Recycled pulsars with multipolar magnetospheres from accretion-induced magnetic burial
许多毫秒中子星被认为是在早期的吸积阶段中旋转起来的老中子星。它们通常具有相对较弱的($\lesssim 10^{9} \text{ G}$)偶极磁场强度,与吸积引起的磁埋一致。中子星内部成分探测器的最新数据表明,回收脉冲星PSR J 0030 $+$ 0451顶部的热点不是对极的,因此磁场不可能是中心偶极子。在本文中,它表明,多极化是自然预期的埋葬的情况下,因为赤道场线压缩。Grad-Shafranov平衡的构建,以显示如何磁多极矩可以计算的各种属性,如吸积质量和地壳状态方程的量。
2020-10-08 astro-ph.HE
Deciphering Accretion-Driven Starquakes in Recycled Millisecond Pulsars using Gravitational Waves
本研究针对再循环毫秒脉冲星的吸积驱动星震问题,通过两种吸积中子星模型分析,发现星震会引发连续引力波信号突变,且球形与形变恒星的振幅变化方向相反,该突变可作为星震的独特观测特征。
2024-09-11 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Timing of a Young Mildly Recycled Pulsar with a Massive White Dwarf Companion
我们报告的时间观测最近发现的脉冲双星PSR J1952+2630使用阿雷西博天文台。这颗20.7毫秒的脉冲星在一个9.4小时的轨道上,有一颗大质量的白矮星伴星,M_WD > 0.93 M_太阳。我们提出,第一次,相位相干定时解决方案,精确的自旋,天体测量,开普勒轨道参数。这表明PSR J1952+2630的特征年龄为7700万年,比任何其他回收的脉冲星-质量WD系统年轻一个数量级。我们得出一个上限的真实年龄的系统50万年。我们研究PSR J1952+2630的形成,使用从一个裸露的氦星到中子星的质量转移过程的详细建模后,一个共同的信封阶段(案例BB罗氏瓣溢出)。从我们的祖先系统的建模,我们约束的吸积效率的中子星,这表明一个值之间的100和300%的爱丁顿吸积极限。我们提出了一个可能的氧-氖-镁WD同伴的化学结构的数值模型。此外,我们还计算了PSR J 1952 +2630的过去和未来自旋演化,直到系统在3.4 Gyr左右由于引力波发射而合并。虽然我们在时间分析中没有检测到相对论效应,但我们表明,在未来10年的持续观测中,一些这样的效应将变得可测量;因此PSR J1952+2630有可能作为引力理论的测试平台。
2013-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
The discovery of two mildly-recycled binary pulsars in the Northern High Time Resolution Universe pulsar survey
本文报道了在利用Effelsberg射电望远镜进行的北方高时间分辨率宇宙脉冲星巡天中发现的两颗双星PSR J2045+3633和PSR J2053+4650的发现和后续定时观测结果。它们的自转周期分别为31.7毫秒和12.6毫秒,并且都有质量很大的白矮星伴星$M_{c}\, > \, 0.8\, M_{\odot}$,因此可以归类为轻度再循环。PSR J2045+3633的轨道周期(32.3天)和离心率$e\, = \, 0.01721244(5)$是有史以来测量到的最大的。经过近两年的计时,大偏心率使我们能够在5- $σ$水平上测量近星点的前进速率,即0.0010(2)$^\circ~\rm yr^{-1}$。结合对夏皮罗延迟的正交振幅的检测,我们得到了以下对组件质量的约束(在广义相对论范围内):$M_{p}\, = \, 1.33^{+0.30}_{-0.28}\, M_{\odot}$和$M_{c}\, = \, 0.94^{+0.14}_{-0.13}\, M_{\odot}$。PSR J2053+4650有一个2.45天的圆形轨道,与天空平面成$i\, = \, 85.0^{+0.8}_{-0.9}\,{^\circ}$角。在这种近似于边缘的情况下,质量可以单独从Shapiro延迟中获得。我们的定时观察导致了对这种效应的显著检测,给出了:$M_{p}\, = \, 1.4…
2017-06-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Prospects for Neutron Star Equation of State Constraints using "Recycled" Millisecond Pulsars
旋转动力的“回收”毫秒双星是一种快速旋转的中子星,由于磁极帽的加热表面,它们通常会显示出热X射线辐射。详细的数值模拟的旋转引起的热X射线脉动观察到的回收毫秒中子星,包括所有相关的相对论和恒星大气的影响,已被确定为一个有前途的方法对天体物理确定真正的中子星质量半径的关系,并通过扩展的冷物质的状态密度超过原子核。本文综述了从毫秒级中子星的脉冲X射线辐射中提取中子星结构信息的基本模型和方法。我还总结了过去的X射线观测这些对象和精确的中子星质量半径测量的前景与即将到来的中子星内部成分探测器(NICER)的X射线定时任务的结果。
2015-10-21 astro-ph.HE
Formation of Recycled Pulsars in Common Envelope Binaries
Nanjing University(南京大学)
研究通过模拟揭示共同包层阶段和解耦阶段对中子星再循环成毫秒脉冲星的关键作用。
2026-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
A LOFAR census of non-recycled pulsars: average profiles, dispersion measures, flux densities, and spectra
我们目前的第一个结果,从一个LOFAR普查的非回收垃圾。这次普查几乎包括了在赤纬${\rm Dec}> 8^\circ$和银河纬度$|{\rm Gb}| > 3^\circ$上已知的所有这类天体(194个源),而不考虑它们预期的通量密度和散射时间。在110- 188兆赫的连续频率范围内对每颗脉冲星进行了$\geq 20$分钟的观测。记录全斯托克斯数据。我们提出的分散措施,通量密度,和校准的总强度分布的158个样本中检测到的恒星。人口普查分散措施($1.5 \times 10^{-3}$ pc cm $^{-3}$)的中值不确定性比ATNF脉冲星目录平均小十倍。我们结合人口普查通量密度与文献中的那些,并拟合由此产生的宽带光谱与单一或破碎的幂律函数。对于48个人口普查表,这种拟合是第一次公布。通常情况下,选择单一的和破碎的幂律,以及频谱中断的位置,受到很大的影响,可用的通量密度测量的频谱覆盖范围。特别是,列入100兆赫以下的测量似乎是必不可少的调查低频营业额的频谱,为大多数的普查卫星。对于几个恒星,我们比较了不同工作者的光谱指数,发现典型的值的分布在0.5- 1.5之间,这表明文献中普遍低估了光谱指数误差。正如我们在论文中所描述的那样,人口普查观测结果产生了一些意想不到的个别源结果。最后,我们将通过欧洲脉冲星网络数据库提供这一独特的宽带低频脉冲剖面样本。
2016-05-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Born to be recycled: a comprehensive population synthesis of the Galactic millisecond pulsars
Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, UMR 7550(斯特拉斯堡大学);National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute for Fundamental Research(塔塔基础研究所射电天体物理学国家中心);Janusz Gil Institute of Astronomy, University of Zielona Góra(热舒夫-兹维博纳戈拉大学扬努什·吉尔天文学研究所);Université de Strasbourg, Télécom Physique Strasbourg(斯特拉斯堡大学)
本文通过人口合成算法研究银河毫秒脉冲星的形成机制,验证再利用过程,并预测未来观测结果,发现大部分脉冲星通过吸积形成,但高视线角度和磁轴对齐问题限制观测。
2026-01-12 astro-ph.HE
Type Ia supernovae in NS+He star systems and the isolated mildly recycled pulsars
本研究通过模拟NS+氦星双星的长期演化,得到了该系统产生Ia型超新星的初始参数空间,并揭示其可形成速度≤360km/s的孤立轻度再生脉冲星,为两类天体的起源提供了新的理论解释。
2023-08-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spin Period Evolution of Recycled Pulsar in Accreting Binary
研究了吸积双星系统中再循环双星的自旋周期演化。同时考虑吸积诱导场的衰减和自旋上升,计算了初始磁场强度、初始自旋周期和吸积率对它们的自旋周期演化的影响.结果表明,中子星吸积$\sim> 0.2\ms$时,毫秒脉冲星的最小自旋周期(或最大自旋频率)与初始条件和吸积速率无关。最小自旋周期(最大自旋频率)的形成可能是由具有快度参数的吸积力矩和引力波辐射力矩共同作用的结果。MSP的最快旋转频率(716 Hz)可以推断与关于$ω_{c}=0.55$的临界牢度参数相关联。此外,与观测数据的比较,在字段周期($B-P$)图。
2010-11-23 astro-ph.HE
A Population of Non-Recycled Pulsars Orginating in Globular Clusters
我们在Boyles等人(2011)最近工作的基础上,探索了球状星团中长周期、显然不可回收的恒星的神秘种群。这个人口是很难解释,如果它是通过典型的核心坍缩超新星形成的,导致许多作者援引电子捕获超新星。Boyles等人只研究了星团中的非循环星,而我们关注的是那些起源于星团,但由于出生时受到的撞击而逃到银河系的星。由电子俘获超新星引起的反冲的大小并不为人所知,所以我们探索了各种模型的反冲速度分布和人口的大小。最现实的模型是那些反冲速度<~ 10 km/s的模型,其中恒星的数量与星系团的光度成比例(作为星系团质量的代理)。这与其他对电子俘获超新星反冲速度的估计非常一致。我们模拟了一些大面积的脉冲星调查,以确定是否可以确定人口起源于集群的脉冲星是从正常的磁盘脉冲星分开。我们发现,可以使用的人口的空间和运动学特性,但只有当大量的historars被检测到。事实上,即使是最乐观的调查进行与未来的平方公里阵列可能会发现总人口的10%以下,因此,将这些识别为一个单独的群体的前景目前是穷人。
2012-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray Observations of Disrupted Recycled Pulsars: No Refuge for Orphaned Central Compact Objects
本文报道了P > 20 ms,B_s <3E 10 G的分裂再循环星(DRP)的Chandra X射线测量。这些观察的动机是寻找近似的直系后代。超新星遗迹中的10个中心致密天体(CCO),其中三个与DRP具有相似的时间和磁性,但它们是明亮的热X射线源,与最小的中子星冷却曲线一致。由于没有发现DPR,没有证据表明它们是“孤儿”CCO,即超新星遗迹已经消散的中子星。它们的热X射线光度的上限在log Lx[erg/s] = 31.8-32.8的范围内,这意味着冷却年龄> 1 E4 - 1 E5年,大约是银河系类似体积中大约10个已知CCO年龄的10倍。因此,可以通过该方法检测到的一百个CCO后代的数量级本质上是无线电静默的,或者占据与DRP不同的(P,B_s)参数空间的区域。这激发了一种新的X射线搜索,在具有较大B场的射电星系中寻找孤儿CCO,这可以验证它们的场被超新星喷出物的回落所掩埋,但很快重新生长以加入正常脉冲星种群的理论。
2013-07-08 astro-ph.HE
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
The High Time Resolution Universe Pulsar Survey - VII: discovery of five millisecond pulsars and the different luminosity properties of binary and isolated recycled pulsars
本文介绍了正在进行的高时间分辨率宇宙脉冲星巡天(HTRU)中发现的五颗毫秒双星(MSP)的发现和时间参数,其中四颗在可能有白矮星伴星的双星系统中,一颗是孤立的。我们还提出了高质量的偏振数据,其中四个。这些进一步的发现证实了我们的调查在寻找旋转周期非常短的脉冲星方面的巨大潜力。这五个MSP中至少有两个是脉冲星定时阵列项目的优秀候选者。由于在HTRU调查中发现了大量的MSP,我们重新审视了孤立和二元MSP的光度分布是否不同的问题。使用Cordes和Lazio距离模型以及我们新的和目录中的通量密度测量,我们发现银河系盘中42个最明亮的MSP中有41个是二进制的,统计分析表明亮度函数的差异具有99.9%的显着性。我们的结论是,形成过程中,导致孤立的MSP影响他们的光度,尽管他们的周期和周期的衍生物是类似的双星系统中的恒星。
2013-07-29 astro-ph.HE
The High Time Resolution Universe Pulsar Survey -- XV: completion of the intermediate latitude survey with the discovery and timing of 25 further pulsars
本文报道了在帕克斯高时间分辨率宇宙巡天(HTRU)的中纬度区域(|b| < 15 deg)通过我们的标准管道发现的最新六颗双星。我们还提出了新发现的时间解决方案,并为19个进一步的mesquarars,只有发现参数以前公布。所提供的样本的亮点包括孤立的毫秒脉冲星J1826-2415,长周期双星脉冲星J1837-0822,在一个轻度偏心的98天轨道上,有一个> 0.27 M_太阳的伴星,和零脉冲星J1638-4233,只检测到10%的时间。其他有趣的天体是PSR J1757-1500,显示出零星的模式变化,PSR J1635-2616显示出6年内的一个故障。这些新发现使HTRU中纬度脉冲星总数达到113颗,其中25%是回收脉冲星。这是最近在该天空区域进行的所有脉冲星调查中发现的回收脉冲星与普通脉冲星的最高比例。在HTRU回收的垃圾中,有四个是孤立的物体。比较银河系完全回收孤立的MSP与食双星(“蜘蛛”),从前者被认为已经形成的特点,我们强调了他们的空间分布的差异。这可能反映了出生踢的差异,因此,可能,一个不同的形成路径。另一方面,然而,孤立的完全回收MSP的旋转周期,平均而言,比蜘蛛,符合人们的期望,从简单的磁偶极子自旋下降,如果前者确实是从后者进化而来。
2019-02-14 astro-ph.HE
PSR J1755$-$2550: A young radio pulsar with a massive, compact companion
在短轨道周期的双星系统中发现的射电双星通常是快速旋转的,这是通过其伴星的质量转移进行再循环的结果;这个过程也被认为会降低被再循环的中子星的磁场。在这里,我们报告的时间观测最近发现的二进制PSR J1755 $-$ 2550,并发现这颗脉冲星是一个例外:与2.1万年的特征年龄,它是相对年轻的,此外,与315毫秒的自旋周期和表面磁场强度在其两极的0.88 $\times$ 10 $^{12}$ G的脉冲星没有被回收的迹象。根据它的时间和轨道特征,脉冲星要么有一颗大质量白矮星(WD),要么有一颗中子星(NS)伴星。为了区分这两种情况,我们搜索了一个潜在的回收脉冲星同伴的无线电观测和分析档案光学数据的一个潜在的WD同伴。这两项工作都没有得出结论性的检测结果。我们应用人口合成模型,并发现这两种解决方案是大致相同的可能性。我们的人口合成还预测了0.90 M $_{\odot}$的伴星PSR J1755 $-$ 2550的最小质量,我们模拟了系统失控的速度,由此产生的WDNS系统可能合并,并可能产生富钙超新星。无论PSR J1755 $-$ 2550拥有WD或NS伴星,它肯定是一个罕见的射电双星亚群的成员。
2018-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Updated gravitational-wave upper limits on the internal magnetic field strength of recycled pulsars
最近对分层非正压中子星磁流体变形的计算被推广到描述具有超导内部的物体,其磁导率μ远小于真空值μ 0。结果表明,当极向磁场能量为总磁场能量的\gtrsim 40%时,恒星仍为扁球形,环向磁场被限制在一个环面上,环面随μ的减小而收缩,变形比非超导体大得多(是\sim μ_0/μ的1倍)。最新的直接和间接上限的引力波发射的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和无线电脉冲定时(自旋下降)观测的81毫秒恒星的结果,显示如何可以使用这些观测来推断内部场强。它被发现,间接的自旋下降限制已经意味着天体物理学上有趣的约束的极向环向场比和抗磁屏蔽因子(吸积减少可观察到的外部磁场,例如,通过埋葬)。这些限制将改善以下引力波检测,与吸积驱动的磁场在回收的恒星演化和这些对象的内部的磁流体稳定性的影响。
2011-12-07 astro-ph.HE gr-qc
Discovery of a millisecond pulsar with a CO white dwarf companion
Shanghai Dianji University(上海电机学院);Qilu Normal University(齐鲁师范学院);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);Universität Bielefeld(比勒费尔德大学);Qilu University of Technology(齐鲁工业大学);Tsinghua University(清华大学)
研究发现并表征了PSR J1810-0623,一颗具有4.55毫秒自转周期的完全再循环毫秒脉冲星,其伴星质量约为0.64太阳质量,暗示其形成于中等质量X射线双星系统。
2026-03-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of millisecond pulsars with CO white dwarf companions - II. Accretion, spin-up, true ages and comparison to MSPs with He white dwarf companions
毫秒双星(MSP)的主要特征是它们的自旋周期、B场和质量,这些质量在很大程度上受到双星系统中伴星先前相互作用的影响。在本文中,我们研究的MSPs的形成机制,考虑脉冲星回收过程中的中等质量X射线双星(IMXB)和低质量X射线双星(LMXB)。IMXB主要导致形成具有大量碳-氧(CO)或氧-氖-镁白矮星(ONeMg WD)伴星的二进制MSP,而LMXB形成具有氦白矮星(He WD)伴星的再循环双星。我们讨论的吸积物理导致的自旋线的PP点图,并证明这样的线不能被唯一定义。我们推导出一个简单的表达式,为任何给定的脉冲星实现其平衡自旋所需的吸积质量的量,并应用此来解释所观察到的不同类型的同伴的回收脉冲星的自旋分布的差异。从数值计算中,我们提出了进一步的证据,证明在罗奇瓣解耦阶段(Tauris 2012),在LMXB中吸积X射线MSP的旋转能量显著损失,并证明在IMXB中相同的影响可以忽略不计。我们研究了循环与CO WD同伴通过案例BB罗氏瓣溢出(RLO)的裸氦星后共同信封双星。我们发现,这类恒星的典型吸积量为0.002-0.007 M_sun,这足以解释它们的自转周期。我们在PP点图中引入射电MSP的等时线,以跟踪它们的自旋演化,并通过与观测结果的比较讨论它们的真实年龄。最后,我们将自旋上升过程的结果应用于大质量脉冲星J1614-2230(论文I),并对一些回收的脉冲星的出生质量提出了新的限…
2012-08-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
The implications of a companion enhanced wind on millisecond pulsar production
最常见的毫秒矮星的双星伴星是氦白矮星。标准的再生机制是最合理的形成机制,其中中子星的中低质量伴星在中心氢耗尽和核心氦点燃之间填充其洛希叶。我们已经研究了是否可以通过这种机制现实地形成所观察到的人口。我们使用剑桥STARS代码制作病例B RLOF的模型,其中供体有赖默斯的质量损失。我们发现,产生目前观测到的MSP轨道周期范围所需的初始轨道周期范围非常窄。为了减少这种微调,我们引入了一个同伴增强风(CEW),剥离捐助者的信封更快,使系统可以在较短的时间内分离。我们的模型表明,微调可以显着减少,如果CEW是活跃的。由于CEW会导致大量的质量损失,我们预计一些双星的吸积小于0.1Msun,使它们旋转到毫秒周期。这可以解释沿着整个Mc-Porb关系存在的轻度回收的碳。Pspin > 30 ms的系统与此一致,但这些轻度回收的微粒子太少,还没有观察到进行重要的比较。
2017-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Pilot Study of Mildly Recycled Pulsars: A Case Study of PSR J2338+4818
College of Physics, Guizhou University(贵州大学物理学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与前沿科学研究院);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);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);International Centre of Supernovae, Yunnan Key Laboratory(云南省超新星国际研究中心);Guizhou Radio Astronomical Observatory, Guizhou University(贵州大学贵州射电天文台);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);College 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)
本文通过PSR J2338+4818的研究,探讨了 mildly recycled 磁星的形成与演化路径,分析了其单脉冲特性及散射特性,发现无长期脉冲消失现象。
2026-06-23 astro-ph.HE
Differences between radio-loud and radio-quiet gamma-ray pulsars as revealed by Fermi
通过比较非回收的射电强$γ-$射线散射体和射电静$γ-$射线散射体的性质,我们寻找了这两个群体之间的差异。我们发现,射电宁静类星体的$γ-$射线谱曲率可以大于射电大声类星体的光谱曲率。在对非回收$γ-$射线源进行全样本分析的基础上,还发现它们在光柱处的磁场强度分布也是不同的。我们注意到,这可能是由于观察偏差。在重新检查之前报道的$γ-$射线与X射线通量比的差异时,我们发现其统计不确定性会阻碍其意义。在外间隙模型的背景下,我们讨论了这两个群体的预期性质,并与我们的分析中发现的可能差异进行了比较。
2016-11-22 astro-ph.HE
Pulsar-Black Hole Binaries in the Galactic Center
由脉冲星和黑洞(BH)组成的双星是天体物理学的圣杯,因为它们对恒星演化具有重要意义,并且可以作为强引力的探测器。尽管对银河系及其球状星团系统进行了广泛的调查,但迄今为止还没有发现脉冲星-黑洞(PSR-BH)双星。因此,非常需要了解这种系统可能存在于何处。我们表明,如果围绕Sgr A* 的中央秒差距窝藏一个集群的~25,000恒星BH(质量分离参数预测),如果它也是丰富的回收脉冲星双星(通过类比球状星团),那么三体交换相互作用应该产生PSR-BH在银河系中心。对这些双星的形成率和生存时间的简单估计表明,今天应该有一些PSR-BH存在于中央秒差距。该机制对PSR-BH的性质作出了独特的预测:1)该双星将驻留在Sgr A* 的约1 pc范围内; 2)脉冲星将被回收,周期约为1 ~几十毫秒,低磁场B<~10^10 G; 3)该双星将具有高偏心率,e~0.8,但散射大;(4)双星相对较宽,半长轴a_b~0.1 - >~ 3AU。因此,PSR-BH双星的潜在发现为深入高频无线电搜索银河系中心的回收彗星提供了强大的动力。
2011-03-30 astro-ph.HE
Impact of accretion on the statistics of neutron star masses
我们收集了38颗具有自旋周期和实测质量的双星系统中的中子星的参数。采用Boot-strap方法,再现了分别计算各体系质量的过程,以确定观测得到的NS的真实质量分布。我们还应用了蒙特卡罗模拟,并引入了特征自旋周期20 ms,以区分毫秒级的微扰(MSP)和更少回收的微扰。MSPs的质量分布和回收率较低的废弃物的质量分布可以分别用高斯函数$\rm 1.45\pm0.42 M_{\odot}$和$\rm 1.31\pm0.17 M_{\odot} (\rm with ~ 1σ)$拟合。因此,由于再循环过程中的吸积效应,MSP质量比再循环较少的系统中的质量重$\rm \sim 0.13M_{\odot}$倍。
2013-03-27 astro-ph.HE
Recycling Pulsars: spins, masses and ages
虽然第一个毫秒双星(MSP)在30年前就被发现了,但我们仍然不了解它们形成过程的所有细节。在这里,我们介绍了Tauris,Langer和Kramer(2012)关于通过低质量和中等质量X射线双星(LMXB,IMXB)的演化导致氦或碳氧白矮星伴星的无线电MSP再循环方案的新结果。我们讨论的(P,Pdot)图中的自旋线的位置,并估计获得一个给定的自旋周期所需的吸积质量的量,并与观测比较。最后,我们通过(P,Pdot)图中计算的等时线来约束观察到的回收的化石的真实年龄。
2012-10-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the formation of the peculiar low-mass X-ray binary IGR J17480$-$2446 in Terzan 5
IGR J17480 $-$ 2446是一颗在银河系球状星团Terzan 5中的低质量X射线双星中的吸积X射线脉冲星。与其他吸积毫秒星相比,IGR J 17480 $-$ 2446的独特之处在于它的低自旋频率(11 Hz),这表明它可能是一颗在质量转移的非常早期阶段温和再循环的中子星。然而,这个模型似乎是在IGR J17480 $-$ 2446中观察到的千赫准周期振荡推导出的低场强相反。在这里,我们提出了另一种解释,假设当前的双星系统是在一个双星(其中包含一个回收的中子星)和当前的施主之间的交换相遇,或在一个双星和一个孤立的,回收的中子星之间形成的。在这样的双星系统中,中子星的自旋轴可能与轨道轴平行或反平行。在后一种情况下,IGR J17480 $-$ 2446异常低的频率可能是由于中子星从自旋向下到自旋向上的演化造成的。我们还简要讨论了脉冲星在这种情况下可能的观测影响。
2013-08-14 astro-ph.HE
The Green Bank Telescope 350 MHz Drift-scan Survey II: Data Analysis and the Timing of 10 New Pulsars, Including a Relativistic Binary
我们已经完成了一个350兆赫漂移扫描调查使用罗伯特C。伯德绿岸望远镜的目标是寻找新的射电望远镜,特别是可以高精度计时的毫秒射电望远镜。这次调查覆盖了约10300平方度,所有数据现已完全处理。我们共发现了31个新的垃圾桶,其中7个是回收的垃圾桶。Boyles等人(2012年)的一篇配套论文描述了调查策略,天空覆盖范围和仪器设置,并提出了前13个卫星的时间解决方案。在这里,我们描述了数据分析管道,调查灵敏度,和后续观察的新的卫星,并提出了定时解决方案,为其他10个卫星。我们强调几个来源-两个有趣的零脉冲星,一个孤立的毫秒脉冲星的自行测量,和一个部分回收的脉冲星,PSR J 0348 + 0432,它有一个白矮星同伴在相对论轨道。PSR J0348 + 0432将实现对引力理论的前所未有的测试。
2012-10-23 astro-ph.HE
Gravitational-wave spin-down and stalling lower limits on the electrical resistivity of the accreted mountain in a millisecond pulsar
毫秒脉冲星吸积山的电阻率受到观测到的射电毫秒脉冲星双星(BRMSPs)的自旋下降速率以及吸积毫秒脉冲星(AMSPs)的自旋和X射线通量的限制。我们发现$η\ge 10^{-28}\,\mathrm{s}\, (τ_\mathrm{SD}/1\,\mathrm{Gyr})^{-0.8}$(其中$τ_\mathrm{SD}$是自旋下降年龄)的BRMSP和$η\ge 10^{-25}\,\mathrm{s}\,(\dot{M}_\mathrm{a}/\dot{M}_\mathrm{E})^{0.6}$(其中$\dot{M}_\mathrm{a}$和$\dot{M}_\mathrm{E}$是实际和爱丁顿吸积率)的AMSP。这些极限是假设山脉达到稳定状态而推断出来的,在这种状态下,物质在磁通量表面上以相等的速度扩散,但通过下落的物质以相等的速度补充。在吸积停止后,山体进一步松弛。对于$\sim 0.1$的杂质浓度,BRMSP自旋下降极限在温度$\ga 10^5$ K下接近理论电子-杂质电阻率,而对于高于$10^8$ K的温度,AMSP失速极限下降到理论电子-声子电阻率以下两个数量级。因此,BRMSP观测已经以一种有用的方式对理论电阻率计算提出了挑战。下一代引力波干涉仪将把$η$限制在与电磁观测相竞争的水平上。
2010-05-13 astro-ph.HE gr-qc
The Southern-sky MWA Rapid Two-metre (SMART) pulsar survey--IV. Survey update and an atlas of 205 non-recycled southern pulsars
International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(国际射电天文研究中心,科廷大学);Australian SKA Regional Centre (AusSRC), Curtin University(澳大利亚SKA区域中心(AusSRC),科廷大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);CSIRO Astronomy and Space Science(CSIRO天文学与空间科学);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Manly Astrophysics(曼利天体物理学)
南天MWA两米快速脉冲星巡天致力于探测脉冲星和快速瞬变源,通过一系列活动积累大量数据。针对处理电压数据和软件挑战,展示多种数据产品,其结果将定期更新,为SKA天文台及多种科学应用提供参考和支持。
2026-07-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Relativistic effects in a mildly recycled pulsar binary: PSR J1952+2630
我们报告PSR J1952+2630的定时观测结果,PSR J1952+2630是一颗20.7毫秒的脉冲星,与一颗大质量白矮星伴星一起运行在轨道上。随着时间基线的增加,我们得到了改进的估计天体测量,自旋和二进制参数为这个系统。我们得到了一个数量级的改善自行,并首次,我们检测到三个后开普勒参数在这个系统中:推进的近星点,轨道衰变,和夏皮罗延迟。我们将脉冲星的质量限制为1.20 $^{+0.28}_{-0.29}\rm M_{\odot}$,其伴星的质量限制为0.97 $^{+0.16}_{-0.13}\rm M_{\odot}$。$\dot{P}_{\rm b}$的当前值与使用$\dotω$和$h_3$获得的质量的GR预期值一致。过量表示对来自该系统的偶极GW的发射的限制。这就限制了$|α_{\rm p}-α_{\rm c}| < 4.8 \times 10^{-3}$的脉冲星和伴星(由标量张量引力理论预测; STTs)的有效标量耦合的差异,这并不能产生对STTs的竞争性检验。然而,我们对该系统未来活动的模拟表明,到2032年,$\dot{P}_{\rm b}$和$\dotω$的精度将允许更精确的质量和对偶极GW的轨道衰变贡献的更严格的约束,从而产生$|α_{\rm p}-α_{\rm c}|<1.3 \times 10^{-3}$。我们还提出了该系统将在2032年之前对DEF重力的…
2022-10-07 astro-ph.HE gr-qc
The Timing of Nine Globular Cluster Pulsars
我们使用了罗伯特C。伯德绿岸望远镜对球状星团M62、NGC 6544和NGC 6624中9个以前已知的没有公布时间解的恒星进行计时。我们有完整的时间解决方案,可以测量其中六颗恒星的自旋、天体测量和(在适用的情况下)双星参数。其余三种细菌(本文首次报告)未被检测到,无法确定解决方案。我们还报告了我们的定时解决方案与以前发表的解决方案,并找到了良好的协议与过去的作者,除了PSR J1701- 3006 B在M62。这个系统中的气体可能是造成轨道参数差异的原因,在我们的观测过程中,我们已经能够测量到轨道周期的变化。在具有新的解决方案的双星中,我们发现了几个质量非常低的双星(所谓的“黑寡妇”类的成员),并且我们能够对两个集群中的质光比进行限制。我们确认NGC 6624中的一颗双星确实是在球状星团中发现的罕见的非循环双星。我们还测量了NGC 6544中相对论双星的轨道进动和Shapiro延迟。如果我们假设轨道进动可以完全用广义相对论来描述(这是可能的),我们就能够测量系统的总质量(2.57190(73)M_sun)和伴星质量(1.2064(20)M_sun),并由此导出轨道倾角[sin(i)= 0.9956(14)]和脉冲星质量(1.3655(21)M_sun),这是迄今为止对毫秒脉冲星获得的最精确的测量结果。这颗伴星是已知的围绕完全回收脉冲星的最大质量的伴星。
2012-01-09 astro-ph.HE
The role of equation of state on the spin-up of millisecond pulsars
School of Physics and Optoelectronic Engineering, Yangtze University(长江大学物理与光电工程学院);Institute of Astronomy and High Energy Physics, Hubei University of Education(湖北教育学院天体物理与高能物理研究所)
本文研究了状态方程对毫秒脉冲星自旋加速的影响,通过对比中子星与奇子星模型,发现磁场对自旋加速的阻碍作用在中子星中更显著,且低质量下奇子星自旋更快,为限制脉冲星状态方程提供了新途径。
2025-10-30 astro-ph.HE
Modelling the Future of Gaia Neutron Star-Main Sequence Binaries: From Eccentric Orbits to Millisecond Pulsar-White Dwarfs
Northwestern University(西北大学);NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI)(NSF-Simons 天空人工智能研究所);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究通过建模Gaia双星的演化,探讨偏心轨道到毫秒脉冲星-白矮星的转变过程,揭示不同转移模式对最终产物的影响。
2025-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the effect of pulsar evaporation on the cooling of white dwarfs
大部分低质量X射线双星(LMXBs)的演化导致与氦白矮星(He WD)伴星形成快速旋转的双星。观测表明,脉冲双星系统中的某些He WD是超冷的(有效温度为$T_{\rm eff}\lesssim$ 4000\,K)。在哈勃时间内很难将He WD冷却到如此低的温度,因为在质量转移过程之后,He核心周围留下了厚厚的氢包层。加速WD冷却的一个可能机制是回收脉冲星高能辐射驱动的He WD的蒸发风质量损失。在本文中,我们演化了大量的LMXB,并研究了脉冲星的高能辐射对WD冷却的影响与不同的输入参数,包括中子星的自旋下的光度,蒸发效率和伴星的金属丰度。通过将我们的结果与观测结果进行比较,我们注意到,对于相对较热的He WD(具有$T_{\rm eff}> 7000$ K),不考虑蒸发的标准WD冷却能够再现其温度,而对于相对较低温度($T_{\rm eff}$ <5000 K)的He WD,可能需要蒸发。
2021-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Five and a half roads to form a millisecond pulsar
在这篇综述中,我讨论的特点和形成的所有类别的毫秒脉冲(MSP)。主要重点是X射线双星的恒星天体物理学,导致生产完全回收的MSP与白矮星(WD)或亚恒星半简并同伴。根据伴星的性质,MSP被认为是由低质量X射线双星(LMXB)或中等质量X射线双星(IMXB)形成的。对于这两类X射线双星的演化状态的捐助者的明星-或相当于,轨道周期-在罗奇叶溢出(RLO)的发病是决定性因素的质量转移阶段的结果,从而形成的MSP的性质。此外,形成的二进制MSP的(P,P_点)图的上下文中进行了讨论,以及新的解释的Corbet图。最后,我提出了新的模型,以再现两个太阳质量脉冲星PSR J1614-2230的IMXB的情况A RLO。
2011-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Investigating cannibalistic millisecond pulsar binaries using MESA: New constraints from pulsar spin and mass evolution
本研究使用MESA模型首次纳入脉冲星自转演化与风辐照,发现高效吸积与强辐照能解释蜘蛛双星特征,并指出加速中子星至亚毫秒会导致黑洞坍缩。
2025-01-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Tidal Capture Formation Scenario for the Accreting Pulsar IGR J17480-2446 in Terzan 5
低质量X射线双星(LMXB)IGR J17480-2446是一颗位于球状星团Terzan 5核心的11 Hz吸积脉冲星。这是一颗温和的再生吸积脉冲星,具有独特的演化历史,因为它的总年龄被认为不到几百万年,尽管Terzan 5的年龄非常老(~12 Gyr)。解决这种年龄差异的起源可能非常有价值,因为它可以揭示为什么像IGR J17480-2446这样的系统在我们的银河系中如此罕见。我们已经进行了数值模拟(动力学和二进制的演变),以约束IGR J17480-2446的演变历史。我们发现,二进制有一个很高的概率是近距离接触的结果,形成机制兼容的潮汐捕获的捐助星。这一结果加强了IGR J17480-2446是一个在异常近的时间开始质量转移的二元体的假设。我们还表明,原始的相互作用的二进制的核心泰山5强烈影响几百近距离接触(飞)在其一生中。这种效应可能会延迟、加速甚至中断罗氏瓣溢出(RLOF)相。我们的计算表明,这类系统只能在像球状星团这样的稠密环境中形成。
2017-06-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling and Maximum Likelihood Fitting of Gamma-Ray and Radio Light Curves of Millisecond Pulsars Detected with Fermi
脉冲伽马射线已经被费米大面积望远镜(LAT)从20多个毫秒双星(MSP)中探测到,其中一些是在对明亮的、不相关的LAT源的射电观测中发现的。我们已经适合的无线电和伽马射线光变曲线的19 LAT检测MSP的几何背景下,外磁层发射模型,假设延迟真空偶极磁场使用马尔可夫链蒙特卡罗极大似然技术。我们发现,在许多情况下,模型能够很好地再现所观察到的光变曲线,并提供与无线电偏振测量一致的观察几何形状的约束。此外,对于一些MSP,我们约束的伽玛射线和无线电发射区域的高度。最佳拟合的磁倾角被发现,以涵盖一个更广泛的范围比那些非回收的伽马射线天体。
2011-11-02 astro-ph.HE
Formation of millisecond pulsar-helium star binaries
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(教育部现代天文学与天体物理重点实验室(南京大学));Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);School of Science, Qingdao University of Technology(青岛理工大学理学院)
研究通过RLO吸积机制探讨NS-氦星双星形成中自转加速的机制,发现超埃达顿吸积可将NS自转加速至毫秒周期,估计银河系中此类系统的出生率为5.2×10⁻⁵至1.9×10⁻⁴ yr⁻¹。
2025-12-01 astro-ph.HE
An unexpected drop in the magnetic field of the X-ray pulsar V0332+53 after the bright outburst occurred in 2015
中子星表面的吸积质量如何影响磁场的拓扑结构以及双星系统的长期演化如何依赖于磁场的变化仍然是一个悬而未决的问题。我们报告的证据表明,在吸积脉冲星V0332+53经历了为期3个月的明亮的X射线爆发后,观测到的磁场明显下降。我们从基本回旋线在其X射线谱中的位置确定场,并将其与光度联系起来。对于相同的亮度水平,在下降阶段,我们测量的回旋线能量相对于上升阶段的系统较低的值。这导致在爆发的开始和结束之间,观测到的磁场下降了约1.7 x 10^11 G。吸积等离子体在极冠上的沉降似乎引起了磁场线的扭曲,削弱了它们沿吸积柱的强度。因此,磁场的耗散率可能比先前估计的要快得多,除非磁场能够在与爆发复发时间相当的时间尺度上恢复其原始配置。
2016-04-26 astro-ph.HE
A possible evolutionary connection between high-mass X-ray binary pulsars and isolated rotation-powered pulsars
Harvard University(哈佛大学)
该研究以小麦哲伦云的大质量X射线双星脉冲星为对象,发现其自旋演化关系与最年轻孤立旋转动力脉冲星相似,二者特征年龄范围重合但自旋周期差异显著,支持二者存在连续演化联系的可能。
2026-10-15 astro-ph.HE
PSR J1930-1852: a pulsar in the widest known orbit around another neutron star
2012年夏天,在脉冲星搜索合作实验室的一次研讨会上,两名高中生发现了J1930 $-$ 1852,这是一颗双中子星(DNS)系统中的脉冲星。大多数DNS系统的特点是短轨道周期,快速自旋周期和偏心轨道。然而,J1930 $-$ 1852拥有最长的自转周期($P_{\rm spin}\sim$ 185毫秒)和轨道周期($P_{\rm b}\sim$ 45天),这意味着在它的伴星变成超新星之前,它的循环周期比平均值要短。我们测量了J1930 $-$ 1852的近星点相对论性推进,$\dotω=0.00078$(4)deg/yr,这意味着总质量(M $_{\rm{tot}}=2.59$(4)M $_{\odot}$)与其它DNS系统一致。对M $_{\rm{tot}}$的$2σ$约束限制了脉冲星和伴星的质量(分别为$m_{\rm p}<1.32$ M $_{\odot}$和$m_{\rm c}>1.30$ M $_{\odot}$)。J1930 $-$ 1852的自旋和轨道参数挑战了目前的DNS人口模型,并使J1930 $-$ 1852成为进一步研究的重要系统。
2015-03-21 astro-ph.HE
Eight Millisecond Pulsars Discovered in the Arecibo PALFA Survey
我们报告八毫秒双星(MSP)的发现与阿雷西博PALFA调查的二进制系统。相位相干定时的解决方案,来自2.5至5年的观测进行了阿雷西博和Jodrell银行天文台提供。PSR J1921+1929是一颗在39.6天轨道上运行的2.65毫秒脉冲星,我们在档案费米数据中检测到了$γ$射线脉动。PSR J1928+1245是一个非常低质量函数的系统,轨道周期为3.3小时,属于非食黑寡妇种群。我们还介绍了PSR J1932+1756,这是迄今为止已知的轨道周期最长(41.5天)的中等质量双星脉冲星。鉴于过去几年中发现的大量MSP双星,我们描述了已知MSP双星在银河系中的分布。我们的研究结果支持和加强以前的说法,在银河系尺度高度分布的散射与二进制质量函数成反比。我们提供了观测偏差的证据,反对在银河系平面附近检测最回收的恒星,这高估了较轻系统的尺度高度。还报道了一种可能的双峰性的质量函数的MSP与大质量的白矮星。
2019-08-26 astro-ph.HE