Radio-quiet and radio-loud pulsars: similar in Gamma-rays but different in X-rays
我们提出了新的钱德拉和XMM-牛顿观测样品的费米大面积望远镜检测到的八个无线电安静的伽玛射线天体。对于所有八个脉冲星,我们确定的X射线对应物,基于X射线源的本地化和从伽玛射线脉冲星定时获得的最佳位置。对于PSR J2030+4415,我们发现了一个大约10角秒长的脉冲星风星云的证据。我们的新结果巩固了Marelli等人2011年的工作,并证实,平均而言,无线电安静的恒星的伽马射线与X射线通量比(Fgamma/Fx)高于无线电响亮的恒星。此外,虽然Fgamma/Fx分布的特点是无线电安静的卫星有一个峰值,但无线电大声的卫星的分布更加分散,可能显示出两个峰值。我们讨论了这些不同的分布的基础上,目前的脉冲星X射线发射模型的可能影响。
2015-01-25 astro-ph.HE
The LOFAR Tied-Array All-Sky Survey: Timing of 35 radio pulsars and an overview of the properties of the LOFAR pulsar discoveries
LOFAR捆绑阵列全天巡天(LOTAAS)是迄今为止在低射频(119- 151 MHz)下进行的最灵敏的非目标射电脉冲星巡天,并发现了76颗新射电脉冲星,其中23.5秒脉冲星J 0250 +5854是迄今为止已知旋转最慢的射电脉冲星。本文报道了LOTAAS发现的35颗脉冲星的时间解,其中包括一颗零脉冲星和一颗轻度再循环脉冲星,从而完成了对LOTAAS脉冲星发现的完整时间分析。我们给出了一个全面的LOTAAS样本的76颗恒星的调查结果的概述,讨论他们的脉冲轮廓,无线电频谱和定时参数。我们发现,脉冲轮廓的一些CRASARS显示轮廓的时间或频率的变化,而一些CRASARS显示散射的迹象,绝大多数显示没有脉冲展宽。LOTAAS发现的脉冲星与已知的脉冲星相比,具有平均更陡的无线电频谱和更长的自旋周期($1.4\times$)以及更低的自旋下降率($3.1\times$)。我们讨论了这些差异的原因,并将其归因于LOTAAS调查以及以前的脉冲星调查的选择效应的组合,但不能排除较老的脉冲星往往具有更陡峭的无线电频谱。
2022-11-20 astro-ph.HE
Search for differences between radio-loud and radio-quiet gamma-ray pulsar populations with Fermi-LAT data
费米LAT的观测使我们能够用89个物体来探索非循环伽马射线天体的数量。最近注意到,无线电安静和无线电大声子集的属性存在明显差异。特别是,平均观测到的射电强脉冲星比射电静脉冲星年轻,并且位于较小的银河纬度。即便如此,基于完整列表的分析可能会受到选择效应的影响。也就是说,大多数无线电响亮的天体是在无线电波段首次发现的,而无线电安静的天体是使用伽马射线数据发现的。在这项工作中,我们进行了一个盲搜索的伽玛射线天体使用费米LAT数据单独使用的所有点源从3FGL目录作为候选人。与以往的盲目搜索不同,本目录是用新的半相干方法构建的,覆盖了下至1 kyr的全部特征年龄。搜索结果是40个非回收的垃圾桶,其中26个是无线电安静的目录。射电强和射电静双星的年龄和银河纬度分布没有统计学显著差异,而旋转周期分布略有不同,具有$2.4σ$试验前统计学显著性。无线电静默频谱的分数被估计为$ε_{RQ}=63\pm 8\%$。结果与外磁层模型的预测一致,而极帽模型则不受欢迎。
2016-11-14 astro-ph.HE
Utilizing cosmic-ray positron and electron observations to probe the averaged properties of Milky Way pulsars
脉冲星在电磁波谱中的研究由来已久。它们的环境富含高能宇宙射线电子和正电子,可能使星际介质中充满了这种粒子。在这项工作中,我们使用最近的宇宙射线观测AMS-02,CALET和DAMPE合作研究本地银河系脉冲星人口的平均属性。我们进行模拟的本地银河系脉冲星的人口,星际介质的假设与宇宙射线核的测量范围。每一个这样的模拟包含独特的年龄,位置,初始自旋功率和宇宙射线电子/正电子光谱的$\sim 10^{4}$天体。我们产生了超过$7\times 10^{3}$这样的银河系脉冲星模拟。我们考虑和研究i)的恒星的出生率和随机性质,他们的出生,ii)他们的初始自旋功率分布,iii)他们的时间演化的制动指数和特征的自旋时间尺度,iv)的分数的自旋功率去宇宙射线电子和正电子和v)他们通过星际介质和日光层的传播。我们发现,年龄$\sim 10^{5}-10^{7}$ yr的驾驶员的制动指数平均为3或更大。鉴于对年轻脉冲星的电磁波谱观察发现制动指数低于3,我们的工作提供了强有力的暗示,脉冲星的制动指数随着年龄的增长而平均增加,使它们能够保留一些旋转能量。此外,我们还发现,作为宇宙射线电子和正电子的来源,中子星在它们产生的光谱方面具有相对均匀的性质,并且可能在ISM中向宇宙射线释放O($10\%$)的旋转能量。最后,我们发现在$\simeq$ 12 GeV的正电子的光谱特征,这表明一个新的亚群的正电子源在这…
2021-11-10 astro-ph.HE hep-ph
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
Search for Giant Pulses of radio pulsars at frequency 111 MHz with LPA radio telescope
我们利用普希奇诺射电天文台大型相控阵射电望远镜独特的低频灵敏度,收集了北半球第二周期双星的单脉冲观测数据集。在2011 - 2017年的观测期间,我们使用数字脉冲星接收机在111 MHz频率上收集了71颗恒星的数据。我们发现了来自双星B 0301 +09和B1237+25的巨射电脉冲(GRP),并在统计学上显著的数据集上证实了早期报道的来自B1133+16的异常强(可能是巨)脉冲的产生。分析这些化合物和早期报告为产生GRP的化合物的B 0950 +08、B1112+50的数据,以评估它们在长时间间隔内的行为。研究发现,对于轻圆柱上低磁场的磁共振谱,统计判据(GRP能量和峰值磁通密度的幂律谱分布)似乎并不严格。此外,这些光谱中的一些表现出不稳定的行为与时间,并具有复杂的多组分形状。在B 0950 +08的数据集中,我们探测到了来自低磁场光柱的最强GRP,其峰值通量密度高达16.8 kJy。
2018-02-16 astro-ph.HE
Fermi pulsar revolution
2009年是伽马射线脉冲星天文学的非凡一年,2010年也有望同样出色。我们不仅记录了在伽马射线中探测到的伽马星数量的惊人增长,而且我们还见证了新的子家族的诞生:首先是无线电安静伽马伽马星,后来是数量不断增长的毫秒伽马星,这真是一个惊喜。我们从7颗伽马射线发射中子星(6颗射电双星和Geminga)的样本开始,现在Fermi-LAT收获包括24颗“Geminga样”新伽马射线双星,12颗毫秒双星和大约30颗射电双星。此外,针对LAT不明来源的无线电搜索产生了18个新的无线电毫秒级射电望远镜,其中几个已经在伽马射线中检测到。因此,目前伽马射线发射中子星家族似乎平均分为经典射电射电星、毫秒射电星和射电宁静中子星。
2010-09-13 astro-ph.HE
Luminosity of radio pulsar and its new emission death line
我们研究了脉冲星射电光度($L$),发射效率(射电光度与自旋下降功率之比$\dot{E}$)和磁场(B)-自旋周期(P)图中的死亡线,发现脉冲星射电光度与自旋下降功率的关系($L-\dot{E}$)非常弱,示为$L\sim\dot{E}^{0.06}$,其推导出发射效率与自旋下降功率之间的等效逆相关性为$ξ\sim \dot{E}^{-0.94}$。此外,我们还研究了毫秒双星和正常双星的射电光度分布,发现在相似的自旋下降功率下,毫秒双星的射电光度比正常双星低一个数量级。对脉冲星射电通量的分析表明,这种相关性不是由于选择性效应,而是脉冲星射电辐射物理所固有的。它们的射电辐射可能受不同的辐射机制所支配。目前观测到的射电星在B-P图中的截止现象通常被称为“脉冲星死亡线”,它对应于$\dot{E}\approx 10^{30}$ erg/s,由Ruderman和Sutherland提出的脉冲星极冠模型中电子加速隙的截止电压得到。在观测上,这条死亡线可以由实际观测到的脉冲星通量$S\approx $ 1 mJy和1 kpc距离,以及最大射电发射效率1%来推断。目前,FAST望远镜实际观测到的脉冲星通量可达0.01mJy,这将导致脉冲星自旋下降功率的观测极限低至$\dot{E}\approx 10^28$ erg/s。这意味着新的死亡线向下移动了两个数量级,可以称之为“观测极限线”,相应地,脉…
2020-07-02 astro-ph.HE
Blind search for radio-quiet and radio-loud gamma-ray pulsars with Fermi-LAT data
费米大天区望远镜(LAT)已经观测到了一百多颗伽马射线双星,其中大约三分之一是无线电安静的,即在射频上没有探测到。Fermi LAT利用射电定时模型探测到了大部分射电强辐射源,而射电静辐射源则通过盲搜索发现。技术上的差异引入了观察选择偏倚,因此,直接比较人群是复杂的。为了产生一个无偏的样本,我们单独使用费米LAT数据进行伽马射线脉动的盲搜索。搜索过程中不涉及无线电数据或光学或X射线频率的观测。我们产生了一个伽马射线选择目录的25个非回收伽马射线天体在一个盲目的搜索,包括16个无线电安静和9个无线电大声天体。这导致直接测量的无线电安静的行星$\varepsilon_{RQ} = 64\pm 10\%$,这是在与现有的估计,从人口建模外磁层模型。极冠模型由于预期分数较低和预测年龄依赖性而不受欢迎。表中射电强星和射电静星的年龄、伽玛射线能流、自旋光度和天空位置分布在统计上没有显著差异。结果表明,无线电安静和无线电大声的蜜蜂属于同一个种群。星表没有显示出电波束演化的证据。
2014-10-30 astro-ph.HE
Wide radio beams from gamma-ray pulsars
我们从已知的星群中选取两个样本,研究正常星群和毫秒星群的射电和γ射线辐射特性。第一个是样本G,它包含了可以在费米大面积望远镜的伽马射线数据的盲搜索中检测到的伽马射线。第二个样本R包含在盲无线电搜索中可检测到的恒星,其自旋下光度Edot > 10^{34} erg/s。我们分析了具有可检测的无线电脉冲的伽马射线选择的样品G的部分和具有可检测的伽马射线脉冲的无线电选择的样品R的部分。我们的35个样本G卫星中有20个已经观测到了无线电脉冲。这就排除了低空极冠波束模型,如果像目前认为的那样,伽马射线束产生于外磁层并且非常宽的话。我们进一步发现,对于最高Edot辐射,无线电和伽马射线束具有可比的聚束因子,即,当恒星旋转时,光束覆盖的天空区域相似。对于低Edot伽马射线辐射的恒星来说,无线电波束大约有伽马射线天空覆盖范围的一半。这些结果表明,对于高Edot年轻和毫秒的脉冲星,无线电发射起源于宽光束从地区高的脉冲星磁层,可能接近零电荷表面和伽马射线发射区。此外,它表明,对于这些高Edot恒星,如在伽马射线的情况下,在无线电配置文件中的功能表示焦散线的发射光束图案。
2010-05-11 astro-ph.HE
Follow-up of 27 radio-quiet gamma-ray pulsars at 110-190 MHz using the international LOFAR station FR606
费米大面积望远镜已经探测到超过260个伽马射线天体。其中大约四分之一被标记为无线电安静。在非循环伽马射线源中,无线电宁静源的比例更高,约为一半。大多数伽玛射线暴的射电观测都是在300 MHz和2 GHz之间的频率进行的。然而,脉冲星的射电通量随着频率的降低而迅速增加,它们的射电束往往在低频处变宽。因此,即使在300兆赫以上没有检测到无线电通量,这些辐射中的一些可能在低射频下也是可检测的。我们的目标是用低频射电观测来检验这一假设。我们用国际低频阵射线站FR606在单站模式下观测了27个费米发现的γ射线源。我们使用LOFAR高频段天线(HBA)频段(110 - 190 MHz)。平均而言,我们使用9小时的观察每个目标后,删除受影响的数据集,导致在1 - 10毫焦耳的顺序脉冲平均通量的灵敏度。我们没有检测到来自27个来源中任何一个的无线电脉动,并且我们对它们的低频无线电通量建立了严格的上限。这些未检测到的情况与从其他频率的无线电观测中得出的上限兼容。我们还从伽马射线剖面确定了行星的几何形状,以确定低频无线电波束预计将穿过地球的行星。这组观测结果提供了27个无线电宁静伽马射线天体在150 MHz处通量密度的最具约束力的上限。尽管在低射频下会出现波束展宽,但我们的大多数未探测到的现象可以用不利的观测几何结构来解释;对于其余的观测,特别是那些在较高频率下探测到的类星体,未探测到与灵敏度不足是一…
2021-08-03 astro-ph.HE
On the radio wave propagation in the pulsar magnetosphere
本文介绍了基于Kravtsov-Orlov方程的电波在射电望远镜磁层中传播理论的主要性质。结果表明,对于已知圆极化和线极化位置角摆动的射电辐射,可以确定哪一种模式,普通模式或非常模式,主要形成射电辐射的平均轮廓。观测数据与理论预测的比较表明,它们符合得很好。
2011-06-06 astro-ph.HE
Magnetar-like X-ray bursts suppress pulsar radio emission
旋转动力中子星和磁星是中子星的两种不同的观测表现:旋转动力中子星是快速旋转的天体,大多数被观测为脉动射电源,而磁星是已知磁场最高的中子星,经常发射短持续时间的X射线爆发。在这里,我们报告的同时观测的高磁场射电脉冲星PSR J 1119 -6127在X射线,与XMM-牛顿和NuSTAR,并在无线电能量与帕克斯射电望远镜,在一个时期的磁星般的爆发。旋转供电的无线电发射与多个X射线爆发的发生同时关闭,并在约70秒的时间尺度上恢复。这些相关的射电和X射线现象的观测进一步巩固了射电暴和磁星之间的联系,并表明爆发中产生的成对等离子体可以破坏射电发射粒子的加速机制。
2017-10-10 astro-ph.HE
Search for the Giant Pulses Search for the Giant Pulses - an extreme phenomenon in radio pulsar emission
在这里,我们提出了我们的搜索结果的巨脉冲(GPS)从北半球的恒星。我们的调查是在111兆赫的频率使用大型相控阵(LPA)射电望远镜。到目前为止,我们已经从两颗恒星:B1133+16,B1237+25中检测到了满足GP标准的强脉冲的规则产生。
2016-03-13 astro-ph.HE
Radio Searches of Fermi LAT Sources and Blind Search Pulsars: The Fermi Pulsar Search Consortium
我们提出了一个费米脉冲星搜索联盟(PSC)的摘要,射电天文学家和大面积望远镜(LAT)合作的成员,其目标是组织费米脉冲星和脉冲星候选人之间的LAT伽马射线源人口的无线电后续观测的国际合作。PSC包括拥有专业知识的脉冲星观测员,他们使用世界上最大的射电望远镜,共同覆盖整个天空。我们对在LAT数据的盲频搜索中发现的所有35颗射电星进行了非常深入的观测,结果发现了其中4颗射电脉动。我们还搜索了300多个LAT伽马射线源,这些源与已知的伽马射线发射源类别没有很强的关联,并且具有脉冲星样光谱和可变性特征。这些搜寻共发现了43颗新的射电毫秒射电望远镜(MSP)和4颗普通射电望远镜。这些发现大大增加了银河系圆盘中已知的MSP数量,是已知的所谓“黑寡妇”双星数量的两倍多,并包含许多有希望列入脉冲星计时阵列的候选者。
2012-05-14 astro-ph.HE
Coherent Radio Emission from Pulsars
我们回顾了一个物理模型,在脉冲星射电辐射中观察到的10 $^{25}-10^{30}$ K的高亮度温度是由在脉冲星磁层中的相对论电子-正电子等离子体中激发的相干曲率辐射解释的。
2015-10-01 astro-ph.HE
Role of Fan Beam Model in Population Synthesis of Isolated Radio Pulsars
本文在PSRPOPPY软件包的基础上,将广泛使用的锥形射束模型的另一种射束模型--扇形射束模型结合起来,建立了孤立射电天体的布居合成演化模型。通过选择适当的模型和参数,我们成功地再现了Parkes多波束巡天和Swinburne脉冲星巡天发现的1214颗孤立星的银河经度($l$)和纬度($b$)、自旋周期、周期导数、色散测度和1.4GHz通量密度的观测分布。结果表明,射电强辐射的下垫面总体数为$2.27\times10^6$,比锥束模式模拟的射电强辐射的下垫面总体数大。该模型被用来估计500米口径球面望远镜(FAST)银河系平面脉冲星巡天探测到的孤立射电星的数目。预计将分别在银河系内平面($20^{\circ} < l < 90^{\circ}$,$|b| < 10^{\circ}$)和银河系外平面($150^{\circ} < l < 210^{\circ}$,$|b| < 10^{\circ}$)发现大约2700和240个新的孤立星系。这些数值都小于用锥形束演化模型和快照模型估计的数值。
2020-10-25 astro-ph.HE
The mechanism of coherent radio emission in some classes of pulsar
根据已发表的数据,对一组定义明确的均匀的29颗正常双星的射电光度进行了估算。给出了每个脉冲星的初级加速粒子束中每单位电荷的射频能量,并形成了宽度超过两个数量级的分布。发现的值表明,在电子-正电子和离子-质子等离子体的情况下,在1 - 10 GHz以下的辐射给定的运动学约束,在这里得到的EQUISARS是非常有效的发电机。我们的结论是,只有离子-质子等离子体源与正常和毫秒等离子体的光谱是一致的,我们列出和描述的因素,共同支持这一结论。
2014-09-02 astro-ph.HE
Population Synthesis of Radio Pulsars in the Fermi Era
我们目前的结果,我们的脉冲星人口合成正常的星系盘使用我们以前开发的蒙特卡罗代码。从我们的研究观察到的无线电射电望远镜,具有清晰可辨的核心和锥组件,在其中,我们适合的偏振扫描以及脉冲轮廓,以约束观看的几何形状,我们开发了一个模型,描述的光度和比率的无线电核心锥峰值通量。在这个模型中,短周期的类星体是锥占优的。我们探讨了中子星演化的模型有和没有磁场衰减,并与不同的初始周期分布。我们目前的初步结果,包括模拟人口统计与观测到的射电脉冲星人口进行比较。演化的中子星人口从这个模拟结果可以用来模拟伽玛射线散射的分布,比较费米结果。
2009-12-20 astro-ph.HE
Searching radio signals from two magnetars and a high-magnetic field pulsar and the serendipitous discovery of a new radio pulsar PSR J1935+2200
本研究使用FAST搜寻两颗磁星和一颗高磁场脉冲星的射电信号未果,但偶然发现了一颗自转周期0.91秒、特征年龄1.57 Myr的孤立老年弱脉冲星PSR J1935+2200,表明银河系盘中仍有大量弱老年脉冲星待发现。
2025-01-31 astro-ph.HE
Milky Way globular clusters in gamma-rays: analyzing the dynamical formation of millisecond pulsars
球状星团(GC)是一个演化的恒星系统,包含了大量的毫秒双星(MSP),它们是有效的伽马射线发射体。这种发射的观测可以被用来作为一个强大的工具,探索动力学过程,导致在GC的二元系统的形成。在这项工作中,9年的费米大面积望远镜的数据被用来调查从银河系中的所有GC的伽马射线发射。发现23个γ射线亮星团,其中2个以前从未报道过。有人还发现,磁制动可能有一个较小的影响,在富含金属的GC中的二元系统的形成率比以前建议的,而一个大的值的两体相遇率似乎是一个必要条件。第一次结合伽马射线数据探索了每一个形成的双星的相遇率的影响,证明如果这个数量非常高,双星系统将在有时间演化成MSP之前被摧毁,从而减少GC中MSP的总数。即使对于光学范围约为0.5度的星团,也没有发现扩展发射;它们都是空间上与GC的光学核心一致的点状源,支持了先前的X射线结果,即较重的物体通过动力学摩擦沉入星团的核心。外推这些结果超紧凑的矮星系的可能性进行了讨论,因为这些系统被认为是GC和矮星系之间的中间情况。
2019-03-27 astro-ph.HE
Search for periodic radio emission of gamma pulsar J0357+3205
对伽马脉冲星J 0357 +3205在米波长范围内的无线电发射进行了搜索。在1,700次观察中,有一次发现了周期性发射。脉冲星的平均轮廓是单分量的,半宽度为20-25毫秒。脉冲星的通量密度估计为14毫焦耳年。
2022-04-15 astro-ph.HE
Glitches detected in southern radio pulsars
从1990年到2011年,165个无线电天文台的帕克斯脉冲到达时间数据已经被搜索到周期毛刺。在检测到的107个故障中,发现有46个事件是对整个故障群体的新贡献,目前整个故障群体包含大约400个事件。
2012-11-09 astro-ph.HE
No Dispersed Single Radio Pulses Detected in Archival Parkes Pulsar Observations Targeting Supernova Remnants and Anomalous X-ray Pulsars
本研究利用优化单脉冲探测的HEIMDALL和FETCH软件,重新分析帕克斯望远镜对8个目标的存档观测数据,未发现信噪比高于7的天体物理脉冲,并给出了单脉冲通量上限。
2023-11-02 astro-ph.HE
Constraining the Evolutionary Fate of Central Compact Objects: "Old" Radio Pulsars in Supernova Remnants
中心致密天体(CCO)是由射电宁静、自转缓慢($\ge$ 100 ms)的年轻中子星组成的,它们具有极高的热X射线光度。它们的自旋下降特性意味着弱偶极磁场($\sim$ $10^{10-11}$ G)和特征年龄远大于其宿主超新星遗迹(SNR)的年龄。然而,CCO可能拥有强大的“隐藏”内部磁场,可能在$\gtrsim$ 10 kyr的时间尺度上重新出现,中子星可能在这个过程中作为射电脉冲星激活。这表明,CCO的直系后代可能伪装成缓慢旋转的“旧”无线电信标。我们提出了一个X射线调查的所有普通的射电星在6千秒差距内,是位置一致的银河系的SNR,以测试之间的可能联系,所谓的老,但可能非常年轻的射电星,和SNR。这些目标都没有表现出异常高的热X射线光度,这表明它们是与叠加的SNR无关的真正的老的普通恒星。这意味着CCO要么是潜在的无线电干扰,在它们的SNR消失后很久才激活,要么它们保持永久的无线电静默。CCO的真正后代仍然逍遥法外。
2014-08-19 astro-ph.HE
A Search for X-ray Counterparts of Radio Pulsars
我们描述了一个系统的搜索X射线对应的无线电发射机。该搜索是通过将ATNF脉冲星数据库(版本1.54)中所有射电望远镜的无线电定时位置与2016年7月1日公开发布的XMM-牛顿和钱德拉观测数据进行交叉相关来完成的。总共有178个档案XMM-牛顿观测和213个档案钱德拉数据集被发现在视野中偶然发现了一颗射电脉冲星。从这些数据集所涵盖的288个无线电望远镜中,我们确定了20个以前未被检测到的X射线对应物。对于其中的6个,统计数据足以用单组分或双组分模型对能谱进行建模。对于剩下的新探测和那些我们确定了计数率上限的恒星,我们通过假设一个类似克拉布的光谱来计算能量通量。此外,我们推导出了中子星的表面温度上限和非热X射线效率的那些中子星的自旋向下的能量是已知的。温度上限与各种中子星冷却模型的预测进行了比较,发现与最小冷却范例一致
2016-08-04 astro-ph.HE
Radio pulsars: already fifty years!
尽管射电望远镜的发现已经过去了50年,但对于这些令人惊叹的天体是如何运作的,人们仍然没有令人满意的理解。虽然在了解射电星的基本性质方面取得了重大进展,但在一些关键问题上尚未达成共识,如相干射电发射的性质或脉冲星风的电磁能转化为粒子能的机制。本文综述了中子星磁层的主要理论结果。我们提出了一些表面上简单的问题,但这些问题从该领域一开始就没有得到回答,在取得任何进一步进展之前必须得到解决。
2018-07-23 astro-ph.HE
On the nature of long period radio pulsar GPM J1839$-$10: death line and pulse width
该研究通过死亡线和脉冲宽度判据,判断长周期射电脉冲星 GPM J1839$-$10 和 GLEAM-X J162759.5$-$523504.3 并非正常射电脉冲星,而可能是磁星或白矮星射电脉冲星。
2023-10-11 astro-ph.HE
Physics of radio emission in gamma-ray pulsars
综述了射电辐射在脉冲星磁层中的传播。分析了极化转移、诱导散射和高能后处理的效应,特别强调了对γ射线源的影响。最后,对基于观测到的射电脉冲特征进行脉冲星等离子体诊断的可能性进行了概述。作为例子,给出了Vela和J1446-4701、J1939+2134和J1744-1134等毫秒级伽玛射线源的等离子体数密度分布。当射电脉冲超前/滞后于γ射线峰值时,得到的数密度趋于最高/最低。在PSR J1939+2134中,主脉冲和脉冲间的等离子体密度分布似乎完全符合相同的曲线,证明了同一磁极上方的两个无线电分量的起源以及它们在相反方向上通过同一等离子体流的传播。毫秒无线电脉冲组件表现出平坦的位置角曲线的建议,导致由相同的粒子产生伽马射线的主脉冲的诱导散射。这被认为是毫秒射电星中广义无线电/伽马射线相关性的基础。年轻的伽玛射线暴的射电宁静是由于共振吸收,而射电响度是由于射电束通过开放场线管的外围逃逸。
2016-04-21 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
Radio emission from a pulsar's magnetic pole revealed by general relativity
双脉冲星受到广义相对论(GR)的影响,导致每个脉冲星的自旋轴进动。我们目前的偏振射电观测PSR J1906+0746,证明脉冲星偏振的几何模型的有效性。我们重建了脉冲星磁极上的(天空投影)极化发射图,并预测到2028年可探测到的发射将消失。在这个系统中进行了两个额外的GR测试,包括强自引力物体的自旋进动。我们限制脉冲星偏振模型的相对论处理和测量脉冲星的光束分数,与人口的中子星和预期的中子星合并率的影响。
2019-09-13 astro-ph.HE
Radio Pulsars: The Neutron Star Population & Fundamental Physics
射电望远镜是一个独特的实验室,用于广泛的物理学和天体物理学。了解它们是如何被创造出来的,它们是如何进化的,以及我们在银河系中的什么地方找到它们,无论有没有双星伴星,都是恒星和双星进化理论的高度限制。脉冲星与最近发现的各种明显不同类别的中子星之间的关系是一个有趣的现代天体物理学难题,我们将在本综述的第一部分进行讨论。射电望远镜也因允许我们在基本层面上探索自然规律而闻名。它们充当精确的宇宙时钟,当与伴星在一个双星系统中时,为引力的精确测试提供了不可或缺的场所。射电望远镜在基础物理学中的不同应用将在第二部分讨论。最后,我们要提到新发现的一类天体,即快速射电暴,它可能与射电暴或中子星有关,也可能无关,但它们是在对后者的观测中发现的。
2016-02-24 astro-ph.HE
Evidence for magnetospheric effects on the radiation of radio pulsars
我们已经进行了最大的调查,迄今为止的起源阶段解决,明显RM变化的极化信号的射电望远镜。从一个样本的98颗星的基础上,在1.4 GHz的观测与帕克斯射电望远镜,我们仔细量化的测量RM的系统和统计误差。共有42个样品显示出显著的相位分辨RM变化。我们表明,磁层和散射效应可以导致这些明显的变化。有一个明确的复杂的配置文件之间的相关性和RM的变化程度,除了从法拉第定律的偏差。因此,我们得出结论,散射不能是RM变化的唯一原因,并显示磁层效应占主导地位的明确的例子。如果有足够的信噪比,这种效应很可能会出现在所有的无线电发射机中。这些特征提供了一个工具,以探测无线电发射通过磁层的传播。
2018-11-30 astro-ph.HE
Fundamental Physics with Radio Millisecond Pulsars
本文综述了利用毫秒射电望远镜测量脉冲星系统的引力和本征基本参数的研究现状和发展方向。正如下面所讨论的,这样的测量继续对可行的核过程产生高影响的约束,这些核过程控制着理论上难以捉摸的中子星内部,并对广义相对论在极端环境中的有效性施加了最严格的限制。正在进行的和计划中的脉冲星定时测量为测量致密天体质量和轨道中新的广义相对论变化提供了最大的机会。
2019-03-19 astro-ph.HE
Radio Emission from Pulsar Wind Nebulae without Surrounding Supernova Ejecta: Application to FRB 121102
本文提出了一种新的设想:一颗快速旋转的强磁化脉冲星在周围没有任何超新星喷发物的情况下,通过某种机制反复产生快速射电暴(FRB),同时脉冲星产生的超相对论电子/正电子对风扫过周围稠密的星际介质,形成非相对论脉冲星风星云(PWN).我们表明,从这样的PWN的同步辐射无线电发射是明亮的,足以占最近发现的持续无线电源与重复FRB 121102在合理的范围内的模型参数。此外,我们的PWN方案是一致的,从四年中观察到的所有重复爆发推断的分散措施的非演变。
2017-03-21 astro-ph.HE
Radio emission from high-mass binaries with non-accreting pulsars
拥有非吸积脉冲星的双星系统是有效的非热辐射源,从无线电到伽马射线。这种宽带辐射被认为来自伴星和脉冲星风碰撞的区域。这种震源类型的典型例子是PSR B1259 $-$ 63。高能辐射探测的是二元尺度的激波结构,而射电辐射则产生于系统之外,在受冲击的恒星风和脉冲星风可能由于流体动力学不稳定性而混合的区域。理解冲击流的演化强烈依赖于低能辐射的适当表征。我们已经进行了数值计算的无线电发射产生的高质量的双星托管一个年轻的脉冲星。采用处方的系统中的冲击流和非热粒子注入,我们已经产生了合成的无线电发射图,可以与观测进行比较。初步结果表明,发射的整体流量应该是相当缓慢的,与脉冲星风磁化在冲击高于孤立的脉冲星。
2011-03-15 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
A renewed search for radio emission from the variable $γ$-ray pulsar PSR J2021$+$4026
本文利用档案数据在1.5 GHz首次搜寻变γ射线脉冲星 PSR J2021+4026 的射电辐射,未发现周期性辐射及单脉冲现象证据,并给出了流量密度上限,最后结合脉冲星自转突变等现象讨论了其跃迁行为。
2023-05-11 astro-ph.HE
Searching for radio pulses from radio-quiet gamma-ray pulsars with FAST
本研究利用FAST在1250 MHz对22颗射电噪伽马射线脉冲星搜寻,探测到PSR J1813$-$1246的脉冲信号,其余21个源未探测到射电辐射,为研究暗弱脉冲星与亮脉冲星的差异提供了可能。
2025-06-12 astro-ph.HE
Polarimetry of 600 pulsars from observations at 1.4 GHz with the Parkes radio telescope
在过去的13年里,帕克斯射电望远镜使用具有高时间和频率分辨率以及斯托克斯记录能力的数字滤波器组后端观测了大量的射电星。在这里,我们使用档案数据,目前的偏振数据在1.4 GHz的观测频率为600个恒星的自旋周期范围从0.036到8.5秒。我们简要地评论了一些数据的统计意义,并强调了高和低自旋能量的类星体之间的差异。所有600个卫星的数据集、图像和属性表都在CSIRO维护的公共数据档案中提供。
2017-11-28 astro-ph.HE
Modelling the thermal absorption and radio spectra of the binary pulsar B1259-63
本文给出了与Be星LS 2883组成双星系统的脉冲星PSR B1259-63的射电频谱演化和色散测度变化的模拟结果。我们基于我们的模型的假设,所观察到的光谱的变化是由热自由吸收发生在脉冲星周围。我们再现了观测到的脉冲星光谱形状,以检查LS 2883的恒星风和赤道盘对脉冲星辐射的影响。通过对脉冲星射电辐射及其自由-自由吸收的模拟,揭示了星风和LS 2883赤道盘对PSR B1259-63射电谱形状的影响,为脉冲星的吉赫兹峰谱现象与其封闭环境之间的联系提供了证据。此外,我们补充我们的模型与外部吸收介质,这导致模拟和观测数据之间的良好协议。
2018-09-15 astro-ph.HE
Gaussian mixture model and population synthesis of radio pulsars
最近,Lee等人使用高斯混合模型(GMM)来研究射电脉冲星的星族。在P-dotP平面上的正态分布中,他们发现了四个簇。我们进一步发展这种方法,并将其应用于不同的合成脉冲星种群,以确定该方法是否可以有效地选择物理上不同的源组。我们检查了几种初始条件的组合,以及脉冲星演化和选择效应的模型。我们发现,在快速发展的对象的情况下,GMM是过度敏感的参数变化,不产生稳定的结果。我们的结论是,该方法并没有太多的帮助,以确定不同的初始参数或/和进化路径的子种群。由于同样的原因,GMM不能有效地区分正常射电望远镜的理论布居合成模型。
2013-06-24 astro-ph.HE
The second decametre pulsar census at UTR-2 radio telescope
本文介绍了UTR-2射电望远镜第二次十米波范围天体普查的结果。在过去的十年中,世界上发现的邻近射电星的数量翻了一番,这使得从新发现的源中寻找低频无线电发射变得迫切。为了提高普查的敏感性,与2010-2013年第一次普查相比,整合时间增加了一倍。结果,探测到了20颗恒星的十米射电辐射,得到了它们的流量密度和脉冲形状。对10颗恒星的色散量和8颗恒星的自转周期进行了修正。在十米波段,对几种散射体的散射时间常数和半高宽进行了估算。还估算了102个尚未探测到的类星体的通量密度上限。
2021-11-26 astro-ph.HE
Radio Pulsars
在1967年发现射电望远镜近50年后,我们对这些天体的了解仍然不完整。一方面,在几年之内,人们已经清楚地认识到,中子星的旋转产生了极其稳定的无线电脉冲序列,旋转的动能提供了能量的储存,而电磁场则是制动机制。另一方面,关于相干无线电发射或电磁能转换为粒子能的机制还没有达成共识。在这篇综述中,我们报告的三个方面的脉冲星结构,最近的进展:自洽理论的磁层的倾斜磁转子;的位置,几何形状和光学的无线电发射;和演化的自旋和磁轴之间的角度。这使我们能够在理解脉冲星活动的物理本质方面迈出下一步。
2015-06-25 astro-ph.HE
A Search for Pulsars in Steep Spectrum Radio Sources
我们报告的时域搜索44陡频谱无线电源最初确定从最近的成像调查的pupiars。使用Ooty射电望远镜在327 MHz进行时域搜索,并使用半相干去色散方案,即使在亚毫秒周期内也保持灵敏度,直到相当高的色散措施。我们讨论了这些陡谱源的性质,并认为在我们的样本中的大多数源应该是恒星或一个新的类别的银河系源。几种可能性,可能会阻碍检测这些来源的恒星,包括高散射或旋转和磁轴的对齐,详细讨论,我们建议非常规的搜索方法,以进一步探讨这些可能性。
2018-07-22 astro-ph.HE
A transient, flat spectrum radio pulsar near the Galactic centre
最近的研究表明,高磁化中子星(“磁星”)的X射线发射太亮,无法由旋转能量提供能量,与普通的射电望远镜之间可能存在联系。除了磁星SGR J 1745 -2900之外,银河系中心区域的一颗射电巨星PSR J 1746 -2850也具有时间特性,意味着它有着巨大的磁场强度和年轻的年龄,以及平坦的频谱。所有特征都与罕见的、短暂的、无线电响亮的磁星相似。使用几个深非检测从文献和两个新的检测,我们表明,这颗脉冲星也是瞬态的无线电。谱的平坦和振幅变率与3颗高磁场强度射电星的光变曲线和谱指数不一致。我们进一步使用在过去15年中GC的频繁,深入的档案成像观测,以排除可能的X射线爆发的光度超过旋转自旋下降率。这个来源,要么是一个没有任何检测到X射线对应物的瞬变磁星,要么是一个年轻的、强磁化的射电脉冲星,产生类似磁星的射电辐射,进一步模糊了这两个类别之间的界限。我们讨论了这个对象的无线电发射机制在磁星和恒星和紧凑的物体形成的GC的影响。
2017-03-07 astro-ph.HE
Physics of radio emission in the long-period pulsars
最近Agar等人对长周期脉冲星J 0250 +5854的脉宽W50的多频测量提供了一个独特的视角,因为它的极帽半径很小。W50的频率依赖性可以简单地理解为在无线电发射间隔期间发射等离子体保持在加速下的结果。这在离子和质子的等离子体中是可能的,但在高多重性的电子-正电子对中是不可能的。一般脉冲星人口的脉冲轮廓模型的扩展被认为是简要的。
2021-12-01 astro-ph.HE
Curvature-drift instability fails to generate pulsar radio emission
曲率漂移不稳定性一直被认为是脉冲星射电辐射的一种可行机制。我们重新考虑了这一机制,找到了一个明确的解决方案,描述传播的短波电磁波在等离子体流沿弯曲的磁场线。我们发现,即使波可以被放大,放大因子仍然非常接近于1,因此这种机制是无法产生高亮度温度的发射从初始弱波动。
2010-08-29 astro-ph.HE
The Thousand-Pulsar-Array programme on MeerKAT XV: A comparison of the radio emission properties of slow and millisecond pulsars
本研究利用MeerKAT望远镜MeerTime项目数据,对比慢脉冲星与毫秒脉冲星的射电辐射特性,发现二者谱形、轮廓宽度-周期关系及偏振特性相似,经标度修正后的内禀光度无显著差异,支持二者具有共同辐射物理机制。
2024-07-09 astro-ph.HE
Geometric modelling of radio and gamma-ray light curves of 6 Fermi LAT pulsars
费米大面积望远镜(LAT)最近报道了从6个年轻的恒星(J 0631 +1036,J 0659 +1414,J 0742 -2822,J1420-6048,J1509-5850和J1718-3825)探测到脉冲伽马射线,所有这些恒星都表现出单峰脉冲轮廓(Weltevrede等人,2010年)。高质量的无线电极化数据也可用于5个这样的卫星,允许推导其观测几何的约束。我们获得独立的约束,这些脉冲星的观察几何形状,通过使用几何脉冲星发射代码模型的费米LAT和无线电光变曲线。我们发现磁倾角和观察者角度α和zeta的拟合度通常误差为~ 5度。我们的结果与Weltevrede等人(2010)的结果基本一致,尽管我们在某些情况下确实发现了差异。我们的模型最终可以提供一个框架,以限制无线电发射高度。
2011-05-20 astro-ph.HE
Radio pulsars -- two old questions (in blessed memory of Ya.N.Istomin)
本文探讨了射电脉冲星理论中两个未解问题:通过中间脉冲脉冲星的存在证明磁轴与自转轴间所有倾角均可实现,以及利用次级等离子体产生机制解释PPdot-diagram上死亡线的断裂现象。
2025-02-03 astro-ph.HE
Known Pulsars Identified in the GMRT 150 MHz All-Sky Survey
我们使用了150兆赫射电连续巡天(TGSS ADR)的巨型米波射电望远镜(GMRT),以寻找相位平均发射到所有本地化良好的射电天文台以北的-53度December。我们检测到200个具有高置信度(>=5-sigma)的恒星,另有88个恒星处于较暗的水平。我们发现,我们的大多数识别可能来自于超新星,除了一小部分测量的通量密度被相关的超新星或脉冲星风星云,或球状星团混淆。我们调查的150 MHz的样品的无线电特性,我们发现了一个非常高的伽玛射线二进制毫秒星非常陡峭的光谱指数。我们还注意到GMRT和LOFAR脉冲星样本之间的测量通量密度的差异,这表明LOFAR脉冲星样本的通量密度标度可能是错误的约2倍。我们对30个定位良好的伽马射线,无线电安静的卫星进行了单独的搜索,以检测无线电波束在较低频率下进入视线的扩大。没有陡峭的光谱发射被检测到,无论是对个别的光谱或在所有30个图像的加权堆栈。
2016-06-01 astro-ph.HE
Studying the Milky Way Pulsar Population with Cosmic-Ray Leptons
最近对能量从1 GeV到5 TeV的宇宙射线电子和正电子谱的测量,以及对脉冲星风星云的无线电、X射线和广泛的伽马射线观测表明,脉冲星是高能宇宙射线电子和正电子的重要来源。在这里,我们计算本地宇宙射线$e^\pm$能量谱从考虑模型(a)的分布的恒星自旋下降属性;(b)宇宙射线源光谱;和(c)宇宙射线传播的物理。然后,我们使用AMS-02,CALET和DAMPE测量的宇宙射线通量来约束脉冲星和宇宙射线传播模型的空间,特别是,本地宇宙射线扩散和能量损失,脉冲星的能量损失的时间依赖性,和注入的$e^{\pm}$光谱。我们发现,较低的估计本地$e^{\pm}$能量损失是不一致的数据。我们还发现,脉冲星制动指数为2.5或更少的源年龄超过10 kyr是强烈不赞成。此外,宇宙射线的数据是一致的$e^{\pm}$注入光谱特性和初始自旋下降功率的分布与广泛的假设。在能量超过TeV时,我们发现双光子双星可以很容易地解释观测到的$e^{+} + e^{-}$光谱斜率的变化。这些结论是有效的,只要在能量为$\gtrsim100$ GeV的观测到的宇宙线$e^\pm$中,有双星贡献$\gtrsim10\%$。
2018-07-13 astro-ph.HE hep-ph
Observing Signals of Spectral Features in the Cosmic-Ray Positrons and Electrons from Milky Way Pulsars
阿尔法磁谱仪(AMS-02)对电子和正电子宇宙射线通量以及正电子分数谱进行了前所未有的精确测量。在较高的能量下,作为高能局域辐射源的辐射源可能对两种宇宙射线都有贡献。源总体的离散性可以导致正电子分数测量以及相应的电子和正电子谱两者的特征。对于后者,它们在能量上是一致的,并且与粒子暗物质的平滑光谱的预测相反。在这项工作中,使用图书馆的脉冲星人口模型的本地部分的银河系,我们进行宇宙射线正电子分数的功率谱分析。我们还开发了一种技术来交叉相关的电子和正电子通量。我们表明,这两种分析,可用于搜索统计的存在下,宇宙射线数据的光谱摆动。对于我们的脉冲星模拟的很大一部分,这些技术已经足够敏感,可以在常规噪声之上给出这些特征存在的信号,即将到来的观测使它们更加敏感。最后,通过交叉关联AMS-02电子和正电子光谱,我们发现了一个有趣的第一个暗示,它们之间的正相关性,一个人口的本地天文学家所期望的那种。
2022-11-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph