A 2 day orbital period for a redback millisecond pulsar candidate in the globular cluster NGC 6397
本文报道了球状星团NGC 6397中X射线源U 18的伴星的光学调制。U18结合了无线电和X射线测量的证据,是这个星团中第二个红背星的有力候选者,最初在脉冲星搜索中错过了。该天体是一颗明亮的变星,具有异常的红色和光学可变性(\sim振幅为0.2等),周期为\sim 1.96天,可以解释为轨道周期。这个值对应于银河系球状星团中已知的赤背候选者和已确认系统的最长轨道周期,也是少数几个周期超过1天的系统之一。
2021-03-06 astro-ph.HE
The Southern-sky MWA Rapid Two-metre (SMART) pulsar survey -- III. A census of millisecond pulsars at 154 MHz
该研究基于SMART巡天在154 MHz对南天毫秒脉冲星进行普查,探测到40颗MSPs,其中11颗为首次低于300 MHz的探测,并测量了法拉第旋转量,为低频脉冲星监测和SKA-Low模拟提供资源。
2025-08-14 astro-ph.HE
Gamma-rays from millisecond pulsars in Globular Clusters
球状星团(GC)的年龄在几十亿年的数量级,包含许多恒星演化的最终产物,如:中子星、白矮星,也可能是黑洞。这些紧凑的物体目前可以负责将粒子加速到相对论能量。因此,伽马射线的发射预计是由于辐射过程发生在毫秒双星的内磁层或吸积中子星和白矮星附近,或由于粒子离开致密物体与GC内的强辐射场相互作用的结果。最近,新的费米卫星天文台从几个GC中探测到了GeV的伽马射线发射。切伦科夫望远镜也报道了在TeV能量的有趣上限,开始限制GC的内容。我们回顾这些伽玛射线观测的结果,在最近的情况下,其起源。
2010-09-09 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
Discovering Millisecond Pulsars in Globular Clusters with the GMRT (GCGPS)
2023年5月中旬启动的GCGPS项目,利用升级后的uGMRT在球状星团发现多颗新毫秒脉冲星。第一阶段发现七颗,实现对星团色散量精确测定。介绍项目第一阶段设计实施、成果,以及第二阶段观测策略和进展。
2026-07-14 astro-ph.HE
Dynamical Formation of Millisecond Pulsars in Globular Clusters
本文研究了频率为1.4GHz的球状星团和银河场中射电毫秒双星的累积光度分布函数。假设函数形式为$N \propto L^q$,其中$N$是MSP的数量,$L$是1.4 GHz时的光度,发现GC中的CLF与银河场($q=-0.48 \pm 0.04$)中的CLF存在显着差异,其斜率更陡,即$q=-0.83 \pm 0.05$,这表明银河系这两个区域MSP的形成或演化历史不同。为了探索团簇中MSP的产生机制,研究了MSP数量与团簇性质之间的可能关系。9个GC的研究结果表明,MSP人口与恒星相遇率和金属丰度之间呈正相关。这提供了额外的证据表明,恒星动力学相互作用是重要的,在形成的MSP人口在GC。
2010-03-23 astro-ph.HE
Probing Globular Cluster with MeerKAT and FAST: A Pulsar Polarization Census
本文利用MeerKAT与FAST对8个球状星团中43颗脉冲星开展偏振普查,将旋转量数量翻倍并使色散量精度提升8倍,未发现星团内介质,从而为球状星团气体清除机制提供了更严格的观测约束。
2025-03-11 astro-ph.HE
A Chandra X-ray Observatory Study of PSR J1740--5340 and Candidate Millisecond Pulsars in the Globular Cluster NGC 6397
利用钱德拉深部X射线天文台对球状星团NGC 6397中的特殊射电毫秒脉冲双星PSR J1740- 5340和候选毫秒脉冲星(MSPs)进行了研究。PSR J1740- 5340的X射线似乎是非热的,并在双星周期表现出可变性。这些性质表明,由于相对论旋转动力脉冲星风和不寻常的“红离散星/次亚巨星”伴星流出的相互作用,形成了相对论双星内激波。我们发现X射线源U 18显示出与PSR J 1740 - 5340相似的X射线和光学性质,使其成为强有力的MSP候选者。它表现出从数小时到数年的时间尺度上的可变性,也与其X射线发射的二元内冲击源一致。X射线数据的空前深度使我们能够对NGC 6397中的MSP进行全面普查。根据目前银河系中X射线探测到的MSP样品的性质,我们发现NGC 6397可能不超过6个MSP。
2009-11-16 astro-ph.HE
X-rays from the Eclipsing Millisecond Pulsar PSR J1740-5340 in the Globular Cluster NGC 6397
球状星团NGC 6397中的毫秒脉冲星PSR J 1740 -5340在其双星轨道的40%以上显示出射电日食。钱德拉的第一次观测揭示了X射线通量也依赖于轨道的迹象。在这项工作中,我们分析了2000年至2007年期间的钱德拉档案数据的五个数据集,以调查脉冲星双星轨道上的发射。利用档案钱德拉观测PSR J1740-5340,我们已经进行了系统的时间和光谱分析,这个二元系统。使用卡方检验的显着性内二元轨道调制被发现是88.5%和99.6%之间,这取决于用于构建光变曲线的相位箱的数量。然而,应用无偏统计Kolmogorov-Smirnov(KS)检验并没有表明任何显著的双星轨道内调制。然而,比较在不同时期观测到的计数率,表明在几天到几年的时间尺度上的通量变化。在许多不同的情况下讨论了X射线发射的可能来源。
2009-12-06 astro-ph.HE
A Deep Chandra X-ray Observatory Study of the Millisecond Pulsar Population in the Globular Cluster Terzan 5
我们对2000年至2016年期间积累的745.6 ks钱德拉X射线天文台先进CCD成像光谱仪档案数据进行了分析,这些数据来自银河系球状星团Terzan 5中的毫秒脉冲星(MSP)。在37个具有精确位置的MSP中,发现8个具有合理的X射线源匹配。尽管深度曝光,剩余的MSP或者边缘检测到或者没有明显的X射线对应物,这可以归因于旋转供电MSP的典型的软热谱,其被朝向簇的高介入吸收柱(~ $10^{22}$ cm $^{-2}$)强烈衰减,并且在某些情况下严重的源拥挤/混合。对于“redback”MSP双星,PSR J1748- 2446 P和J1748- 2446 ad,以及“黑寡妇”双星PSR J1748- 2446 O,我们发现了明确的证据,大振幅X射线变化的轨道周期与双星内部的冲击源一致。星团中的第三个红背MSP,PSR J1748- 2446 A,在年的时间尺度上显示出大幅度的流量变化,可能是由于二级恒星的状态转换或强烈的耀斑事件。
2020-12-23 astro-ph.HE
A Search for Millisecond Pulsars in Fermi LAT-Detected Globular Clusters
我们在费米大天区望远镜探测到的两个球状星团中搜寻了毫秒双星。这些星团在伽马射线探测之前不含已知的MSP。发现的伽马射线发射从许多MSP和流行的MSP在球状星团点人口的MSP作为检测到的GeV的排放的可能来源,指导我们寻找新的集群MSP。我们在2GHz的绿岸终极脉冲星处理仪器脉冲星后端在绿岸望远镜使用相干去色散模式观测NGC 6652和NGC 6388。我们在NGC6652的γ射线误差圆中发现了一个MSP。这颗脉冲星很有趣,因为虽然位置上与GC一致,但它的色散测量值比NE2001银河系自由电子密度模型预期的要低得多。目前还不清楚MSP是前景脉冲星还是星团成员,以及脉冲星、星团还是两者都是伽马射线发射的原因。MSP的计时将给出脉冲星的位置,如果脉冲星位于星团中心的几个核心半径内,则可以将其确定为星团成员,以及有机会搜索伽马射线脉动并确定GeV发射的起源。
2011-11-02 astro-ph.HE
A comparison of millisecond pulsar populations between globular clusters and the Galactic field
本文系统地研究了球状星团(GC)中毫秒双星(MSP)的转动、轨道和X射线性质,并与银河场(GF)中的MSP进行了比较。我们发现,GC MSP通常比GF中的对应物旋转得更慢。与简单再循环的设想不同,在GC中的MSP双星中没有发现轨道周期和自转周期相关的证据。也有迹象表明,GC MSP的表面磁场比GF中的磁场强。所有这些都表明GC中的动力学相互作用可以改变MSP/其祖细胞的进化,这可以在其X射线发射特性上留下印记。虽然GF和GC中的MSP具有相似的X射线光度和硬度分布,但我们的样本支持这两个群体遵循X射线光度和自旋下降功率之间的不同关系的观点。我们讨论这两个脉冲星发射模型和观测偏差。
2023-02-17 astro-ph.HE
A radio frequency study of the accreting millisecond X-ray pulsar, IGR J16597$-$3704, in the globular cluster NGC 6256
我们介绍卡尔G。位于球状星团NGC 6256的新吸积毫秒X射线脉冲星(AMXP)IGR J16597 $-$ 3704的Jansky甚大阵射频观测。利用这些数据,我们检测到IGR J16597 $-$ 3704的无线电对应物,并确定改进的源位置。配对我们的无线电观测与准同步Swift/XRT X射线观测,我们把IGR J16597 $-$ 3704的无线电-X射线光度平面,在那里我们发现,IGR J16597 $-$ 3704是一个无线电更安静的中子星低质量X射线双星已知的日期。我们讨论的机制,可能会支配无线电光度(反过来喷流生产和演变)AMXPs。此外,我们使用我们推导出的无线电位置,以寻找一个对应的档案哈勃太空望远镜和钱德拉X射线天文台的数据,并估计上的X射线亮度的IGR J16597 $-$ 3704在平静的上限。
2018-01-17 astro-ph.HE
Formation of Low-mass Black Holes and Single Millisecond Pulsars in Globular Clusters
中子星和主序星的近距离相遇发生在球状星团中,并可能导致各种结果。在这里,我们研究导致恒星潮汐破裂的遭遇。使用$N$体模型,我们预测在这些中断的典型恒星质量和依赖的事件率对主机集群的属性。我们发现潮汐破裂事件最常发生在核心坍缩的球状星团中,并且大约$25\%$的破裂恒星是合并产物(即,蓝离散星)。使用流体动力学模拟,我们模拟潮汐破裂本身(超过几天的时间尺度),以确定与中子星绑定的质量和形成的吸积盘的性质。一般来说,我们发现初始恒星质量的大约$80-90\%$在分裂后会束缚在中子星上。此外,我们发现,中子星接收脉冲踢高达约$20\,$公里/秒的结果,未绑定的喷出物的不对称性,这些踢这些中子星在其主机集群内的拉长的轨道,远心距离外的集群核心。最后,我们模拟了(超临界)吸积盘在较长时间尺度(破裂后数天至数年)的演化,以估计中子星上的吸积率和伴随的自旋。只要束缚质量的$\gtrsim1\%$吸积到中子星上,就可以获得毫秒级的自旋周期。我们认为,在球状星团中观测到的孤立毫秒双星的数量越来越多,可能至少部分是通过这种机制形成的。在质量显著增长的情况下,其中一些中子星可能会坍缩形成低质量($\lesssim3\,M_{\odot}$)黑洞。
2022-06-27 astro-ph.HE
Search for multiwavelength emission from the binary millisecond pulsar PSR J1836-2354A in the globular cluster M22
本文对位于球状星团M22中的射电毫秒脉冲双星J1836- 2354 A的X射线、光学和$γ$射线辐射进行了多波段搜索。在2005年和2014年进行的两次钱德拉观测中,在0.5-8 keV的能量范围内,在$\sim$ 2-3 $\times$ 10 $^{30}$ erg s $^{-1}$的光度下,显著地检测到X射线发射。发现无线电和X射线源位置在1个$σ$错误框内一致。在与钱德拉通量水平兼容的存档XMM-牛顿和Swift/XRT观测中没有发现检测。低统计量使我们无法评估X射线源是否在两次观测之间变化。X射线光谱符合光子指数$\sim$ 1.5的幂律。我们赞成作为最有可能的起源的X射线发射的intrabinary休克的情况。我们分别使用哈勃太空望远镜和费米-LAT星表的数据搜索射电源的光学和$γ$射线对应物。没有检测到低至V=25.9和I=24.7(3 $M_\odot$)的光学对应物,这表明伴星质量为0.1-0.2 $M_\odot$。结合低X射线光度,这与PSR J1636- 2354 A的黑寡妇性质一致。检查8年费米-LAT星表,我们发现了一个$γ$射线源,4FGL J1836.8-2354,其位置不确定性与球状星团一致,但与毫秒脉冲星的射电位置不一致。
2019-04-16 astro-ph.HE
The Optical Counterpart to the Accreting Millisecond X-ray Pulsar SAX J1748.9-2021 in the Globular Cluster NGC 6440
我们使用了深光学和Halpha图像的银河系球状星团NGC 6440,获得了哈勃太空望远镜,以确定光学对应的吸积毫秒X射线脉冲星SAX J1748.9- 2021在平静。在距离X射线源标称位置仅0.15”处的一颗主序星(以下简称COM-SAX J1748.9-2021)上探测到了强烈的H α辐射。这颗恒星的位置也与Verbunt等人(2000)在爆发期间发现的光学对应物一致。我们建议这颗星作为最有可能的光学对应的双星系统。通过与等时线的直接比较,我们估计COM-SAXJ 1748. 9 -2021的质量为0.70 Msun - 0.83 Msun,半径为0.88 pm-0.02 Rsun,表面温度为5250 pm-80 K。这些参数与双星的轨道特征相结合,表明该系统是在一个非常低的倾角(~8度-14度)下被观测到的,并且恒星正在填满甚至溢出它的洛希叶。这与Ha发射的等效宽度(~20 Ang)一起表明可能正在进行的质量转移。在静止状态下可能存在这样一个正在进行的质量转移也表明射电脉冲星还没有活跃,因此这个系统,尽管它与红背毫秒脉冲星类似,但不是过渡毫秒脉冲星。
2017-06-21 astro-ph.HE
Millisecond Pulsars in Dense Star Clusters: Evolution, Scaling Relations, and the Galactic-Center Gamma-ray Excess
近年来,在银河系球状星团中观测到的毫秒双星(MSP)数量呈爆炸性增长,但由于观测偏差,其数量仍然不确定。我们使用最先进的$N$体模拟研究稠密星团中MSP种群的演化。这些星系团模型的初始条件范围很广,包括不同的初始质量、金属丰度和维里半径,几乎涵盖了银河系中球状星团的全部性质。我们演示了不同的初始集群属性如何影响MSP的数量,我们提供了作为集群年龄和质量的函数的缩放关系。作为一个应用,我们使用我们的公式来估计从螺旋形球状星团传递到银河系中心的MSP的数量,以探测费米探测到的银河系中心伽马射线过剩的起源。我们预测的$400$ MSPs在银河系中心的破坏球状星团,这可能可以解释大多数观测到的伽马射线过剩。
2022-11-19 astro-ph.HE
Dynamically formed black hole+millisecond pulsar binaries in globular clusters
发现由一个黑洞(BH)和一个毫秒脉冲星(MSP)组成的双星,将有助于深入了解恒星演化,并促进对广义相对论的精密敏感测试。球状星团(GC)是已知的窝藏大MSP人口和最近的研究表明,GC也可能保留了大量的恒星质量的BH人口。我们通过双星和单星之间的交换作用模拟了GC中BH+MSP双星的形成。我们发现,在密集的大质量星系团中,大多数动态形成的BH+MSP双星的轨道周期为2至10天,而不管BH的质量,星系团保留的BH的数量以及GC的双星种群的性质。BH+MSP群体的大小对几个不确定的参数敏感,包括BH质量函数、BH保留分数和GC中的二元分数。基于我们的模型,我们估计有$0.6\pm0.2$动态形成的BH+MSP双星在银河系GC系统,并放置在这个人口的$\sim 10$的大小上限。有趣的是,我们发现,BH+MSP二进制文件将是罕见的,即使GC保留大BH人口。
2014-06-13 astro-ph.HE
X-ray Census of Millisecond Pulsars in the Galactic field
我们对毫秒级中子的X射线特性进行了系统的研究。目前,有47个MSP已确认进行X射线检测。我们还使用存档数据确定了其他36个MSP的X射线发射上限。我们已经将它们的X射线光度$L_{x}$和它们的有效光子指数$Γ$归一化为均匀的数据集,这使我们能够进行详细的统计分析。基于我们的删失样本,我们报告了MSP的$L_{x}\simeq10^{31.05}\left(\dot{E}/10^{35}\right)^{1.31}$ erg/s(2-10 keV)关系。推断的X射线转换效率被认为是低于以前报道的估计,可能会受到选择偏差。$L_{x}$还与光柱体$B_{LC}$ /特征年龄$τ$处的磁场强度相关/反相关。另一方面,在$L_{x}$和它们的表面磁场强度$B_{s}$之间没有相关性。我们进一步将样本分为四类:(i)黑寡妇,(ii)redbacks,(iii)孤立MSP和(iv)其他MSP二进制文件,并比较它们之间的属性。我们注意到,虽然红背星和黑寡妇星的旋转参数和轨道周期相似,但在2-10 keV波段,红背星的$L_{x}$明显高于黑寡妇星。红背的PDMATHAMN明显小于黑寡妇的PDMATHAMN,说明红背的X射线发射比黑寡妇的硬。这可以用双星内激波对这两类天体的X射线发射的不同贡献来解释。
2018-07-17 astro-ph.HE
A Chandra Look at the X-ray Faint Millisecond Pulsars in the Globular Cluster NGC 6752
我们结合新的和档案钱德拉观测的球状星团NGC 6752创建一个更深的X射线源列表,并研究这个集群的微弱的无线电毫秒双星(MSP)。我们在NGC 6752中探测到五个MSP中的四个,并提供了第五个MSP的发射证据。来自这些MSP的X射线与中子星表面的热辐射一致,其黑体温度明显高于其他球状星团MSP(尽管我们不能排除非热辐射或其他X射线源的污染)。NGC 6752 E是目前已知的最低L_X的MSPs之一,L_X(0.3-8 keV)=1.0+0.9-0.5*10^30尔格/秒。我们使用新的HST ACS图像检查核心中三个孤立MSP的光学对应物,没有发现合理的对应物,这与它们缺乏二进制同伴一致。我们从文献中汇编了射电MSP的L_X和自旋下降功率的测量结果,在可行的情况下包括误差。我们发现没有证据表明孤立的MSPs比双星系统中的MSPs具有更低的L_X,忽略了双星MSPs显示的来自双星内风激波的发射。我们发现弱的证据MSP的X射线的估计温度和已知的MSP自旋周期之间的负相关性,与MSP极帽的大小随着自旋周期的增加预测收缩一致。
2014-03-18 astro-ph.HE
Chandra and HST Studies of Six Millisecond Pulsars in the Globular Cluster M13
我们分析了银河系球状星团M13的55 k钱德拉X射线观测。利用Wang等人(2020)在M13中六个已知毫秒级双星(MSP)的最新无线电定时位置,我们在X射线光度为$L_X$(0.3-8 keV)$\sim 3 \times 10^{30} - 10^{31}~{\rm erg~s^{-1}}$的六个MSP中的五个探测到了可靠的X射线对应物,包括新发现的PSR J1641+ 3627 F。在PSR J1641+ 3627 A位置处存在有限的X射线计数,我们获得了其上限$L_X<1.3 \times 10^{30}~{\rm erg~s^{-1}}$。我们分析X射线光谱的所有六个MSP,这是很好地描述了一个单一的黑体或一个单一的幂律模型。我们还结合了哈勃太空望远镜(HST)的光学/紫外成像观测,并找到了PSR J1641+ 3627 D和J1641+ 3627 F的光学对应物。我们的色星等图表明后者包含一颗白矮星,这与射电计时观测所提出的性质一致。J1641+ 3627 D的对应物仅在V波段可见;然而,我们认为J1641+ 3627 D的伴星也是一颗白矮星,因为我们看到了类似黑体的X射线光谱,而具有非简并伴星的MSP通常显示来自脉冲星和伴星风之间冲击的非热X射线。我们的工作增加了球状星团中MSPs的X射线和光学对应物的样本。
2021-01-20 astro-ph.HE
The origin of isolated millisecond pulsars in non-core-collapsed globular clusters
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
本文提出动态电离机制解释球状星团中孤立毫秒脉冲星的起源,通过物理模型预测其分数并验证其显著性。
2026-10-14 astro-ph.HE
Radio detection of an elusive millisecond pulsar in the Globular Cluster NGC 6397
我们报告了一个新的5.78毫秒周期毫秒脉冲星(MSP),PSR J1740- 5340 B(NGC 6397 B),在一个食双星系统中发现的帕克斯射电望远镜(现在也被称为Murriyang),澳大利亚,并确认与MeerKAT射电望远镜在南非。测得的轨道周期为1.97天,是球状星团(GC)中所有食双星中最长的,并且与先前被认为是“隐藏MSP”的X射线源U18的轨道周期一致。我们在NGC 6397 B射电静止时期的XMM-牛顿观测没有发现X射线耀斑。NGC 6397 B是一颗过渡的MSP,也可能是一颗食双星,在伴星离开主序星后,处于质量转移的初始阶段。NGC 6397 B的发现可能揭示了一个极其微弱和严重遮蔽的双星子组,从而为核心坍缩的GC中明显缺乏双星中子星提供了一个合理的解释,并对GC的演化提供了一个关键的限制。
2022-07-16 astro-ph.HE
Detection of High-Energy Gamma-Ray Emission from the Globular Cluster 47 Tucanae with Fermi
已知球状星团中有大量的中子星X射线双星,这可能是延迟这些致密星团不可避免的核心坍缩的原因。因此,它们的后代,即毫秒彗星,也大量存在。利用费米伽玛射线太空望远镜证实毫秒双星确实是伽玛射线发射体之后,我们报道了用费米大天区望远镜对银河系球状星团47 Tuc的探测。这是第一次在伽玛射线域探测到银河系球状星团。伽马射线光谱与毫秒彗星群的伽马射线发射一致。观测到的伽马射线亮度意味着在47图克卡蒙中存在60毫秒的射电星的上限。
2010-01-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Eight new millisecond pulsars from the first MeerKAT globular cluster census
我们使用新的64碟MeerKAT射电望远镜阵列的中心44个天线在9个球状星团的核心进行了深入的搜索。这导致在六个不同的星团中发现了八个新的毫秒双星。两颗新的联星,47 Tuc ac和47 Tuc ad,正在超越“蜘蛛”,其特征是紧凑的轨道($\lesssim 0.32$天)、非常低质量的伴星以及脉冲发射的定期掩星。另外三颗新的双星(NGC 6624 G、M62 G和Ter 5 an)的轨道更宽($> 0.7$天),伴星可能是白矮星或中子星。NGC 6624 G有一个大的离心率$e\simeq 0.38$,这使我们能够探测到近星点的前进速度。这表明该系统是巨大的,总质量为$M{\rm tot} = 2.65 \pm 0.07$ M $_{\odot}$。同样地,对于Ter 5和$e \simeq 0.0066$,我们得到$M{\rm tot}= 2.97 \pm 0.52$ M $_{\odot}$。另外三颗新发现的恒星(NGC 6522D、NGC 6624H和NGC 6752F)是暗淡的孤立恒星。最后,我们使用整个MeerKAT阵列,合成了288个波束,覆盖了NGC 6624中心周围半径为$\sim2$ arcmin的区域。这使我们能够定位星团中的许多脉冲星,展示了TRAPUM软件后端的波束形成能力,并为即将到来的MeerKAT球状星团脉冲星调查铺平了道路。
2021-03-08 astro-ph.HE
A Highly Eccentric 3.9-Millisecond Binary Pulsar in the Globular Cluster NGC 6652
我们介绍罗伯特C。伯德格林班克望远镜在费米大天区望远镜探测到的球状星团NGC 6652中发现了高度偏心的毫秒脉冲双星PSR J1835 $-$ 3259 A。在一个轨道上的计时产生脉冲周期3.89 ms,轨道周期9.25 d,偏心率$\sim 0.95$,和一个异常高的伴星$0.74\,M_{\odot}$假设一个$1.4\,M_{\odot}$脉冲星。我们提醒说,由于缺乏近星点附近的数据,无法精确测量偏心率,因此需要进一步定时来限制偏心率和其他轨道参数。从潮汐的考虑,我们发现伴星一定是一个致密的天体。这个系统可能是通过在密集集群环境中的交流而形成的。我们的初始定时结果预测测量至少两个后开普勒参数与长期的相位连接的定时:近星点推进率$\dotω \sim 0.1^{\circ}\,$年$^{-1}$,需要1年的相位连接;和爱因斯坦延迟$γ_{\mathrm{GR}} \sim 10\,$毫秒,需要2-3年的定时。对于轨道倾角$i > 50^{\circ}$,也可能测量到$\sin{i}$。PSR J1835 $-$ 3259 A因此提供了一个高精度测量中子星质量的机会;探测星团环境;并根据伴星的性质,研究广义相对论的极限。
2015-06-10 astro-ph.HE
Intermediate mass black holes in globular clusters: effects on jerks and jounces of millisecond pulsars
球状星团的中心可能有中等质量的黑洞。在这里,我们提出了一种新的方法,他们的识别使用毫秒脉冲(MSP)作为探针。我们表明,测量的第一(挺举)和第二(颠簸)衍生物的合奏的MSP的加速度将让我们推断的IMBH的存在下,在一个球状星团比测量的唯一加速度。我们通过模拟一组有和没有中央IMBH的星团来测试这一概念,以提取恒星颠簸和颠簸的分布。然后,我们将这种技术应用于银河系球状星团47 Tuccino的MSP系综。目前的时间观测不足以限制IMBH的存在,只能用来确定其质量的上限。但是,通过几年的观测,将有可能测试质量小于$\sim$ 1000 M $_{\odot}$的中央IMBH的存在。我们的结论是,颠簸和颠簸有助于显着降低银河系球状星团的IMBHs的质量上限。
2019-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
A VLITE Search for Millisecond Pulsars in Globular Clusters: Discovery of a Pulsar in GLIMPSE-C01
本研究利用VLITE及VCSS数据搜索97个球状星团的低频射电源,在GLIMPSE-C01中发现候选毫秒脉冲星,经多波段观测及存档数据验证其性质,证明低频陡谱源搜索是识别脉冲星的有效方法。
2023-12-18 astro-ph.HE
Gamma-rays from millisecond pulsar population within the central stellar cluster in the Galactic Center
有人提出,银河系中心的中央致密星团,包含的质量是中央黑洞的4倍大的$\sim$,是由几个大质量球状星团合并而成的。这些球状星团预计将在银河系中心的中央秒差距内提供大量的毫秒级双星(MSP)。我们认为,从银河系中心观测到的GeV $γ$射线辐射实际上是由银河系中心黑洞捕获的几个球状星团辐射的累积效应。此外,在球状星团中的毫秒微扰星将风区中的轻子加速到几十TeV的能量,将它们注入到中央秒差距内密集的红外和光学辐射区。我们计算了在软辐射场中由这些轻子通过逆康普顿散射过程产生的TeV $γ$射线辐射。它表明,这种排放可以负责多TeV的$γ$ -射线从银河系中心的切伦科夫望远镜观察到的软辐射的合理密度,轻子的传播扩散模型,其注入参数(通量和光谱特性)。如果能量转换效率是10%,那么在银河系中心的中央星系团中必须存在大约1000个MSP。
2013-06-20 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
TeV gamma-ray emission initiated by the population or individual millisecond pulsars within globular clusters
最近在球状星团(GC)中发现了两颗高能毫秒双星(MSP),它们分别是NGC 6624中的J1823- 3021 A和M28中的PSR B1821-24,它们都能发射GeV的脉冲γ射线。这些MSP预计会喷射出高能轻子。因此,GC已经被提议作为GC内背景辐射的康普顿化过程的结果来产生GeV-TeV伽马射线。我们开发这个一般的情况下,考虑到不仅在GC的轻子的扩散过程,但也与风从GC的平流。此外,我们认为分布的MSP内的GC和影响有关的非中心位置的主导,充满活力的MSP。这种更完整的方案被认为是从核心坍塌的GC M15的GeV-TeV的伽马射线发射的建模,也为GC,其中包含最近发现的高能MSP内NGC 6624和M28。伽马射线发射的建模与目前的切伦科夫望远镜和未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的观测结果的对抗,允许更可靠地限制轻子生产的效率内的磁层的MSP和重新加速在其附近。我们讨论了这个参数的预期范围内的脉冲星模型的期望。我们的结论是,即使用切伦科夫望远镜目前的灵敏度,对GC的深层观测(H.E.S.S.,MAGIC,VERITAS),应该开始约束模型的加速和辐射过程的轻子内脉冲星磁层及其周围。
2016-02-11 astro-ph.HE
Gamma-ray spectral properties of the Galactic globular clusters: constraint on the numbers of millisecond pulsars
我们研究了费米γ射线空间望远镜迄今为止探测到的30个球状星团的γ射线谱。假设GC的γ射线发射来自于中所含的毫秒级微扰子(MSP),基于所检测到的MSP样品的γ射线性质,建立了生成GC的谱的模型。用该模型对气相色谱的光谱进行了拟合,其中27个气相色谱的发射可以用MSPs的发射来解释。NGC 7078、2 MS-GC 01和Terzan 1的光谱与我们的模型不符合,说明在前两者中MSPs的发射不应该占主导地位,而第三个具有独特的硬光谱。我们还调查了六个附近的GC,有相对较高的遭遇率作为比较情况。NGC 6656的候选光谱可以与一个MSP的光谱相拟合,支持它可能与其位置的伽马射线源相关联。其他五颗没有可探测到的伽马射线发射。它们的光谱上限设定了其中$\leq 1$ MSP的限制,与其中发现的无线电MSP的数量一致。在伽马射线GC中的MSP的估计数量通常与无线电信标的报告相匹配。我们对伽马射线GC的研究和附近GC的比较表明,相遇率不应该是决定GC包含的MSP数量的唯一因素。
2022-01-24 astro-ph.HE
A census of galactic spider binary millisecond pulsars with the Nançay Radio Telescope
本研究利用南赛射电望远镜多年监测数据,对19个蜘蛛型毫秒脉冲星双星系统开展系统分析,通过唯象拟合研究食的特征,探讨食参数与轨道倾角、质量函数的关联,补充了偏振与脉冲轮廓数据。
2025-04-14 astro-ph.HE
Simulation-based inference of radio millisecond pulsars in globular clusters
本研究通过无似然的边际神经比率估计方法,分析球状星团Terzan 5的毫秒脉冲星光度函数,推断其种群规模约158颗,并指出改进射电观测可显著提升推断精度。
2024-05-24 astro-ph.HE
Discovery of a new accreting millisecond X-ray pulsar in the globular cluster NGC 2808
本文报道了在球状星团NGC 2808的X射线瞬变MAXI J 0911 -655中发现的周期为2.9 ms的相干脉动。我们观察到X射线脉动的频率为$\sim339.97$赫兹在三个不同的观测源进行XMM牛顿和NuSTAR在源爆发。这颗新发现的吸积毫秒脉冲星是一个超紧凑双星系统的一部分,其轨道周期为$44.3$分钟,投影半长轴为$\sim17.6$ lt-ms。根据质量函数,我们估计最小伴星质量为0.024 M $_{\odot}$,假设中子星质量为1.4 M $_{\odot}$,最大倾角为$75^{\circ}$(来源于光源的光变曲线中没有日食和低谷)。我们发现伴星的Roche瓣可能被一颗热的($5\times 10^{6}$ K)纯氦白矮星充满,其$_{\odot}$质量为0.028 M(意味着$i\simeq58^{\circ}$),或者是一颗老的(>5 Gyr)褐矮星,其金属丰度介于太阳/亚太阳之间,质量范围为0.065 $-$ 0.085 M $_{\odot}$(16 < $i$ < 21)。在爆发的宽带能谱很好地描述了一个弱的黑体分量(kT $\sim$ 0.5 keV)和硬截止功率定律的光子指数$Γ\sim$ 1.7和截止温度为kT $_e\sim$ 130 keV的叠加。截至2016年7月19日进行的最新Swift-XRT观测,该源已被观测到爆发近150天,这使得…
2016-11-09 astro-ph.HE
Chandra X-ray Observations of 12 Millisecond Pulsars in the Globular Cluster M28
利用钱德拉X射线天文台对球状星团M28(NGC 6626)中的毫秒双星进行了观测。在对一个球状星团进行的最深的X射线观测中,我们确实探测到了12个已知的M28星团中的7个,可能探测到2个。除了PSR B 1821 -24和J 1824 - 2452 H之外,探测到的脉冲星都有相对较软的光谱,X射线光度为10^30-31尔格·s^-1(0.3-8千电子伏),与图克星47和银河系磁场中大多数“回收”的脉冲星相似,这意味着来自脉冲星磁极帽的热辐射。我们提出了迄今为止最详细的X射线光谱的高能PSR B1821-24。它可以用一个纯粹的非热光谱来描述,光谱光子指数为1.23,光度为1.4 × 10^33 θ(D/5.5 kpc)^2尔格·s^-1(0.3 ~ 8千电子伏),其中θ是天空中被X射线发射光束覆盖的部分。我们没有发现以前报道的线发射功能约3.3千电子伏的证据,最有可能作为仪器校准的改进的结果。PSR B 1821 - 24的X射线光谱和脉冲轮廓表明,该脉冲星的大部分非脉冲发射不是热源,可能是由于低水平的非热磁层辐射,未解决的脉冲星风星云,和/或星际尘埃颗粒的脉冲X射线的小角度散射。奇特的双星PSR J 1824 - 2452 H显示出相对较硬的X射线谱和可能的双星周期变化,表明相对论脉冲星风和来自其非简并伴星的物质之间的相互作用形成了双星内的激波。
2011-01-25 astro-ph.HE
Millisecond Pulsars and Black Holes in Globular Clusters
在球状星团(GC)中观测到的毫秒射电暴(MSP)已超过100个,从恒星演化和恒星动力学的角度对这些源的形成和演化进行了理论研究。在这里,我们研究MSP在GC中使用现实的$N$体模拟与我们的簇蒙特卡罗代码。我们发现,中子星(NS)形成于电子捕获超新星(包括吸积诱导和合并诱导的白矮星坍缩)可以通过质量转移旋转起来,形成MSP。通过动力学相互作用过程,NS的形成和吸积自旋都得到了极大的增强。我们发现,我们的模型平均GC在目前的日子与质量$\approx 2 \times 10^5\,M_\odot$可以产生高达$10-20$ MSP,而质量$\approx 10^6\,M_\odot$非常大规模的GC模型可以产生接近$100$。我们发现,MSP的数量是反相关的恒星质量黑洞(BH)的总数保留在主机集群。径向分布也受到影响:在保留BH数量较少的主机集群中,MSP更集中于中心。因此,GC中MSP的数量可以用于对其BH种群施加约束。在我们的模型中的MSP系统的一些固有特性(如磁场和自旋周期)是在良好的整体协议与观测,而其他(如双同伴类型的分布),所以,我们讨论了这种差异的可能原因。有趣的是,我们的模型也表明了在GC中动态形成NS-NS和NS-BH二进制文件的可能性,尽管预测的数量非常小。
2019-04-18 astro-ph.HE
Discovery of a 205.89 Hz accreting-millisecond X-ray pulsar in the globular cluster NGC 6440
报道了在球状星团NGC 6440中发现的第二颗吸积毫秒X射线脉冲星(AMXP)。2009年8月30日、10月1日和10月28日,利用Rossi X射线定时探测器在NGC 6440中一个新的X射线瞬变源~4天爆发的衰变过程中探测到了频率为205.89 Hz的脉冲。通过研究脉动频率的多普勒频移,我们发现该系统是一个超紧凑双星,轨道周期为57.3分,投影半长轴为6.22光毫秒。基于质量函数,我们估计伴星的质量下限为0.0067 M_sun(假设是1.4 M_sun的中子星)。这颗新的脉冲星显示了AMXPs中最短的爆发复发时间(~1个月)。如果这种行为不停止,这个AMXP有可能成为研究双星系统和中子星自旋如何演化的最佳来源之一。此外,这个新的源的特征表明,可能存在一个人口的AMXPs正在经历弱爆发,这是目前的全天X射线监测器检测不到的。NGC 6440是唯一一个拥有两个已知AMXPs的球状星团,而在其他球状星团中没有发现AMXPs。
2010-03-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery and Timing analysis of new pulsars in globular cluster NGC 5024: new observations from FAST
利用FAST高灵敏度观测,研究在球状星团NGC 5024中发现新双星毫秒脉冲星M53E,并测定M53B–E的自转、轨道及伴星性质。
2023-06-16 astro-ph.HE
A gamma-ray periodic modulation in Globular Cluster 47 Tucanae
球状星团47是由\emph{Fermi}伽马射线空间望远镜上的大视场望远镜(LAT)首次探测到的伽马射线,其伽马射线辐射被广泛认为是毫秒星团的产物。在这项工作中,我们分析了从2008年8月到2017年5月的费米LAT通道8数据,并报告了在$\sim 4.8σ$的显著性水平下检测到周期为$18.416\pm0.008$小时的调制。这是第一次在球状星团的γ射线中探测到一个周期比毫秒级射电星长得多的显著调制。周期性调制信号也出现在{ \it Swift}-BAT数据中。点源的相位折叠钱德拉X射线光变曲线可能提供了额外的线索。
2020-12-02 astro-ph.HE
Evidence for a high-energy tail in the gamma-ray spectra of globular clusters
毫秒双星很可能是球状星团伽马射线辐射的主要来源。然而,两个独立的发射过程的相对贡献--毫秒脉冲星磁层的曲率辐射与毫秒脉冲星发射到球状星团环境中的相对论对的逆康普顿发射--长期以来一直不清楚。为了解决这个问题,我们在8年的$\textit{Fermi}$ -LAT数据中寻找逆康普顿发射的证据,从157个银河系球状星团的方向。我们发现一个温和的统计显着(3.8 $σ$)之间的相关性测量的球状星团伽马射线光度和它们的光子场能量密度。然而,这也可以用光子场密度和球状星团的恒星相遇率之间隐藏的相关性来解释。通过对$\textit{in toto}$的分析,我们证明了球状星团的γ射线辐射可以在光谱上分解为两个分量:i)指数截止幂律和ii)纯幂律。后一个成分--我们发现其显著性为8.2 $σ$ --的功效指数为2.79 $\pm$ 0.25。它最自然地被解释为由毫秒微扰星注入的宇宙射线电子和正电子的逆康普顿发射。我们发现这个幂律分量的光度与弯曲分量的光度相当,或略小于弯曲分量的光度,这表明毫秒脉冲星自旋向下光度到相对论轻子的分数与自旋向下光度到瞬发磁层辐射的分数相似。
2021-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
The MAVERIC Survey: New compact binaries revealed by deep radio continuum observations of the Galactic globular cluster Terzan 5
由于其巨大而致密的核心,泰山5号拥有银河系球状星团中最丰富的毫秒级恒星。在这里,我们报告了新的深$2-8\,$ GHz的无线电连续观测Terzan1,5获得的卡尔G。Jansky甚大阵。我们已经确定了在星团半光半径范围内的24个源,包括17个在核心半径范围内的源。其中19颗与先前研究的毫秒双星和X射线双星有关。其中三个新的射电源具有陡峭的无线电频谱,并且位于星团核心内,正如对毫秒射电星的预期。这三个源具有硬X射线光子指数($Γ=1.3-1.5$)和高度可变的X射线发射,表明它们是属于蜘蛛类的二进制毫秒双星。对于这些来源中最亮的X射线,红背蜘蛛的分类是由其X射线光曲线证实的,它显示了12.32小时的轨道周期和X射线最大值附近的双峰结构。在像Terzan 5这样经过充分研究的星团中可能发现明亮的双毫秒双星,这突出了深度射电连续成像如何补充脉冲星搜索和计时观测,以寻找可能的日食系统。另一个新的射电源在核心有一个平坦的无线电频谱,是X射线微弱($L_X \approx 2\times 10^{31}$ erg s $^{-1}$)与光子指数$Γ=2.1\pm0.5$,符合预期的性质为一个静止的恒星质量的黑洞X射线双星。
2020-09-15 astro-ph.HE
The MAVERIC Survey: Chandra/ACIS Catalog of Faint X-ray sources in 38 Galactic globular clusters
球状星团拥有各种低光度($L_X<10^{35}$ erg s $^{-1}$)X射线源,包括吸积中子星和黑洞、毫秒双星、激变变星和色球活动双星。在本文中,我们提供了一个全面的目录,超过1100个X射线源在38个银河系球状星团观测钱德拉X射线天文台的ACIS探测器。选择这些目标是为了补充MAVERIC巡天的银河系球状星团深射电连续谱图。我们对每个源进行测光和光谱分析,确定最佳拟合模型,并根据其光谱特性和在集群中的位置评估其作为前景/背景源的可能性。我们还提供变异性的基本评估。本文讨论了X射线双星在球状星团中的分布,它们的X射线光度函数,并用$^{-1}$的$L_X > 10^{33}$ erg s仔细分析了系统。在这些中等亮度的系统中,我们在NGC 6539中发现了一个新的源,它可能是一个候选的吸积恒星质量黑洞或过渡毫秒脉冲星。我们发现,球状星团中的静止中子星LMXB在其活跃($L_X>10^{33}$ erg s $^{-1}$)状态下可能花费约2%的寿命作为过渡毫秒级中子星。最后,我们确定了大量的下丰度明亮($L_X>10^{33}$尔格$^{-1}$)中间极性的球状星团相比,银河系领域,在过去的二十年的文献。
2020-07-09 astro-ph.HE
Searching for pulsars in globular clusters with the MeerKAT Radio Telescope
球状星团中的毫秒脉冲星数量比银河系的大得多。这要归功于在星团中发生的高速率的动力学相遇,这可以创造条件,有效地将中子星再循环为毫秒级中子星。其结果是大量的恒星,其性质和伴星在银河系圆盘中很难或不可能复制。由于这些原因,球状星团一直是并且仍然是寻找新的令人兴奋的恒星的主要目标。由于它们的距离很远,阻碍这些发现的限制因素是望远镜的灵敏度。MeerKAT射电望远镜是南非的一个64碟干涉仪,它保证了对南部天空中球状星团的无与伦比的灵敏度。用MeerKAT对经过充分研究的球状星团进行的观测已经返回了超过35个新的球状星团,预计还会有更多。这些令人兴奋的发现将有助于我们更多地了解中子星状态方程、恒星演化、吸积物理以及寻找中等质量黑洞。在这次演讲中,我将介绍MeerTIME和TRAPUM计划中球状星团工作组的前景和当前发现。
2021-12-13 astro-ph.HE
The Exotic Zoo of Millisecond Pulsars in Globular Clusters: a multi-wavelength study
本论文主要利用射电望远镜和光学望远镜的多波段观测资料,对球状星团中的毫秒双星进行了研究。无线电观测已被用来搜索和计时的彗星。虽然经典的搜索例程是基于对单个和长时间序列的数据的分析,我们在这里提出了一种替代方法。这种方法利用大量的可用档案无线电数据,通过叠加所有的日常功率谱来搜索非常微弱的恒星。这种方法导致在恒星系统Terzan 5中发现了三颗新的恒星。光学观测已经被用来寻找毫秒脉冲星的光学对应物,其发射完全由伴星控制。发现了六颗新的伴星,使球状星团中的伴星总数增加了约40%。特别是,四颗伴星被证明是He白矮星,正如标准形成场景所预期的那样。其中一个伴星是一个非常微弱和非简并的天体,表现出很强的可变性,这可能是暴露于脉冲星注入通量的恒星一侧强烈加热的结果。最后,其中一颗伴星是主序星,它显示出强烈的Hα发射,这可能是由于残余盘的低水平吸积造成的。这个系统可以位于早期演化阶段,就在已经重新加速的脉冲星重新激活之前。此外,我们确定了伴星的瞬态低质量的X射线双星。在最后一章中得出结论,其中讨论了毫秒双星的演化和可能的未来发展的建议。
2019-01-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Likely detection of gamma-ray pulsations of PSR~J1717+4308A in NGC~6341 and implication of the gamma-ray millisecond pulsars in globular clusters
本文报道了对球状星团NGC~6341(M92)的分析结果,该球状星团中最近发现了一颗毫秒脉冲星J1717 $+$ 4308 A。使用的数据来自{ \it费米伽马射线太空望远镜(费米)}上的大面积望远镜。我们在$4.4σ$置信水平下检测MSP的$γ$射线脉动(相应的加权H检验值为$\sim$ 28.4)。这颗MSP是在GC中发现的第四颗$γ$射线脉冲星,没有明显的脉冲外发射,其$γ$射线光度和效率分别为$1.3\times10^{34}$,erg,s $^{-1}$和1.7%.为了更清楚地了解已知GCPDMATHABMO射线MSP的性质,我们重新分析了其他三个的\fermi \ LAT数据。这四种MSP共享具有高$\dot{E}$($\sim 10^{36}$ \,erg\,s $^{-1}$)或在仅包含有限数量的已知MSP的GC中的特性。另外,我们还发现NGC~6624和NGC~6626中的PSR ~J1823 $-$ 3021 A和PSR ~ B1821 $-$ 24具有可探测的脉冲外$γ$射线发射,而NGC~6652中的PSR ~ J1835 $-$ 3259 B则没有。使用所获得的关断脉冲光谱或光谱上限,我们约束在四个GC中的其他MSP的数量。结果与文献报道的射电望远镜数目一致。虽然至少在NGC~6624和NGC~6626中,其他MSP对其观测到的PDMATHAMO射线发射的…
2023-03-06 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from high Galactic latitude globular clusters
我们分析了8年的PASS 8费米-LAT数据,在60 MeV - 300 GeV的能量范围内,从30个高银河系纬度的球状星团。其中六个球状星团的TS > 25,NGC 6254首次被探测到伽马射线明亮。最显着的检测是著名的球状星团47 Tuc,我们产生了一个精致的光谱适合这个对象的对数抛物线模型。NGC 6093,NGC 6752和NGC 6254符合硬的平坦幂律模型,NGC 7078最适合软幂律模型,NGC 6218最适合硬的破碎幂律模型。除了传统的毫秒脉冲星解释外,这种多样的光谱模型表明在球状星团内有多种伽马射线源类型。我们确定了球状星团核心的弥散X射线发射和γ射线发射之间的对应关系。这种联系表明,球状星团中的伽马射线辐射也可能来自于未解析的X射线源或相对论性电子数,也许是由毫秒双星产生的。对更多伽马射线明亮的球状星团的X射线观测将允许确定漫射X射线和伽马射线发射之间的函数关系。
2018-08-14 astro-ph.HE
Internal gas models and central black hole in 47 Tucanae using millisecond pulsars
尽管考虑到恒星演化的质量损失,但球状星团中的气体含量似乎很低,因此其测量非常难以捉摸。限制球状星团中电离气体存在的一种方法是通过它对星团中毫秒级恒星辐射的色散效应。这一效应使弗莱雷等人在2001年首次在球状星团中探测到任何种类的气体,即土卡星团47。通过利用额外12年的计时结果,以及对47个Tuccenda中新的毫秒双星的观测,我们重新审视了这一测量:我们首先使用了整套可用的计时参数,以测量星团的动力学特性和双星的三维位置。然后,我们应用并测试了各种气体分布模型:假设气体密度恒定,我们确认检测到数密度为$n= 0.23\pm 0.05$ cm $^{-3}$的电离气体,大于先前的测定值(在2 $σ$不确定度下)。预测密度降低或遵循恒星分布密度的模型非常不受欢迎。我们还能够调查存在的中间质量黑洞在集群的中心,显示这是不需要的现有数据,与上限的质量在$\sim 4000$ M $_{\odot}$。
2018-08-20 astro-ph.HE
Radio timing in a millisecond pulsar-extreme/intermediate mass ratio binary system
对银河系中心黑洞(BH)周围轨道上的毫秒脉冲星或球状星团中心的BH进行无线电定时观测,可以回答天体物理学和基础物理学中的基本问题。脉冲星射电天文学通常采用后开普勒近似来确定系统参数。然而,在中心黑洞周围的强引力场中,高阶相对论效应可能变得重要。我们比较了脉冲星的时间延迟后开普勒近似与相对论定时模型。我们发现爱因斯坦延迟和传播延迟(即罗默和Sharpiro延迟)的完全相对论性的解决方案相比,推导出的解决方案之间的显着差异。为了在银河系中心和球状星团中心为脉冲星系统建立精确的无线电定时模型,并为与它们的检测有关的问题提供信息,校正这些高阶相对论效应是必不可少的。
2020-12-11 astro-ph.HE
Discovery of Millisecond Pulsars in the Globular Cluster Omega Centauri
半人马座球状星团是银河系中质量最大、亮度最高的星团。$γ$射线源FL8 Y J1326.7 $-$ 4729与星团的核心重合,这导致人们猜测星团核心可能存在迄今未知的射电暴或湮灭性暗物质。在这里,我们报告发现五毫秒半人马座欧米茄以下的观测与帕克斯射电望远镜。其中四颗星的自转周期分别为4.1、4.2、4.6和6.8毫秒,第五颗星的自转周期为4.8毫秒,属于食双星系统,轨道周期为2.1小时。澳大利亚望远镜紧凑阵列拍摄的星团中心的深射电连续图像显示了一小部分紧凑的射电源,这使得其他的射电星可能正在等待发现。我们认为,毫秒级双星极有可能是$γ$射线的发射源。这些恒星的长期定时为探索星团的动力学和星际介质提供了机会。
2019-12-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling the average spectrum expected from a population of gamma-ray globular clusters
在球状星团中大量存在毫秒级双星。预计它们将负责伽马射线波段无线电中的多个频谱分量(例如,包括同步加速器和逆康普顿发射),正如已经看到的射电望远镜Effelsberg,钱德拉X射线天文台,费米大面积望远镜,和高能立体系统(H.E.S.S.)在Terzan 5的情况下(其他球状星团的光谱成分较少)。H.E.S.S.最近进行了堆叠分析,涉及15个未检测到的球状星团,并获得相当约束平均通量上限超过230 GeV。我们提出了一个模型,假设毫秒双星作为相对论粒子的来源,并预测多波长发射的球状星团。我们将此模型应用于上述集群的群体,以预测平均光谱,并将其与H.E.S.S.上限这样的比较使我们能够测试模型是否可行,导致在这个框架内的各种平均集群参数可能的限制。
2015-04-20 astro-ph.HE
The FAST discovery of an Eclipsing Binary Millisecond Pulsar in the Globular Cluster M92 (NGC 6341)
报道了利用500米口径球面射电望远镜(FAST)在球状星团M92(NGC 6341)中发现的一颗食双星毫秒脉冲星。PSR J1717+ 4308 A或M92 A的脉冲频率为316.5 Hz(3.16 ms),色散测量值为35.45 pc cm $^{-3}$。该脉冲星是双星系统的一员,其轨道周期为0.20~ d,围绕低质量伴星运行,伴星的中位质量为$\sim$ 0.18~ \Ms。从观测到目前为止,在每个轨道上至少观测到两次日食事件。在0.1- 0.5的轨道相位范围内,较长的一个持续时间约为5000~s。另一次持续约500~s,发生在较长的食事件前后1000--2000~s之间。这两个日食事件的长度也会改变。这些性质表明J1717+ 4308 A是一个“红背”系统,有一个低质量的主序星或次巨星伴星。目前正在对脉冲星进行定时观测,并进一步搜索其他脉冲星的数据。
2020-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
A New Determination of the Spectra and Luminosity Function of Gamma-Ray Millisecond Pulsars
在这篇文章中,我们回顾了毫秒双星和球状星团观测到的伽马射线辐射。基于费米伽玛射线空间望远镜5.6年的观测数据,我们报道了61个毫秒级超新星的伽玛射线能谱,发现大多数能谱符合指数截止的幂律,能谱峰值在~1-2 GeV($E^2 dN/dE$单位)附近。此外,虽然大多数球状星团表现出类似的光谱形状,我们确定了一些显着较软的光谱。我们还确定的伽玛射线光度函数的毫秒双星使用人口发现在附近的领域的银河系,并在球状星团47图克坦。我们发现,从球状星团观察到的伽马射线发射主要由相对少量的明亮毫秒脉冲星主导,而低光度脉冲星仅占总通量的一小部分。我们的研究结果还表明,毫秒双星的伽马射线发射是更各向同性和较强的光束比在X射线波长的发射。此外,所观察到的表观伽马射线效率的分布提供了支持槽隙或外间隙模型,其中伽马射线发射起源于接近中子星的磁极的区域(极帽模型)。
2014-07-21 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Gamma-ray and radio populations of millisecond pulsars in globular clusters
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Department of Physics and Astronomy, West Virginia University(西弗吉尼亚大学物理与天文学系);Center for Gravitational Waves and Cosmology(引力波与宇宙学中心);National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究院国家射电天文中心)
本研究通过蒙特卡洛模拟对比两种毫秒脉冲星光度模型,发现对数正态分布模型预测的球状星团毫秒脉冲星数量更多、本征射电光度更暗,符合观测证据,可通过未来射电巡天验证并约束其演化。
2026-08-05 astro-ph.HE