X-ray Polarimetry of the accreting pulsar 1A~0535+262 in the supercritical state with PolarLight
本研究利用 PolarLight 对 2020 年爆发的超临界态吸积脉冲星 1A 0535+262 进行 X 射线偏振测量,未检测到偏振信号,其偏振分数上限低于理论预测,表明吸积脉冲星偏振分数较低可能是普遍特征。
2023-04-26 astro-ph.HE
HST optical polarimetry of the Vela pulsar & nebula
极化测量的中子星提供了一个独特的洞察几何发射区的中子星磁层。因此,他们提供了观测约束的不同模型提出的脉冲星发射机制。船帆座脉冲星的光学偏振数据来自{ \em哈勃太空望远镜}({ \em HST})档案。这些数据是在两个滤波器(F606 W;中心波长= 590.70 nm,和F550 M;中心波长= 558.15 nm)中获得的,包括用{ \em HST}/高级巡天照相机(ACS)拍摄的一系列脉冲星观测数据,时间跨度为5天。这些数据已被用来进行第一次高空间分辨率和多时代的脉冲星的偏振研究。我们制作了脉冲星周围区域的偏振矢量图,并测量了脉冲星的线性偏振度(P.D.)。和位置角(P.A.)脉冲星的综合脉冲束我们获得了$\rm P.D.=8.1\%\pm0.7\%$和$\rm P.A.=146.3\degr\pm2.4\degr$,在这些观察所涵盖的时间跨度上取平均值。这些结果不仅证实了\citeauthor{Wagner00}和\citeauthor{Mignani07}最初使用甚大望远镜(VLT)获得的结果,而且精度更高。此外,我们确认,P.A.脉冲星偏振矢量的方向与脉冲星自行的方向一致。脉冲星风星云(PWN)在偏振光下和在非偏振光下一样无法探测到,其通量极限为26.8角秒$^{-2}$。
2014-09-05 astro-ph.HE
To differentiate neutron star models by X-ray polarimetry
由于基本强相互作用的非微扰效应,脉冲星的性质至今仍不清楚,因此提出了不同的脉冲星内部结构模型,无论是常规的中子星还是夸克星。此外,在超核密度下,冷物质的夸克团物质状态被证明是夸克团物质,因此,夸克星可能是夸克团星。除了了解不同的表现形式,最重要的问题是找到一种有效的方法来观察区分这些模型。X射线偏振测量法在这里将发挥重要作用。本文主要研究夸克/夸克团星的热X射线偏振。在正常的中子星模型中,热X射线线偏振百分比通常高于~10%,而夸克/夸克团星的百分比几乎为零。因此,软X射线偏振测量法可能成为一种有效的夸克/夸克团星鉴别方法。因此,我们期望在未来几十年内探测到热X射线偏振。
2013-02-06 astro-ph.HE
Temporal Variations in Pulsar Spectro-Polarimetry: Findings from millisecond pulsar J2144-5237 using Parkes UWL receiver
National Centre for Radio Astrophysics, NCRA-TIFR(国家射电天文中心,NCRA-TIFR);CSIRO Space and Astronomy(CSIRO空间与天文学部);Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文学系乔德雷克银行天体物理学中心)
本研究利用Parkes UWL接收机对毫秒脉冲星J2144-5237进行光谱偏振特性的时间变化分析,揭示了斯托克斯参数随轨道相位的变化规律,并首次探讨了脉冲星光谱偏振特性的时间变化性质。
2026-01-08 astro-ph.HE
Optical Polarimetry of the Inner Crab Nebula and Pulsar
时间分辨的偏振测量提供了一个独特的洞察其发射区域的几何形状的光子。这种测量为脉冲星发射机制提出的不同模型提供了观测约束。蟹状星云的光学偏振数据来自HST档案。该数据集由HST/ACS对该星云的一系列观测组成。我们制作了内部星云的偏振矢量图,并首次测量了线性偏振度(P.D.)。和位置角(P.A.)脉冲星的综合脉冲束,以及它附近的同步加速器结。这就产生了脉冲星的$\rm P.D.=5.2\pm0.3%$和$\rm P.A.=105.1\pm1.6\degr$,以及同步加速器结的$\rm P.D.=59.0\pm1.9%$和$\rm P.A.=124.7\pm1.0\degr$。这是第一个高空间分辨率的内部星云和脉冲星的偏振多历元研究。在这些观测所涵盖的时期内,星云的主要特征都没有显示出显著的偏振演化的证据。在减去直流分量后,该脉冲星的结果与Sjuowikowska等人(2009)使用高时间分辨率光偏振仪OPTIMA获得的结果一致。我们的结果清楚地证明了结是直流分量的主要来源。
2013-05-29 astro-ph.HE
The Chinese pulsar timing array data release I. Polarimetry for 56 millisecond pulsars
利用FAST望远镜高灵敏度观测,首次系统呈现56颗毫秒脉冲星的偏振轮廓,发现弱成分、中间脉冲等新特征,并揭示磁层波传播效应对偏振轮廓的重要影响。
2025-04-20 astro-ph.HE
VLT polarimetry observations of PSR B0656+14
光学偏振测量是脉冲星磁层不同模型的关键测试。此外,比较相位平均线性偏振方向和脉冲星自行矢量的相对取向可能会揭示一种特殊的对齐方式,在蟹状星云脉冲星中可以清楚地看到。我们的目标是获得第五亮光学脉冲星PSR 1,B0656+14的相位平均光学线性偏振的第一次测量,它也具有精确测量的自行,并验证偏振方向和自行矢量之间可能的对齐。我们用甚大望远镜(VLT)进行观测,测量了相位平均光学偏振度(P. D.)和位置角(P.A.)PSR B0656+14。我们测量了一个PD。$11.9\%\pm5.5\%$和P.A. $125.8\degr\pm13.2\degr$,北偏东测量。尽管意义不大,但这是首次测量相位平均光学相位差。对于这颗脉冲星。此外,我们发现,P.A.相位平均偏振矢量的值与脉冲星自行($93.12\degr\pm0.38\degr$)的值接近,需要更深入的观测来证实我们对\psr的偏振测量,而对更多脉冲星的偏振测量将更好地评估偏振度与脉冲星参数的可能相关性。
2015-10-08 astro-ph.HE
Different twins in the millisecond pulsar recycling scenario: optical polarimetry of PSR J1023+0038 and XSS J12270-4859
我们提出了第一个光学偏振研究的两个过渡星系PSR J1023+0038和XSS J12270-4859。这项工作的重点是寻找本质的线性偏振(LP)的光发射从这两个系统。我们进行了多波段光学和近红外光偏振的两个系统使用ESO NTT在拉西拉(智利),配备了EFOSC 2和SOFI仪器。XSS J12270-4859是在其射电脉冲星状态下观测到的;我们没有在所有波段都检测到LP,3 σ上限为,例如,1.4%在R波段。我们建立了近红外光学平均光谱能量分布(SED)的系统,这可以很好地描述了辐射黑体半径$R_{*} = 0.33\pm0.03\,R_{\odot}$和辐射$η=0.32\pm0.05$,而不需要进一步的组件(从而排除可见的存在的扩展吸积盘和/或相对论性射流)。PSR J1023+0038的情况不同,在我们的活动期间处于增长阶段。我们分别在V带和R带测量了$1.09\pm0.27\%$和$0.90\pm 0.17\%$的LP。在R波段的源的相位分辨偏振曲线揭示了在源4.75小时轨道周期处的正弦调制的暗示,在与光变曲线相同的轨道相位处达到峰值。PSR J1023+0038的测得LP原则上可以解释为与自由电子的散射(可以在系统的吸积盘中找到,甚至可以在围绕盘本身的热日冕中找到)或相对论粒子射流或流出的同步辐射。然而,从我们的数据集开始构建的系统的NIR光学SED并没有表明存在射流…
2016-05-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsar polarimetry with the Parkes Ultra-Wideband receiver
脉冲星的射电辐射及其偏振随频率的变化而变化。这种频率依赖性是发射机制和无线电波束结构的关键。利用帕克斯射电望远镜上的新超宽带接收器(UWL),我们首次能够观察脉冲星轮廓如何在700-4000 MHz的宽连续带宽上演变。我们在这里描述了一种技术,用于处理宽带偏振观测,以建立一个有意义的对齐和可视化的数据在整个频带。我们将其应用于PSR J1056-6258和J1359-6038的观测,这些观测是由于以前未解决的关于其发射频率演变的问题而选择的。我们的技术的应用表明,它是可能的,以调整的偏振位置角(PA)在一个很宽的频率范围内时,仅限于应用色散和法拉第旋转的校正这样做。然而,这并不对应于这两个源的对齐的强度分布。我们发现,它是可能的,这些失调转换成排放高度范围的估计是一致的出版和模拟值,这表明它们可以归因于磁层中的相对论效应。我们讨论了这项工作的无线电波束结构的背景下,准备更广泛的研究脉冲星发射宽带偏振数据。
2020-06-08 astro-ph.HE
Radio polarimetry of Galactic centre pulsars
为了研究银河系中心(GC)磁场的强度和结构,我们测量了朝向GC观测到的恒星射电辐射的法拉第旋转。其中三颗恒星拥有最大的自转测量值(RM),除了Sgr A*。它们的大色散测量,RM和这些恒星与GC中其他已知天体之间的大RM变化意味着恒星位于GC中,而不仅仅是在向GC的投影中看到的。这些卫星的大RM表明大的视线磁场分量在~ 16-33微高斯之间;结合最近对GC中磁场强度的模型预测,这意味着大尺度磁场相对于天空平面的倾角非常小(~ 12度)。像射电弧这样的前景天体,或者可能是分子云G0.11-0.11周围的烧蚀电离晕,都可能对其中两颗恒星的大RM做出贡献。如果这些天体位于射电弧或G0.11-0.11之后,那么这证明GC中一定存在长度>~ 100 pc的低散射走廊。这也表明,未来的敏感观测将能够检测到GC中的其他恒星。最后,我们表明,在我们最准确的电子密度模型的GC组件过度简化的GC结构。
2016-04-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-Ray Polarimetry of the Crab Pulsar Observed by POLAR
蟹状星云脉冲星/星云的X/ $γ$射线偏振测量被认为是它们发射模型的关键信息。在过去,几个任务已经显示出来自螃蟹的偏振发射的证据。然而,这些测量的意义仍然有限。因此,需要新的衡量标准。POLAR是一种宽视场康普顿散射偏振计(灵敏度为50-500 keV),搭载于中国太空实验室天宫二号,从2016年9月至2017年4月采集数据。虽然没有设计来执行偏振测量的偏振镜,我们在这里提出了一种新的方法,可以应用到POLAR以及其他宽视场偏振仪。新的偏振联合拟合方法与POLAR的蟹状星云脉冲星观测,使我们能够获得脉冲星分量的约束测量。平均相位间隔的最佳拟合值和相应的1个$σ$偏差:(PD= $14\substack{+15 \\ -10}$ \%,PA= $108\substack{+33 \\ -54} ^{\circ}$),峰1的最佳拟合值和相应的1个$σ$偏差:(PD= $17\substack{+18 \\ -12}$ \%,PA= $174\substack{+39 \\ -36} ^{\circ}$),峰2的最佳拟合值和相应的1个$σ$偏差:(PD= $16\substack{+16 \\ -11}$ \%,PA= $78\substack{+39 \\ -30} ^{\circ}$)。此外,偏振度的3个$σ$上限是平均相位间隔(55%)、峰值1(66%)和峰值2(57%)。最后,为…
2022-02-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Studying geometry of the ultraluminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124 using X-ray and optical polarimetry
利用IXPE的X射线和光学偏振数据,研究了ULX脉冲星Swift J0243.6+6124的几何结构,发现其角动量与轨道轴存在至少30度错位,并约束了倾角、磁倾角等参数。
2024-11-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
The SUrvey for Pulsars and Extragalactic Radio Bursts IV: Discovery and polarimetry of a 12.1-second radio pulsar
我们报告PSR~J2251 $-$ 3711的发现,它是一颗自转周期为12.1秒的射电脉冲星,是目前已知的第二长脉冲星。它的时间参数表明其特征年龄为1500万年,表面磁场为$1.3 \times 10^{13}$ ~G,自旋光度为$2.9 \times 10^{29}~\mathrm{erg~s}^{-1}$。它的色散度量为12.12(1)~ $\mathrm{pc}~\mathrm{cm}^{-3}$,根据NE 2001和YMW 16银河系自由电子密度模型,其距离估计分别为0.5和1.3 kpc。它的一些单脉冲显示了相位分辨偏振位置角的不间断的180度扫描,具有S形,让人想起旋转矢量模型预测。然而,从一个脉冲到另一个脉冲,这种扫描发生在不同相位的事实是值得注意的,并且没有直接的解释。虽然PSR~J2251 $-$ 3711位于X射线孤立中子星(XINS)占据的$P-\dot{P}$参数空间区域,但在我们的Swift XRT观测中没有X射线对应物的证据;这使得其未吸收的热辐射光度$1.1 \times 10^{31}~(d / 1~\mathrm{kpc})^2~\mathrm{erg/s}$的置信度上限为99%,假设温度为85 eV,其中$d$是到脉冲星的距离。需要进一步的观测来确定它是一颗真正年龄至少为几百万年的旋转动力脉冲星,还是一颗年轻得多的天体,如XINS或最近冷却的磁星…
2020-01-31 astro-ph.HE
X-ray polarimetry of X-ray pulsar X Persei: another orthogonal rotator?
本文利用IXPE观测了X射线脉冲星X Persei,发现其偏振信号随自转相位剧烈变化,旋转矢量模型分析表明该脉冲星自转轴与磁偶极轴存在大夹角,属于正交旋转体,且消除相位效应后偏振度随能量显著增加。
2023-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray polarimetry of the Crab nebula with PolarLight: polarization recovery after the glitch and a secular position angle variation
我们报告了使用PolarLight X射线偏振仪对蟹状星云的后续观测,该观测揭示了与2019年脉冲星故障相关的偏振可能变化。新的观测结果证实,在故障发生后大约100天,偏振已经恢复。通过新的观测,我们发现用PolarLight从总星云发射测量的偏振角(PA)与42年前用OSO-8测量的偏振角(PA)有18.0 +- 4.6(deg)的差异,表明蟹状星云或脉冲星的偏振长期演化。PA的长期变化可能是历史上的多个故障,磁重联或星云中同步辐射结构的运动,或脉冲星磁几何结构的长期演化的结果。
2021-04-23 astro-ph.HE
Determination of X-ray pulsar geometry with IXPE polarimetry
利用成像X射线偏振探测器对X射线脉冲星Her X-1的观测,我们报告了一个非常重要的($>17σ$)来自吸积中子星的偏振信号的探测。观测到的$\sim$ 10\%的线性偏振度远低于该天体的理论预期,并且在脉冲星的整个自旋周期内保持较低。偏振度和角度都表现出随脉冲相位的变化,这使我们能够测量脉冲星自旋位置角57(2)度和磁偏度12(4)度,这是迈向详细模拟X射线脉冲星本征发射的重要一步。结合我们的研究结果与光学偏振数据,我们发现,自旋轴的中子星和角动量的双星轨道是错位的至少$\sim$ 20度,这是一个强有力的论据,在支持的模型解释的稳定性所观察到的超轨道的变化与进动的中子星。
2023-01-13 astro-ph.HE
Variability, polarimetry, and timing properties of single pulses from PSR J1713+0747 using the Large European Array for Pulsars
单脉冲保存了脉冲星无线电发射和脉冲星磁层传播的信息,了解它们的变化行为对于估计可实现的脉冲星定时精度的基本限制至关重要。在这里,我们报告的结果,我们的分析单脉冲PSR J1713+0747与数据收集的欧洲大型阵列脉冲星(LEAP)。我们目前的统计研究的脉冲特性,包括其能量,相位和宽度的分布。系统的子脉冲漂移的两种模式已被检测到,具有7和3脉冲周期的周期性。这两种模式出现在不同的脉冲经度范围内,但在积分轮廓的主峰下重叠。脉冲微结构的证据是没有看到的时间分辨率下降到140纳秒。此外,我们表明,分数极化的单脉冲增加与脉冲峰值通量密度。通过线性偏振位置角的概率密度与脉冲经度的映射,我们揭示了两个正交偏振模式的存在。最后,我们发现,所产生的相位抖动的综合档案所造成的单脉冲的变化,可以描述由高斯概率分布,只有当至少100个脉冲被用于集成。不同通量密度和宽度的脉冲对相位抖动的贡献大致相等,并且通过使用具有特定通量密度或宽度范围的脉冲子集来实现定时精度的改善。
2016-09-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra-Wideband Polarimetry of the April 2021 Profile Change Event in PSR J1713+0747
Macquarie University(麦考瑞大学);Australia Telescope National Facility, CSIRO(澳大利亚望远镜国家设施,CSIRO);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);School of Physics and Astronomy, Monash University(蒙纳士大学物理与天文学学院);Space Science Division, Naval Research Laboratory(海军研究实验室空间科学部);Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology(斯威本科技大学天体物理学与超级计算中心)
利用超宽带极化技术研究PSR J1713+07472021年4月轮廓变化事件,发现其频率依赖性与冷等离子体传播不符,支持磁层起源。
2025-09-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Frequency- and phase-resolved polarimetry of millisecond pulsars and its application to timing
Monash University(莫纳什大学);OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery(ARC引力波发现卓越中心);Australia Telescope National Facility, CSIRO(澳大利亚国家望远镜设施,CSIRO);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理学研究所(爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Hunan Normal University(湖南师范大学)
本文提出一种新方法,利用极化信息生成高保真模板,提高脉冲到达时间测量精度。该方法通过分析四个斯托克斯参数的频率依赖模型,减少定时测量误差达20-30%。
2026-02-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE): Prospects for Spatially-Resolved X-ray Polarimetry of Extended Sources and In-Orbit Calibrations
本论文围绕IXPE任务,研究了在轨定标和暗弱延展源观测两大问题,通过飞行模型测试与蒙特卡洛模拟验证了定标系统功能和背景影响,为空间分辨X射线偏振测量奠定基础。
2023-09-21 astro-ph.HE
The NANOGrav 11-Year Data Set: Arecibo Observatory Polarimetry And Pulse Microcomponents
本文给出了北美纳赫兹引力波观测站(NANOGrav)在2.1 GHz、1.4 GHz和430 MHz三个频率下观测到的28颗类星体的偏振脉冲波形。这些配置文件代表了一些最敏感的偏振毫秒脉冲星配置文件的日期,揭示了微组件的存在(即脉冲分量的峰值强度远低于总脉冲峰值强度)。虽然以前已经在一些样品中检测到微量成分,但我们首次提出了PSR B1937+21,J1713+0747和J2234+0944的微量成分。这些微组件可以对脉冲星定时,几何形状和通量密度的确定产生影响。我们给出了所有28颗脉冲星的旋转测量值,这些测量值是在不同的观测频率和时期独立确定的,并发现从这些旋转测量值推导出的银河系磁场与当前模型一致。这些偏振配置文件是使用测量方程模板匹配,这使我们能够生成的阿雷西博天文台的偏振响应的一个时代的时代的基础上。我们用这种方法来描述它的时间变化,并发现阿雷西博天文台的1.4和2.1 GHz接收器的极化响应随时间变化显着。
2018-07-02 astro-ph.HE
Astronomical X-ray Polarimetry as a diagnostic for questions of fundamental Physics. What we learned from the Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE)
本文回顾了IXPE近三年运行的结果,探讨X射线偏振测量在单独或结合其他观测数据时,对基础物理关键问题的诊断与启示。
2024-12-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
X-ray Polarimetry of Accreting White Dwarfs: A Case Study of EX Hydrae
本研究首次对中介偏振星EX Hya开展X射线偏振测量,仅在2–3 keV能段探测到3σ显著的8%偏振度,证实X射线散射面为白矮星且靠近吸积柱底部,并提出可通过偏振估算吸积激波高度。
2025-09-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unveiling the Magnetic Structure of VHE SNRs/PWNe with XIPE, the X-ray Imaging-Polarimetry Satellite
脉冲星风星云和超新星遗迹的磁场强度和分布对它们的动力学、能量学和演化有着重要的影响。它们通常是强的、扩展的非热X射线辐射源,产生固有的偏振辐射。围绕着行星的高能风产生了一种高度磁化的结构化气流,通常呈现出喷流、环面和不同的特征(如小缕、结)。这种以磁为主的风随着它从脉冲星磁层向周围的大尺度星云移动而演变,成为动力学主导。基本的方面,例如这种转换是如何产生的,或者喷流和环面是如何形成的,以及星云中的湍流水平仍然是未知的。同样,在高达1 e15 eV的壳状SNR中,粒子加速的过程,包括磁场的放大,也不清楚。在这方面,成像偏振测量对于定位冲击加速区域以及测量这些发射点处的磁场的强度和方向至关重要。使用X射线成像偏振探测器(XIPE)进行的X射线偏振测量将有助于了解SNR和PWNe中不同区域的磁场结构和强度,有助于揭示长期存在的问题,例如SNR中宇宙射线的加速或磁-动能转移。SNRs和PWNe也代表了银河系中最大的极高能伽马射线源,因此用XIPE研究它们的磁场分布将为研究极高能伽马射线源提供基本成分。我们将讨论与SNRs和PWNe相关的物理情况,以及对一些最突出的SNRs和PWNe的XIPE观测的期望。
2016-10-18 astro-ph.HE
Simultaneous space and phase resolved X-ray polarimetry of the Crab Pulsar and Nebula
蟹状星云脉冲星及其星云是研究最多的天体物理系统之一,是研究高能过程和粒子加速的最有前途的环境之一。他们是唯一的对象,以前的X射线偏振已报告。本文介绍了对蟹状星云脉冲星和星云的首次成像X射线偏振探测器(IXPE)观测。脉冲星在[2-8] keV能量范围内的脉冲发射是非偏振的。仅在主峰的核心中检测到高达15%的显著极化。星云的总空间积分偏振度为20%,偏振角为145度。偏振图显示了局部偏振的大变化,以及偏振度高达45- 50%的区域。极化模式表明存在一个占主导地位的环形磁场。
2022-07-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Hard X-ray Polarimetry -- An overview of the method, science drivers and recent findings
在过去的十年里,人们对X射线偏振测量的兴趣发生了飞跃,AstroSat、POLAR、GAP和PoGO+在硬X射线中进行了许多新的偏振测量。这些测量结果为各种天体物理现象提供了一些有趣的见解,如黑洞X射线双星中的日冕几何和盘喷流连接,恒星中的硬X射线发射机制和伽马射线暴(GRB)。他们还强调了随着能量的增加极化的增加,这使得硬X射线偏振测量非常有吸引力。有一些经证实的硬X射线偏振测量实验,加上现有的仪器(AstroSat和INTEGRAL),使这一领域进一步令人兴奋。随着闪烁体读出器、有源像素传感器、CZT探测器的新发展,偏振实验也可能在灵敏度方面取得重大进展。特别地,硬X射线聚焦光学器件的出现将使得能够设计灵敏度成倍增强的紧凑型焦平面偏振计。本文主要介绍了旋光测量的最新研究成果、硬X射线旋光测量的科学潜力以及测量技术的改进。
2021-04-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing the Non-thermal Emission Geometry of AR Sco via Optical Phase-Resolved Polarimetry
AR Sco是一个包含白矮星和红矮星的双星系统。观测到白矮星的自转速度变慢,类似于旋转动力的射电望远镜;因此它被称为“白矮星脉冲星”。我们以前适合传统的无线电脉冲星旋转矢量模型的线性偏振光学数据从这个来源,约束系统的几何形状以及白矮星质量。使用一个更广泛的数据集,我们现在探索应用相同的模型,以二进制相位分辨的光学偏振数据,被认为是非热同步辐射的结果,并推导出磁倾角$α$和观测角$ζ$在不同的轨道相位。我们得到了在轨道周期上$α$的$\sim 10^{\circ}$变化和$ζ$的$\sim 30^{\circ}$变化。这两个参数的变化模式是稳健的,无论所使用的数据的分箱和时期。我们推测,观测者正在检测来自非对称发射区域的辐射,该区域在几个轨道周期内是稳定的结构。最后,这个简单模型的成功意味着粒子的俯仰角很小,脉冲的非热发射起源于相对接近白矮星表面的地方。
2021-12-16 astro-ph.HE
Long-term optical variability of high-mass X-ray binaries. III. Polarimetry
Foundation for Research and Technology-Hellas(希腊研究与技术基金会);University of Crete(克里特大学);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
研究高质量X射线双星的长期光学偏振变化,分析其盘结构特征,发现其盘更小更密集,且在大X射线爆发前存在高度扭曲的盘。
2026-02-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing Magnetic Fields and Acceleration Mechanisms in Blazar Jets with X-ray Polarimetry
X射线偏振测量使我们能够前所未有地观察磁场的结构,以及相对论喷流中粒子加速到超相对论能量的过程。对耀变体(其特征是存在指向地球附近的喷流)的观测,特别是对由延伸到X射线波段的同步辐射所定义的亚类(所谓的高同步峰值耀变体,HSP)的观测,有望获得关键信息。在这篇评论中,我给一个帐户的一些模型和数值模拟开发来预测的偏振特性HSP在高能量,对比的预测假设粒子加速在冲击波前与那些基于磁重联的情况下,我讨论了即将到来的成像X射线偏振探测器(IXPE)卫星的观测前景。
2021-05-18 astro-ph.HE
X-ray polarimetry-timing
本文介绍了X射线偏振测量-计时这一新兴领域,探讨了其理论预期及可用的数据分析技术,以表征X射线偏振度和偏振角的快速变化,重建致密天体周边的间接映射图。
2022-06-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
X-ray and radio polarimetry of the neutron star low mass X-ray binary GX 13+1
利用IXPE和VLA对中子星低质量X射线双星GX 13+1进行X射线和射电极化研究,结合NICER观测,揭示源处于Z态,存在X射线凹陷及偏振摆动,提出吸积盘加边界层/扩展层的几何结构。
2025-08-07 astro-ph.HE
First Year of Stellar-Mass Black Hole Observations with the Imaging X-ray Polarimetry Explorer
IXPE在2-8 keV能段对四个恒星级黑洞进行偏振观测,通过分析热盘、日冕和反射发射的偏振特征,检验了X射线双星黑洞的吸积盘与发射模型。
2024-02-15 astro-ph.HE
HARPO, a gas TPC active target for high-performance $γ$-ray astronomy; demonstration of the polarimetry of MeV $γ$-rays converting to $e^+ e^-$ pair
灵敏度在1兆电子伏以上的$γ$射线偏振计还没有飞上太空。$γ$-射线偏振测量将是宇宙源中工作的辐射过程的一个新窗口,这些过程产生线性偏振发射,每个过程具有不同的偏振分数。HARPO合作已经设计,建造和表征束上的气体TPC活性靶,我们已经证明了第一次的线性偏振MeV $γ$-射线束的偏振,从转换到$e^+ e^-$对的分析。
2018-10-03 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Polarimetry of $γ$-Rays Converting to $e^+e^-$ Pairs with Silicon-Pixel-Based Telescopes
本文针对下一代γ射线空间任务有望采用的硅像素探测器望远镜,研究了其用于γ射线转化为正负电子对的偏振测量潜力,证实其在选择效率和有效偏振不对称性上表现优异。
2024-06-27 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Deep Synoptic Array Science: Polarimetry of 25 New Fast Radio Bursts Provides Insights into their Origins
基于DSA-110对25个非重复FRB的全偏振分析,发现其偏振特性类似于年轻脉冲星,支持FRB辐射本征高线偏振且传播效应导致圆偏振转换与退偏振的物理图景。
2024-02-15 astro-ph.HE
First X-ray and radio polarimetry of the neutron star low-mass X-ray binary GX 17+2
本研究首次对中子星低质量X射线双星GX 17+2进行X射线和射电极化联合测量,发现X射线与射电偏振角一致,揭示了吸积盘、康普顿化和反射成分构成的源几何结构,并指示了喷流轴方向。
2025-10-06 astro-ph.HE
X-ray Polarimetry as a Tool to Constrain Orbital Parameters in X-Ray Binaries
本文提出一种利用X射线偏振建模约束X射线双星倾角的新方法,并以IXPE观测的GS 1826-238为例展示其应用潜力。
2023-12-28 astro-ph.HE
The growth of interest for astronomical X-ray polarimetry
天文学上的X射线偏振测量法是在60年代末由先驱火箭仪器首次探索的。恒星和超新星遗迹X射线偏振的首次发现引发的热潮导致早期卫星上增加了X射线偏振计。不幸的是,测量偏振所需的衍射和散射技术不足以克服X射线反射镜和探测器的限制,再加上积分时间长,使该领域慢了近40年。由于在2000年初开发了新的、高灵敏度的、紧凑的X射线偏振仪,观测天文X射线偏振的可能性再次上升,并且由于现代X射线偏振仪,科学家现在准备探索高能天空。在未来几年中,几项X射线飞行任务(火箭、气球和卫星)将打开一个新的观测窗口。更新的风吹在X射线偏振测量领域,本文首次提出了定量评估,所有的科学文献的基础上,天文X射线偏振测量的兴趣的增长。
2018-03-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Scientific Prospects for Hard X-ray Polarimetry
X射线偏振测量法有望提供有关高能源的新的定性信息。有趣的源类的例子是双黑洞系统,旋转和吸积动力的中子星,微类星体,活动星系核和伽马射线暴。此外,X射线偏振测量提供了测试基础物理的可能性,例如观察黑洞的强引力场中的光弯曲的特征,检测磁星磁层中的三阶量子电动力学效应,以及执行洛伦兹不变性的灵敏测试。在本文中,我们讨论了硬(>10 keV)X射线偏振测量的科学驱动因素,强调如何在硬带的观测可以补充观测在较低的能量(0.1 - 10 keV)。随后,我们描述了四种不同的技术实现的硬X射线偏振计适用于中小型航天任务,并研究其性能的信号占主导地位的情况下,基于蒙特卡罗模拟。最后,我们面对的仪器要求,实现科学目标的能力,四个旋光仪。
2010-12-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing solar flare accelerated electron distributions with prospective X-ray polarimetry missions
太阳耀斑的电子加速是一个非常有效的过程,但加速的方法没有很好的约束。两个基本的诊断:电子各向异性(速度角的指导磁场)和高能量截止(最高能量的电子产生的加速条件:机制,空间范围,时间),是重要的数量,可以帮助限制电子加速在太阳,但都是很差的确定。在这里,使用电子和X射线运输模拟,占碰撞和非碰撞运输过程,如湍流散射,和X射线散射,我们表明,X射线偏振可以用来约束加速电子分布的各向异性和最具活力的加速电子在一起。此外,我们表明,未来的任务,例如立方体卫星任务没有成像信息,可以使用这样的模拟一起来确定这些参数。我们的结论是,一个更全面的了解耀斑加速过程将来自任务能够X射线通量和偏振光谱测量在一起。虽然成像偏振是非常需要的,我们证明,光谱偏振仪没有成像也可以提供强有力的约束电子各向异性和高能量截止。
2020-12-18 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Investigating the Properties of the Relativistic Jet and Hot Corona in AGN with X-ray Polarimetry
本文总结了IXPE卫星对AGN的X射线偏振观测成果,揭示了耀变体喷流中的螺旋磁场与能量分层激波加速机制,以及射电宁静AGN中热日冕的板状几何结构。
2024-04-22 astro-ph.HE
X-Ray Polarization Study of Pulsar Wind Nebulae with eXTP: Simulation Results and Scientific Prospects
Guangxi University(广西大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所)
本文通过模拟eXTP的偏振观测能力,展示了其在脉冲星风雾星云研究中的优势,特别是在探测偏振和扩展源方面有显著提升。
2026-03-21 astro-ph.HE
Searches for signatures of ultra-light axion dark matter in polarimetry data of the European Pulsar Timing Array
本研究利用 EPTA 的十二颗亮线偏振脉冲星数据,结合频率学派与贝叶斯方法搜寻超轻 ALPs 暗物质诱导的单色偏振振荡,给出耦合常数限制并识别出电离层系统误差信号。
2024-12-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Polarimetry - a Tool for the Galactic center diagnosis
银河系过去是一个低光度的活动星系核吗?我们能找到支持这一观点的遗迹结构吗?我们中心超大质量黑洞周围的物质的三维排列是什么?关于我们银河系中心的一些基本问题仍然存在争议。为了揭示银河系核心周围高能天空的结构,需要一种比光谱学对发射体形态更敏感的技术。在这个课堂讲稿中,我描述了X射线偏振测量如何通过精确测量银河系中心散射物质的三维位置来打开一个新的观测窗口。观测到的偏振度和偏振位置角也将明确地确定发射的主要来源,并通过天体物理镜探测其过去活动的回声来追踪我们的超大质量黑洞的百年历史。最后,X射线偏振测量、红外线和射电观测之间的协同作用可以用来更好地约束银河系中心周围前100秒差距内的几何形状。
2015-09-19 astro-ph.HE
Diagnosing Cosmic Ray Modified Shocks with H α Polarimetry
本文提出了一种新的用H $α$辐射偏振测量诊断宇宙线修正激波的方法。在宇宙射线修正激波中,宇宙射线的压力与上游冲压压力相比足够高,以迫使背景等离子体减速(在激波静止坐标系中测量)。同时,上游等离子体中共存的一部分氢原子与减速的质子碰撞并发生电荷交换反应。结果,产生具有与减速质子相同的体速度的氢原子。我们发现,当从边缘上观察到的冲击,这些上游的氢原子辐射的H $α$是线性偏振的一个相当大的程度的百分之几的结果,共振散射的Ly $β$。极化方向强烈地依赖于速度修改;对于未修改的情况,方向平行于激波表面,而对于修改的激波的情况,方向平行于激波速度。
2019-09-03 astro-ph.HE
Future X-ray Polarimetry of Relativistic Accelerators: PWNe and SNRs
超新星遗迹和脉冲星风星云是天空中最重要的非热X射线源,也是最近的实验室,可以研究相对论等离子体动力学和粒子加速。作为强同步辐射源,它们是X射线偏振测量的理想候选者,事实上,蟹状星云是目前唯一一个探测到X射线偏振的天体。未来的极化测量可能会为我们提供关键信息的湍流水平,预计在粒子加速网站,连同空间和时间的相干性的磁场几何形状,使我们能够设置更强的约束我们的加速模型。在PWNe中,它还允许我们估计内部耗散的水平。我将简要回顾SNR/PWNe中偏振特征的现有知识,并将说明我们希望通过IXPE/XIPE等未来任务实现的目标。
2018-03-23 astro-ph.HE
Variability, polarimetry, and timing properties of single pulses from PSR J2222-0137 using FAST
本研究利用FAST观测数据分析了PSR J2222-0137单脉冲的能量分布、偏振和计时特性,发现其能量呈对数正态分布,无正交跳跃证据,并测得抖动噪声,为未来计时观测优化提供参考。
2023-08-21 astro-ph.HE
Polarimetry and Photometry of Gamma-Ray Bursts with RINGO2
本文给出了用利物浦望远镜上的RINGO 2成像偏振计观测到的所有伽马射线暴(GRB)光学余辉的早期(~10^2- 10^4 s)测光和偏振星表。对于观测到的19个光学余辉,以下9个足够明亮,可以进行光度测量和尝试偏振测量:GRB 100805 A,GRB 101112 A,GRB 110205 A,GRB 110726 A,GRB 120119 A,GRB 120308 A,GRB 120311 A,GRB 120326 A和GRB 120327 A。我们提出了这9个伽玛暴的多波长光变曲线,以及它们的光学偏振度和/或极限的估计。我们进行了彻底的调查,检测概率,仪器性能和系统学。使用两种独立的方法,我们证实了以前的报告显着极化GRB 110205 A和120308 A,并报告新的检测$P=6^{+3}_{-2}\%$ GRB 101112 A。我们讨论的背景下,反向和正向冲击余辉的情况下,样品的结果,并表明,在早期的时间与可检测的光学偏振的伽玛暴有明确的识别签名的反向冲击发射在其光学光变曲线。这支持的想法,伽玛射线暴喷出物包含大规模的磁场,并强调了快速响应旋光的重要性。
2017-06-13 astro-ph.HE
General History of X-Ray Polarimetry in Astrophysics
本文回顾了天体物理学中X射线偏振测量的发展史,指出早期基于Bragg衍射的技术因灵敏度落后而停滞,而本世纪初基于光电效应的新一代仪器大幅提升了测量能力,促成了Imaging X-Ray Polarimetry Explorer于2021年底成功发射。
2022-09-16 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
X-ray Polarimetry as a Tool to Measure the Black Hole Spin in Microquasars: Simulations of IXPE Capabilities
对天体物理学黑洞的角动量(自旋)的测量是极其重要的,因为它们提供了有关黑洞形成和演化的信息。利用成像X射线偏振探测器(IXPE)对X射线双星系统进行了模拟观测,旨在研究X射线偏振测量对黑洞自旋和几何结构的鲁棒性。作为一个代表性的例子,我们使用的参数GRS 1915+105在其以前的无遮挡,软状态。为了模拟偏振特性,我们模拟了源发射与一个无源黑体占热辐射的吸积盘,包括返回辐射。我们的分析表明,在X射线波段的偏振观测将能够很好地估计系统的自旋和倾角(在没有返回辐射的情况下,我们获得了最低自旋$Δa \leq 0.4$(0.4/0.998 $\sim$ 40%)的自旋和$Δi \leq 30^\circ$(30 $^\circ$ /70 $^\circ$ $\sim$ 43%)用于倾斜,而对于更高的自旋值,我们得到了自旋的$Δa \leq 0.12$($\sim$ 12%)和倾角的$Δi \leq 20^\circ$($ \sim $ 29%),在1个$ σ$误差内)。当聚焦于返回辐射的情况并将倾斜度作为已知参数处理时,我们能够在1个$ σ$误差内成功地重建$Δa \leq 0.15$($\sim$ 15%)间隔中的自旋和盘自旋,以及$Δ$自旋$\leq 0.45$(45%)间隔。我们的结论是,X射线偏振测量将是一个有用的工具,以限制黑洞自旋,除了定时和光谱拟合方法。
2023-01-11 astro-ph.HE
Adding Gamma-ray Polarimetry to the Multi-Messenger Era
在过去的十年里,天体物理学出现了两个新的领域:伽马射线偏振测量和GW天文学。前者的目标是测量来自天体物理来源的能量范围为10至100 keV的伽马射线的偏振,并推出了第一台专用偏振仪,如GAP和POLAR。另一方面,GW天文学始于2015年LIGO对第一个黑洞合并的探测,随后是2017年的第一个多信使探测。虽然文献中详细讨论了这两个单独领域的潜力,但迄今为止,联合观测的潜力一直被忽视。在这篇文章中,我们的目标是定义GW观测如何最好地促进伽马射线偏振测量,并研究联合分析的科学潜力。此外,我们的目标是在不久的将来提供这种联合测量的可行性预测。我们研究GW的观测值可以结合从伽玛射线偏振测量,以提高有关伽玛暴发射模型的鉴别能力。然后,我们提供预测当前和未来的GW探测器和偏振计的联合检测能力。我们的研究结果表明,通过将GW数据添加到偏振测量中,单个精确的联合检测将允许排除大多数发射模型。我们表明,在未来几年GW和伽马射线偏振计之间的联合检测可能已经成为可能。虽然这些将允许约束模型空间的一部分,高度约束联合检测的可能性在不久的将来仍然很小。然而,即使是一个单一的这种测量方法所具有的科学价值也使得必须进行这种努力。此外,我们表明,使用下一代GW探测器,如爱因斯坦望远镜,联合检测GW数据可以更好地补充偏振数据成为可能。
2022-11-22 astro-ph.HE
Exploring the accretion-ejection geometry of GRS 1915+105 in the obscured state with future X-ray spectro-polarimetry
GRS 1915+105已经处于明亮的通量状态超过20年,但在2018年观察到通量显着下降,部分原因是中央引擎的变化以及X射线吸收的增加。本工作的目的是探索如何利用X射线光谱偏振法来推导吸收和反射物质的基本几何性质。特别是,预期偏振的辐射反射光盘和推定的外流计算。我们使用\textit{NuSTAR}数据收集后的通量下降,从硬X射线光谱推导出系统的参数。光谱参数,然后使用从蒙特卡罗辐射转移代码的中性和完全电离的物质的情况下,使用的结果,以获得预期的偏振信号。从光谱分析中,我们发现,连续发射变得更软的增加流量,并在所有的流量水平的模糊的物质是高度电离的。另一方面,这种分析证实了光谱学本身无法对反射器的几何形状施加约束。模拟表明,X射线偏振观测,如那些将很快提供的成像X射线偏振探测器(IXPE),将有助于确定的几何参数,留下不受光谱分析。
2021-09-01 astro-ph.HE
IXPE view of the Crab pulsar following the 17 July and 6 August 2025 glitches
INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所);INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Firenze(佛罗伦萨大学物理与天文系);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze(意大利国家核物理研究院佛罗伦萨分部);Department of Physics and Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University(斯坦福大学物理系及卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所);IRAP, CNRS(法国国家科学研究中心空间研究与行星物理研究所);INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台);Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理重点实验室)
研究通过IXPE观测分析蟹状脉冲星在2025年7月17日和8月6日glitches后的极化特性变化,采用多方法分析,发现无显著极化变化,约束磁倾角最大变化不超过±4度。
2026-03-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Testing High-Energy Emission Models for Blazars with X-ray Polarimetry
轻子和强子发射过程都可能对耀变体喷流发射有贡献,但哪一个在耀变体的高能发射成分中占主导地位仍然是一个悬而未决的问题。一些中等同步辐射峰值的耀变体在X射线波段从低能量发射成分过渡到高能量发射成分,使它们成为同时探测这两种成分的绝佳实验室,也是新发射的成像X射线偏振探测器的良好目标。我们描述了CGRaBS~ J 0211 +1051、TXS~0506+056和S5~0716+714三个耀变体的光谱能量分布,并通过拟合多区偏振轻子喷流模型预测了它们的X射线偏振行为。我们发现,在S5~0716+714和CGRaBS~ J 0211 +1051的耀斑态下,用300~ ks的观测值可以有效地探测到同步辐射主导的电子极化,而用500~ks的观测值也不可能探测到同步辐射自康普顿极化.重要的是,非轻子发射过程,如质子同步加速器是边缘检测到我们最明亮的ISP,S5~0716+714,在耀斑状态。需要改进的{ \it IXPE}数据简化方法或像{ \it eXTP}这样的下一代望远镜来可靠地测量SSC偏振。
2022-04-25 astro-ph.HE