Implications for Galactic Electron Density Structure from Pulsar Sightlines Intersecting HII Regions
本文通过交叉匹配脉冲星与HII区星表,发现高DM和强散射脉冲星多位于HII区后方,HII区可贡献数十至数百 pc cm⁻³电子柱密度,对银河系及河外星系电子密度示踪研究具有重要意义。
2024-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio polarimetry of Galactic centre pulsars
为了研究银河系中心(GC)磁场的强度和结构,我们测量了朝向GC观测到的恒星射电辐射的法拉第旋转。其中三颗恒星拥有最大的自转测量值(RM),除了Sgr A*。它们的大色散测量,RM和这些恒星与GC中其他已知天体之间的大RM变化意味着恒星位于GC中,而不仅仅是在向GC的投影中看到的。这些卫星的大RM表明大的视线磁场分量在~ 16-33微高斯之间;结合最近对GC中磁场强度的模型预测,这意味着大尺度磁场相对于天空平面的倾角非常小(~ 12度)。像射电弧这样的前景天体,或者可能是分子云G0.11-0.11周围的烧蚀电离晕,都可能对其中两颗恒星的大RM做出贡献。如果这些天体位于射电弧或G0.11-0.11之后,那么这证明GC中一定存在长度>~ 100 pc的低散射走廊。这也表明,未来的敏感观测将能够检测到GC中的其他恒星。最后,我们表明,在我们最准确的电子密度模型的GC组件过度简化的GC结构。
2016-04-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Census of Pulsars in Possible Association with Galactic Open Clusters
本文利用Gaia DR3对银河系疏散星团开展脉冲星普查,发现4颗脉冲星可能位于疏散星团内,其中双星脉冲星J1302−6350被确认属于UBC 525,并通过轨迹回溯识别出19颗可能诞生于疏散星团的脉冲星。
2025-11-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Young and Millisecond Pulsar GeV Gamma-ray Fluxes from the Galactic Center and Beyond
伽玛射线观测表明,类星体是将转动能量转换成GeV光子的有效转换器,确定它们对伽玛射线背景的贡献具有广泛的意义。我们从年轻(<~百万年)和毫秒(~Gyr)的银河系脉冲星种群的流量预测。我们发现,未解决的恒星可以产生一个显着的部分,多余的GeV伽马射线附近的银河系中心和逆康普顿通量的内部kpc的费米推断类似。我们比较年轻的脉冲星人口和毫秒脉冲星人口的伽马射线和射电观测的约束模型。总的来说,我们发现,年轻的彗星应该超过毫秒彗星作为不相关的伽马射线点源在这个地区。在银河系中心附近发现的年轻射电脉冲星的数量与我们的年轻脉冲星人口模型一致。在高纬度更深的射电观测可以限制来自星系内部的年轻和毫秒双星的总伽马射线发射。虽然这是朝着更好地理解银河系中的脉冲星、宇宙射线和寻找暗物质迈出的一步,但我们也讨论了一些有趣的谜题,这些谜题来自脉冲星发射和演化的基本物理学。
2016-01-25 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Gamma rays from Galactic pulsars
年轻的超新星和毫秒级超新星的伽马射线被认为是高纬度地区{ \it Fermi}大面积望远镜(LAT)观测到的弥散伽马射线辐射的一部分。我们推导出的贡献,通过使用无线电伽马射线的信息,我们发现,它们只解释了一小部分的各向同性扩散的伽马射线背景的historars未检测到的对应。
2014-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The dynamics of Galactic centre pulsars: constraining pulsar distances and intrinsic spin-down
通过高精度的射电计时观测,我们发现在银河系中心(GC)方向的5颗再循环双星具有异常的自旋周期时间导数($\dot P$)测量-PSR J1748 $-$ 3009、J1753 $-$ 2819、J1757 $-$ 2745,和J1804 $-$ 2858显示出$\dot P$的负值,并且发现PSR J1801 $-$ 3210具有非常小的$\dot P$值。我们将这些观测到的$\dot P$测量值归因于银河系引力场导致的这些恒星沿其视线(LOS)的加速度。使用银河系质量分布和脉冲星速度的模型,我们约束这些脉冲星的距离,将它们放置在银河系的远侧,提供第一个精确的距离测量到位于该区域的脉冲星,并允许我们考虑沿着这些LOS的电子密度。我们发现新的电子密度模型YMW 16比以前的模型NE 2001更符合这些观测结果。LOS动态进一步约束这些雷达的模型相关固有$\dot P$值,并且它们与其他已知雷达的测量值一致。在未来,对这些和GC附近的其他恒星的独立距离测量将使我们能够更准确地限制银河系的引力势。
2019-04-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsar Timing Perturbations from Galactic Gravitational Wave Bursts with Memory
脉冲星计时阵列(PTA)通过监测一组自旋稳定的毫秒级脉冲星来探测长波引力波。大多数理论分析假设相关的GW源比组成阵列的卫星离地球更远。与基于地面或太阳系的GW探测器不同,PTA很可能包含嵌入式GW源。我们从任何距离的源获得PTA响应,具体关注GW突发与记忆(BWMs)。我们认为超新星和紧凑的二进制合并作为潜在的银河系BWM源和评估的签名阵列与在球状星团或在银河系中心的恒星。了解PTA对附近BWM源的响应是研究其他更复杂的银河系源的一步。
2017-10-13 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Young Pulsars and the Galactic Center GeV Gamma-ray Excess
对费米数据的研究表明,银河系中心(GC)周围有过量的GeV伽马射线,这可能是由于暗物质。我们发现,年轻的伽马射线双星可以产生类似的信号。首先,高浓度的GC超新星自然会导致一群关于GC对称的被踢星。第二,当光谱较软的非常年轻的类星体位于银道面附近时,随着年龄的增长,光谱变硬的类星体会以更大的角度聚集。这种组合,包括未解决的前景光谱,跟踪的形态和光谱的过剩。
2015-04-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Quantitative determination of minimum spanning tree structures: Using the pulsar tree for analyzing the appearance of new classes of pulsars
在这项工作中,我们引入了一个定量的方法来定义什么是主干,什么是最小生成树(MST)的重要分支。我们将其应用到脉冲星树,即脉冲星人口的MST上的欧几里德距离的脉冲星的内在属性。我们的方法利用介数中心性估计,以及非参数检验,以建立所定义的分支的独特性质。有了这些概念,我们研究了脉冲星种群在历史上是如何演变的,并分析了如何判断一类新的脉冲星是否出现在新的数据、未来的调查或脉冲星目录的新化身中。
2023-01-13 astro-ph.HE
An 86-GHz search for Pulsars in the Galactic Center with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
我们报告的第一个脉冲星和瞬态调查的银河系中心(GC)与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。这些观测是在2017年和2018年的全球毫米波VLBI阵列活动期间进行的。我们进行搜索,使用时间序列的总强度和其他偏振分量的形式斯托克斯参数。我们将加速度及其导数纳入脉冲星搜索,并在整个观测的部分进行搜索,以补偿脉冲星的潜在轨道运动。虽然没有发现新的脉冲星,但我们的观测首次获得了GC磁星PSR J1745-2900在毫米波长处的偏振剖面,其结果几乎是100%线性偏振的。此外,我们估计调查的灵敏度放置的系统和红噪声,并评估其能力,发现在轨道运动的恒星与Sgr A* 或二进制伴侣。我们表明,调查是敏感的,只有最明亮的脉冲星在已知的人口,和未来的观测与ALMA在波段-1将提供显着更深的调查灵敏度的GC脉冲星人口。
2021-04-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of pulsar beams deflected by the black hole in Sgr A*: effects of black hole spin
一些银河系模型预测在我们的银河系中心附近有大量的射电望远镜。来自这些恒星的光束可能会被认为位于银河系中心的超大质量黑洞(SMBH)强烈偏转并到达地球。早期的工作假设史瓦西SMBH提供了边际机会,观察这种奇异的现象与目前的望远镜和良好的机会与未来的望远镜。这里我们计算旋转SMBH的可观测性几率。我们发现,观测的估计不受SMBH自旋的影响,但偏转脉冲的脉冲星定时分析可能能够提供一个估计的中心黑洞的自旋。
2012-06-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Thousand-Pulsar-Array programme on MeerKAT VII: Polarisation properties of pulsars in the Magellanic Clouds
麦哲伦星云是已知的唯一拥有射电望远镜的外部星系。对星云中恒星的分散和旋转的测量有助于理解它们的结构,而对恒星本身的研究可以指出它们与银河系对应恒星之间的电势差。我们利用MeerKAT望远镜的高灵敏度观测了小麦哲伦云和大麦云云中的17颗恒星以及5颗前景(银河系)恒星。我们提供了18个这些卫星的偏振配置文件,改进测量其色散和旋转措施,并推导出平均平行磁场沿视线。结果与大麦哲伦云和小麦哲伦云中磁场的结构和强度的预期大致一致。麦哲伦星云的恒星轮廓比预期的周期宽度关系窄,我们表明这是由于脉冲星调查中的选择效应,而不是银河系和麦哲伦天体之间的任何固有差异。
2021-11-19 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
Exploring the Magnetic Field Structure of the Milky Way with Pulsars in the SKA Era
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院)
研究利用脉冲星探索银河系磁场结构,介绍银河磁场调查概况。SKA1设计基线将增加已知脉冲星数量,AA*阵列能提供数千视线方向的旋转量度,有助于详细探索银河系盘和晕的磁场结构。
2026-07-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
TeV Gamma Rays From Galactic Center Pulsars
HAWC和Milagro望远镜对附近的Geminga和B 0656 +14的测量显示,这些物体周围存在明亮的TeV发射晕。如果银河系中心附近的年轻和中年恒星将其能量的相似部分转化为TeV光子,那么这些来源可能会主导HESS和其他地面望远镜从银河系最里面的$\sim$ $10^2$秒差距观测到的辐射。特别是,这两个光谱的形状和角度范围的排放是一致的TeV晕人口的Escherosar,虽然报告的相关性,这种排放与分子气体的分布表明,扩散强子过程也必须作出贡献。这种辐射的总通量要求银河系中心附近每百万年约有100-1000颗中子星的诞生率,这与最近的估计非常一致。
2017-12-11 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Detecting Dark Matter with Imploding Pulsars in the Galactic Center
在银河系的星系中心观测到的古老的毫秒星的缺乏可能是暗物质积累并摧毁中子星的结果。在高暗物质密度的区域,聚集在脉冲星中的暗物质可以超过史瓦西极限,坍缩成一个出生的黑洞,摧毁脉冲星。我们研究什么样的暗物质模型与这一假设是一致的,并找到参数空间区域的暗物质积累可以显着降低银河系中心内的中子星人口,同时保持一致的观测老毫秒恒星在球状星团和太阳附近的位置。我们确定了什么样的暗物质耦合和质量可能会导致银河系中心的年轻脉冲星意外熄灭。最后,我们发现脉冲星坍缩年龄与暗物质密度成反比,与暗物质速度色散成线性关系。这意味着脉冲星的最大年龄在空间上依赖于银河系暗物质晕内的位置。反过来,这种脉冲星年龄的空间依赖性将是暗物质模型依赖性。
2014-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A High-Energy Catalogue of Galactic Supernova Remnants and Pulsar Wind Nebulae
受过去,现有和即将到来的X射线和伽马射线任务的启发,我们开发了第一个所有已知银河系超新星遗迹(SNRs)的高能观测公共数据库:http://www.physics.umanitoba.ca/snr/SNRcat。该目录链接并补充了其他现有的相关目录,包括Dave Green的无线电SNR目录。我们在这里强调高能目录的功能,包括允许用户为各种目的过滤或排序数据。该目录目前针对X射线和伽马射线飞行任务的银河信噪比观测,并与即将发射的X射线飞行任务(包括Astro-H)相吻合。我们目前正在开发现有的数据库,包括一个最新的脉冲星风星云(PWNe)专用网页,目标是提供一个全球性的PWNe及其相关的中子星/中子星。这个广泛的数据库将有助于理论家应用他们的模型或设计数值模拟,并为观察员计划未来的观测或设计新的仪器。我们欢迎来自SNR/PWN/中子星社区的输入和反馈。
2012-10-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting gravitational waves from the galactic center with Pulsar Timing
银河系中心(GC)中围绕超大质量黑洞(SMBH)Sgr A* 运行的黑洞会产生引力波。由于恒星和黑洞的存在,光谱在40 nHz以下是连续的,而在中心SMBH约200 AU范围内的单个BH在更高频率的光谱中突出。在这个区域的几个秒差距内,可以通过定时射电望远镜探测到GW。未来的观测与平方公里阵列的这种卫星具有足够的定时精度可能是敏感的信号,从中间质量BH(IMBH)在3年的观测基线。最近在GC附近检测到磁星SGR J1745-29的射电脉动,开辟了通过视线检测毫秒脉冲星(可用作GW的探针)的可能性,仅具有中等脉冲和由于散射而导致的角加宽。
2014-01-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Tale of Two Pulsars and the Origin of TeV Gamma Rays from the Galactic Center
银河系中心(GC)长期以来一直被认为拥有超过10 TeV的伽马射线发射。HESS数据现在指向两个可能的起源:超大质量黑洞(可能有>PeV的宇宙射线和中微子)或来自钱德拉和NuSTAR观测到的假定X射线脉冲星风星云G359.95-0.04的高能电子。我们表明,如果PWN电子所经历的磁场是附近的GC磁星SGR J1745-29的无线电观测建议的几个MG的环境场强附近,同步辐射损失限制TeV的伽马射线输出远低于数据。考虑到GC红外发射的特殊几何形状,我们还发现,如果PWN是~1 pc从Sgr A* 和磁场是两个数量级弱,我们讨论的情况下,所需的TeV通量可以达到最近的数据和理论发展。否则,Sgr A* 将被留下,这将是一个PeV链接到其他活动星系核。
2016-11-27 astro-ph.GA 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
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
Discovery of four pulsars in a pilot survey at intermediate Galactic latitudes with FAST
本文报告了FAST在中银道纬度试点巡天中发现四颗脉冲星,其中两颗为毫秒脉冲星,两颗为轻度再循环脉冲星,并通过种群模拟预测未来巡天可发现数百颗新毫秒脉冲星。
2023-12-28 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
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
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
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
The Galactic centre pulsar population
最近在银河系中心区域发现的磁星使Spitler等人能够描述该方向的星际散射。他们发现磁星脉冲轮廓的时间展宽远小于该区域电子密度模型预测的幅度。这就提出了一个问题,即潜在可观察到的天体数量的合理限制是什么,在银河系中心,向地球发射的卫星的数量。本文采用合理的假设,即(i)银河系中心区的脉冲星的光度函数与场中的相同,(ii)该区域具有恒定的脉冲星形成率,(iii)磁星和磁星的自旋和光度演化相似,和(iv)在银河系中心磁星方向上的散射代表了整个内秒差距-我们证明了在内部秒差距内潜在的可观测到的双星数量有一个保守的上限,即$\sim$ 200,并且得出这个区域双星数量很小的结论还为时过早。我们还表明,迄今为止的观测结果与这个数字是一致的,并对未来银河系中心的射电脉冲星调查做出了预测。
2014-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Challenges in Explaining the Galactic Center Gamma-Ray Excess with Millisecond Pulsars
毫秒级的超新星被认为是从银河系中心周围观测到的伽马射线过剩的可能来源。考虑到这一点,我们使用观测到的明亮的低质量X射线双星来估计内星系中毫秒双星的数量。这一计算表明,只有~1-5%的过剩是由毫秒级中子星产生的。我们还使用的光度函数来自本地测量的毫秒双星,随着费米解决的点源的数量,计算从这样的人口的漫发射的上限。虽然这个极限与低质量X射线双星的数量所暗示的毫秒脉冲星数量是一致的,但它强烈排除了大部分多余的脉冲星来自这类天体的可能性。
2016-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Binary population synthesis of the Galactic canonical pulsar population
本研究利用COMPAS双星族合成代码模拟银河系典型脉冲星群体,结合射电与费米伽马射线选择效应及诞生踢动,重现观测比例并确认银纬-Edot相关性源于诞生踢动。
2025-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsar Timing Constraints on Cumulative and Individual Mass of Stars in the Galactic Center
我们考虑的时间导数周期$P$的恒星在银河系中心,由于其轨道多普勒频移的变化。我们表明,结合测量脉冲星的自行和它的投影分离的超大质量黑洞,Sgr A*,测量两个三个衍生物$\dot{P}$,$\ddot{P}$,或$\dddot{P}$设置一个约束,允许恢复完整的六个相空间坐标的脉冲星的轨道,以及封闭的质量内的轨道。因此,我们可以使用多个距离人马座A* 不同距离的恒星质量分布来确定银河系中心恒星和恒星残骸的径向质量分布。此外,我们认为通过恒星的脉冲星的周期导数的影响,并显示它可以被利用来测量银河系中心的特征恒星质量。
2014-08-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
The Galactic halo pulsar population
到目前为止,大多数对恒星的研究都集中在银河系的圆盘、银河系中心、球状星团和附近的星系上。由于出生时的撞击,我们可以预期在星系晕中也会发现恒星。我们调查可能的人口的规范(即非回收)的无线电的光环,估计这样的卫星的数量,以及通过单脉冲和周期性搜索可检测到的分数。此外,我们探讨了这个人口的通量密度和分散措施的分布。我们还考虑了不同的速度模型以及倾角和磁场的演化对结果的影响。我们发现,所有向地球辐射的恒星中有$\sim$ 33%在晕中,但如果我们让倾角和磁场按下降指数演化,则该比例减少到$\sim$ 1.5%。此外,可检测的部分受到调查灵敏度的显著限制。使用时域周期性搜索算法的调查将最有效地探测这一人群。如果我们假设磁晕中磁晕星的倾角和磁场随时间演化,就可以解释目前磁晕中磁晕星的探测不到。我们还强调了一个可能的混淆明亮的脉冲从晕星和快速射电暴与低色散措施,进一步的后续行动是必要的。
2018-06-26 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
On the Existence of Pulsars in the Vicinity of the Massive Black Hole in the Galactic Center
如果在银河系中心(GC)的大质量黑洞(MBH)附近存在并可被探测到的脉冲星,可能被用作探测中心MBH环境和度量的极好工具。最近在GC中发现的磁化脉冲星表明MBH附近应该存在更多的脉冲星。在本文中,我们估计的数量和轨道分布的脉冲星附近的MBH在GC假设的脉冲星的祖先,类似于GC的S-星,被捕获的轨道紧密绑定的MBH通过潮汐分裂的恒星双星。我们利用目前对GC S星和超高速星的观测,标定了双星的注入率和动力学模型。通过在模拟中考虑弛豫过程、超新星反冲和引力波辐射,我们估计目前可能有~97-190(9-14)颗半长轴<= 4000 AU(<= 1000 AU)的GC双星围绕中央MBH运行,这与目前观测对GC双星数量的限制是一致的。离MBH中心最近的脉冲星的半长轴和近心距离可能分别在~120- 460 AU和~2- 230 AU之间。未来的望远镜,如SKA,可能能够探测到相当数量的半长轴小于几千天文单位的类星体。长期监测这些污染物将有助于限制环境和中央MBH的度量。我们的首选模型还导致了大约10个超高速恒星以>~ 1500 km/s的速度远离银河系。
2014-02-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
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
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
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
Testing space-time geometries and theories of gravity at the Galactic Center with pulsar's time delay
本研究开发了计算银河系中心脉冲星光子全相对论传播时间的通用数值方法,可用于检验多种时空几何与引力理论,发现计时残差偏差可达数个数量级,有望被未来射电望远镜探测到。
2023-07-13 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Observing Radio Pulsars in the Galactic Centre with the Square Kilometre Array
银河系中心射电星的发现和计时是SKA科学案例的一个基本方面,回应了“脉冲星和黑洞引力的强场测试“的主题(Kramer et al. 2004; Cordes et al. 2004)。脉冲星在许多方面都被证明是测试广义相对论和其他引力理论的绝佳工具(参见Wex(2014)的最新评论)。在环绕伴星的轨道上对脉冲星计时,提供了一种独特的方法来探测这样一个系统的相对论动力学和时空。在强磁场条件下,最严格的重力测试预计将来自绕黑洞运行的脉冲星。从这个意义上说,在距离我们最近的超大质量黑洞候选者人马座A* 周围的近轨道($P_{\rm orb}$ < 1 yr)上的脉冲星-在银河系中心的距离约为8.3 kpc(Gillessen et al. 2009 a)-将是理想的工具。考虑到轨道的大小和与之相关的相对论效应,即使是一颗缓慢旋转的脉冲星也可以让我们对黑洞时空进行非常详细的探索(Liu et al. 2012)。例如,测量由超大质量黑洞的旋转引起的坐标系拖曳,就可以检验“宇宙审查猜想”。“无毛定理”可以通过测量黑洞的四极矩来检验。这是对人马座A* 周围的脉冲星进行引力基础研究的两个最好的例子。正如这里所示,SKA 1-MID和最终的SKA将提供机会,开始在这种极端环境中寻找和计时的卫星。
2015-01-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Analyzing X-ray pulsar profiles: geometry and beam pattern of A 0535+26
本文对吸积双星A 0 5 35 + 2 6的能量相关脉冲轮廓进行了分解,以确定中子星的两个磁极的贡献,并得到对系统几何结构和束斑图的约束。我们分析了脉冲轮廓从RXTE观测X射线制度。该方法的基本假设是,在脉冲轮廓中观察到的不对称性是由非对极磁极引起的,并且发射区域具有轴对称的束图案。给出了脉冲星的几何约束条件和波束图的可能解。我们解释了重建的光束图案的几何模型的空心柱加上一个晕的散射辐射的中子星表面,其中包括相对论光偏转。
2010-12-14 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
The Consistency of Fermi-LAT Observations of the Galactic Center with a Millisecond Pulsar Population in the Central Stellar Cluster
我表明,最近的费米-LAT观测的银河系中心的光谱和形态是一致的毫秒脉冲星人口在银河系的核中央星团。银河系中心的伽马射线光谱与在伽马射线中探测到的八个球状星团中的四个一致。不能排除暗物质湮灭的解释,尽管不存在需要这种结论的独特特征。
2011-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
A New Determination of the Millisecond Pulsar Gamma-Ray Luminosity Function and Implications for the Galactic Center Gamma-Ray Excess
利用费米第三代脉冲星目录测量银盘毫秒脉冲星伽马射线光度函数,发现若银心过剩由其产生则应有大量源被探测到,从而以高显著性排除该假设,并限制脉冲星贡献低于39%或内银河系脉冲星平均光度低5倍。
2025-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Upper Limits on Pulsed Radio Emission from Unseen Compact Objects in Six Galactic Stellar Binaries
Franklin and Marshall College(富兰克林与玛莎兰学院);University of Michigan(密歇根大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
研究对六颗银河恒星双星中不可见致密天体的脉冲无线电发射进行了搜索,发现未检测到信号,得出相关上限限制及可能的解释。
2026-02-27 astro-ph.HE
Gamma-ray halos around pulsars: impact on pulsar wind physics and galactic cosmic ray transport
本文综述了脉冲星周围TeV晕的观测现状、理论模型及其对脉冲星物理、银河宇宙线输运和暗物质探测的广泛影响,并展望了未来研究方向。
2024-09-01 astro-ph.HE
The Parkes multibeam pulsar survey: VII. Timing of four millisecond pulsars and the underlying spin period distribution of the Galactic millisecond pulsar population
我们目前的计时观测发现的四个毫秒脉冲星在帕克斯20厘米多波束脉冲星调查的银河平面。PSR J1552-4937和J1843-1448是独立的天体,自转周期分别为6.28和5.47毫秒。PSR J1727-2946在一个40天的双星轨道上,自转周期为27毫秒。4.43毫秒的脉冲星J1813-2621在一个8.16天的圆形双星轨道上,围绕着一颗低质量伴星,伴星的最小质量为0.2太阳质量。将这些结果与其他五个帕克斯多波束调查的检测相结合,给出了一个定义明确的样本,56个自旋周期低于20毫秒,我们开发了一个可能性分析,以约束函数的形式,最好地描述了基本分布的自旋周期为毫秒类星体。对数正态分布获得了最佳结果。伽马分布不太受欢迎,但仍与观测结果相符。均匀,幂律和高斯分布被发现是不一致的数据。目前的观测发现的银河系毫秒双星似乎符合对数正态分布,这种分布允许周期低于1.5毫秒的双星存在。
2015-04-09 astro-ph.HE astro-ph.IM