A Coherent Timing Solution for the Nearby, Thermally Emitting Isolated Neutron Star RX J0420.0-5022
我们提出了一个相位相干定时解决方案RX J0420.0-5022，最冷的（kT=45 eV）和最快的自旋（P=3.45 s）的七个所谓的孤立中子星（INS）。使用2010-2011年XMM-牛顿航天器的14次观测，我们能够测量自旋下降速率nudot=（-2.3+/-0.2）e-15 Hz/s（Pdot=（2.8+/-0.3）e-14 s/s），由此我们推断偶极磁场为1.0e13 G。有了合理的信心，我们能够将时间解决方案扩展到2002年和2003年的XMM-牛顿档案，给出了相同的解决方案，但精度要高得多。这使RX J 0420具有INS中最低的偶极磁场。我们的光谱学并没有证实在早期观测中暗示的0.3千电子伏的宽吸收特征，尽管在该能量附近的背景扣除的困难使得结论变得困难。有了这个，所有6个已经确认周期性的INS现在都已经从相干解决方案中限制了自旋下降。现在看来，证明INS与旋转动力天体有质的不同的证据似乎是有力的，可能的结论是，它们的特征年龄系统地比它们的真实年龄更老，因为它们的场已经衰减。磁场衰变也可能导致它们比相同（真实）年龄的恒星更热。
2011-09-09 astro-ph.HE
Radio Forensics Could Unmask Nearby Off-axis Gamma-ray Bursts
对中子星合并双星GW170817的γ射线暴（GRB）170817A的多信使观测表明，在与γ射线暴喷流轴成较大角度的位置上，可以观测到低能$γ$射线辐射。如果这种结构性发射是典型的，那么目前已知的没有距离测量的短伽玛暴样本可能包含多个附近的离轴事件，其延迟的余辉可能没有被检测到。这些附近的中子星合并可能会产生泄漏的无线电耀斑，在伽马射线暴发射后几年达到峰值，仍然可以观察到。在这里，我们表明，几个短的伽玛暴观测到的尼尔Gehrels \textit{Swift}卫星上的突发警报望远镜（BAT），没有确定的余辉，没有距离测量，可能与无线电耀斑检测敏感的厘米波长无线电设施，如卡尔G。Jansky甚大阵。我们还研究了光学后续观测已经进行了这些事件，并发现附近的GW170817一样kilonova被排除只有三分之一。
2019-03-10 astro-ph.HE
Proposed searches for candidate sources of gravitational waves in a nearby core-collapse supernova survey
高能核心坍缩超新星（CC-SNe）中中子星和黑洞形成过程中的引力波爆发是LIGO-Virgo和KAGRA的潜在兴趣。使用中等大小的望远镜很容易发现附近的事件。如果在引力波中产生高能输出的部分超过1%，CC-SNe与中子星和黑洞的合并是有竞争力的。这个机会促使世宗大学设计了一个新的核心塌陷超新星调查（SUCCESS），为后续搜索引力波提供触发器。它基于76厘米世宗大学望远镜（SUT），每周监测附近的恒星形成星系，即，M51，M81-M82和蓝矮星星系，来自统一的邻近星系目录，预计每年产生几百个。光学光变曲线将通过宽带时间切片匹配滤波来解析引力波探测器的真实起始时间。
2015-08-31 astro-ph.HE
Constraining the Spin-down of the Nearby Isolated Neutron Star RX J2143.0+0654
对附近孤立中子星（INS）的磁场估计有助于限制中子星的星族特征和它们特有的X射线谱的性质。从RX J2143.0+0654的一系列XMM-牛顿观测中，我们测量到-4.6e-16 +/- 2.0e-16 Hz/s的自旋下降速率。虽然这不允许对偶极子磁场强度进行确定性测量，但排除了> 1 e14 G的场，例如从0.75 keV处的光谱吸收特征推断出的场。相反，该领域是最有可能的2 e13 G左右，非常相似的其他INS。我们不仅认为，这种相似性最有可能反映了磁场衰减对这个人口的影响，但也讨论了一个更投机的可能性，它的结果从特殊的条件下的中子星表面。我们没有发现光谱变异性高于~2%水平的证据。我们确认存在的0.75千电子伏的功能发现较早，并找到一个额外的吸收功能在0.4千电子伏的初步证据。
2009-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Axion Emission Can Explain a New Hard $X$-ray Excess from Nearby Isolated Neutron Stars
轴子可能在中子星（NS）的核心内产生，由于它们与物质的微弱相互作用而逃离恒星，随后在恒星周围的磁场中转化为X射线。我们表明，最近发现的过量的硬X射线发射在2 - 8千电子伏的能量范围内，从附近的宏伟的七个孤立的NS可以解释这种发射机制。这些NS是独特的，因为它们以前被预期仅在约100 eV的温度下从热表面发射产生UV和软X射线带中的可观察通量。目前还没有传统的天体物理学对壮丽七硬X射线过剩的解释。我们表明，硬X射线过剩可以一致地解释为一个轴子状粒子的质量$m_a \lesssim 2 \times 10^{-5}$ eV和$g_{aγγ} \times g_{ann} \in (2 \times 10^{-21}, 10^{-18})$ GeV $^{-1}$在95\%的置信度，占统计和理论的不确定性，其中$g_{aγγ}$（$g_{ann}$）是轴子光子（轴子中子）耦合常数。
2021-03-01 astro-ph.HE hep-ph
Hard X-ray Excess from the Magnificent Seven Neutron Stars
我们报告了两颗邻近的孤立中子星RX J1856.6-3754和RX J0420.0-5022在2-8 keV能量范围内的显著硬X射线过剩。这些中子星先前在软X射线中被观察到在~100 eV的温度下具有接近热光谱，这被认为是来自温暖的中子星表面。我们发现非平凡的硬X射线光谱远高于热表面的预测与档案数据从XMM-牛顿和钱德拉X射线望远镜。我们分析了可能产生这种虚假信号的系统效应，例如附近的X射线点源和软X射线的堆积，但我们发现硬X射线过量对这些系统是鲁棒的。我们还研究了中子星硬X射线发射的可能来源，并没有找到令人满意的解释与已知的机制，这表明一个新的X射线发射源在发挥作用。我们没有从其他五颗孤立的壮丽七中子星中发现高显著性的硬X射线过剩。
2020-11-15 astro-ph.HE
Search of nearby resolved neutron stars among optical sources
本文在Gaia DR3光学源中通过测光、视差和颜色筛选搜寻邻近已分辨中子星，结合多波段星表交叉证认发现若干X射线、紫外、射电候选对应体及幂律谱源，为探测邻近中子星和引力波辐射提供候选样本。
2023-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
How would a nearby kilonova look on camera?
Kilonovae是两颗中子星合并后产生的宇宙光学闪光。虽然千诺瓦的典型辐射通量可以高达$10^{34}$ \，W，但它们通常发生在宇宙学距离上，需要米级或更大的望远镜进行观测。在这里，我们将探讨如何从地球看起来像一个千诺瓦如果它发生在太阳系的后院，1000光年从地球。在宇宙学尺度上，这是一个很小的距离，预计每1亿年只有一次中子星合并发生在如此近的地方。虽然人类可能只会在更远的距离看到千新星，但展示这样一个附近的事件在相机上的外观可以帮助可视化这些事件，并展示它们独特的光谱演变。
2019-05-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
On the hosts of neutron star mergers in the nearby Universe
本研究通过构建符合观测约束的模型星系样本，探究中子星并合延迟时间分布的观测代理指标，发现寄主星系当前恒星形成活动是有效代理，且短伽马射线暴观测数据支持至少40%的并合发生在1亿年内的结论。
2023-04-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Smoking Guns Of Short Hard Gamma Ray Bursts
伽马射线短硬爆（SHB）的X射线余辉提供了令人信服的证据表明，SHB是由高度相对论性喷流产生的，这些喷流是在中子星合并和/或低质量X射线双星中中子星的质量吸积过程中产生的旋转动力毫秒双星。通过引力波探测相对较近的Ligo-Virgo中子星并合，以及随后的离轴较远的短GRB或具有类MSP光变曲线的SHB的孤馀辉，将毫无疑问地证实SHB的中子星并合起源。
2017-10-15 astro-ph.HE
Statistical ages and the cooling rate of X-ray dim isolated neutron stars
中子星的冷却理论通过与双星系统中热发射孤立中子星和吸积中子星的观测结果的比较得到了证实。这种分析的一个重要因素是对象的年龄，通常从自旋下降历史中获得。如果物体的磁场随时间发生明显变化，那么这个年龄是高度不确定的。其他的年龄估算方法，如超新星遗迹年龄和运动学年龄，只适用于极少数的中子星。我们对附近孤立的热辐射体进行了总体综合研究，并从这些天体的观测光度函数中统计获得了它们的年龄。我们认为，一个更敏感的盲目扫描的星系盘与即将到来的太空望远镜可以帮助限制年龄更高的精度。
2013-08-12 astro-ph.HE
Measuring neutron-star ellipticity with measurements of the stochastic gravitational-wave background
在LIGO和Virgo等探测器的分析波段中，银河系中子星是一个很有前途的引力波源。以前对来自中子星的引力波的研究主要集中在探测单个中子星上，这些中子星要么是附近的，要么是高度非球形的。在这里，我们考虑的随机引力波信号所产生的星系中子星的合奏。使用人口合成模型，我们估计当前和计划的引力波观测站的平均中子星椭圆率$ε$作为带内银河系中子星$N_\text{tot}$的数量的函数的单西格玛灵敏度。对于$N_\text{tot}\approx 53000$的合理情况，假设初始LIGO探测器共定位一年的观测时间，我们发现它是$σ_ε=2.1\times10^{-7}$，这与附近一些中子星的当前边界相当。(The目前最好的$95\%$上限是$ε\lesssim7\times10^{-8}.$）目前还不清楚高级LIGO是否可以使用空间分离的探测器来显著提高这种灵敏度。对于建议的爱因斯坦望远镜，我们估计，$σε=5.6\times10^{-10}$。最后，我们表明，随机测量可以结合测量单个中子星，以估计带内银河系中子星的数量。这样，随机引力波的测量为研究银河系中子星提供了一个补充工具。
2014-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Black Holes and Neutron Stars in Nearby Galaxies: Insights from NuSTAR
邻近星系的巡天观测长期以来都是根据其施主恒星的质量类别（高质量和低质量）来分类X射线双星（XRB）。NuSTAR天文台提供E $>10$ keV的成像数据，使人们能够按照致密天体类型（中子星或黑洞）对河外XRB进行分类。我们分析了NuSTAR/Chandra/XMM-牛顿观测从NuSTAR选择的12个星系的样本在5百万秒差距具有恒星质量（$M_{\star}$）$10^{7-11}$ $M_{\odot}$和恒星形成率（SFR）$\approx0.01-15$ $M_{\odot}$ yr $^{-1}$。我们检测了128个NuSTAR源，灵敏度为$\approx10^{38}$ erg s $^{-1}$。使用NuSTAR颜色-强度和颜色-颜色图，我们将这些源中的43个分类为候选NS，47个分类为候选BH。我们进一步细分BH的吸积状态（软，中间和硬）和NS弱（Z/环礁）和强（吸积脉冲星）磁场。以8个正常星系（银河系型）为样本，确定了4-25和12-25 keV能带的SFR与星系X射线点源光度的关系。我们还约束星系X射线点源光度使用的关系$L_{\rm{X}}=αM_{\star}+β\text{SFR}$，发现与以前的工作协议。4-25和12-25 keV能带中所有源的XLF与高质量XRB的$α=1.6$斜率相匹配。我们发现，NS XLF表明在爱丁顿极限开始下降的1.4 $M_{…
2018-08-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detectability of Nearby Binary Neutron Stars with Future sub-mHz Gravitational Wave Missions
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文学院）；Institute for Gravitational Wave Astronomy, Henan Academy of Sciences（河南省科学院引力波天文研究院）
本文基于双中子星的模拟数据，评估未来亚毫赫兹引力波探测器对近邻双中子星的探测能力，发现LISAmax、Folkner和eASTROD在不同频率下对高偏心率系统有不同探测优势，且部分候选源如J0737-3039可能达到高信噪比。
2026-03-17 astro-ph.HE gr-qc
Magnetar fraction in Core-Collapse Supernovae
Institute of Space Sciences (ICE), CSIC（空间科学研究所，西班牙国家研究委员会）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚太空研究院）；ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；Department of Physics, Royal Holloway, University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院物理系）
研究通过脉冲星人口合成确定核心坍缩超新星中磁星的比例，发现磁星占中子星人口约50%。
2026-01-22 astro-ph.HE
Population synthesis of neutron star X-ray binaries associated with supernova remnants
中子星X射线双星（NS XRB）是与超新星遗迹（SNRs）有关的最年轻的X射线双星，它可以为研究X射线双星的早期演化和中子星的形成性质提供重要信息。有越来越多的NS XRB被发现藏匿在我们和附近星系的SNR中。在这项工作中，我们进行二进制人口合成计算，以模拟人口的NS XRB与SNR为不同类型的同伴，包括罗氏瓣过度填充主序星，Be星和超巨星。我们估计了它们的出生率，并给出了每种伴星的轨道参数和伴星质量的分布。我们的计算表明，它们中的大多数是Be X射线双星（BeXRB）和一些BeXRB预计将与银河系型星系中的SNRs。
2021-07-20 astro-ph.HE
Neutron stars - thermal emitters
将理论模型与对中子星发射的热辐射的观测相对照，是理解中子星内部超致密物质和外层致密磁化等离子体性质的最重要方法之一。本文综述了强磁化中子星表面层热辐射的理论和观测数据的主要性质。特别是，我们专注于附近的来源，其中一个明确的热成分已被检测到，而不被其他排放过程（磁层，吸积，星云）的污染。我们还讨论了强磁化中子星光谱形成的现代理论模型在观测到的热辐射天体中的应用。
2015-12-24 astro-ph.HE
CHIME/FRB/Pulsar discovery of a nearby long period radio transient with a timing glitch
本文使用 CHIME 望远镜发现周期 421 秒的邻近长周期射电暂现源 CHIME J0630+25，证实其为具有星历突变和磁星级磁场的孤立中子星，且距离仅约 170 pc。
2025-08-07 astro-ph.HE
NICER X-ray Observations of Seven Nearby Rotation-Powered Millisecond Pulsars
NICER观测了几个旋转动力毫秒脉冲星，以寻找或确认X射线脉动的存在。当这些脉动呈宽波和正弦形时，可能表明热极帽在中子星表面的磁极上的热辐射。我们报告了目标样本中7个样本中5个样本的X射线脉动的置信检测（背景滤波后的$\ge4.7σ$）：PSR J 0614 -3329、PSR J 0636 +5129、PSR J 0751 +1807、PSR J1012+5307和PSR J2241-5236，而PSR J1552+5437和PSR J1744-1134仍未检测到。其中，仅PSR J 0751 +1807和PSR J1012+5307先前在XMM-牛顿数据中分别在1.7 $σ$和近3 $σ$置信水平下检测到脉动。所有探测到的源都表现出宽的正弦脉冲，这是表面热辐射的指示。因此，这些MSP是未来X射线观测的有前途的目标，旨在约束中子星质量半径关系和致密物质状态方程，使用详细的脉冲轮廓建模。此外，我们发现，三个检测到的毫秒双星表现出显着的相位之间的X射线和无线电脉冲的偏移。
2019-12-12 astro-ph.HE
High-Resolution X-ray Imaging Studies of Neutron Stars, Pulsar Wind Nebulae and Supernova Remnants
超新星遗迹是与天体物理学许多领域相关的附近实验室，从恒星和星系演化到极端天体物理学和宇宙中重元素的形成。钱德拉X射线任务使得在亚弧秒尺度上研究SNR及其致密恒星残余物方面取得了巨大的飞跃。然而，这样的高分辨率成像研究大多局限于附近和/或相对明亮的物体。毫无疑问，我们错过了大量的人口，特别是在外部星系。在我们自己的银河系中，我们面临着与中子星的多样性、反冲、相对论风以及这些物体与宿主环境相互作用和影响的方式有关的新的基本问题。在本白皮书中，我们强调了未来X射线任务（如拟议的AXIS探头）将实现的一些突破，这些任务配备了亚弧秒成像分辨率和一个数量级的灵敏度改进。
2019-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Smoking Guns Of Neutron Stars Mergers
在引力波（GW）中探测到的第一个中子星合并（NSM），即GW 170817 A之后的短硬伽马射线暴（SHB）170817 A，毫无疑问地表明NSM产生了波束SHB。它的低光度和其他不同于普通SHB的性质被预测的伽马射线暴的炮弹模型。低光度（LL）SHB主要是在离轴很远的地方观察到的普通SHB。它们主要是由附近的非市场管理者生产的。由于光束，大多数的NSM，包括那些在目前的Ligo-Virgo视界内的NSM，都会产生SHB，其中大部分是从地球上看不见的。但是，它们的脉冲星风星云由残余中子星的自旋提供动力，产生了具有普遍时间形状的早期各向同性余辉。NSM的这支冒烟的枪是可以检测到的，而不依赖于SHB是可见的，还是因为被光束射走而从地球上看不见。
2018-11-10 astro-ph.HE
Discovery of a strongly phase-variable spectral feature in the isolated neutron star RX J0720.4-3125
我们发现了一个强相变吸收功能的X射线光谱附近，热发射，孤立的中子星RX J0720.4-3125。在2000年5月至2012年9月期间的20次XMM-牛顿观测中，通过执行详细的相位分辨光谱法检测到了吸收线。这个特徴的能量约为750 eV，等效宽度约为30 eV，并且只有约20%的脉冲星旋转才能被探测到。在观测所涵盖的时间跨度内，吸收特征似乎是稳定的。考虑到它对脉冲星旋转相位的强烈依赖和它的窄宽度，一个合理的解释是在非常接近中子星表面的受限磁结构中的共振质子回旋吸收/散射。在这样的磁回路中推断的场为B_loop ~ 2 x 10^{14} G，比表面偶极磁场高~7倍。
2015-06-13 astro-ph.HE
On the Spin Period of the Neutron Star in the Ultraluminous X-Ray Source M51 ULX-8
最近在附近星系以及我们自己的星系中发现了超亮X射线源（ULX）家族的几个成员的周期性脉动，揭示了吸积致密物体的性质。无论是否观测到脉动，目前认为是中子星而不是黑洞为大量ULX提供了动力。在ULX的X射线光谱中探测到回旋吸收线，提供了一种将致密物体识别为中子星的替代方法。在非脉动ULX中，已经报道了在M51 ULX-8的光谱中存在回旋共振散射特征（CRSF）。在目前的工作中，在M51 ULX-8的中子星表面上的磁场强度推断从所观察到的CRSF的能量，以估计在X射线发射的聚束分数，更重要的是难以捉摸的中子星自旋周期的可观测范围，希望在不久的将来发现的空间任务。
2022-01-12 astro-ph.HE
A hyper flare of a weeks-old magnetar born from a binary-neutron-star merger
磁星是一群孤立的中子星，具有$\sim 10^{14}-10^{15}$ G的超强磁场，已被越来越多地接受来解释各种天体物理瞬变。一颗初生的毫秒周期磁星可以释放其自旋下降的能量，并为明亮的光源提供动力，如伽马射线暴（GRB）及其随后的X射线平台，超级发光超新星（SLSNe）和快速X射线瞬变，如CDF-S XT-2。在银河系内观测到年龄为$10^3-10^4$年的磁星，它们被发现以巨大耀斑和重复的软$γ$射线或硬X射线爆发以及偶尔的快速射电暴（FRB）的形式为各种瞬变提供能量。磁星巨耀斑也被探测到是来自附近星系的伪装的短伽马射线暴。在这里，我们报告的识别伽玛射线暴作为超耀斑的磁星在附近的星系。超耀斑的亮度大约是典型的磁星巨星耀斑的一千倍。在衰减光变曲线中检测到显著的$\sim 80$毫秒周期。将这一时期解释为旋转周期，并考虑到年轻磁星典型的磁场强度，磁星的年龄被限制为只有几周。在事件发生前几周，既没有探测到（超亮）超新星，也没有探测到伽马射线暴，这进一步限制了磁星可能是由两颗中子星的离轴合并事件产生的。我们的发现弥合了假设的毫秒磁星和观测到的银河系磁星之间的差距，并指向一个更广泛的磁星供电的伽马射线瞬变通道。
2022-05-16 astro-ph.HE
Neutron Stars as a Probe of Cosmic Neutrino Background
本研究探讨了宇宙中微子背景（CνB）与致密中子物质相干散射导致中子星（NS）额外冷却的机制，发现该冷却仅在存在大过密度时高效，并指出其可用于约束短尺度上的过密度及评估新物理场景的影响。
2025-04-07 astro-ph.HE hep-ph
Ultra-luminous X-ray sources as neutron stars propelling and accreting at super-critical rates in high-mass X-ray binaries
超亮X射线源（ULX）是位于附近星系中的非核点源，其亮度远远超过恒星质量天体的爱丁顿极限。脉动ULXs（PULXs）的发现使人们认识到，尽管大多数ULXs缺乏相干脉动，但其中一部分可能是在高质量X射线双星（HMXB）中吸积中子星。一些HMXB的最早阶段可能存在快速旋转的中子星，它们将大质量伴星转移的物质推出来。中子星磁层传递到吸积盘的自旋下降功率在这个阶段可以远远超过爱丁顿光度和系统出现作为一个非脉动ULX。在这张图片中，PULXs看起来像非脉动ULXs的超临界质量增长后代。我们提出了这种演化的情况下，自洽模型的磁层磁盘相互作用，并讨论了我们的结果的自旋和磁场的中子星的影响。
2018-12-13 astro-ph.HE
Interpreting GRB170817A as a giant flare from a jet-less double neutron-star merger
我们发现GRB 170817 A和GW 170817之间的延迟与离轴相对论性喷流的去束发射是不相容的。即时发射和随后的无线电和X射线观测可以在类似巨型耀斑的情况下进行解释，这是由磁流体动力学放大产生的超强磁场驱动的相对论外流的结果，在合并的祖双中子星双星期间。在这样的图像中，数据表明外流必须具有陡峭的速度剖面，具有相对快的尾部延伸到Gamma~8。由于发射这种外流的条件是相当普遍的，并且速度剖面的存在是加速过程的自然期望，大多数中子星双星合并应该具有这种准各向同性的硬X射线发射分量，这可以成为发现与相对较近的引力波事件相关的额外千新星的强有力的指导。
2018-08-27 astro-ph.HE
A New Likely Redback Millisecond Pulsar Binary with a Massive Neutron Star: 4FGL J2333.1--5527
我们发现了一颗可能与\emph{Fermi} $γ$射线源4FGL J2333.1--5527有关的红背毫秒脉冲双星。利用SOAR望远镜的光学光度和光谱观测，我们确定了一个低质量的，主序列般的同伴在6.9小时，高度倾斜的轨道周围的一个可疑的大质量中子星主要。档案XMM-牛顿X射线观测表明，该系统具有硬幂律谱$Γ= 1.6\pm0.3$和$L_X \sim 5 \times 10^{31}$ erg s $^{-1}$，与红背毫秒脉冲双星一致。我们的数据表明，对于红背星典型的次级质量，中子星的质量可能远远超过$\sim1.4\,M_{\odot}$，但未来的射电脉冲星的时间是必要的，以支持这一初步结论。这项工作表明，附近的一群致密双星仍然等待发现，而异常巨大的中子星仍然是红背星中常见的。
2020-02-25 astro-ph.HE
X-ray emission from isolated neutron stars
X射线辐射是各种孤立中子星（INS）的共同特征，由于具有良好光谱、计时和成像能力的灵敏仪器的出现，X射线观测已成为研究这些天体的重要工具。自X射线天文学诞生以来，人们就已经探测到了来自年轻的高能射电星的非热X射线，而人们长期以来一直在寻找的来自冷却中子星表面的热辐射，现在可以在许多不同年龄、磁场以及可能的表面成分的射电星中进行详细研究。此外，通过X射线观察还发现了INS的其他不同表现。这些新的高能源包括附近的X射线昏暗孤立中子星、超新星遗迹中的中心致密天体、异常X射线脉冲星和软伽马射线中继器，现在加起来已经有几十个被证实的成员，加上许多候选者，使我们能够研究各种在“标准”射电望远镜中无法观察到的现象。
2010-08-17 astro-ph.HE
Constraints on Axions and Axionlike Particles from Fermi Large Area Telescope Observations of Neutron Stars
我们提出的限制的性质的轴子和类轴子粒子（ALP）的分析伽马射线数据从中子星使用费米大面积望远镜。除了轴子解决粒子物理的强CP问题外，轴子和ALP也是暗物质的可能候选者。本文研究了中子星中核子-核子韧致辐射产生的轴子和ALP。我们推导出一个唯象模型的γ射线谱所产生的后续轴子衰变。通过分析附近4颗中子星样本的5年伽马射线数据（60 MeV至200 MeV），我们没有发现轴子或ALP信号的证据，因此我们获得了7.9 $\times 10^{-2}$ eV的轴子质量的合并95\%置信水平上限，这对应于7.6 $\times 10^7$ GeV的Peccei-Quinn标度$f_a$的下限。我们的约束条件比以前的结果探测相同的物理过程更严格，并与探测轴子和ALP不同的机制的结果竞争。
2016-01-30 astro-ph.HE
Evidence for a dual population of neutron star mergers from short Gamma-Ray Burst observations
短持续时间的伽马射线暴被认为起源于双星系统中中子星的合并。它们被检测为短暂的（$<$ 2秒），强烈的伽马射线辐射闪光，随后是较弱的，迅速减少的余辉。当它们的灵敏度足够低时，它们有望被先进的LIGO和Virgo探测到。在最近的一项研究中，我们发现了一群短伽马射线暴，它们本质上是微弱的，而且就在附近。在这里，我们提供的证据，有利于存在这种新的人口，很难复制与场中子星二元聚结模型。我们认为这些系统可能是球状星团中动态产生的，并且可能是黑洞和中子星合并的结果。先进的LIGO和Virgo观测到了与球状星团动力学形成相一致的高速率NSBH合并，这将证实这一假设，并将有助于推导出球状星团内黑洞的质量函数，以及微弱短伽玛暴的光度函数。
2016-06-09 astro-ph.HE
On The Origin of Supernova-Less Long Gamma Ray Bursts
在小红移$(z<0.15)$处，没有关联的亮超新星（SNe）的长持续时间伽马射线暴（GRB）的比例与关联SNe的GRB相当。我们发现，它们的X射线余辉和X射线余辉的大多数附近的$(z<1)$伽玛暴没有一个确认的协会与SNe，以及复制的发射高度相对论性的喷流在SN-少出生的毫秒双星在中子星合并或通过相变的中子星夸克星质量吸积后，在紧凑的双星。然而，如此大比例的具有脉冲星样余辉的伽玛暴延伸到非常大的红移$(z>4)$，有利于相变的中子星夸克星的高质量X射线双星（HMXB），而不是合并的中子星，作为SN-少伽玛暴的起源。
2017-10-06 astro-ph.HE
Indication of rapid magnetic field decay in X-ray Dim Isolated Neutron Star RX J0720.4-3125
本文利用孤立中子星RX J0720.4-3125的X射线光度、自转周期二阶导数和磁场独立测量，证明其自转周期导数演化与偶极场磁能耗散速率一致，揭示磁场衰减时标约为一万年。
2024-09-05 astro-ph.HE
Models of magnetized neutron star atmospheres
我们提出了一个新的计算机程序，用于在宽的磁场（10^{12} - 10^{15} G）和有效温度（3 \times 10^5 - 10^7 K）范围内模拟磁化中子星大气。假设大气层是由完全电离的电子-离子等离子体或部分电离的氢组成。考虑了真空谐振和部分模式转换。磁场相对于恒星表面的任何倾斜都是允许的。我们利用强磁场中完全或部分电离等离子体的现代不透明度，求解等离子体中正常电磁模式的耦合辐射转移方程。利用这个程序，我们研究了用不同的大气模型解释孤立中子星的软X射线谱的可能性。特别是，使用“三明治”模型（薄大气层与氢层以上的氦层）的出射光谱构造。薄的部分电离氢真空极化的气氛被证明是能够提高我们的理解附近的孤立的中子星RBS 1223（RX J1308.8+2127）的观测光谱。
2009-09-16 astro-ph.HE
Population synthesis studies of isolated neutron stars with magnetic field decay
考虑到磁场衰减和中子星冷却理论的最新进展，我们对不同类型的中子星（热发射孤立中子星、正常射电星、磁星）进行了粒子数合成研究。第一次，我们面对我们的结果与观测使用{ \it同时}的LogN-Log S分布附近孤立的中子星，LogN-Log L分布的磁星，和分布的$P$ - $\dot P$图中的射电天体。为此，我们将基线中子星模型（所有微物理输入）和其他相关参数固定为标准值（速度分布，质谱，出生率.），允许改变初始磁场强度。我们发现，我们的理论模型是一致的，所有的数据集，如果初始磁场分布函数遵循对数正态律与$<\log (B_0/[G])>\sim 13.25$和$σ_{\log B_0}\sim 0.6$。典型的情况包括大约10%的中子星出生为磁星，在NS生命的第一个百万年期间显著的磁场衰减（对于低场中子星只有大约2的因子，但对于磁星超过一个数量级），以及由低质量物体主导的质量分布函数。这个模型令人满意地解释了所有已知的种群。不同亚类之间的进化联系可能存在，尽管还不可能得出可靠的结论。
2009-10-14 astro-ph.HE
A connection between accretion states and the formation of ultra-relativistic outflows in a neutron star X-ray binary
附近的吸积中子星双星Sco X-1是在高爱丁顿比下持续产生相对论性喷流的最接近的例子。先前的无线电研究已经揭示，伴随着温和的相对论性，无线电发射的喷出物，有时会有一个更快的能量转移从吸积流沿着喷流的区域。这种超相对论性流动的性质仍然不清楚，虽然有一些证据表明在其他可能包含中子星的系统中存在类似的现象，但从未在已证实的黑洞系统中观察到过。我们已经比较了这些以前的无线电观测与一个新的分析，同时X射线观测与RXTE任务。我们发现，超相对论流的喷射似乎与X射线功率谱中两种特定类型的准周期振荡的同时出现有关。相反，相对论性较弱的射电辐射流出可能与X射线功率谱中的平顶宽带噪声有关。这是第一次在这些神秘的看不见的流和它们发射的吸积流之间发现联系，尽管是暂时的。
2018-12-12 astro-ph.HE
Fermi GBM Observations of GRB 150101B: A Second Nearby Event with a Short Hard Spike and a Soft Tail
根据联合探测到的中子星并合γ射线暴GRB 170817 A和引力波GW 170817，我们重新分析了最近的短伽马射线暴之一GRB 150101 B的费米伽玛射线暴监测数据。我们发现这种爆发是由一个短的硬穗，其次是一个相对较长的软尾巴。这种明显的双组分性质在现象上与GRB 170817A相似。虽然GRB 170817 A与先前已知的短伽马射线暴在其瞬时内禀能量方面不同，但GRB 150101 B却不是。尽管存在这些差异，GRB 150101 B可以被建模为GRB 170817 A的轴上版本。在两个最近的短伽马射线暴中发现了类似的特征，这表明软尾很常见，但在更遥远的事件中通常无法检测到。如果是这样的话，就有可能仅从瞬发的伽马射线辐射中识别出附近的短伽马射线暴，从而帮助寻找千新星。
2018-08-06 astro-ph.HE
Searching for X-ray sources in nearby late-type galaxies with low star formation rates
晚型非星暴星系已被证明含有X射线发射体，有些是超亮X射线源。我们报告XMM牛顿观测11个附近的，晚型星系以前观察到的哈勃太空望远镜（HST），以找到这样的对象。我们发现18个X射线源在或接近星系的光学范围，大多数是点状的。如果与相应的星系相关联，源的光度范围从$2 \times 10^{37}$ erg s $^{-1}$到$6 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$。我们发现了一个超亮X射线源，这是在星系IC 5052，和一个源与星系IC 4662与$0.166 \pm 0.015$ keV的黑体温度，可能是一个准软源或静止的中子星X射线在银河系中的二元。其中一个X射线源，XMMU J205206.0 $-$ 691316，被扩展并与HST图像上可见的星系团重合。团簇的X射线谱显示红移为$z = 0.25 \pm 0.02$，温度为3.6 $\pm$ 0.4 keV。红移主要是由观察到的能量范围$0.8-1.0$ keV之间的Fe XXIV线簇决定的。
2015-12-19 astro-ph.HE
Old but still warm: Far-UV detection of PSR B0950+08
我们报告了哈勃太空望远镜在两个远紫外波段探测到的附近的老脉冲星B 0950 +08（$d\simeq 262$ pc，自旋下降年龄1750万年）。我们测量了F125 LP和F140 LP滤波器（枢轴波长1438和1528 nm）中的平均通量密度$\bar{f}_ν= 109\pm 6$ nJy和$83\pm 14$ nJy。使用FUV数据与以前获得的光学紫外数据，我们得出结论，光学FUV光谱由两个组成部分-一个非热（大概磁层）的幂律谱（$f_ν\propto ν^α$）与斜率$α\sim -1.2$和热谱发射的大部分的中子星表面的温度范围内的$(1-3)\times 10^5$ K，取决于星际消光和中子星半径。这些温度远高于中子星冷却模型对这样一颗老脉冲星的预测，这意味着某些加热机制在中子星中运行。PSR B 0950 +08高温的一个合理机制是快速旋转的中子超流体的涡旋线与内部中子星地壳中旋转较慢的正常物质的相互作用（涡旋蠕变加热）。
2017-10-17 astro-ph.HE
Afterglows and Kilonovae Associated with Nearby Low-Luminosity Short-Duration Gamma-Ray Bursts: Application to GW170817/GRB170817A
最近，引力波事件GW 170817被发现与短伽马射线暴（GRB）170817 A有关。进行了多波长跟踪观测，并检测到GW 170817的X射线，光学和无线电对应物。这些观测结果无疑表明GRB 170817 A起源于一颗双星中子星的合并。然而，伽马射线暴属于低光度类，可能具有比正常（高光度）类更高的统计发生率和检测概率。这意味着GRB 170817 A可能本身就很强大，但我们离轴，只能观察到它的侧面发射。在这封信中，我们提供了一个及时的建模的多波长余辉发射从这个伽玛暴和相关的kilonova信号从合并喷出物，结构化射流，两个组件的射流，和一个内在的能量较低的准各向同性火球的假设下，分别。通过对余辉特性与多波长跟踪观测的比较，我们可以区分这三种模型。此外，一些模型参数（例如，喷出物质量和速度）可以受到约束。
2017-12-02 astro-ph.HE
Measuring the electric dipole moment of the neutron using neutron star spin-down
MIT（麻省理工学院）
该研究利用毫秒脉冲星PSR J0437-4715，结合中子星结构、射电偏振等数据，提出源特异性框架，得到中子电偶极矩及相关参数的约束，可用于测试非标准CP奇异性辐射通道。
2026-08-10 astro-ph.HE
Tidal effects on primordial black hole capture in neutron stars
本研究考虑邻近天体的潮汐扰动，重新分析中子星俘获原初黑洞的过程，发现潮汐效应可阻止小行星质量原初黑洞吞噬中子星，削弱相关暗物质约束，并给出俘获率近似公式。
2025-09-30 astro-ph.HE hep-ph
The influence of nondipolar magnetic field and neutron star precession on braking indexes of radiopulsars
某些脉冲星的制动指数值$n = Ω\ddotΩ / \dotΩ^2 \sim \pm (10^3 ÷10^4) $异常。结果表明，这些值可能与非偶极磁场有关。中子星的进动导致角速度矢量$\vecΩ$沿中子星磁偶极矩$\vec{m}$方向以角速度$\vecΩ_{p}$旋转（在与中子星相关的参考系中）。该过程可引起通过内部间隙的电流的改变，并因此引起具有与进动周期$T_{p} = 2π/ Ω_{p}$相同的时间尺度的电流损耗。这是由于内隙中的电流由Goldreich-Julian电荷密度$ρ_{GJ} = -\frac{\vecΩ \cdot \vec{B}}{2πc}$决定的，而电荷密度$ρ_{GJ} = -\frac{\vecΩ \cdot \vec{B}}{2πc}$取决于小尺度磁场方向与角速度$\vecΩ$之间的夹角。中子星表面附近的脉冲星管是弯曲的。在目前的文件中，它被认为是唯一的内部间隙与稳定的，电子电荷限制流制度。
2010-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
New dynamical tide constraints from current and future gravitational wave detections of inspiralling neutron stars
本文利用改进的引力波相位不确定性估计，表明未来观测可通过潮汐激发g-mode和r-mode振荡揭示中子星内部物质组成与超流体等属性，并约束轨道能量转移、p-g不稳定模式数量及中子星自转速率。
2023-07-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Production of the entire range of r-process nuclides by black hole accretion disc outflows from neutron star mergers
本文研究了双中子星和中子星-黑洞合并中黑洞吸积盘流出流的$r$过程核合成.这些外流，由角动量输运过程和核复合提供动力，代表了一个重要的-在某些情况下占主导地位-对合并喷射的总质量的贡献。在这里，我们计算的核合成产率从磁盘流出使用热力学轨迹从流体动力学模拟，耦合到一个核反应网络。我们发现，流出产生一个强大的丰度模式周围的第二$r$-过程峰值（质量数$A \sim 130$），独立于模型参数，与显着生产的$A < 130$核。这意味着可能不需要高电子分数的动态喷出物来解释贫金属星中观测到的$r$过程元素丰度。在我们的大多数模拟中，圆盘流出达到第三个峰值（$ A \sim 195$），尽管产生的量敏感地依赖于圆盘粘度、环面的初始质量或熵以及核物理输入。我们的一些模型在$A = 132$产生了一个丰度峰值，这在太阳系$r$过程分布中是不存在的。尖峰来自圆盘中的对流，并取决于模拟中对核加热的处理。我们的结论是，光盘外流提供了一个重要的-也许是占主导地位的-贡献的$r$-过程产量紧凑的二进制合并，因此必须包括在评估这些系统的贡献时，在银河系中的$r$-过程元素的库存。
2016-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Seeking the nearest neutron stars using a new local electron density map
Queen’s University（女王大学）；The Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physics Research Institute（阿瑟·B·麦克唐加拿大高能粒子物理研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学卡尔维天体物理研究所）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
本文通过新的局部电子密度图重新评估中子星距离，发现部分脉冲星可能更近，为利用现有和未来望远镜测试基本物理现象提供新机会。
2025-05-28 astro-ph.HE hep-ph
Fast Radio Bursts from neutron stars plunging into black holes
快速射电暴（FRB）是发生在宇宙学距离上的毫秒持续时间的强烈射电耀斑。人们提出了许多模型来解释这些局部天文事件，但迄今为止还没有一个得到证实。在这里，我们表明，一种新的方式，涉及增强巨大的无线电脉冲从一个快速旋转的中子星附近的旋转黑洞可以解释的主要性质的非重复FRB。对来自一些银河系恒星的这种脉冲的独立观测，使我们的模型可靠。如果正确的话，我们的模型将意味着事件视界的存在，Lense-Thirring效应，以及从黑洞中提取的显著的自旋能量。此外，FRB将探测脉冲星的磁层及其辐射，并绘制黑洞附近的强引力区。此外，我们的模型预测同时检测FRB和引力波从黑洞-中子星合并的FRB事件的偶然附近。
2017-11-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Unifying the observational diversity of isolated neutron stars via magneto-thermal evolution models
对磁星和一些强磁场磁星的观测表明，它们的热光度系统地高于经典射电磁星，从而证实了磁场参与它们的X射线发射的想法。本文给出了中子星温度和磁场完全耦合演化的二维模拟结果，包括最新的动力学系数，并首次考虑了霍尔项的重要影响。在收集和彻底重新分析所有最好的孤立的，热发射中子星的数据，以一致的方式，我们比较我们的理论模型的数据样本的40个来源。我们发现，我们的演化模型可以解释现象的多样性磁星，高B射电望远镜，和孤立的附近的中子星，只有改变他们的初始磁场，质量和信封组成。几乎所有的来源似乎都遵循标准理论模型的预期。最后，我们讨论了预期的爆发率和不同类别之间的进化联系。我们的研究结果是迈向孤立的中子星动物园大统一的重要一步。
2013-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova Neutrinos as a Precise Probe of Nuclear Neutron Skin
本研究提出利用银河系邻近核心坍缩超新星的中微子流，通过相干弹性中微子-原子核散射，借助RES-NOVA项目的考古铅基探测器测定原子核中子分布半径与中子皮厚度，在最乐观情形下可达约0.1%的精度。
2022-12-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Nuclear physics with gravitational waves from neutron stars disrupted by black holes
本文提出潮汐撕裂引力波信号的现象学模型，并利用模拟数据表明宇宙勘探者探测器网络可测量撕裂时间，从而约束中子星半径，但结论是NSBH并合对核物理的贡献难以超越双中子星并合。
2023-05-09 astro-ph.HE gr-qc
Axions from Neutron Star Mergers
类轴子粒子（ALP）原则上可以在非常热和密集的天体物理环境中产生，从满足这些条件的极端物体逃逸，然后在事件和地球之间的磁场中转化为伽马射线。这一过程可能为轴子的物理学和产生它们的天体物理学物体的内部工作提供了一个新的窗口。有趣的是，虽然这一过程已被研究的核心坍缩超新星和其他极端的天体物理事件，没有估计存在的中子星合并，对象最近通过检测引力波。在这项工作中，我们研究了生产的ALP在中子星合并，发现一个大区域的ALP参数空间的幅度在源是这样的，以产生一个相当大的伽马射线信号在地球上。我们发现，这些事件放置在附近的星系的检测预测，发现它们是潜在的费米-LAT观测，从而打开了一个新的窗口，这些灾难性的事件的天体物理学，并超越标准模型的新粒子。
2022-06-20 astro-ph.HE hep-ph
Old neutron stars as a new probe of relic neutrinos and sterile neutrino dark matter
本文提出利用老中子星与遗迹中微子或惰性中微子暗物质的相干散射导致的冷却或加热效应，作为新探针，可被JWST等望远镜观测，从而探测暗物质参数空间。
2025-03-26 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Ultraluminous X-ray bursts in two ultracompact companions to nearby elliptical galaxies
在星系NGC 4697附近发现了一个X射线耀斑源。观测到两次耀斑，相隔四年。在大约一分钟的时间尺度上，通量增加了90倍。两次闪光都很短暂。在耀斑的位置上没有光学对应物，但如果源位于NGC 4697的距离上，则光度为10^39 erg/s。在这里，我们报告了对70个附近星系的档案X射线数据进行搜索以寻找类似此类耀斑的结果。我们在球状星团或母椭圆星系的超致密矮伴星系中发现了两个耀斑源。其中一个光源爆发一次，峰值亮度为9 x 10^40 erg/s，而另一个爆发五次，峰值亮度为10^40 erg/s。所有耀斑的上升时间都小于1分钟，然后它们在大约一个小时内衰减。当没有耀斑时，这些源看起来是正常的吸积中子星或黑洞X射线双星，但它们位于古老的恒星星族中，不像磁星、异常X射线双星或软伽马重复星，它们具有类似光度的重复耀斑。
2016-10-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for radio remnants of nearby off-axis Gamma-Ray Bursts in a sample of Swift/BAT events
引力波（GW）的多信使发现和来自中子星（NS）合并GW 170817的光，与伽马射线暴（GRB）170817 A和kilonova AT 2017 gfo有关，标志着天体物理学新时代的开始。GW 170817已经证实，双星NS合并是至少一些短伽玛暴的祖先。GRB 170817 A射电余辉的特殊性质，其特征是与离轴几何形状有关的延迟开始，也表明了一些附近的短GRB可能无法用标准的短时间尺度电磁跟踪观测来识别。在此新信息的基础上，我们进行了晚时间的无线电观测的样本的四个短伽玛暴与未知的红移和没有以前检测到余辉的\textit{Swift} /BAT样品，以确定附近（$d_L\lesssim 200$ Mpc）离轴伽玛暴候选人通过其潜在的晚时间的无线电签名。我们发现一个以前未编目的射电源GRB 130626的误差区域内的$3-6$ GHz的流量密度一致的NS射电耀斑在距离$\sim 100$兆秒差距。然而，不能排除与GRB无关的持久性射电源相关的起源，因为在这里考虑的误差区域中假阳性的可能性很高。需要进一步的无线电跟踪观测，以更好地了解这一来源的起源。
2020-08-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
