We have observed PSR~B1534+12 (J1537+1155), a pulsar with a neutron star companion, using the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST). We found that this pulsar shows two distinct emission states: a weak state with a wide pulse profile and a burst state with a narrow pulse profile. The weak state is always present. We cannot, with our current data, determine whether the pulse energy of the weak state follows a normal or a log-normal distribution. The burst state energy distribution follows a power-law. The amplitude of the single pulse emission in the burst state varies significantly; the peak flux intensity of the brightest pulse is 334 times stronger than that of the average pulse. We also examined the timing precision achievable using only bright pulses, which showed no demonstrable improvement because of pulse jitter and therefore quantified the jitter noise level for this pulsar.
Multi-frequency study of the peculiar pulsars PSR B0919+06 and PSR B1859+07
自从50多年前发现它们以来,对射电星的宽带无线电研究已经产生了大量关于无线电发射基本物理学的信息。为了进一步了解这种难以捉摸的发射机制,我们对两个非常著名的天体PSR~ B 0919 +06和PSR~B1859+07进行了多频率研究。这些脉冲星显示出特殊的无线电发射特性,在脉冲星旋转几十圈(也称为“旋风”)之后,发射会转移到较早的旋转阶段,然后返回到标称发射阶段。我们证实了先前的说法,即在低频率下,swoosh过程中的发射不一定不存在,并且swoosh过程中的单个脉冲在220 MHz处表现出不同的行为。我们还证实,在PSR~ B 0919 +06,在swoosh期间的脉冲显示的最大偏移量的正常发射相位的偏移量与观测频率的一致的关系的颜色依赖。我们还观察到,在旋风期间的无线电剖面的通量密度谱是倒置的正常发射相比。对于PSR~B1859+07,我们在脉冲星中发现了一种新的发射模式,这种模式可能是准周期的,其周期性与在其swooshes中看到的不同。我们调用以前提出的排放模型在文献中,并表明,这个简单的模型可以解释宏观观察到的特点,在两个恒星。我们还认为,在短时间尺度上表现出类似的变化性的恒星可能具有相同的潜在发射机制。
利用500米口径球面射电望远镜(FAST)对PSR B 1859 $+$ 07的异常发射模式进行了同步宽带射电观测。这颗脉冲星表现出特殊的辐射现象,即辐射偶尔向早期旋转相位移动,以及正常相位时辐射模式的变化。我们用我们的数据集确认了所有这三种发射模式,包括非移位脉冲的B(突发)和Q(安静)模式以及具有155个脉冲准周期的发射移位模式。我们还发现了一种新的发射位移事件,它在事件发生期间具有正常相位的发射。我们详细研究了这些发射模式的偏振特性,发现它们都具有相似的偏振角(PA)曲线,表明这三种模式都是从同一个发射高度发射的。
On the mechanism of the pulsed high energy emission from the pulsar PSR B1509-58
研究了脉冲星PSR B 1509 -58的高能($<1$ GeV)辐射及其与1.4GHz射电辐射的关系。准线性扩散在产生脉冲HE辐射的作用进行了研究。我们表明,通过回旋不稳定性的相对较低的频率波激发,这是由于扩散过程的影响粒子分布函数和开关的同步辐射机制。我们认为,HE主峰和射电脉冲的重合是脉冲星磁层局部区域同时产生高频和低频辐射的直接结果。在本文中,我们还考虑了无线电计数器脉冲的情况下,并解释了这一事实。
GeV Gamma-ray Emission from the Binary PSR B1259-63/SS2883 During the 2010 Periastron Passage
PSR B1259-63/SS 2883是一个双星系统,由一颗48-ms射电脉冲星和一颗大质量恒星组成,在一个高偏心轨道上运行,周期约为3.4年。据报道,这颗双星的非脉冲和非热辐射在射电、X射线和TeV伽马射线能量范围内。射电和X射线波段的光变曲线显示出典型的双峰特征,这可能是脉冲星穿越过程中脉冲星风和Be盘相互作用的结果。在2004年和2007年的观测中,近星点附近的TeV光变曲线有所不同,这一特征并不确定。我们报告了2010年12月费米-LAT探测到的GeV伽马射线辐射。
古老的脉冲星PSR B 0943 +10(P=1.1 s,特征年龄τ = 500万年)是模式转换射电脉冲星的最佳例子。它的无线电发射在具有规则漂移子脉冲的高度组织状态(B模式)和混沌发射模式(Q模式)之间交替。我们提出了XMM-牛顿观测的结果,表明PSR B 0943 +10的X射线特性取决于其射电状态(Hermsen等人,2013)。在无线电微弱状态(Q模式)期间,X射线通量比B模式期间大两倍以上,并且检测到具有约50%脉冲分数的X射线脉冲。PSR B 0943 +10的B模X射线发射可以用热发射来描述,黑体温度kT=0.26 keV,来自一个亮度为7 × 10^28 erg/s的小热点,与部分屏蔽能隙模型的预测相一致,这也解释了该模的射电发射特性。我们推导出B模式下X射线脉冲分数的上限为46%,与从无线电数据推断的PSR B 0943 +10的几何形状和视角一致。在Q模式期间观察到的较高通量与具有光子指数为2.2的幂律谱的附加分量的出现一致。我们将其解释为恒星磁层中产生的脉冲非热X射线。负责非热发射的粒子的波束模式或加速效率的微小变化可以解释无线电B模式期间该分量的通量减少。
Variability of VHE $γ$-ray emission from the binary PSR B1259-63/LS 2883
本文研究了从双星系统PSR B 1259 -63/LS 2883的方向观测到的$γ$射线强度在其三次近星点通过期间的变化。一个简单而直接的方法是适用于公布的数据与成像大气切伦科夫技术。不管检测过程中的许多问题,该方法仅适用于在指定区域中记录的非常高能量的光子的数量。在该方案的范围内,我们认识到变化归因于高水平的显着性的内在源活动的变化。
X-ray studies of the Black Widow Pulsar PSR B1957+20
我们报告的黑寡妇脉冲星,PSR B1957+20的钱德拉观测。通过对该脉冲星的深空观测,发现了脉冲星X射线辐射具有二元相位依赖性的证据。二元相分辨光谱分析揭示了PSR B 1957 +20的非热X射线发射,证实了以前的研究结果。这表明X射线主要是由于双星内的冲击发射造成的,当脉冲星风与伴星的烧蚀物质相互作用时,这种冲击发射最强。在我们的研究中确定的几何形状的峰值发射。非热X射线尾谱的边缘软化可能表明在终止激波处注入的粒子主要由同步辐射冷却控制。
Discovery of GeV gamma-ray emission from PWN Kes 75 and PSR J1846-0258
我们报告了PWN Kes 75和PSR J1846-0258的γ射线发射探测。通过模拟光谱能量分布,结合新的Fermi-LAT数据,我们发现观测到的伽马射线辐射可能是PWN和脉冲星磁层的组合。这种磁层发射的光谱形状类似于费米-LAT探测到的旋转动力脉冲星的伽马射线光谱,并且我们的最佳拟合模型的结果表明脉冲星的磁层发射占当前自旋下降光度的1%。先前的工作试图描述这个系统的特性,并发现了一个低超新星爆炸能量和低SN喷出物质量。我们重新分析宽带发射纳入新的费米发射和比较我们的结果的影响,以前的报告。最佳拟合的伽马射线发射模型表明,第二个非常热的光子场可能是由嵌入星云内的沃尔夫-拉叶星的恒星风产生的,这支持了先前报告中发现的祖先的低喷出物质量,这里是在二元质量转移的情况下。
Revealing the Unseen: The Discovery of Long-Awaited Radiation from the Intermittent Pulsar PSR B1931+24
Kashi University(喀什大学);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);Central China Normal University(华中师范大学);University of Manchester(曼彻斯特大学);Max-Planck Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所)
VHE Emission from PSR B1259-63/LS 2883 around 2010/2011 Periastron Passage observed with H.E.S.S
PSR B1259-63/LS 2883是一个双星系统,由一颗48 ms的脉冲星围绕一颗Be星运行,轨道周期约为3.4年。高能立体系统(High Energy Stereoscopic System,H.E.S.S.)在极高能量(VHE; E > 100 GeV)下探测到该系统。在2004年和2007年的近星期。在这里,我们介绍新的H.E.S.S.观测对应于它最后一次近星点通过,发生在2010年12月15日。这些新的观测结果与费米-LAT报告的壮观的伽马射线耀斑的开始部分重叠。H.E.S.S.观测结果表明,通量和光谱特性与以前报道的近星点通道相似,在GeV能量下没有任何发射增强的迹象。基于费米和H.E.S.S.光变曲线的结果表明,耀斑期间的GeV和TeV辐射具有不同的物理起源。这一结论,反过来,允许使用费米-LAT测量的GeV通量的上限VHE排放的建模。
Thermal emission and magnetic beaming in the radio and X-ray mode-switching PSR B0943+10
PSR B 0943 +10是一颗模式转换射电脉冲星,具有两种不同的射电和X射线发射模式。以前的研究,基于简单的组合的黑体和幂律模型,表明其X射线通量可以分解为脉冲热加上非脉冲非热分量。然而,如果PSR B 0943 +10是一个几乎对齐的转子看到极上,由无线电数据建议,它是很难再现高观察到的脉冲部分,除非磁波束包括在内。在这项工作中,我们重新分析了所有可用的X射线观测PSR B 0943 +10的同时无线电覆盖,模拟其热辐射与磁极帽覆盖的磁化氢气氛或与凝聚铁表面。凝聚的表面模型提供了很好的拟合的光谱的两个脉冲星模式,但是,类似的黑体,它不能重现所观察到的脉冲轮廓,除非一个额外的功率定律与特设调制被添加。相反,脉冲轮廓和相位分辨光谱很好地描述了使用氢气氛模型来描述极冠发射,加上非脉冲功率定律。对于较亮的X射线态(Q模式),我们得到了最佳拟合,温度kT约为0.09 keV,发射半径R约为260 m,磁场与根据定时参数推断的偶极场值4 × 10^12 G一致,磁轴和自旋轴之间的夹角很小,$ξ$ =5。对应于X射线暗态(B模式)的参数为kT~0.08 keV和R~170 m。
Multi-Faceted Emission Properties of PSR J2129+4119 Observed with FAST
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Arba Minch University(阿尔巴米纳大学);State Key Laboratory of Radio Astronomy(射电天文学国家重点实验室);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿交叉科学研究院);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);Xinjiang Key Laboratory of Radio Astrophysics(新疆射电天文重点实验室);School of Physics and Electronic Science, Guizhou Normal University(贵州师范大学物理与电子科学学院);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute for Gravitational Wave Astronomy, Henan Academy of Sciences(河南省科学院引力波天文研究所)
我们调查的无线电发射行为的PSR B 0823 +26,脉冲星,这是已知的经历脉冲零化,使用153-d的密集序列的观测。脉冲星被发现表现出短期(~min)和异常长期(~小时或更长时间)的零,这不仅表明该源具有零时标的分布,但它也可能提供了一个传统的零脉冲星和长期间歇脉冲星之间的联系。尽管在脉冲星射电辐射中看到了周期性的证据,但由于观测采样对周期性分析的影响,我们不确定它们是否是源所固有的。值得注意的是,我们发现的证据表明,脉冲星可能会经历预点火期间的“发射闪烁”,即无线电(活跃)和无线电(空)发射状态之间的快速变化,然后过渡到一个稳定的无线电发射阶段。我们没有发现直接的证据表明,该对象表现出任何变化的自旋下降率之间的无线电发射模式和关闭。然而,我们确实将模拟中的这种变化的上限设定为<= 6%。这表明,停止发射的恒星并不一定会导致大的变化,自旋下降率。此外,我们表明,这种变化的自旋下降率将不会在大多数对象表现出短期(<= 1天)的发射停止是可辨别的。据此,我们预测许多类星体可能具有与PSR B 0823 +26类似的磁层和发射特性,但尚未被观测到。
High-Energy emissions from the Pulsar/Be binary system PSR J2032+4127/MT91 213
PSR J2032+4127是一颗射电强伽玛射线脉冲星,它围绕一颗高质量Be型恒星运行,轨道周期长达25- 50年,并将在2017年底/2018年初接近近星点。该系统由一颗年轻的脉冲星和一颗Be型星组成,这颗Be型星类似于所谓的γ射线双星PSR~B1259-63/LS 2883。因此,预计PSR J2032+4127显示出由脉冲星风和Be风/近星盘之间的相互作用引起的高能发射增强。Ho等人最近报道了来自该系统的X射线通量的快速增加。在本文中,我们还证实了快速增加的X射线通量沿轨道,而GeV通量没有显着的变化。我们讨论了脉冲星风和星风相互作用引起的激波的高能辐射,并研究了脉冲星风在这一双星系统中的性质。我们认为,Swift观测到的X射线通量的增加率表明:(1)两风相互作用区域的动量比沿轨道的变化,或者(2)脉冲星风的磁化参数随离脉冲星径向距离的变化。我们还讨论了脉冲星风/Be盘在近星通道的相互作用,并提出了在脉冲星周围形成吸积盘的可能性。我们通过逆康普顿散射过程的冷相对论性脉冲星风小康软光子从吸积盘的高能量的排放。
Role of the disk environment in the gamma-ray emission from the binary system PSR B1259-63/LS 2883
PSR B1259-63/LS 2883是一颗非常高能量(VHE; E > 100 GeV)的伽马射线双星,由一颗48 ms的脉冲星组成,围绕一颗Be星运行,周期为3.4年。Be星有一个拱星盘,它相对于轨道倾斜,脉冲星在每个轨道上都会穿过它两次。拱星盘提供了一个额外的目标光子场,这可能有助于逆康普顿散射和伽马-伽马吸收,在观测到的高能量发射光谱和光变曲线中留下特征印记。我们研究康普顿支持的签名,VHE伽马射线诱导的对级联在拱盘的Be星和它们可能的贡献的GeV通量。我们还研究了可能的影响,在磁盘上观察到的TeV光变曲线的γ-γ吸收。我们表明,VHE伽马射线在恒星和磁盘光子场的累积吸收可以解释的调制流量在近星通道。