冲星并进行偏振研究。
2026-01-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Polarimetric evidence of a white dwarf pulsar in the binary system AR Scorpii
最近发现的变星AR Sco每1.97分钟就有一次亮度脉冲,从紫外波长到射电波段。该系统由一颗冷的低质量恒星和一颗质量更大的白矮星组成,它们在一个3.55小时的紧密轨道上运行。在这里,我们报告了新的光学观测AR Sco,显示出强烈的线性偏振(高达40%),这两个白矮星的自旋周期和自旋和轨道周期之间的拍周期,以及低水平(<几个%)的圆偏振强烈和周期性变化。这些观测结果支持了这样一种观点,即与中子星双星类似,AR Sco的脉冲亮度是由快速旋转的白矮星的自旋下降提供动力的,白矮星是高度磁化的(高达500 MG)。调制的线性偏振的形态类似于蟹状星云脉冲星中看到的,尽管由于存在两个频率相似的周期信号而具有更复杂的波形。两颗恒星之间的磁相互作用,加上来自白矮星的同步辐射,为观测到的偏振和非偏振辐射提供了动力。因此,天蝎座AR是白矮星脉冲星的第一个例子。
2016-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nulls subpulse drift and mode-switching in pulsars: the polar-cap surface
到目前为止,很少有人注意到观察到的人口之间的两个自旋方向的双星,是可能的分工。几乎所有在极冠具有正共转电荷密度的恒星都满足空间电荷限制流边界条件。在运动离子中通过黑体光电跃迁的电荷分离限制了加速电势,类似于更通常考虑的对产生。但限制是更严重的,使质子和离子的能量可以是相对论的,但不是超相对论的,这些允许增长的朗缪尔模式诱导的湍流,直接耦合到辐射场,所示的Asseo,Pelletier和溶胶。这一点的后果,以及几种可能的物理状态的极冠,定性地描述,作为可能的解释零点,子脉冲漂移和模式切换的复杂现象中观察到的子组的pectiars。
2012-04-20 astro-ph.HE
The Mode Switching in Pulsar J1326$-$6700
本文利用Parkes 64 m射电望远镜1369 MHz的观测数据,对脉冲星J1326 $-$ 6700的模式转换进行了详细的研究。在异常模态期间,中心和尾部分量的发射变得非常弱。与此同时,领先的发射向更早的经度移动了近2°,并且通常在这个位置停留不到一分钟。正常模式的平均磁通密度几乎是异常模式的5倍。我们的数据显示,PSR J1326 $-$ 6700的85%时间处于正常模式,15%时间处于异常模式。模式时间尺度的本征分布可以用威布尔分布很好地描述,它在模式切换中表现出一定的记忆性。此外,在脉冲星J1326 $-$ 6700的模式转换中还发现了准周期性。基于运动学效应估计的延迟发射高度表明,异常模式可能起源于比正常模式更高的高度。
2020-11-11 astro-ph.HE
The radio and X-ray mode-switching pulsar PSR B0943+10
过去几年中获得的观测结果挑战了普遍存在的观点,即旋转动力中子星是稳定的X射线发射体。除了少数据称具有旋转动力的中子星表现出“类磁星”的变化外,PSR B 0943 +10是一个特别有趣的例子。最近的观测表明,这颗脉冲星在无线电波段进行了很好的研究,它在明亮和静止模式之间交替,显示出显着的X射线变化,与无线电发射的通量密切相关。这种同步射电/X射线模式转换的研究为研究脉冲星射电和高能辐射过程打开了一扇新的窗口。本文综述了PSR B 0943 +10的主要X射线性质,这些性质是由最近的X射线和射电观测数据得到的。
2017-09-21 astro-ph.HE
The NANOGrav 11-Year Data Set: Arecibo Observatory Polarimetry And Pulse Microcomponents
本文给出了北美纳赫兹引力波观测站(NANOGrav)在2.1 GHz、1.4 GHz和430 MHz三个频率下观测到的28颗类星体的偏振脉冲波形。这些配置文件代表了一些最敏感的偏振毫秒脉冲星配置文件的日期,揭示了微组件的存在(即脉冲分量的峰值强度远低于总脉冲峰值强度)。虽然以前已经在一些样品中检测到微量成分,但我们首次提出了PSR B1937+21,J1713+0747和J2234+0944的微量成分。这些微组件可以对脉冲星定时,几何形状和通量密度的确定产生影响。我们给出了所有28颗脉冲星的旋转测量值,这些测量值是在不同的观测频率和时期独立确定的,并发现从这些旋转测量值推导出的银河系磁场与当前模型一致。这些偏振配置文件是使用测量方程模板匹配,这使我们能够生成的阿雷西博天文台的偏振响应的一个时代的时代的基础上。我们用这种方法来描述它的时间变化,并发现阿雷西博天文台的1.4和2.1 GHz接收器的极化响应随时间变化显着。
2018-07-02 astro-ph.HE
Pulsar polarimetry with the Parkes Ultra-Wideband receiver
脉冲星的射电辐射及其偏振随频率的变化而变化。这种频率依赖性是发射机制和无线电波束结构的关键。利用帕克斯射电望远镜上的新超宽带接收器(UWL),我们首次能够观察脉冲星轮廓如何在700-4000 MHz的宽连续带宽上演变。我们在这里描述了一种技术,用于处理宽带偏振观测,以建立一个有意义的对齐和可视化的数据在整个频带。我们将其应用于PSR J1056-6258和J1359-6038的观测,这些观测是由于以前未解决的关于其发射频率演变的问题而选择的。我们的技术的应用表明,它是可能的,以调整的偏振位置角(PA)在一个很宽的频率范围内时,仅限于应用色散和法拉第旋转的校正这样做。然而,这并不对应于这两个源的对齐的强度分布。我们发现,它是可能的,这些失调转换成排放高度范围的估计是一致的出版和模拟值,这表明它们可以归因于磁层中的相对论效应。我们讨论了这项工作的无线电波束结构的背景下,准备更广泛的研究脉冲星发射宽带偏振数据。
2020-06-08 astro-ph.HE
The Light Curve and Internal Magnetic Field of the Mode-Switching Pulsar PSR B0943+10
一些射电望远镜表现出有趣的模式切换行为。最近对PSR B0943+10的观测揭示了相关的无线电和X射线模式开关,为理解这类天体提供了新的途径。在无线电宁静阶段(Q模式)观察到的大X射线脉冲分数先前被解释为致密磁层等离子体对X射线的遮蔽变化的结果。我们表明,大的X射线脉冲分数可以解释包括磁大气的聚束效应,同时保持一致的偶极场的几何约束的无线电观测。我们还探讨了一个更极端的磁场配置,其中一个磁偶极子从中心的恒星产生两个磁极帽的不同大小和磁场强度。这些模型目前与无线电和X射线数据一致,可以通过未来的X射线观测进行测试或约束。
2014-05-06 astro-ph.HE
Magnetospheric Switching in PSR B1828-11
PSR B1828-11是一颗年轻的脉冲星,曾经被认为正在经历自由进动,最近发现它正在与自旋下降变化同步切换磁层状态。在这里,我们显示了这颗脉冲星的模式变化的两个极端状态,并简要地评论其解释。
2019-03-04 astro-ph.HE
The Discovery of Nulling and Mode Switching Pulsars with CHIME/Pulsar
自2018年秋季以来,加拿大氢强度测绘实验(CHIME)的脉冲星后端已经监测了北部天空中数百个已知的脉冲星,为研究脉冲星发射的时间变化提供了丰富的数据集。使用匹配滤波技术,我们报告,第一次,零行为在五个天线以及模式切换在九个天线。仅观察到其中一个信号源同时显示调零信号和模态信号。这些新的零化和模式切换的脉冲星似乎来自一个人口与相对较长的自旋周期,与以前的研究结果在文献中。
2020-09-15 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
A polarimetrically oriented X-ray stare at the accreting pulsar EXO 2030+375
本文利用 IXPE 等对吸积脉冲星 EXO 2030+375 进行偏振观测,发现其偏振度远低于理论预期,并通过几何建模揭示磁轴接近视线方向,表明复杂吸积几何与引力光线弯曲共同影响源行为。
2023-05-25 astro-ph.HE
Simultaneous X-ray and radio observations of the radio-mode switching pulsar PSR B1822-09
我们报告同步X射线和无线电观测的无线电模式切换脉冲星PSR B1822-09与欧空局的XMM-牛顿和WSRT,GMRT和洛弗尔射电望远镜。PSR B1822-09在无线电明亮和无线电安静模式之间切换,我们发现了其模式的持续时间与模式内已知的潜在无线电调制时间尺度之间的关系。我们发现了X射线(能量0.2-1.4 keV)脉冲,具有宽正弦脉冲,在相位上稍微滞后于射电主脉冲0.094 +/- 0.017,具有能量依赖的脉冲分数从0.3 keV的~0.15变化到1 keV的~0.6。没有发现X射线和无线电模式同时切换的证据。整个X射线谱由一个冷分量(T ~ 0.96 x 10^6 K,热点半径R ~ 2.0 km)和一个热分量(T ~ 2.2 x 10^6 K,R ~ 100 m)组成。热分量可归因于脉冲发射,冷分量可归因于非脉冲发射。PSR B1822-09的高能特征类似于PSR B 0656 +14、PSR B1055-52和Geminga等中年恒星,包括费米LAT数据中脉冲高能伽马射线发射的指示。对于高脉冲部分的调制似乎需要在该正交旋转器的两极处的不同温度,或者在其强磁场中的磁各向异性聚束效应。在X射线天图中,我们发现了距离PSR B 1822 -09仅(5.1+/- 0.5)角秒的更硬源,这可能是脉冲星风星云。
2016-12-13 astro-ph.HE
Revealing two orthogonally polarized spectral components in Vela X-1 with IXPE
本研究利用IXPE对Vela X-1进行脉冲相位分辨偏振分析,分离软硬光谱成分,首次确定其脉冲星几何结构(自旋位置角127°,磁倾角13°),并探讨PA 90°摆动的两种可能解释。
2025-01-24 astro-ph.HE
Discovery of Two Consecutive Profile Change Events in the Millisecond Pulsar PSR J0437-4715
Macquarie University(麦考瑞大学);Australia Telescope National Facility, CSIRO(澳大利亚望远镜国家设施,CSIRO);OzGrav: The ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery(OzGrav:ARC引力波发现卓越中心);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);School of Physics and Astronomy, Monash University(蒙纳士大学物理与天文学学院)
本研究利用七年观测数据发现毫秒脉冲星PSR J0437-4715存在两个连续的轮廓变化事件,证实其磁层起源,为发射模型提供新约束。
2026-09-15 astro-ph.HE
Pulsar State Switching from Markov Transitions and Stochastic Resonance
马尔可夫过程被证明是一致的亚稳态中看到的脉冲星现象,包括强度归零,脉冲形状模式的变化,亚脉冲漂移率,自旋下降率,和X射线发射,基于通常广泛和单调的分布状态寿命。马尔可夫性意味着一个非线性磁层系统,其中状态变化随机发生,对应于有效势中局部极小值之间的转换。状态持续时间(虽然不是过渡时间)因此在很大程度上从各种磁层过程的特征时间尺度解耦。并元状态是常见的,但有些对象显示至少四个状态,其中一些转换是禁止的。另一种情况是长期间歇脉冲星B1931+24,它具有广泛的,但非单调的持续时间分布的二进制无线电发射和扭矩状态。它还显示了一个准周期的$38\pm5$天在13年的时间序列,这表明随机共振的马尔可夫系统的强制功能,可以是严格的周期或准周期。非线性现象与每个磁极帽附近的加速区域中随时间变化的活动有关。极冠二极管被来自外磁层的反馈和来自赤道盘的返回电流改变,这也可能导致中子星偶尔充电和放电。圆盘中的轨道扰动为B1931+24的随机共振解释中的强迫函数提供了自然的周期性。磁盘动力学可能会在观察到的现象中引入额外的时间尺度。未来的工作可以测试马尔可夫解释,确定哪些脉冲星类型有状态变化的倾向,并澄清选择效应的作用。
2013-04-21 astro-ph.HE
50-250 MHz Pulsar Census with an SKA-Low prototype station: Spectra and Polarization
International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(国际射电天文研究中心,科廷大学);SKAO, Science Operations Centre, CSIRO ARRC(平方公里阵列望远镜组织,科学运营中心,CSIRO ARRC)
该研究利用SKA-Low原型站在南半球进行50-250 MHz范围内的脉冲星普查,发现120个脉冲星,包括首次探测的23个低于150 MHz和5个低于100 MHz的脉冲星,同时改进了110个脉冲星的色散措施,并测量了40个脉冲星的显著法拉第旋转。
2026-03-12 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
A short review on the pulsar magnetic inclination angles
本文综述了脉冲星磁倾角的演化与研究进展,利用真空对齐旋转器模型分析了12颗高制动指数脉冲星的倾角变化率,并指出偏振观测将有助于揭示磁场构型及物理过程。
2024-04-23 astro-ph.HE
LOFAR observations of the mode-switching pulsar B0943+10
PSR B0943+10是一颗旧的非回收脉冲星,几十年来以其快速和自发的无线电模式切换而闻名。最近,Hermsen等人(2013年)发现了极盖热X射线发射的相关变化,从而证明无线电模式不仅仅是无线电发射区域局部变化的产物,而是某些全球磁层转变的标志。大约在同一时间,由于新一代低频无线电阵列投入使用,可以在电离层透明度窗口的最低边缘进行宽带观测。在这些射频下,PSR B0943+10发射的轮廓形态和单脉冲特性变得非常动态,不仅提供了关于发射本身的细节,而且还提供了关于极隙条件的细节。在这里,我将介绍PSR B0943+10的LOFAR观测的最新结果,并讨论它们对多波长图像的贡献。
2018-05-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Advances in our understanding of the free precession candidate PSR B1828-11
我们强调了在理解PSR B1828-11方面的进展和困难,PSR B1828-11在其时序和脉冲形状方面经历了多年的长期周期性调制。进动和磁层开关模型的长期调制数据的基础上的模型比较有利于前者,我们讨论了这方面的影响,在此脉冲星中观察到的短时标开关。此外,我们强调的困难,这颗脉冲星构成我们的理解,由于调制周期的增加率和它的行为在最近的故障的脉冲星。
2018-01-10 astro-ph.HE
Probing the polarized emission from the accretion-powered pulsar 4U 1907+09 with IXPE
本研究利用IXPE首次对吸积驱动X射线脉冲星4U 1907+09进行高质量偏振测量,揭示其偏振特性随观测时段和能量的变化,且发现耀斑不影响其几何结构稳定性。
2025-07-30 astro-ph.HE
X-rays from the mode-switching PSR B0943+10
2014年11月,利用XMM-牛顿和LOFAR、LWA和Arecibo射电望远镜对原型模式转换脉冲星PSR B 0943 +10进行了新的同步X射线和射电观测。它们使我们能够更好地约束这颗脉冲星的X射线光谱和变化特性,并首次在X射线较暗模式下探测到X射线脉动。结合的时间和频谱分析表明,非脉冲非热发射,可能的磁层起源,脉冲热发射从一个小极冠存在于两个无线电模式,并在相关的方式变化。
2017-11-13 astro-ph.HE
Continuous evolution of the polarization properties in the transient X-ray pulsar RX J0440.9+4431/LS V +44 17
本文利用IXPE数据对瞬时X射线脉冲星RX J0440.9+4431进行偏振分析,发现相位平均偏振角的持续旋转源于双偏振分量通量比的逐渐变化,而非吸积状态改变。
2024-12-20 astro-ph.HE
Mode switching and oscillations in PSR B1828-11
年轻的脉冲星PSR B1828-11长期以来一直被认为显示出相关的形状和自旋下降变化,时间尺度大约为500和250天,可能与大规模的磁层切换有关。在这里,我们在大约500天的周期中,在多个阶段用帕克斯和绿岸望远镜进行了多小时的观测,并表明脉冲星在两个稳定的极端轮廓状态之间进行了模式转换。在每个轮廓状态中花费的时间的分数自然地占所观察到的整体“形状参数”(定义为宽轮廓为0,窄轮廓为1);这和模式转变的可变速率与自旋下降变化直接相关。我们观察到,模式转换率可以合理地作为一个额外的参数控制在这个对象中的混沌行为,这是由Seymour和Lorimer早先提出的。不需要自由进动来解释这些变化。
2019-03-04 astro-ph.HE
Exploring polarization and geometry in the X-ray pulsar 4U 1538-52
基于IXPE观测首次研究X射线脉冲星4U 1538-52的偏振特性,发现能量依赖的偏振角切换,并约束其几何结构,自转轴倾角大于50度。
2025-03-17 astro-ph.HE
Polarization measurements of the Crab Pulsar with POLAR
POLAR是一种专用的伽马射线暴偏振仪,利用康普顿散射,从2016年9月至2017年4月从中国第二个太空实验室天宫二号获得数据。它具有宽的$\sim6$球面度视场和300 keV下的$\sim400\ cm^2$有效面积。这些特点使它成为其能量范围(15-500千电子伏)内最灵敏的仪器之一,因此能够几乎连续地监测持久性源,如射电星。PSR B 0531 +21(蟹状星云脉冲星)和PSR B1509-58都观测到了明显的折叠脉动。观测蟹状星云脉冲星与POLAR先前已被用于相位分辨光谱的蟹状星云脉冲星校准仪器响应的POLAR。在这项工作中,我们研究了一个偏振联合拟合方法的观测蟹状星云脉冲星与POLAR。与使用POLAR进行的GRB观测不同,蟹状星云脉冲星的观测因多个观测数据集而变得复杂,在此期间偏振平面也会旋转。因此,在拟合前,我们需要对不同数据集下的调制曲线进行修正,考虑到蟹状星云脉冲星在探测器局部坐标系中相对位置的旋转,以及探测器响应在不同数据集下的变化。尽管存在这些困难,而且这种源的背景信号很低,但利用POLAR数据进行偏振测量是可能的。我们将简要介绍的方法,它可以适用于任何宽视场偏振计,偏振结果的螃蟹脉冲星与POLAR。最后,还将讨论用POLAR-2(POLAR的后继者)探测脉冲星的推断能力。
2021-09-07 astro-ph.HE
Science Using Single-Pulse Exploration with Combined Telescopes. I. The mode switching, flaring, and single-pulse morphology of PSR B1822-09
该研究利用uGMRT对PSR B1822-09进行550–750 MHz高灵敏度单脉冲观测,通过隐马尔可夫切换模型识别至少三种稳定模式及新的Bf耀发模式,并揭示同步/异步切换、涨落与微结构特征。
2025-03-10 astro-ph.HE
Resolving discrete pulsar spin-down states with current and future instrumentation
对脉冲星定时噪声的理解,为提高大量脉冲星的定时精度以及促进我们对脉冲星磁层的理解提供了可能。对于某些源,定时噪声可归因于脉冲星在两个不同的自旋下降速率$(\dotν)$之间的切换。这样的转变可能是常见的,但是使用当前技术难以解决。在这项工作中,我们使用模拟的$\dotν$ -变量的分子来研究解决个人$\dotν$过渡的可能性。我们在$\dotν$的值中注入阶跃变化,具有宽范围的振幅和切换时间尺度。然后,我们试图重新检测这些过渡使用标准的脉冲星定时技术。脉冲到达时间精度和观测节奏是变化的。限制$\dotν$可检测性的基础上的影响,这样的过渡上的定时残差的推导。与典型的节奏和当前的定时程序的定时精度,我们发现我们是不敏感的$Δ\dotν$参数空间,其中包括小,短时标开关的大区域。我们发现,在旋转和发射状态相关,使用脉冲形状的变化来估计$\dotν$过渡时期,可以提高在某些情况下的可探测性。的节奏上的$Δ\dotν$可检测性的影响进行了讨论,我们与一个已知的人口的间歇性和模式切换的pesticars进行比较。我们的结论是,对于短时间尺度,小开关,节奏不应该受到损害时,新一代的超灵敏射电望远镜在线。
2018-01-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
PSR J1906+0746: From relativistic spin-precession to beam modeling
在发现PSR J1906+0746后不久,一些轮廓变化的迹象已经被解释为相对论自旋进动发生的第一个迹象。利用南赛、阿雷西博和绿岸射电天文台的观测资料,本文报道了脉冲轮廓和偏振变化的测量结果。利用旋转矢量模型,我们证明PSR J1906+0746可能是一个正交旋转体($α\simeq 80^\circ$)。将我们的偏振测量数据拟合到岁差模型,我们确定了脉冲星的几何形状,并发现了一个很大的失准角($δ= 89_{-44}^{+85}$ deg,95% C.L.),尽管不确定性很大。假设这种几何形状,我们构建了两个磁极的波束图。
2012-11-16 astro-ph.HE
Timing noise and the long-term stability of pulsar profiles
最近的研究表明,六颗双星的慢化率和脉冲形状之间以及另外三颗双星的慢化率和通量密度之间存在密切的相关性。这表明这些现象与脉冲星磁层中电流的变化有关。在本文中,我们回顾了这些研究的观测状况,现在已经扩展到总共16个具有相关减速和脉冲发射特性的恒星。这些变化似乎是由于在众所周知的模式变化和脉冲归零过程中,两个离散的磁层状态之间的突然切换。我们还解决如何广泛的这些现象是在更广泛的脉冲星人口。
2012-12-10 astro-ph.HE
Mode changing, subpulse drifting and nulling in four component conal pulsar PSR J2321+6024
在这项研究中,我们报告了一个详细的单脉冲偏振分析的射电辐射从脉冲星J2321+6024(B2319+60)观察到的巨型米波射电望远镜,在宽频率范围内300至500 MHz和广泛分离的观测会话。脉冲星的轮廓显示存在四个不同的锥分量,属于一个小组的锥四极轮廓类型分类的脉冲星。单脉冲序列揭示了存在三种不同的发射模式,A,B和ABN显示子脉冲漂移。此外,还有脉冲星没有表现出任何漂移行为的序列,这表明可能存在一种新的发射状态,我们称之为模式C。模式变化行为的演变过程中看到的不同观测会话与不同的丰度以及平均持续时间的模式看到每个日期。在模式A、B和ABN中,漂移周期分别为7.8 $\pm$ 0.3 $P$、4.3 $\pm$ 0.4 $P$和3.1 $\pm$ 0.2 $P$,并且在模式轮廓内显示出大的相位变化。脉冲星还显示出正交偏振模式的存在,特别是在前导和拖尾分量中,这对于较强和较弱的脉冲具有不同的特征。然而,没有发现相关性之间的发射模式和它们的偏振行为,估计的发射高度大致保持不变。我们已经使用部分屏蔽间隙模型来理解漂移、模式改变和归零之间的联系。
2020-11-10 astro-ph.HE
Periodic modulation in pulse arrival times from young pulsars: a renewed case for neutron star precession
在寻找周期性变化的脉冲的到达时间从151个年轻的,充满活力的恒星,我们已经确定了七个调制的情况下,一个或两个谐波的时间尺度为0.5-1.5年的一个单一的基本一致。我们使用模拟表明,这些调制是统计上显着的,高品质的(正弦),即使被污染的强随机定时噪声常见的年轻的mesicars。虽然行星伴星可以引起这种调制,但大的隐含质量和2:1的平均运动共振挑战了这种解释。相反,调制很可能是内在的脉冲星,从稳定的磁层状态之间的准周期性切换所产生的,我们建议,岁差的中子星可能会调节这种切换。
2015-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The mode switching of PSR B2020+28
本文通过对南山25米射电望远镜1556 MHz波段的观测数据分析,研究了普通PSR B2020+28开关模式的偏振辐射特性。经过近8小时的准连续观测,观测资料呈现出一些引人注目的新现象。模式切换的主要特征是前后分量相对强度的变化。对于30秒内平均的各个轮廓,测量前导分量和拖尾分量之间的强度比。结果表明,脉冲星中存在一个超出正态分布的高比值,这表明脉冲星中存在两个模。异常模式的分布宽度较窄,表明异常模式比正常模式更稳定。在我们的数据中总共检测到76个模式切换事件。在正常模式下,其功耗为89%,在非正常模式下,其功耗为11%。模时标的本征分布受幂律分布的约束。正常模式和异常模式持续时间分布指数的显著差异可能表明异常模式达到稳定的时间尺度比正常模式短。两种模式之间的频繁切换可能表明不同磁层状态之间的振荡是迅速的。
2016-05-21 astro-ph.HE
Nonlinear QED effects in X-ray emission of pulsars
在强磁场存在下,由于非线性QED相互作用,QED真空成为双折射介质。在这里,我们探讨了有效的光子-光子相互作用对光子通过脉冲星的磁化QED真空传播的偏振演化的影响。我们在欧拉-海森堡拉格朗日量的框架内求解量子玻尔兹曼方程,得到斯托克斯参数的演化。我们发现,线偏振的X射线光子在旋转的中子星的磁层中向外传播可以获得高的圆偏振参数值。同时,研究表明,除了光子能量外,光子的偏振特性还强烈地依赖于磁介质的参数,如磁场强度、倾角和旋转周期。我们的结果是明确的预测QED真空极化效应在附近的磁星,可以测试与即将到来的X射线偏振观测。
2017-09-01 astro-ph.HE hep-ph
Flux-resolved Spectropolarimetric Evolution of the X-Ray Pulsar Hercules X-1 Using IXPE
本研究利用IXPE观测X射线脉冲星武仙座X-1,发现Short-on状态偏振分数显著高于Main-on状态,并提出该现象源于盘扭曲优先遮挡中子星磁极。
2023-07-28 astro-ph.HE
First detection of X-ray polarization in Galactic ULX pulsar Swift J0243.6$+$6124 with {\it IXPE}
本研究基于IXPE、NICER和NuSTAR观测,首次报告了银河系超亮X射线脉冲星Swift J0243.6+6124的X射线偏振探测,发现其低偏振度可能源于中子星边界层的真空共振效应。
2024-07-23 astro-ph.HE
Pulsar B1237+25 at 111~MHz: average profile, mode switching, nullings, microstructure
Astrospace Center, Lebedev Physical Institute, Astro Space Center, Russian Academy of Science, Moscow,117997 Russia;Lebedev Physical Institute, Astro Space Center, Pushchino Radio Astronomy Observatory, 142290, Moscow region, Pushchino, Russia
研究脉冲星B1237+25在111MHz的观测,发现其平均轮廓中存在新成分,揭示了不同辐射模式下的结构变化及微结构特征。
2025-12-18 astro-ph.HE
High-resolution Very Large Array Radio Observations of the Boomerang Pulsar Wind Nebula
The University of Hong Kong(香港大学);Mullard Space Science Laboratory, University College London(伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室)
利用VLBA高分辨率观测,发现Boomerang脉冲星风云中新的小尺度结构,并通过偏振测量推断磁场强度。
2026-10-09 astro-ph.HE
Core and Conal Component Analysis of Pulsar B1933+16 --- Investigation of the Segregated Modes
射电脉冲星B1933+16是阿雷西博天空中最亮的核心辐射主导的脉冲星,在这里,我们进行了全面的高分辨率偏振研究其辐射在1.5和4.6 GHz。在1.5 GHz时,极化在很大程度上与$α$和$β$值为125和-1.2 $^{\circ}$的双折射矢量模型相兼容,从而可以用主极化模式和次极化模式识别纤芯和锥形区域,并且可以用非常传播模式和普通传播模式识别纤芯和锥形区域。偏振模式分离的配置文件表明,核心是由两个部分,我们与较晚的X-模式和较早的O-模式发射。对核心下的广泛微观结构的分析表明,它们与早期研究的其他恒星的大部分锥形辐射具有相似的时间尺度。畸变/延迟分析是可能的锥状和核心辐射,并显示平均物理发射高度约200公里。与其他核锥类星体的比较表明,核和锥发射来自类似的高度。假设内真空间隙模型,我们注意到,在这些发射高度上,观测到的辐射频率$ν_{obs}$小于等离子体频率$ν_p$。在满足$ν_{obs} < ν_{p}$条件的情况下,我们得到了与相干曲率辐射理论相一致的射电辐射特性。然而,核心和锥形发射之间存在的差异,在其几何位置的脉冲,偏振和调制特性尚未被理解。
2016-05-17 astro-ph.HE
Repeated state change of variable gamma-ray pulsar, PSR J2021+4026
PSR J2021+4026是一颗射电宁静的伽马射线脉冲星,也是第一颗显示伽马射线发射和自旋下降速率状态变化的脉冲星。PSR J2021+4026在2011年10月首次被观测到从高γ射线通量/低自旋下降速率状态转变为低γ射线通量/高自旋下降速率状态。2014年12月,PSR J2021+4026在几个月的时间内恢复了2011年状态变化之前的状态。我们报告说,γ射线通量和时间行为的长期演变表明,PSR J2021+4026在2018年2月1日附近改变了状态,进入了一个新的低γ射线通量/高自旋下降速率状态。在2018年状态变化时,平均通量从$(1.29\pm 0.01)\times 10^{-6} {\rm cts~cm^{-2}s^{-1}}$下降到$(1.12\pm 0.01)\times 10^{-6} {\rm cts~cm^{-2}s^{-1\ }}$,其行为与2011年事件的情况相似。自2018年状态变更以来,新状态下的自旋下降速率增加了$\sim 3\%$。在2018年的事件中,GeV波段的脉冲轮廓和光谱的形状也发生了变化,它们与2011年状态变化时的行为一致。我们的结果可能表明PSR J2021+4026在不同状态之间切换,时间尺度为几年,就像一些射电望远镜(例如PSR~B1828-11)。PSR J2021+4026将为研究状态切换机制提供一个独特的机会。
2020-01-25 astro-ph.HE
Probing multi-band variability and mode switching in the candidate transitional millisecond pulsar 3FGL J1544.6-1125
本研究对候选转换态毫秒脉冲星 3FGL J1544.6-1125 进行了多波段协同观测,揭示了其光学与 X 射线变化的共同物理起源,并证实离散物质抛射驱动了模式切换,巩固了微型脉冲星风云模型。
2025-06-25 astro-ph.HE
Synchronous X-ray and Radio Mode Switches: a Rapid Global Transformation of the Pulsar Magnetosphere
脉冲星发射低频无线电波,直到高能伽马射线,这些伽马射线产生于从表面到磁层边缘的任何地方。因此,检测多波长发射中的相关模式变化是理解这些发射位点之间的物理关系的关键。通过同步观测,我们探测到PSR B 0943 +10的射电和X射线发射特性的同步开关。当脉冲星处于持续的无线电“明亮”模式时,X射线只显示非脉冲,非热成分。相反,当脉冲星处于无线电“安静”模式时,X射线亮度增加一倍以上,并且观察到100%的脉冲热分量以及非热分量。这表明磁层的条件发生了快速的全球性变化,这对所有提出的脉冲星发射理论提出了挑战。
2013-02-01 astro-ph.HE
A model for nulling and mode changing in pulsars
我们认为,在某些恒星中,磁层具有不同的状态,具有不同的几何形状或/和不同的电流分布,它偶尔会在它们之间切换。这些状态具有不同的自旋下降速率和发射光束,在某些状态中根本不产生放射性发射。当我们看到发射光束的不同部分或不同状态下的光束具有显著不同的几何形状时,切换到不同的状态表现为模式改变,当我们错过新光束或在新状态下没有产生无线电发射时,它表现为零。我们发现,束流形状的适度变化可以伴随着脉冲星自旋下降速率W的大的变化--W对发射束$α$的张角的依赖性可以和W \propto α ^[4]一样强。我们推测的物理机制,可能会导致重新配置的磁层。
2010-09-01 astro-ph.HE
IXPE observations of the quintessential wind-accreting X-ray pulsar Vela X-1
利用IXPE首次观测典型风吸积X射线脉冲星Vela X-1,测得相位平均低偏振度并揭示其随能量和脉冲相位的显著变化。
2023-03-03 astro-ph.HE
Matter ejections behind the highs and lows of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
本研究通过覆盖射电到X射线的多波段观测,揭示过渡型毫秒脉冲星PSR J1023+0038的高低态切换由吸积盘内区变化触发离散物质抛射导致,完善了模式切换的物理图景。
2023-08-28 astro-ph.HE
The GMRT High Resolution Southern Sky Survey for pulsars and transients -II. New discoveries, timing and polarization properties
在过去的四年里,我们一直在进行GMRT高分辨率南天(GHRSS)调查,迄今为止已经发现了18颗彗星。GHRSS巡天是一次在322 MHz的银河平面外巡天,在天空的一个区域(-40度至-54度的范围)进行,与其他正在进行的低频巡天互补。本文报道了三颗新发现的太阳黑子J1239-48、J1516-43和J1726-52。我们还给出了GHRSS巡天中发现的三颗脉冲星的时间解:PSR J2144-5237,一颗周期为P=5 ms的毫秒脉冲星,在10天的轨道上环绕一颗质量小于0.18 Msun的伴星; PSR J1516-43,一颗周期为P=36 ms的脉冲星,在228天的轨道上环绕一颗质量约为0.4 Msun的伴星; P=320 ms PSR J 0514 -4408是脉冲$γ$射线发射源。我们还报告了三个GHRSS发现,PSR J 0418 -4154,J 0514 -4408和J2144-5237的射电偏振观测。
2019-06-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Classification of Subpulse Drifting in Pulsars
在这项研究中,我们提出了一个分类方案的亚脉冲漂移现象的恒星。我们已经收集了一个详尽的清单,展示子脉冲漂移从以前发表的结果,以及最近的观察使用巨型米波射电望远镜的恒星。我们已经估计了详细的相位变化对应的漂移功能。根据相位行为将漂移粒子群分为四类:相干相位调制漂移、开关相位调制漂移、扩散相位调制漂移和低混合相位调制漂移。我们重新建立了以前的论断,即子脉冲漂移主要与脉冲星轮廓中的圆锥分量有关。核心部件一般不出现漂移现象。然而,在某些类星体的核心发射中,可以看到更长的周期性波动,这类似于周期性零化,并且可能由于不同的物理现象而出现。一般来说,脉冲星轮廓的漂移特征的相位变化的性质似乎与特定的脉冲星轮廓类相关,但我们也发现了几个例子,显示偏离这一趋势。在以前的工作中也有人声称,自旋下降的能量损失是反相关的漂移周期性。我们已经验证了这种依赖性,使用更大的样本漂移测量。
2018-10-19 astro-ph.HE
Pulsar B1237+25 Aberration/Retardation Analysis from Decimeter to Decameter Wavelength: Challenge to "Radius-to-Frequency Mapping"
本研究针对脉冲星PSR B1237+25,汇总多台站宽频段轮廓数据,通过光行差/延迟效应估算辐射高度,未发现支持“半径-频率映射”的证据。
2025-11-16 astro-ph.HE
Probing the polarized emission from SMC X-1: the brightest X-ray pulsar observed by IXPE
本文基于 IXPE 对最亮 X 射线脉冲星 SMC X-1 的偏振观测,分析了其超轨道高态下的相位平均与相位分辨偏振特性,发现偏振度与流量呈负相关,并利用旋转矢量模型约束了脉冲星几何性质,指出进动吸积盘风散射是偏振行为的原因。
2024-06-13 astro-ph.HE
Testing Magnetic Field Configurations in Spider Pulsar PSR J1723-2837 with IXPE
Louisiana State University(路易斯安那州立大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Stanford University(斯坦福大学);Columbia University(哥伦比亚大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC(NASA/戈达德太空飞行中心空间科学与技术研究探索中心);University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校)
利用IXPE对PSR J1723-2837的磁场配置进行偏振测量,结合多源观测数据分析,排除高偏振度模型,提出新的PA旋转技术用于周期性偏振变化的源。
2026-02-07 astro-ph.HE