Discovery of UV millisecond pulsations and moding in the low mass X-ray binary state of transitional millisecond pulsar J1023+0038
Amruta D. Jaodand, Juan V. Hernández Santisteban, Anne M. Archibald, Jason W. T. Hessels, Slavko Bogdanov, Christian Knigge, Nathalie Degenaar, Adam T. Deller, … 展开作者
Amruta D. Jaodand, Juan V. Hernández Santisteban, Anne M. Archibald, Jason W. T. Hessels, Slavko Bogdanov, Christian Knigge, Nathalie Degenaar, Adam T. Deller, Simone Scaringi, Alessandro Patruno
PSR J1023+0038是一颗快速旋转的中子星，它有一颗低质量的双星伴星，伴星在射电脉冲星和低光度盘状态之间切换。在2013年，它过渡到目前的圆盘状态，并伴随着所有观测到的波长的增亮。在此状态下，PSR J1023+0038现在显示光学和X射线脉动，以及离散“低”和“高”模式之间的突然X射线亮度切换。连续射电辐射，表示外流，也存在，并在X射线低模式期间变亮。在这里，我们提出了一个同时的光学，紫外线（UV）和X射线运动包括开普勒（$400-800$ nm），哈勃太空望远镜（$180-280$ nm），XMM-牛顿（$0.3-10$ keV）和NuSTAR（$3 - 79$ keV）。我们表明，在UV波段的低和高亮度模式是严格同时与X射线模式和改变的UV亮度的$\sim25$ \%的一个因素上的一个更明亮的持久的UV组件。我们发现了强有力的证据，紫外脉冲（$0.82\pm0.19$脉冲分数）在高模式，与X射线脉冲波形相似，使其成为第一个已知的紫外毫秒脉冲星。最后，我们发现，光学模式的变化发生同步的UV/X射线模式的变化，但光学模式相比，更高的频率。似乎有两个宽带发射分量：一个从无线电到近红外/光学，当第二个从光学到硬X射线的分量较暗时（反之亦然）。我们认为，这些组件跟踪吸积到中子星磁层（高能量高模式）与喷射的材料（低能量高模式）之间的开关。最后，我们提出，光学/UV/X射线脉动可以产生由中子星的磁场引导的冲击吸积流。
英文摘要：
PSR J1023+0038 is a rapidly-spinning neutron star with a low-mass-binary companion that switches between a radio pulsar and low-luminosity disk state. In 2013, it transitioned to its current disk state accompanied by brightening at all observed wavelengths. In this state, PSR J1023+0038 now shows optical and X-ray pulsations and abrupt X-ray luminosity switches between discrete 'low' and 'high' modes. Continuum radio emission, denoting an outflow, is also present and brightens during the X-ray low modes. Here, we present a simultaneous optical, ultraviolet (UV) and X-ray campaign comprising Kepler ($400-800$ nm), Hubble Space Telescope ($180-280$ nm), XMM-Newton ($0.3-10$ keV) and NuSTAR ($3 - 79$ keV). We demonstrate that low and high luminosity modes in the UV band are strictly simultaneous with the X-ray modes and change the UV brightness by a factor of $\sim25$\% on top of a much brighter persistent UV component. We find strong evidence for UV pulsations (pulse fraction of $0.82\pm0.19$\%) in the high-mode, with a similar waveform as the X-ray pulsations making it the first known UV millisecond pulsar. Lastly, we find that the optical mode changes occur synchronously with the UV/X-ray mode changes, but optical modes are inverted compared to the higher frequencies. There appear to be two broad-band emission components: one from radio to near-infrared/optical that is brighter when the second component from optical to hard X-rays is dimmer (and vice-versa). We suggest that these components trace switches between accretion into the neutron star magnetosphere (high-energy high-mode) versus ejection of material (low-energy high-mode). Lastly, we propose that optical/UV/X-ray pulsations can arise from a shocked accretion flow channeled by the neutron star's magnetic field.
A new model for nulling and moding in radio pulsars
射电望远镜的单脉冲行为通常用射电波束的ExB漂移来解释。结果表明，射电亮区的反对称排列可以产生几种观测到的单脉冲现象：子脉冲调制相位的半周跳变、左-右-中间子脉冲序列以及核心主导和锥主导脉动模式之间的切换。几何体也可以产生零化，包括零星的和多模态的。该模型意味着，无线电安静间隔，分离主脉冲和脉冲间PSR B 0826 -34对应于无线电波束的方位角休息，而不是余纬度休息。
Quasi-Simultaneous Radio/X-ray Observations of the Candidate Transitional Millisecond Pulsar 3FGL J1544.6-1125 During its Low-Luminosity Accretion-Disc State
A physical scenario for the high and low X-ray luminosity states in the transitional pulsar PSR J1023+0038
PSR J1023+0038（J1023）是一个包含一颗中子星和一颗低质量伴星的双星系统。J1023是研究得最好的过渡脉冲星，它从微弱的食毫秒射电脉冲星状态转变为较亮的X射线活动状态。与其他低质量X射线双星不同的是，这种活跃状态的光度只有~ $10^{34}$ erg s $^{-1}$，显示出强烈的快速变化。在活动状态下，J1023显示：i）高状态（$L_X\sim7\times10^{33}$ erg s $^{-1}$，0.3-80 keV），约80%的时间发生，在此期间探测到中子星自旋周期的X射线脉动（脉冲分数~8%）; ii）低状态（$L_X~10^{33}$ erg s $^{-1}$），在此期间未检测到脉动（~<3%）;和iii）耀斑状态，在此期间发生超过~ $10^{34}$ erg s $^{-1}$的零星耀斑，也没有脉动。高态和低态之间的转变非常迅速，在~10 s的时间尺度上。在这里，我们提出了一个合理的物理解释的基础上的螺旋桨状态和无线电脉冲星状态之间的（快速）过渡的高，低的状态。我们模拟了高，低和无线电脉冲星状态的XMM-牛顿光谱，发现与这一物理图像很好的一致。
Searching for optical pulsations from spider millisecond pulsars with the fast photometer SiFAP2
INAF Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma（罗马智慧大学物理系）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所（西班牙高等科学研究理事会））；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚太空研究学院）；INAF - Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；ASI - Agenzia Spaziale Italiana（意大利航天局）；Department of Physics, Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学物理系）
Evolution of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038 from Aqueye+ and NICER observations
University of Padova（帕多瓦大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Department of Physics and Astronomy, University of Padova（帕多瓦大学物理与天文学系）；Università di Firenze（佛罗伦萨大学）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）
Pulsating in unison at optical and X-ray energies: simultaneous high-time resolution observations of the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
A FAST search for radio pulsations during the dormant state of the AMSPs IGR J00291+5934 and MAXI J1957+032
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚太空研究学院）；Universidad de Santiago de Chile (USACH)（智利圣地亚哥大学）；Center for Interdisciplinary Research in Astrophysics and Space Sciences (CIRAS)（天体物理学与空间科学跨学科研究中心）；INAF/IASF Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台）；Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；INAF–Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INAF Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Università degli Studi di Cagliari（卡利亚里大学）
Detection of low-luminosity X-ray pulsations from the accreting millisecond pulsar IGR J17511-3057: An ever-thinning thread between bright accretion and sub-luminous states
INAF–Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INAF-Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所（加泰罗尼亚高等研究理事会））；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究院）；INAF, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica（意大利国家天体物理研究所空间天体物理与宇宙学研究所）；ASI - Agenzia Spaziale Italiana（意大利航天局）
