Formation of the Galactic Millisecond Pulsar Triple System PSR J0337+1715 - a Neutron Star with Two Orbiting White Dwarfs
三重系统中的毫秒脉冲星(PSR J 0337 +1715,最近由Ransom等人发现)是一颗不寻常的中子星,它有两颗绕轨道运行的白矮星。银河系中这样一个系统的存在对恒星天体物理学的理解提出了新的挑战,在密切的多恒星系统的演化,相互作用和质量转移。此外,该系统还首次精确确认了白矮星质量-轨道周期关系的宽轨道系统。在这里,我们提出了一个自洽的,半解析的解决方案,PSR J 0337 +1715的形成。我们的模型限制了系统的特殊速度小于160公里/秒,并带来了新的见解,例如,在一个三重系统,我们发现的证据,在螺旋外两颗恒星的共同信封演变。最后,我们简要讨论了我们的方案与替代模型。
2014-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Optical Identification of He White Dwarfs Orbiting Four Millisecond Pulsars in the Globular Cluster 47 Tucanae
我们使用超深紫外观测获得的哈勃太空望远镜,以寻找光学同伴的球状星团47 Tuccenda的二进制毫秒双星(MSP)。我们确定了四个新的对应物(MSP 47 TucQ,47 TucS,47 TucT和47 TucY),并确认了已知的对应物(MSP 47 TucU和47 TucW)。在彩色星等图中,发现的伴星位于主序和CO白矮星冷却序之间的区域,与质量在0.15 Msun和0.20 Msun之间的He白矮星的冷却轨迹一致。对于每一个确定的同伴,质量,冷却年龄,温度和脉冲星质量(作为倾角的函数)已被推导和讨论。对于47 TucU,我们还发现过去的吸积历史可能以亚爱丁顿速率进行。红背47 TucW的伴星被证实是一颗非简并恒星,其性质与黑寡妇系统的性质特别相似。在射电位置47 TucH和47 TucI的2-sigma天体测量不确定度范围内已经确定了两颗恒星,但是现有的数据阻止我们坚定地评估它们是否是这两颗MSP的真正伴星。
2015-09-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Spin dynamics of a millisecond pulsar orbiting closely around a massive black hole
本文研究了在紧束缚轨道上环绕大质量黑洞的毫秒脉冲星(MSP)的自旋动力学。这些双星是极端质量比吸气(EMRI)和中等质量比吸气(IMRI)引力波事件的祖先。Mathisson-Papapetrou-Dixon(MPD)公式用于确定轨道运动和自旋调制和演化。结果表明,MSP将不会被限制在一个平面的开普勒轨道,它的自旋将表现出进动和章动引起的自旋-轨道耦合和自旋-曲率的相互作用。这些自旋和轨道行为将在观测上表现在MSP脉冲发射的时间变化中,并且在某些几何形状下,表现在脉冲星发射极的自掩星中。无线电脉冲星定时观测将能够探测到这种特征。这些极端质量比双星和中等质量比双星也是强引力波源。结合无线电脉冲星计时和引力波观测将使我们能够高精度地确定这些系统的动力学,从而确定强引力下旋转质量的微妙行为。
2019-02-08 astro-ph.HE
The initial evolution of millisecond magnetars: an analytical solution
毫秒磁星通常被认为是某些伽马射线暴(GRB)的中心引擎,特别是那些显示出平台阶段的GRB。我们认为,如果初生磁星的磁场处于一个短暂的快速衰减阶段,则可能无法实现明显的平台相。一些缺乏明显平台相的伽玛暴也可能是毫秒磁星的宿主。本文给出了描述同向旋转等离子体存在下中子星的角速度和自转与磁轴倾角演化的耦合方程组的近似解析解。我们还展示了如何解决方案可以推广到不断变化的磁场的情况下。通过贝叶斯分析,对GRB 091018、GRB 070318、GRB 080430、GRB 090618、GRB 110715A、GRB 140206A等6颗可能的磁星的自转周期、倾角、磁偶极矩和制动指数进行了拟合,通过使用我们最近的模型[Eschaummaz Muzen et al. 2019]获得X射线余辉光曲线。我们发现毫秒磁星形成后的第一天内,磁星倾角迅速对准,磁偶极场可能衰减几倍,制动指数变化一个数量级。
2020-05-30 astro-ph.HE
Black widow evolution: magnetic braking by an ablated wind
黑寡妇是一种近距离双星系统,其中一颗毫秒脉冲星被一颗质量只有太阳百分之几的伴星环绕。有人认为,脉冲星的旋转动力$γ$射线亮度逐渐蒸发伴星,最终留下一颗孤立的毫秒脉冲星。蒸发效率由温度$T_{\rm ch}\propto F^{2/3}$确定,流出物在动态时间尺度上被通量$F$加热到该温度。蒸发是最有效的同伴,填补他们的洛希叶。在这种情况下,外流是由一个盖周围的L1点与角度$θ_g\sim (T_{\rm ch}/T_g)^{1/2}$,蒸发时间是$t_{\rm evap}=0.46(T_{\rm ch}/T_g)^{-2}\textrm{ Gyr}$,其中$T_g>T_{\rm ch}$是同伴的维里温度。我们将我们的模型应用于观察到的黑寡妇人口,这在过去十年中大幅增加,考虑到每个系统的轨道周期,伴星质量和脉冲星自旋下降功率。虽然最初的黑寡妇(Fruchter et al. 1988)在几个Gyr时间尺度上蒸发了它的同伴,但直接蒸发本身太弱,无法解释整个种群。相反,我们建议蒸发风耦合到同伴的磁场,从二进制删除角动量,并保持稳定的罗氏瓣溢出。虽然更强的风携带更多的质量,它也减少了阿尔文半径,使这种间接的磁制动机制不太依赖于通量$t_{\rm mag}\propto t_{\rm evap}^{1/3}$。这减少了观测系统演化时间的分散,从而更好地解释了黑寡妇和孤立毫秒脉冲星的组合。
2020-01-13 astro-ph.HE
Evolution of LMXBs under Different Magnetic Braking Prescriptions
磁制动(MB)可能在低质量X射线双星(LMXB)的演化中起着至关重要的作用。然而,它仍然是不确定的物理MB,并有各种拟议的方案MB在文献中。为了检查和区分MB的效率,我们研究了LMXB的演变与五个建议MB法律。结合详细的双星演化计算和双星总体合成,我们获得了LMXBs及其后代双星毫秒脉冲星的预期性质。然后,我们讨论了每MB法律的强度和弱点,通过比较计算结果与观测。我们的结论是,$τ$的推动MB法律似乎最符合观测特性。
2021-01-29 astro-ph.HE
Electromagnetic spin down of a transient accreting millisecond pulsar during quiescence
利用瞬态吸积毫秒双星IGR J 00291 +5934、XTE J1751-305、SAX J1808.4-3658和Swift J1756.9-2508在静止状态下测量的自旋下降率,在假设标准磁偶极制动的情况下,估算了这些天体的磁矩。它表明,这种方法会导致高估,如果剩余吸积的量是足够的扭曲磁层远离一个力的配置,通过磁层质量加载或破碎,使杠杆臂的制动扭矩迁移内的光缸。我们推导了另一个自旋下降公式,并计算了该公式适用的剩余吸积率。作为演示,我们应用另一种自旋下降公式来产生上述四个对象的更新的磁矩估计。我们注意到,根据目前对静态吸积率的不确定观测,这四个天体的磁层质量负荷和破碎既没有明确表明,也没有排除。由于静态吸积率不是直接测量的(只设置上限),因此在没有更多数据的情况下,不可能确信是否达到了磁层质量负荷或破碎的阈值。
2015-12-27 astro-ph.HE
Formation of millisecond pulsars with helium white dwarfs, ultra-compact X-ray binaries and gravitational wave sources
近轨道低质量X射线双星(LMXB)、射电毫秒双星(BMSP)和超致密X射线双星(UCXB)都属于同一演化序列。因此,了解这些种群如何从一个物种进化到另一个物种是极其重要的。此外,UCXB是重要的引力波(GW)源,可以被未来的星载GW观测站探测到。然而,这三个不同族群的中子星(NS)双星之间的形成和演化联系还没有完全了解。特别是,一个特殊的微调问题,以前已经证明了这些系统的形成。在这项调查中,我们测试了一个新提出的磁制动处方和模型的形成和演变的LMXB。我们计算一个网格的二进制演化模型,并提出了初始参数空间的祖二进制成功地发展所有的方式产生UCXB。我们发现LMXB演化为分离的NS+ELM~He~WD双星和后来的UCXB的初始轨道周期范围比标准磁制动方案下的演化明显变宽,从而有助于缓解微调问题。然而,我们也发现,形成宽轨道BMSP是禁止强版本的这种新的磁制动处方,因此需要修改的处方。最后,我们给出了UCXB作为银河系GW源的性质的例子,并讨论了它们的检测LISA,天琴和太极天文台。
2021-03-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsars and Millisecond Pulsars II: Deep diving into the Evolutionary Mechanisms
NAS RA V.Ambartsumian Byurakan Astrophysical Observatory (BAO)(亚美尼亚国家科学院V.A.安巴尔楚米扬比尤拉坎天文台);The Silk Road Project at the National Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台丝绸之路项目);Astronomisches Rechen-Inst., ZAH, Univ. of Heidelberg(海德堡大学ZAH天体计算研究所);Department of Physics, New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学物理系);Center for Astrophysics and Space Science (CASS), New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学天体物理学与空间科学中心);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学卡弗里天体物理学研究所)
本文研究脉冲星和毫秒脉冲星在不同环境中的演化机制,结合观测与理论模型,探讨自转演化、磁场衰减等过程,并分析银河系与球状星团中机制的差异。
2026-02-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Milky Way Accelerometry via Millisecond Pulsar Timing
毫秒钟的时间稳定性是显著的,在长时间尺度上甚至可以与一些地球上的原子钟相媲美。利用这一特性,我们表明,毫秒的星系分布在银河系附近的加速计形成一个合奏,我们可以直接提取本地银河系加速度。从脉冲星自旋周期的测量,我们证明了约1 $σ$精度使用117个脉冲星的加速度灵敏度。我们还提出了一个互补的分析结果,使用轨道周期的13个二元脉冲星系统,消除系统与脉冲星制动。这项工作是动态测量加速度梯度的第一步,最终将告诉我们银河系中的暗物质密度分布。
2021-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
An extremely low-mass He white dwarf orbiting the millisecond pulsar J1342+2822B in the globular cluster M3
本文报道在球状星团M3中发现毫秒脉冲星J1342+ 2822 B的伴星。我们利用哈勃太空望远镜获得的近紫外和光学观测相结合,以寻找该星团中已知毫秒双星的光学对应物。在与射电脉冲星J 1342 + 2822 B(M3 B)非常一致的位置上,我们发现了一个蓝色的微弱天体(mF 275 W \approx 22.45),在星团的色星等图上,它位于He核白矮星的区域。通过将观测到的星等与理论上的冷却轨道进行比较,我们估算出了伴星的物理性质:它的质量只有0.19 \pm 0.02兆太阳,表面温度为12 \pm 1 x 10^3 K,冷却年龄为1.0 \pm 0.2 Gyr。它的祖先可能是一颗~ 0.84 M的恒星,大部分的质量转移活动发生在亚巨星分支阶段。伴星的质量,结合脉冲星的质量函数,意味着这个系统几乎观察到的边缘上,中子星的质量为1.1 \pm 0.3 Msun,在协议的典型值测量回收中子星在这些紧凑的双星系统。我们还确定了一个候选对应的宽和偏心的双毫秒脉冲星J1342+ 2822 D。它是另一颗白矮星,核心为He,质量为0.22 \pm 0.2 Msun,这意味着该系统是在高倾角下观测到的,并且拥有一个质量为1.3 \pm 0.3 Msun的典型NS。目前,这颗毫秒脉冲星的射电位置存在很大的不确定性,这使我们无法有力地得出结论,即探测到的恒星是它的光学对应物。
2019-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spin-Down of Radio Millisecond Pulsars at Genesis
毫秒中子星是一种古老的中子星,它通过吸收伴星的质量而旋转到很高的旋转频率。理解毫秒双星早期自旋演化的物理学的一个重要问题是在质量转移过程的终端阶段膨胀的磁层的影响。在这里,我报告的双恒星演化计算表明,制动扭矩作用在一个中子星,当伴星从它的罗氏瓣,是能够耗散>50%的旋转能量的脉冲星。这种效应可以解释观测到的x射线和射电毫秒双星之间自旋分布的明显差异,并有助于解释与年轻的白矮星同伴之间明显的年龄差异。
2012-02-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling Millisecond Pulsar Populations in Globular Clusters with NBODY6++GPU
本研究针对球状星团中毫秒脉冲星种群的起源问题,通过更新NBODY6++GPU代码实现磁制动自旋减慢和吸积自旋加速,模拟中等质量球状星团M71的脉冲星种群,助力研究其内部种群及相关引力波瞬变。
2025-11-12 astro-ph.HE
Gravitational Waves and the Maximum Spin Frequency of Neutron Stars
在这封信中,我们重新检查的想法,引力波需要作为一种制动机制,以解释观测到的最大自旋频率的中子星。我们表明,毫秒X射线双星,存在的磁盘/磁层相互作用设置的自旋平衡是足以解释的意见。我们还表明,当考虑到毫秒X射线爆发的样本量扩大时,中子星磁场B和X射线爆发光度Lx之间不存在明显的相关性。
2011-09-02 astro-ph.HE
On the progenitors of millisecond pulsars by the recycling evolutionary channel
循环模型表明,低质量X射线双星(LMXB)可以演化为毫秒双星(BMSP)。在这项工作中,我们试图调查的祖先的BMSP形成的循环进化通道的属性,如果亚毫秒级的细胞可以产生这个通道。利用Eggleton的恒星演化程序,考虑到死中子星可以被施主星的吸积物质和角动量加速到一个短的自旋周期,计算了由一颗中子星和一颗低质量主序星施主星组成的密近双星的演化和中子星的自旋演化。计算中考虑了吸积盘的热不稳定性、粘性不稳定性、螺旋桨效应和磁制动等物理过程。计算结果表明,所有低质量施主星$M_\odot$为1.0 - 2.0、轨道周期($\la 3-4 \rm d$)较短的LMXB都能形成自旋周期小于10 ms的毫秒双星,但这种演化通道很难产生亚毫秒双星.此外,我们的进化情景不能解释长轨道周期($P_{\rm orb}\ga 70-80\rm d$)BMSP的存在。
2011-06-08 astro-ph.HE
Black widow formation by pulsar irradiation and sustained magnetic braking
黑寡妇是一种毫秒级的恒星,它的伴星质量很小,只有太阳质量的百分之几,在几个小时的轨道上运行。这些伴星可能是主序星的残余,它们的质量是由主脉冲星的高能量辐射造成的罗奇瓣溢出和烧蚀共同作用的结果。虽然烧蚀本身太弱,无法显著降低伴星的质量,但烧蚀的风耦合到它的磁场,消除轨道角动量,从而保持稳定的罗氏瓣溢出。我们使用MESA恒星演化代码,辅以分析估计,跟踪最初的主要序列同伴,因为他们减少到原来的质量的一小部分,这种烧蚀驱动的磁制动。我们认为,磁制动仍然有效,即使是低质量的同伴。我们的模型的一个关键因素是,脉冲星$L_{\rm irr}$的辐射亮度在伴星的大气中沉积能量,从而减缓其开尔文-亥姆霍兹冷却。我们发现费米$L_{\rm irr}=0.1-3\,{\rm L}_\odot$测量的高能光度可以解释黑寡妇轨道周期的跨度。同样的$L_{\rm irr}$范围再现了伴星的夜侧温度,从光学光变曲线推断,它们聚集在3000 K左右。
2020-12-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the connection between accreting X-ray and radio millisecond pulsars
多年来,人们已经认识到,在低质量X射线双星(LMXB)的质量转移的终端阶段应该导致吸积中子星的磁层膨胀,导致制动扭矩作用于旋转的脉冲星。因此,在发现射电毫秒双星(MSP)之后,这些双星如何在罗氏瓣退耦阶段(RLDP)之后保持其快速自旋就成了一个悖论(例如Ruderman et al. 1989)。在这里,我提出了一个解决这个所谓的“关断问题”,这是最近发现的结合二进制恒星演化模型与扭矩计算(陶里斯2012)。解决的办法是,在RLDP期间,脉冲星的自旋平衡被打破,因此它仍然是一个快速旋转的物体。我简要地讨论了这些发现,鉴于两个观察到的自旋分布在人口的吸积X射线毫秒双星(AXMSP)和无线电MSP。
2012-10-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Studies on the spin and magnetic inclination evolution of magnetars Swift J1834.9-0846 under wind braking
Chinese Academy of Sciences(中国科学院);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Central China Normal University(华中师范大学)
研究通过统一模型解释Swift J1834.9-0846的自转与磁倾角演化,揭示风制动对自转减速的贡献,并探讨引力波信号的可检测性。
2026-02-06 astro-ph.HE
Formation of PSR J1012+5307 with an extremely low-mass white dwarf: testing magnetic braking models
本文通过MESA代码研究PSR J1012+5307的形成,发现对流与旋转增强MB和'Intermediate' MB模型能重现观测参数,但模拟有效温度偏高,长冷却时标或可缓解此差异。
2024-01-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary and neutron star evolution in low-mass X-ray binaries on the evolutionary tracks of accreting millisecond X-ray pulsars
Sabancı University(萨班哲大学);Istanbul University(伊斯坦布尔大学);Ege University(埃琴大学)
研究低质量X射线双星中二进制和中子星演化过程,探讨吸积毫秒X射线脉冲星的形成机制及关键影响因素。
2026-04-17 astro-ph.HE
Internal Heating of Old Neutron Stars: Contrasting Different Mechanisms
毫秒脉冲星J 0437 -4715的热辐射不能用没有加热机制的中子星的标准冷却模型来解释。我们研究了三种由脉冲星的旋转制动控制的加热机制:固体地壳的破裂,超流涡旋蠕变和非平衡反应(“旋转化学加热”)。我们发现地壳开裂机制不会产生可检测到的加热。考虑到加热机制对自旋下降参数的依赖性,这导致不同的类星体的温度不同,我们研究了两种类型的类星体的热演化:年轻的,缓慢旋转的“经典”类星体和老的,快速旋转的毫秒类星体(MSP)。我们发现,旋转化学加热和涡蠕动机制可以是重要的经典的微扰和MSP。
2010-03-01 astro-ph.HE
The formation of low-mass helium white dwarfs orbiting pulsars: Evolution of low-mass X-ray binaries below the bifurcation period
毫秒双星(MSP)通常被认为是年老的中子星(NS),它们通过吸积来自低质量X射线双星(LMXB)中伴星的物质而达到高转速。然而,这种回收方案的许多细节仍有待了解。在这里,我们研究了近距离LMXB中的双星演化,以研究轨道周期P_orb = 2-9 hr的紧双星中具有低质量氦白矮星伴星(He WD)的射电MSP的形成。特别地,我们研究了:i)是否可以利用轨道角动量损失的标准规定从理论模型中再现这种观测到的系统(即相对于磁制动的性质和强度),ii)我们对Roche瓣determination的计算是否能与观测到的轨道周期相匹配,iii)WD质量与轨道周期(M_WD,P_orb)之间的相关性是否对P_orb < 2天的系统有效。利用详细的恒星演化程序进行了数值计算,追踪了~ 400个具有不同施主星质量、NS质量、轨道周期和磁制动伽玛指数初值的LMXB系统的质量转移相。随后,我们遵循的轨道和内部演化的分离的低质量(原)他WD,包括阶段与残余壳氢燃烧。我们发现,一个严重的微调是必要的,以再现所观察到的MSP紧双星与He WD同伴的质量< 0.20 M_sun,这表明,一些需要修改或丢失的标准输入物理LMXB建模。我们证明了理论计算的(M_WD,P_orb)关系对于P_orb < 2天的系统也是一般有效的,尽管He WD质量在0.15-0.20 M_sun之间有很大的分散。的(原)他WD的热演化…
2014-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Millisecond Pulsars from Intermediate- and Low-Mass X-ray Binaries
本文系统地研究了由质量为$1.0-6.0 M_{\odot}$和质量为$1.0-1.8 M_{\odot}$的吸积中子星组成的中低质量X射线双星的演化。在我们的计算中,我们考虑到物理过程,如不稳定的磁盘吸积,无线电喷射,碰撞引起的脱离,和流出的$L_{2}$点。将计算结果与射电双星的观测结果进行了比较,得到了以下结果。(1)在初始轨道周期-施主质量平面上形成双星的允许参数空间随中子星质量的增加而增加。这可能有助于解释为什么一些轨道周期长于$\sim 60$天的MSP似乎比预期的质量更少的白矮星。或者,这些宽双星中的一些可能是通过行星/棕矮星共同包层演化驱动的质量转移形成的。(2)致密双星中的一些双星可能是从具有异常磁制动的中等质量X射线双星演化而来的。(3)低质量X射线双星中中子星的平衡自旋周期通常比观测到的双星自旋周期短一个数量级以上,这表明简单的平衡自旋模型不适用,或者有其他机制/过程使中子星向下自旋。
2012-07-12 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
Long-term evolution of spin and other properties of neutron star low-mass X-ray binaries: implications for millisecond X-ray pulsars
本研究利用MESA程序系统计算中子星低质量X射线双星的长期演化,考虑重子-引力质量转换的关键作用,匹配4颗吸积毫秒X射线脉冲星的观测参数,揭示其演化规律并探讨褐矮星伴星源的解释挑战。
2024-10-10 astro-ph.HE
The progenitor of binary millisecond radio pulsar PSR J1713+0747 (Research Note)
PSR J1713+0747是一个双星系统,由一颗自转周期为4.57 ms的毫秒射电脉冲星和一颗周期为67.8天的低质量白矮星伴星组成。使用广义相对论夏皮罗延迟,WD和脉冲星组件的质量以前被发现是$0.28\pm 0.03 M_{\odot}$和$1.3\pm 0.2 M_{\odot}$(68%的置信度),分别。标准的双星演化理论认为PSR J1713+0747是从一颗低质量X射线双星(LMXB)演化而来。在这里,我们测试这个假设。我们使用二进制演化代码和WD演化代码来计算LMXB的演化序列,这些序列可能导致PSR J1713+0747等二进制毫秒射电望远镜。在质量交换过程中,质量传递是非保守的。由于热不稳定性和粘性不稳定性在吸积盘中发展,中子星只吸积了一小部分进入的物质。我们发现PSR J1713+0747的前身星可以被模拟为一个LMXB,其中包括一颗质量为$1.3-1.6 M_{\odot}$的施主星,初始轨道周期为2.40 ~ 4.15天。如果WD的冷却时标为8 Gyr,则其当前有效温度在3870 ~ 4120 K之间,略高于观测值。我们估计表面重力为${\rm Log} (g) \approx 7.38 - 7.40$。
2011-01-27 astro-ph.HE
Multi-wavelength observations of a new redback millisecond pulsar candidate: 3FGL J0954.8-3948
我们提出了一个多波长的非关联费米-LAT源,3FGL J0954.8-3948,这可能是一个9.3小时的双在现场的伽马射线对应物的研究。利用超过9年的Pass 8 LAT数据,我们更新了伽马射线光谱特性和伽马射线源的LAT定位。当双星位于编目的95%误差椭圆之外时,优化的LAT椭圆接近0.1度并包围双星。该系统在X射线中可能是光谱硬的(光子指数~ 1.4),在光学,UV和可能的X射线中检测到轨道调制。在TIFR GMRT巡天(TGSS)中也发现了一个陡谱射电对应体(谱指数~ -1.6),这意味着它是一个脉冲星系统。我们在2017/2018年获得了一系列SOAR和Gemini光谱观测结果,这些观测结果显示,在初级致密天体的强辐射下,低质量次级轨道在闭合圆形轨道上运行,K2 = 272 km/s。所有的观测以及X/伽马射线高能发射的模拟表明,3FGL J0954.8-3948是一颗处于旋转动力状态的红背毫秒脉冲星。
2018-07-06 astro-ph.HE
Repeating fast radio bursts caused by small bodies orbiting a pulsar or a magnetar
进入脉冲星的高磁化和高相对论风轨道的小行星为重复快速射电暴(FRB)提供了有利的配置。与风直接接触的物体会形成一条由静止阿尔文波形成的尾迹,称为\textit{Alfvén wing}。当风元素穿过阿尔文翼时,它会看到周围磁场的旋转,这可能导致无线电波不稳定。在观察者的参考系中,波在非常窄的方向范围内被准直,并且它们具有极高的强度。2014年发表的一项研究表明,围绕脉冲星运行的行星在经过我们的视线时会引起FRB。我们预测周期性FRB。从那时起,随机FRB中继器被发现。我们提出了这个理论的升级,中继器可以解释由较小的机构与脉冲星风的相互作用。考虑到相对论阿尔文翼在脉冲星风中的性质,并考虑到热的考虑,我们进行了参数化研究。我们发现,FRB,包括洛里默爆发(30 Jy),可以解释为小尺寸的脉冲星同伴(1至10公里)之间的0.03和1 AU的高度磁化毫秒脉冲星。某些参数集也与磁星兼容。我们的模型与FRB 121102的高旋转测度是兼容的。FRB的成束定时是中等风湍流的结果。由于小行星带由少于200个天体组成,因此FRB 121102测量的FRB发生率就足够了。在目前的升级之后,该模型与自2014年首次发布以来发现的属性兼容,当时重复的FRB仍然未知。它基于标准物理学,以及可以在任何类型的星系中找到的常见天体。它需要比(普通)各向同性发射FRB模型少$10^{10}$倍的功率。
2020-12-15 astro-ph.HE
NICER Discovery that SRGA J144459.2-604207 is an Accreting Millisecond X-ray Pulsar
本研究利用NICER发现SRGA J144459.2-604207是447.9 Hz的吸积毫秒X射线脉冲星,位于5.22小时周期双星系统中,分析了其2024年爆发初期的时序、光谱特性及I型X射线暴的热核性质。
2024-05-14 astro-ph.HE
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
Hydrodynamical simulations of wind interaction in spider systems : A step toward understanding transitional millisecond pulsars
本研究通过二维流体动力学模拟,研究了过渡毫秒脉冲星中伴星风与脉冲星风的相互作用,重现了吸积流与射电脉冲星两种状态及其转变,并重建了双峰X射线光变曲线,揭示了重力和轨道运动的关键作用。
2024-07-23 astro-ph.HE
Convective dynamos of black widow companions
本研究利用MESA代码探究脉冲星辐照对黑寡妇/红背脉冲星伴星结构的影响,发现强辐照会削弱对流与磁场、改变磁制动演化过程,解释了不同周期双星系统的形成,可为磁制动规律校准提供依据。
2023-08-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Auroras on planets around pulsars
本研究通过磁流体动力学模拟脉冲星与行星磁层相互作用,预测毫秒脉冲星周围行星存在可被现有设备观测的极光射电辐射,并给出探测参数。
2023-12-07 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
X-Ray Studies of Redbacks
本文研究红背食毫秒双星的X射线性质。它们是介于吸积的低质量X射线双星和绕白矮星运行的毫秒双星之间的过渡系统,因此它们的伴星是非简并的,几乎充满了罗氏瓣。X射线的光度似乎与伴星对着的脉冲星天空的比例成比例,这表明激波区域并不比伴星大得多,这一点得到了轨道光变曲线模型的支持。典型的X射线光子谱指数为$\sim 1$,假设激波大小与伴星的罗氏波瓣横截面相当,典型的0.3-8 keV X射线效率为10%。我们提出了一个概述以前的调查,并提出了新的观察两个redbacks,钱德拉观察PSR J1628 $-$ 3205和XMM牛顿观察PSR J2129 $-$ 0429。后者显示出明显的双峰轨道光变曲线,非热通量的变化因子为$\sim 11$,峰值在轨道相位0.6和0.9附近。我们认为伴星的磁场在红背星双星内激波的X射线发射中起着重要的作用。
2015-02-25 astro-ph.HE
Radio emissions from pulsar companions : a refutable explanation for galactic transients and fast radio bursts
六个已知的高度分散的快速射电暴归因于河外射电源,起源不明,但能量极高。我们在这里提出了一个新的解释--不需要极端的能量释放--涉及一个绕着河外脉冲星运行的天体(行星、小行星、白矮星)。我们研究与这种脉冲星轨道天体有关的无线电波理论。我们把我们的分析集中在从脉冲星风中的身体的磁尾流发射的波。在推导出它们的性质之后,我们将它们与各种瞬态无线电信号的观测结果进行比较,以确定它们是否起源于脉冲星轨道天体。分析是基于阿尔文翼理论:对于一个沉浸在脉冲星风中的物体,一个由两个静止阿尔文波组成的系统附着在物体上,前提是风是高度磁化的。当因等离子体不稳定性而不稳定时,阿尔文翼可以成为与脉冲星风对流的强射电源的轨迹。假设回旋脉泽不稳定性运行在阿尔文翼,我们预测的形状,频率和亮度的无线电辐射。由于相对论性像差的光束,只有当伴星在它的母脉冲星和观测者之间完全对准时,信号才能被看到,就像掩星一样。对于具有高洛伦兹因子的脉冲星风,射电事件的整个持续时间不超过几秒,它由一到四个峰值组成,每个峰值持续几毫秒,可探测到几个Mpc的距离。Lorimer爆发、PSR J1928+15的三个孤立脉冲以及最近探测到的快速射电暴都与我们的模型相符合。根据它,这些瞬态信号应该随着伴星的轨道周期周期性地重复。寻找脉冲星轨道天体可能是新一代或下一代射电望远镜的探索主题。
2014-08-06 astro-ph.EP astro-ph.HE
The rocket effect mechanism in neutron stars in supernova remnants
本研究针对脉冲星高速起源问题,探究超新星遗迹中中子星的磁轴偏置电磁火箭效应,通过马尔可夫链蒙特卡洛分析验证其可解释典型横向速度,且对制动指数影响极小,并应用于两颗候选脉冲星。
2023-04-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
A young white dwarf orbiting PSR J1835-3259B in the bulge globular cluster NGC 6652
本文利用 Hubble Space Telescope 档案数据,在球状星团 NGC 6652 中发现毫秒脉冲星 PSR J1835-3259B 的伴星,测得该年轻白矮星的质量、温度和冷却年龄,并推断出系统轨道倾角与 neutron star 质量及非保守质量吸积过程。
2023-03-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
A NICER view of PSR J0030+0451: evidence for a global-scale multipolar magnetic field
最近对孤立毫秒脉冲星PSR J 0030 +0451表面的热X射线脉动的NICER观测建模表明,脉冲星表面的热发射区域远离对极,这与脉冲星磁层中的磁场主要是中心偶极子的经典假设不一致。在这里,我们回顾这些结果,并检查以前的尝试,以限制PSR J0030+0451的磁层配置。据我们所知,实际上没有直接的观测证据表明PSR J0030+0451的磁场是中心偶极子。开发物理激励的非规范磁场配置和它们可以支持的电流的模型提出了一项具有挑战性的任务。然而,这种模型可能对脉冲星研究的许多方面产生深远的影响,包括脉冲星制动,出生速度的估计,以及多波长磁层发射的解释。
2019-12-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-epoch searches for relativistic binary pulsars and fast transients in the Galactic Centre
银河系中心周围中央秒差距的高恒星密度使其成为寻找相对论双星的有利环境。其中包括围绕其他中子星运行的双星、恒星质量黑洞或中心的超大质量黑洞人马座A*。在这里,我们提出了多历元脉冲星搜索的银河系中心在四个观测频率,(4.85,8.35,14.6 - 18.95)GHz,使用Effelsberg 100米射电望远镜。观测是在发现银河系中心磁星PSR J1745-2900的一年前和监测观测期间进行的。我们的数据分析的特点是加速搜索逐步缩短的时间序列,以保持相对论性的二元双星的灵敏度。多历元观测增加了发现瞬变或调零双星的可能性,或确保观测到加速度搜索方法最佳工作的轨道相位。在约147小时的单独观测中,没有发现以前未发现的彗星。通过校准观测,我们得出结论,这可能是由于不够的瞬时灵敏度,从银河系中心,其大的距离,并在较高的频率,陡峭的脉冲星光谱指数和大气的贡献,系统温度的聚合效应造成的强烈的连续辐射。此外,我们还发现,对于在人马座A* 周围~<800 d的宽圆轨道上的毫秒双星,使用现有的软件工具无法在深度观测(9 h)中校正线性加速度效应。用下一代射电望远镜--如MeerKat、ngVLA和SKA 1-mid --对银河系中心的脉冲星搜索将提高发现这一难以捉摸的种群的机会。
2021-08-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Generic gravito-magnetic clock effects
本研究推导了慢速旋转椭圆轨道双星系统中的通用引力磁(GM)时钟效应,考虑了任意质量比和自旋方向,分析了自旋补充条件与轨道定义等贡献因素,并证明现有文献公式可在适当假设下恢复。
2024-03-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
The origin of the puzzling hard X-ray emission of $γ$ Cassiopeiae
大质量的B星和Be星在几百万度的高速风中产生X射线,最大X射线亮度为$\approx$ 10 $^{31}$ erg/s。令人惊讶的是,早期Be星的一个子群显示出比正常高20倍以上的X射线温度和10倍以上的X射线亮度。这组Be星被称为Gamma-Cas类似物,包含大约10个已知的物体。在过去的几十年里,这种奇怪行为的起源一直受到广泛的争论。有两种机制被提出,一种是星周盘物质吸积到轨道白矮星上,另一种是恒星和星周盘之间的磁场相互作用(Smith & Robinson 1999)。我们在这里表明,X射线和光发射的原型的类,伽玛-Cas,是非常好的相关年的时间尺度上没有显着的时间延迟。由于预计的迁移时间从内部磁盘区域发射的大部分光通量的伴星的轨道是几年,高能量和光通量的变化的连续性表明,X射线发射来自接近恒星。系统缺乏磁场检测报告在最近的光谱偏振调查的Be星是一致的,没有强磁风制动在这些快速旋转的恒星,但把强大的限制可能的起源的磁场。我们认为,在Gamma-Cas中,磁场来自赤道凝聚的次表层对流层,其厚度随自转速率急剧增加,Gamma-Cas及其类似物是最大质量和最接近临界自转Be星
2015-04-05 astro-ph.HE astro-ph.SR