A possible way to reconcile long-period precession with vortex pinning in neutron stars
我们提出了一种可能的方法来解决中子星长周期进动和超流涡旋钉扎之间的不一致问题,这是最成功的脉冲星毛刺理论的基础。我们假设,钉扎发生在中子星的核心,这是磁去耦,可以相对于地壳旋转的区域。在一个简单的三分量模型的框架下,我们证明了这两种现象可以共存于同一个脉冲星。根据观测数据制定了对正式引入的相互作用系数的一些约束。
2019-01-06 astro-ph.HE
Jet precession in gamma-ray bursts: The roles of fallback accretion and disk dynamics
本文提出了一个包含回落吸积与中心黑洞协同演化的喷流进动模型,发现进动周期随时间先减后增,且受盘黏度和黑洞自转影响,该模型自然解释了长短GRB中脉冲间隔增加和脉冲变宽的观测现象。
2025-06-27 astro-ph.HE
Gravitational radiation from precessing accretion disks in gamma-ray bursts
本文研究了伽马射线暴内引擎中吸积盘的进动。我们的目的是定量地估计在伽马射线暴中由瞬态吸积盘进动产生的引力波的特征。我们评估可能的磁盘进动的透镜Thirring效应所造成的吸积盘模型,允许中微子冷却。假设喷射垂直于磁盘平面和一个典型的内在的时间依赖性的爆发,我们发现伽马射线光变曲线,有一个时间的微观结构类似于在一些报道的事件中观察到的。然后,使用所获得的岁差参数来评估引力波的产生。我们发现,如果吸积盘的外半径小于$10^8$ cm,吸积速率大于每秒1个太阳质量,那么它们的进动发生在100 Mpc的距离内,就可以被Advanced LIGO探测到。我们的结论是中微子冷却的吸积盘在长伽马射线暴中的进动可以用引力波天文学来探测。短伽马射线事件中的盘旋进是目前技术无法检测到的。
2010-09-20 astro-ph.HE
Periodically-repeating fast radio bursts: Lense-Thirring precession of a debris disk?
最近,从FRB 180916.J0158+65开始,出现了周期为$P_{\rm FRB}=16.35\pm0.18$天的重复快速射电暴(FRB)。如何产生这种FRB的周期性仍然存在争议。在这封信中,基于一个年轻的脉冲星周围的碎片盘的假设,我们试图诊断是否透镜-Thirring旋进盘上的发射器可以产生所观察到的周期性。我们的计算表明,倾斜盘的Lense-Thirring效应可导致质量流入率为$0.5-1.5\times10^{18}~\rm g\,s^{-1}$的16天的进动周期,脉冲星的自旋周期为1-20 ms,盘中的粘性参数$α=10^{-8}$极低。脉冲星的盘质量和磁场也被约束为$\sim10^{-3}~\rm M_{\odot}$和$< 2.5\times 10^{13}~\rm G$。在我们的模型中,一颗具有正常磁场和毫秒周期的新生脉冲星将依次经历吸积阶段、螺旋桨阶段,并在当前阶段表现为强射电源。这样一个年轻的NS的旋转能量可以提供观测到的射电爆发亮度为$400$年。
2020-06-02 astro-ph.HE
Evolution of non-spherical pulsars with plasma-filled magnetospheres
脉冲星以其旋转稳定性而闻名。它们中的大多数稳定地旋转下来,并显示出高度重复的脉冲形状。但有些天线会出现调零、不稳定、模式改变和定时噪声等定时不规则现象。由于脉冲形状的变化通常与定时不规则性相关,因此进动是这些现象的可能原因。而脉冲星磁层充满了等离子体,大多数脉冲星进动的研究进行了真空近似,忽略了磁层电流和电荷的影响。最近的数值模拟充满等离子体的脉冲星磁层为我们提供了一个详细的定量描述施加在脉冲星表面的磁层扭矩。在本文中,我们介绍了中子星演化的研究,使用这些新的扭矩表达式。我们表明,它们导致(1)慢得多的脉冲星参数的长期演变和(2)这些参数的极端解决方案比真空磁层模型。为了便于解释观测到的脉冲星定时残差,我们推导了一个解析模型,该模型(1)描述了非球形脉冲星的时间演化,(2)将观测到的脉冲星定时残差转化为脉冲星的几何参数。我们将这个模型应用到两个具有非常不同的时间行为的类星体上。对于脉冲星B1828-11,我们证明,定时残差曲线允许两个脉冲星的几何形状:一个与恒星变形指向沿磁轴和一个沿旋转轴。对于蟹状星云脉冲星,我们用这个模型表明,最近观测到的它的磁轴和自转轴相互远离的现象可以用岁差来解释。
2015-04-24 astro-ph.HE
Gravitational Waves of Jet Precession in Gamma-ray Bursts
伽马射线暴(GRB)的物理本质被认为涉及超相对论性喷流。观测到的复杂的光变曲线结构激发了喷流进动的想法。本文研究了黑洞周围中微子主导的吸积盘中喷注进动的引力波,它可能是伽玛暴的中心引擎。在我们的模型中,喷流和盘的内部可以随着黑洞一起进动,而黑洞是由盘的外部驱动的。因此,预计来自这个黑洞-内盘岁差系统的引力波将很重要。通过将我们的数值结果与一些探测器的灵敏度进行比较,我们发现DECIGO和BBO有可能探测到这样的引力波,特别是本振群中的伽玛暴。
2012-04-10 astro-ph.HE
Radio pulsars with expected gamma radiation and gamma pulsars as pulsating radio emitters
脉冲星作为高能致密射电、X射线和伽马射线源,在天体物理学中起着至关重要的作用。我们以前的工作表明,费米γ射线空间望远镜板上的大面阵望远镜(LAT)发现的脉冲γ源射电星在光柱附近有很高的磁场值,比射电星的磁场强2 ~ 3个数量级:$\log B_{lc}$(G)分别为3.60-3.95和1.75。此外,它们的自转能量损失也比主射电星系群的相应值平均高三个数量级:$\log \dot E$(erg/s)= 35.37-35.53和32.64。找到了γ射线光度与射电光度之间的相关性,从而可以从所有已知的射电天体集合中,以较高的概率选择出可被探测为γ射线天体的天体。我们给出了这类射电天体的清单,并建议从这些天体中寻找γ辐射。另一方面,已知的伽玛射线源星表中包含了一些目前还不被称为射电射线源的源。它们中的一些具有较大的伽马光度值,根据所获得的相关性,我们可以预期这些物体会发出明显的无线电辐射。我们给出了这样的恒星的列表和预期的通量密度,以寻找频率为1400和111 MHz的辐射。
2017-12-17 astro-ph.HE
Gravitomagnetism and Pulsar Beam Precession near a Kerr Black Hole
旋转的黑洞由于大地和重力磁场的框架拖曳效应,导致附近脉冲星的自旋轴进动。我们在这里的理论工作的目的是探索这种自旋进动如何改变地球上接收脉冲的速率。为此,我们得到了完整的演化的光束矢量的赤道圆形轨道上的克尔时空中的运动的恒星,相对于渐近固定的观察者。我们继续建立这样的自旋进动效应可以显着修改所观察到的脉冲频率,具体来说,我们发现,所观察到的脉冲频率急剧上升的轨道收缩,潜在地提供了一种新的方式来定位克尔黑洞的视野,即使观察的时间很短。我们还讨论了检测亚毫秒脉冲星,脉冲星零,准周期振荡,多峰脉冲星傅立叶轮廓和克尔黑洞如何可能被区分裸奇点的影响。
2019-09-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Discovery of a Young Gamma-ray Pulsar Associated with an Extended TeV Gamma-ray Source
自2008年6月发射以来,\emph{Fermi}伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)极大地增加了我们对伽马射线天体的了解。其精细的点扩散函数和大的有效面积,结合时间差分方法,使其成为第一台能够发现新的伽马射线天体群的伽马射线仪器。我们将介绍最近发现的最年轻的(~4600年)无线电安静的伽玛射线脉冲星发现的盲频率搜索到目前为止:PSR J1022-5746,脉冲星与扩展TeV源。我们还提出了多波长观测的源,包括X射线观测。
2009-12-19 astro-ph.HE
A deep search for radio pulsations from the 1.3 M$_{\odot}$ compact-object binary companion of young pulsar PSR J1906+0746
本研究利用 FAST 望远镜对年轻脉冲星 PSR J1906+0746 的致密伴星进行深度射电脉冲搜寻,虽未探测到信号,但推断伴星仍是未指向地球的脉冲星,并预计未来该系统有望作为双脉冲星被观测到。
2025-07-23 astro-ph.HE
Tracking Down the Highest Spindown Power Gamma-ray Pulsars
在第一个费米大面积望远镜(LAT)的伽玛射线脉冲星目录中报告了46颗伽玛射线脉冲星。从那以后,又看到了40多个。一个简单但有效的伽马射线探测能力的品质因数是sqrt(Edot)/d^2,其中Edot是脉冲星的自旋下降功率,d是距离。我们正在寻找尚未发现的最佳伽马射线候选者。本文给出了几个新的高自旋功率的临近γ射线双星的时间和光谱分析结果。我们还更新了一些人口分布图,为第二费米LAT伽玛射线脉冲星目录的准备。
2011-10-06 astro-ph.HE
Polarization in early optical afterglows of gamma-ray bursts driven by precessing jets
喷流岁差广泛涉及从星系到X射线双星和伽马射线暴(GRB)的天体物理现象。极化是研究伽玛暴喷流中磁场的一种独特方法。伽玛暴相对论喷流的进动将改变喷流可观测发射区域内的几何形状,这可能会影响余辉的偏振。在本文中,我们考虑喷注进动,研究了伽玛暴早期光学余辉在有序和随机磁场几何结构下的偏振演化和相应的光变曲线。我们发现,在长寿命发动机的喷流进动可以显着降低极化度(PD)的磁场结构无关。当视线与进动轴对齐时,发现最强的PD衰减。我们的研究结果表明,喷流进动可以提供新的洞察力的低PD测量的早期光学余辉的伽玛暴。
2022-05-30 astro-ph.HE
The Relativistic Spin Precession in the Compact Double Neutron Star System PSR~J1946+2052
本文利用 FAST 观测发现 PSR J1946+2052 的脉冲轮廓变化源于相对论性自旋进动,并通过偏振建模约束其轨道倾角与自旋几何,提出未来可结合脉冲星计时检验广义相对论。
2024-03-26 astro-ph.HE
Characterizing X-ray properties of the gamma-ray pulsar PSR J1418$-$6058 in the Rabbit pulsar wind nebula
利用Chandra和XMM-Newton观测资料对兔脉冲星风星云中的脉冲星PSR J1418 $-$ 6058进行了X射线研究。用120-ksXMM-牛顿数据进行的精细定时分析发现,在$P\approx110$ ms处存在显著的($p\approx10^{-7}$)脉动,这与费米大面积望远镜(LAT)测量的结果一致。在钱德拉的图像中,我们发现脉冲星周围的扩展发射类似于年轻PWNe中其他恒星周围的扩展发射,这进一步证明PSR J1418 $-$ 6058和兔子PWN之间的关联。脉冲星的X射线谱是硬的,与软伽马射线谱相似。因此,PSR J1418 $-$ 6058可以添加到软伽马射线源的列表。
2020-02-15 astro-ph.HE
Precession of triaxially deformed neutron stars
一颗变形的中子星(NS),如果瞬时自旋轴和角动量不对齐,就会进动。这样的进动可以产生连续的引力波,调制恒星的电磁脉冲信号。在这方面的贡献,我们扩展了我们以前的工作,更方便的参数化。我们把NS视为刚性三轴体,并给出了角速度和欧拉角的解析解。我们总结了自由旋进三轴NS的一般GW波形,并使用泰勒展开来获得具有小摆动角的波形。对于脉冲星信号,我们采用一个简单的圆锥模型来研究定时残差和脉冲轮廓调制。实际上,电磁转矩作用在转子上,影响转子的进动行为。因此,作为我们以前工作的一个额外的扩展,我们考虑了一个真空扭矩,并显示一个说明性的例子,身体框架角速度的残差。未来的研究将对三轴NS强迫进动产生的连续GWs和调制脉冲星信号进行详细的研究。
2020-11-09 astro-ph.HE gr-qc
Constraining pulsar gap models with light-curve shapes of a simulated gamma-ray pulsar population
费米伽马射线太空望远镜已经发现了许多伽马射线天体,既有射电大声的天体,也有射电安静或射电微弱的天体,这些天体是通过盲期搜索确定的。后者可能具有源自磁层高海拔的伽马射线束,导致与无线电波束很少或没有重叠。高能辐射的指数截止也表明伽马射线起源于中海拔或高海拔地区。人口合成提供了手段来研究两个互补方面的伽玛射线脉冲星人口:能量和光变曲线形态。后者(峰多重性、位置、分离、不对称性等)可用于约束射束的几何形状(它们在开放磁层内的起源、辐射区域随脉冲星功率和年龄的演变.)。它也可以用来约束的加速器模型的框架内的脉冲星的准直性和方向。我们提出了新的模拟和光变曲线分析的初步结果表明,费米脉冲星的样本保留了大部分的几何信息的父伽马射线脉冲星人口。
2010-02-01 astro-ph.HE
Evidence for magnetar precession in X-ray afterglows of gamma-ray bursts
许多伽马射线暴之后都有一段时间的延长发射。至少在某些情况下,爆发的余辉可能是由一颗快速旋转的高磁化中子星提供动力的,中子星由于电磁波和引力波的发射而自旋下降。这样的残骸很可能在其生命的早期阶段强烈地进动,这将导致X射线光度的调制,因为系统的三轴性随着时间的推移而演变。使用适合于旋进,倾斜的旋转器的辐射配置文件,我们发现,长(080602)和短(090510)突发的Swift-XRT数据匹配的模型具有显着更高的精度(均方残差下降$\gtrsim 200 \%$在早期阶段的扩展发射)比正交旋转器。我们将其解释为新生磁星进动的证据。
2020-03-24 astro-ph.HE
Application of the relativistic precession model to the accreting millisecond X-ray pulsar IGR J17511-3057
在中子星或黑洞的功率密度谱中观测到一对同时存在的KHz孪生QPO,使得它们的质量-角动量关系受到约束。同时观察到的对多于一个的情况允许kHz QPO的不同模型被证伪。来自不同对的估计值之间的差异将使所使用的模型受到质疑。本文将相对论性岁差模型应用于吸积毫秒X射线脉冲星IGR J 17511 -3057的三组观测光变曲线中出现的双KHz类星体。结果发现,其中一组的预测实际上与其他两组相冲突。另一个有趣的结果是,kHz QPO诞生的区域相当广泛,并且从ISCO延伸得相当远。
2015-11-12 astro-ph.HE gr-qc
A search for counterparts of gamma-ray pulsars detected by the FERMI Large Area Telescope
这篇论文被撤回了。
2009-08-12 astro-ph.HE
Modeling the Pulse Profiles of Millisecond Pulsars in the Second LAT Catalog of gamma-ray Pulsars
使用费米LAT和全球无线电定时解决方案提供的3年巡天数据,从~40毫秒射电星(MSP)中检测到了显著的伽马射线脉动。我们已经适合这些MSP的无线电和伽马射线脉冲轮廓使用几何版本的槽隙和外间隙伽马射线发射模型和无线电锥和核心模型。对于无线电和伽马射线峰值对齐的MSP,我们还探讨了低空槽隙伽马射线模型和焦散无线电模型。最佳拟合参数提供了对观察几何形状和发射部位的约束。虽然确切的脉冲星磁层几何形状是未知的,我们可以使用已知的伽马射线MSP的数量增加,以寻找人口的显着趋势,平均超过这些不确定性。
2012-10-04 astro-ph.HE
Modeling the precession of the warped inner accretion disk in the pulsars LMC X-4 and SMC X-1 with NuSTAR and XMM-Newton
利用宽波段X射线研究了超轨道周期对中子星X射线双星LMC X-4和SMC X-1的X射线谱和脉冲轮廓的影响。这两个源显示出几十天量级的周期性或准周期性光度变化,这被认为是超轨道的,并归因于扭曲的旋进吸积盘。使用联合NuSTAR和XMM-牛顿观测,跨越一个完整的超轨道周期,我们研究了这些来源的宽带光谱,并发现形状被很好地描述了一个软黑体组件的吸收功率定律。光谱形状和脉冲轮廓形状的变化是周期性的超轨道周期,从旋进盘预期。我们进行X射线断层扫描使用的脉冲轮廓的变化来模拟内部吸积盘的几何形状和运动学。我们简单的光束和内盘几何模型表明,软脉冲的形状和相位的长期变化是一致的再处理发射从一个旋进内盘。
2019-12-13 astro-ph.HE
On the difference between gamma-ray-detected and non-gamma-ray-detected pulsars
我们比较年轻的,充满活力的伽玛射线探测和非伽玛射线探测的恒星的无线电剖面宽度。我们发现,后者通常有更广泛的无线电配置文件,与两个样本之间的边界表现出依赖于旋转能量损失率。我们还发现,在伽马射线检测到的脉冲星样本中,射电剖面宽度与主伽马射线峰的间隔和窄伽马射线分量的存在相关。这些研究结果使我们提出,这些恒星形成一个单一的人口,其中的主要因素决定伽马射线探测的旋转能量损失率和接近的视线旋转轴。对于有和没有可探测到的伽马射线的射电望远镜,预期的磁倾角分布将是不同的,自然导致观察到的差异。我们的研究结果还表明,现有的无线电和外磁层伽马射线发射模型的几何形状至少在定性上是现实的,这意味着有关的观察几何形状的信息可以从轮廓属性的恒星。
2016-09-22 astro-ph.HE
The Einstein@Home Gamma-ray Pulsar Survey. I. Search Methods, Sensitivity and Discovery of New Young Gamma-ray Pulsars
我们报告的结果,最近的一个盲目的搜索调查的伽马射线天体费米大面积望远镜(LAT)的数据正在进行的分布式志愿者计算系统,爱因斯坦@家。该调查已经在118个不明脉冲星样源中搜索了脉冲,需要大约10,000年的CPU核心时间。总的来说,这次调查发现了17个新的伽马射线天体,其中13个是本工作中新报道的,以及一份附带的论文。这些恒星都是年轻的、孤立的恒星,其特征年龄在12 kyr到2 Myr之间,自旋下降的功率在$10^{34}$和$4\times10^{36}$ erg/s之间。其中两颗是目前已知的旋转速度最慢的伽马射线天体。一颗脉冲星在费米任务期间经历了一次非常大的故障$Δf/f \approx 3.5\times10^{-6}$。在这篇文章中,我们描述了在这次调查中使用的搜索方案,并估计了我们的搜索在不明费米LAT源脉动的灵敏度。一个这样的估计结果是,与Cas A超新星遗迹相关的伽马射线源的脉冲发射的比例上限为57%,这限制了中子星在其中心产生的脉冲伽马射线光子通量。我们还提出了精确的时间分析的结果,为每一个新发现的恒星。
2017-01-09 astro-ph.HE
Latest results on gamma-ray pulsars with Fermi
费米大面积望远镜(LAT)自2008年以来一直在扫描伽马射线天空。LAT探测到的伽马射线星的数量现在超过200个,使它们成为迄今为止银河系最大的伽马射线发射体。我讨论了LAT最新发现的一些脉冲星,特别是自Pass 8数据发布以来发现的脉冲星。
2017-06-05 astro-ph.HE
Mass Evaluation of The Microquasar XTE J1807-294 by Means of the Relativistic Precession Model
本文研究了毫秒脉冲星XTE J1807-294 X射线谱中的高频准周期振荡。通过应用相对论性进动(RP)模型,试图近似观测到的频率,以及评估的质量和角动量的对象。对于一颗中子星来说,得到的质量太高了。
2018-11-13 astro-ph.HE
The Second Fermi Large Area Telescope Catalog of Gamma-ray Pulsars
该目录总结了117个高置信度> 0.1 GeV的伽马射线脉冲星探测,使用费米卫星上的大面积望远镜(LAT)获得的三年数据。其中一半是使用LAT数据发现的中子星,通过对LAT非关联源位置周围的伽马射线和射电数据进行周期性搜索。这117个星座平均分为三组:毫秒星座、年轻的无线电大声星座和年轻的无线电安静星座。我们描述的脉冲轮廓和能量谱,并推导出光度时的距离信息存在。离峰相位间隔的光谱分析表明,可能的脉冲星风星云发射的四个恒星,和离峰磁层发射的几个年轻和毫秒的恒星。我们比较了伽马射线的性质与那些在无线电,光学和X射线波段。我们提供了没有观测到伽马射线发射的类星体的通量极限,突出了少量的伽马微弱,无线电大声的类星体。大的,不同的伽玛射线脉冲星样本约束发射模型。费米的选择偏差补充了那些无线电调查,加强与预测的人口分布的比较。
2013-09-24 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
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
Gamma-ray emission from pulsar/massive-star binaries
我提出了一个审查的主要现象学性质在高能量有关的大规模伽玛射线双星,我讨论了脉冲星模型的一些方面,这些对象。
2009-08-25 astro-ph.HE
Emission mechanism of GeV-quiet soft gamma-ray pulsars; A case for peculiar geometry?
GeV宁静软γ射线脉冲星是一种新的年轻的下自旋动力脉冲星,它的光谱翻转出现在~ 10 MeV附近,20 keV以下的X射线光谱可用幂律描述,光子指数约为1.2,X射线/软γ射线波段的光变曲线为单宽脉冲。它们的发射特性不同于普通的γ射线双星,$νF_ν$的谱峰出现在GeV的能带内,X射线/γ射线光变曲线有尖锐的和双峰(或多峰)。本文讨论了GeV宁静软γ射线星的X射线/软γ射线辐射是由磁对产生过程中产生的电子/正电子对的同步辐射引起的。在我们的模型中,观测几何是区分正常伽玛射线源和软伽玛射线源的关键因素。我们的模型表明,软伽玛射线天体的磁倾角($α$)和地球视角($β$)之间的差异很小,因此来自极帽区周围高磁场区的同步辐射在观测到的辐射中占主导地位。此外,软伽马射线脉冲星的倾角相对较小,为$α\leq 30$ ~度,我们的视线在外隙中通过曲率辐射过程发射的伽马射线束之外。我们还分析了四个软γ射线源的六年$Fermi$数据,以确定GeV通量的上限。
2014-08-27 astro-ph.HE
Fermi-LAT searches for gamma-ray pulsars
费米卫星上的大面积望远镜(LAT)是第一个通过伽马射线发射直接发现彗星的伽马射线仪器。LAT在其前三年探测到的117颗伽马射线天体中,大约有三分之一是在伽马射线数据的盲搜索中发现的,其中大多数是目前射电望远镜无法探测到的。我回顾了一些关键的LAT结果,并强调了伽马射线(与无线电相比)搜索所面临的具体挑战,其中大部分来自长而稀疏的数据集和广泛的,依赖能量的点扩散函数(PSF)的LAT。我讨论了一些正在进行的LAT搜索伽玛射线毫秒彗星(MSP)和伽玛射线彗星周围的银河系中心。最后,我概述了未来的伽玛射线脉冲星发现的LAT进入其扩展的任务阶段,包括LAT观测配置文件的可能修改的优势的前景。
2012-10-29 astro-ph.HE
Lense-Thirring precession in strong gravitational fields
在一般静止时空中,在不使用弱场近似的情况下,导出了惯性系拖曳率(Lense-Thirring(LT)进动)的精确表达式。这个表达式,当用于克尔度规,导致LT岁差频率在强引力制度适合于紧凑的引力像旋转中子星和黑洞的对象。数值的岁差率计算的几个已知的情况下的脉冲星(包括双脉冲星)和岁差率相比,在较弱的重力制度的地球和太阳。
2013-04-26 astro-ph.HE gr-qc
Prediction of radio-quiet gamma-ray pulsar distances using the Fundamental Plane relation
本文结合基本面关系与随机森林、支持向量回归等机器学习方法,首次直接利用伽马射线辐射预测62颗射电宁静脉冲星距离,并验证其与已知测量和分布相符。
2025-05-15 astro-ph.HE
A model for gamma-ray binaries, based on the effect of pair production feedback in shocked pulsar winds
我们分析了伽玛射线双星的模型,包括一个大质量的恒星和脉冲星与超相对论风。我们认为,从高能粒子的辐射,加速在脉冲星风终止冲击,并通过生产的次级电子-正电子对风反馈这种辐射。我们表明,对反馈限制了脉冲星风的洛伦兹因子,并创建了一个人口非常活跃的对,其辐射可能是负责所观察到的伽马射线信号。
2016-06-03 astro-ph.HE
X-ray studies of the gamma-ray pulsar J1826-1256 and its pulsar wind nebula with Chandra and XMM-Newton
我们分析了XMM-牛顿和钱德拉对伽马射线射电宁静脉冲星J1826-1256及其脉冲星风星云的观测档案。脉冲星的光谱可以用光子指数为$Γ\approx1$的幂律模型来描述。我们发现,星云光谱软化与距离的脉冲星,这意味着同步冷却。根据经验的星际吸收-距离关系式,J1826-1256的距离为$\approx3.5$ kpc。我们还讨论了脉冲星、甚高能量源HESS J1826-130、超新星遗迹候选者G18.45-0.42和疏散星团Bica 3之间的星云几何和关联。
2019-06-03 astro-ph.HE
The Einstein@Home Gamma-Ray Pulsar Survey II. Source Selection, Spectral Analysis and Multi-wavelength Follow-up
我们报告了使用费米大面积望远镜(LAT)Pass 8数据对Einstein@Home盲目搜索调查中发现的13个伽马射线天体的分析。这13颗新的伽马射线源是通过从第三个LAT源目录(3FGL)中搜索118个无关联的LAT源发现的,这些源是使用高斯混合模型(GMM)机器学习算法根据它们的伽马射线发射特性暗示脉冲星磁层发射而选择的。新的伽马射线双星具有与先前探测到的年轻伽马射线双星相似的脉冲轮廓和光谱特性。后续的无线电观测揭示了新发现的两颗星的微弱无线电脉动,并使我们能够推导出其他星的无线电发射上限,这表明它们可能是无线电安静的伽马射线星。我们还提出了从建模的伽马射线脉冲剖面和无线电剖面,如果可用的话,使用不同的几何发射模型的恒星的结果。尽管伽马射线中盲脉冲星搜索的难度越来越大,但本次调查的高发现率表明,当新的LAT源目录可用时,应继续进行本文所述的新的系统调查。
2017-12-14 astro-ph.HE
Gamma-ray Emission from Millisecond Pulsars - An Outergap Perspective
在这篇综述论文中,我们解释了以下的伽马射线发射功能的毫秒彗星。(1)为什么毫秒双星的偶极场如此微弱,但磁对的产生过程仍然能够控制外隙的大小?(2)A亚GeV脉冲分量可能出现在毫秒级射电脉冲附近。(3)大视角黑寡妇系统中应存在轨道调制γ射线。
2013-09-25 astro-ph.HE
Sub-luminous gamma-Ray pulsars
费米LAT观测到的大多数类星体的伽马射线光度都与自旋下降功率Edot成比例,即L_gamma(Edot x 10^33 erg/s)^{1/2}。然而,存在一个检测和几个上限,一个数量级或比这个趋势更微弱。我们描述了这些“亚发光”的伽马射线辐射,并讨论了这种情况下,这是一个方向的影响。在已知的12颗Edot>10^34 erg/s、d<2kpc的年轻射电巨星中,有几颗基本上是亚发光的。有限的可用几何约束有利于对齐的几何形状,这些天线,虽然没有一个对齐的情况是令人信服的。在这种情况下,从这样的亚发光体中检测到的GeV辐射可能是由于较低的高度,较低功率的加速器间隙。
2011-06-28 astro-ph.HE
Gamma-ray pulsars with Fermi
在8年的运行中,费米卫星上的大面积望远镜(LAT)极大地影响了我们对伽马射线天体的理解。LAT现在看到了超过200个GeV源:银河系中最大的GeV源。它们是多种多样的--射电大声与安静,年轻与毫秒,演化中的双星系统与孤立的双星系统,等等。相对而言,很少有GeV的双星也被发现在软伽马射线中。在概述之后,我们提出了10个新的无线电天体,6个年轻的和4个回收的,我们检测到伽马射线脉动。
2017-06-12 astro-ph.HE
Morphology of Gamma-Ray Halos around Middle-Aged Pulsars: Influence of the Pulsar Proper Motion
最近,高海拔水切伦科夫天文台(HAWC)在Geminga和PSR B0656+14这两颗中年恒星周围发现了几度扩展的γ射线晕。伽马射线辐射来自于逃离脉冲星风星云并在周围介质中扩散的相对论电子。扩散系数被发现是显着低于银河系盘的平均值。如果是这样的话,假设脉冲星的典型横向速度为$300-500{\,\rm km /s}$,那么它的位移可能对形成伽马射线晕的形态很重要。受此启发,我们研究了考虑脉冲星自行的脉冲星晕形态。我们定义了脉冲星晕的三个演化阶段来分类其形态特征。10 $\,$ TeV以下的脉冲星晕形态为双峰或单峰并有延长的拖尾,这取决于电子注入历史。在10 TeV以上,由于几十TeV电子的冷却时间尺度($<50\,$ kyr)较短,脉冲星晕的形态接近球形.我们还定量地评估了脉冲星和伽马射线晕中心之间的分离,以及不同假设对脉冲星特性和注入电子的影响。我们的研究结果表明,超过10 $\,$ TeV的伽马射线晕的中心和相关的脉冲星之间的距离通常太小,HAWC或LHAASO观测。因此,我们的研究结果提供了一个有用的方法来限制在非常高的能量扩展源的起源。
2021-09-02 astro-ph.HE
Pulsars in Gamma Rays: What Fermi Is Teaching Us
第二个Fermi-LAT脉冲星目录包括117颗伽马射线双星,其中大约三分之一是毫秒双星(MSP),其余三分之二平均分为年轻的无线电大声和无线电安静双星。虽然这个庞大的人口将使未来的详细研究的发射机制和演变的基础中子星人口,一些近乎普遍的性质已经明确和毫不含糊。我们将在下面讨论其中的一些方面,包括伽马射线发射地点的海拔高度和伽马射线谱的形状及其对辐射机制的影响。
2012-11-20 astro-ph.HE
Depolarization by jet precession in early optical afterglows of gamma-ray bursts
本文通过计算反向激波主导阶段有、无喷流进动时的偏振度,发现喷流进动可导致退偏振,并可作为解释伽马射线暴早期光学余辉低偏振度的替代机制。
2024-11-24 astro-ph.HE
Measuring the Lense-Thirring Orbital Precession and the Neutron Star Moment of Inertia with Pulsars
Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所)
本文通过双脉冲星轨道中的Lense-Thirring效应测量中子星转动惯量,以约束方程状态并提升引力测试精度。
2025-12-17 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Observing peculiar gamma-ray pulsars with AGILE
AGILE伽马射线卫星提供了大的天空曝光水平(银河平面上每年$\geq 10^9$ cm $^2$ s),灵敏度峰值为$E\sim$ 100 MeV,脉冲星能量输出的大部分通常在此释放。其$\sim$ 1 $μ$的绝对时间标记能力使其非常适合于伽马射线源的研究。AGILE在两年的观测中从EGRET双星收集了大量的伽马射线光子(船帆座的$\geq$ 40,000个脉冲计数),揭示了双星高能光变曲线亚毫秒级的新的有趣特征,脉冲星毛刺和脉冲星风星云的伽马射线发射。AGILE通过时间和/或空间分析以良好的置信度探测到大约20个附近的高能恒星。在新发现的恒星中,我们发现了具有非常高的旋转能量损失的恒星,例如具有超过10 $^{13}$高斯磁场的引人注目的PSR B1509- 58,以及PSR J2229+6114,它为以前未被识别的EGRET源3EG 227 +6122提供了可靠的识别。此外,球状星团M28中的强毫秒脉冲星B1821- 24在观测的一小部分时间内被探测到。
2011-01-11 astro-ph.HE
Energy injection driven by precessing jets in gamma-ray burst afterglows
喷流进动被认为普遍存在于各种尺度的天文现象中,包括伽马射线暴(GRB)。对于长寿命的GRB中央发动机,相对论旋进喷流将周期性地向外激波注入动能,从而显著地调制GRB余辉的光变曲线(LC)形状。本文采用标准的外激波模型,研究了不同参数情况下喷流进动对伽玛暴X射线余辉的影响,稳定的或随时间变化的射流功率、旋进周期、旋进角和视角。在喷流功率稳定或缓慢衰减的情况下,喷流可以扫过视线,应该出现浅衰减(或平台)段;否则,在GRB余辉LC中会出现巨大的隆起。我们表明,喷注进动是一个新的可能的机制,在伽玛暴的能量注入。此外,一些观察到的X射线瞬态没有伽玛暴协会可能是由旋进喷流。
2021-06-01 astro-ph.HE
The radiative X-ray and gamma-ray efficiencies of rotation powered pulsars
我们使用Kargaltsev & Pavlov(2008)的样本对旋转动力的双星及其周围星云的X射线光度进行了统计分析,并对费米探测到的双星的伽马射线发射进行了分析。我们报告了一个强烈的趋势,在效率与自旋向下的功率转换为X射线和伽马射线发射的特征年龄:年轻的恒星和他们周围的星云是有效的X射线发射器,而在对比老恒星是有效的伽马射线发射器。我们将X射线样本分为年轻样本(τ <1.7 × 10^4年)和老年样本,并使用线性回归来寻找X射线和伽马射线光度的对数与周期和周期导数的对数之间的相关性。年轻恒星及其星云的X射线发射都符合L_X ~ Pdot^3/P^6。对于老恒星和它们的星云,X射线光度与或多或少的常数效率η = L_X/Edot = ~ 8x 10 ^-5是一致的。对于γ射线光度,我们确认L_gamma ~ Edot^(1/2)。我们讨论这些发现的背景下,对生产脉冲星磁层和条纹风模型。我们认为,条纹风模型可以解释脉冲星风星云的X射线性质与脉冲星本身的相似性,根据条纹风模型,脉冲星风星云和脉冲星本身的X射线性质都可能起源于光柱之外的脉冲星风区。
2010-11-29 astro-ph.HE
Optical Super-orbital Modulation of SMC X-1: Disk Precession and a Revised Pulsar Mass
National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);RIKEN(理化学研究所);Texas Tech University(德克萨斯理工大学)
通过分析SMC X-1的光学和X射线光变曲线,研究者发现盘进动对X射线和光学辐射几何的影响,从而修正了脉冲星质量估计,将其提高到约1.35个太阳质量。
2026-05-20 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
Pulsar-wind nebulae in X-rays and TeV gamma-rays
脉冲星被认为是一种高效的加速器,可以产生大量的相对论性粒子,并将它们注入银河系介质。这种脉冲星风发出的辐射可以通过伽马射线从无线电中看到,作为脉冲星风星云(PWN)。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测研究进展。
2010-04-09 astro-ph.HE
Fermi-LAT Detection of Gamma-ray Pulsars above 10 GeV
费米卫星上的大面积望远镜(LAT)已经探测到了120个100 MeV以上的超新星。虽然大多数伽玛射线暴的光谱都可以很好地用幂律模型来描述,在几个GeV左右有指数截止,但有些伽玛射线暴显示出明显的脉冲高能(HE,>10 GeV)发射。我提出了一个从LAT伽马射线天体的HE发射的研究,并讨论了在非常高的能量(VHE,>100 GeV)与地面仪器的脉动检测的前景。
2012-10-28 astro-ph.HE
Six Faint Gamma-ray Pulsars Seen with the Fermi Large Area Telescope -- Towards a Sample Blending into the Background
内容:使用费米大面积望远镜对来自140多个中子星的GeV伽马射线脉动进行了表征,从而使人们能够更好地了解中子星磁层内的发射区域,以及中子星对银河系中高能电子和扩散伽马射线的贡献。第一批被探测到的伽马射线源是最强的和/或具有窄脉冲的。目标:随着费米任务的进展,可以研究越来越暗的物体。除了更遥远的恒星(因此探测银河系的更大体积),或者在高背景区域的恒星(因此改善了银河系平面上的采样均匀性),我们还探测到了脉冲更宽或光度更低的恒星。在我们的目录中添加具有在观测样本中罕见的倾斜角和/或具有较低自旋功率的脉冲星,将减少目前已知的伽马射线脉冲星群体的偏差。研究方法:我们使用来自射电观测的旋转星历表,以费米大天区望远镜记录的相位折叠伽马射线,然后确定脉冲轮廓特性。光谱分析提供了光度,当信噪比允许时,还提供了截止能量。我们通过不同的方法来限制脉冲星的距离,以尽量减少光度的不确定性。结果:我们提出了六个新的伽马射线散射与折衷的混合属性。三个是年轻人,三个是回收的。它们包括最远的,最低的功率,两个最高的占空比的脉冲星,只有第四个年轻的伽马射线脉冲星与无线电脉冲。本文讨论了目前伽玛射线脉冲星星表中存在的偏差,以及消除这种偏差的措施。
2014-07-23 astro-ph.HE
Relativistic spin precession in the binary PSR J1141$-$6545
PSR J1141 $-$ 6545是一颗进动脉冲双星,它具有揭示非循环脉冲星发射锥二维结构的罕见潜力。自发现以来的$\sim18$年间,它经历了相对论性自旋进动的$\sim 25 °$。在本文中,我们提出了一个详细的贝叶斯分析的总强度轮廓的宽度的岁差演化,了解的视线的脉冲星的影响角($β$)的变化,使用四种不同的物理动机的先验分布模型。虽然我们无法在统计上有把握地区分这些模型,但线性和圆偏振的时间演变强烈表明,我们的视线在MJD 54000附近穿过磁极,只有两个模型仍然可行。对于这两个模型,假设光束几何形状简单,在接下来的$3-5$年里,脉冲星很可能会旋进到我们的视线之外。边缘化的$β$表明,脉冲星是一个近正交的旋转器,并提供了第一个偏振无关的比例因子($\mathbb{A}$)的估计,涉及脉冲星光束张开角($ρ$),其旋转周期($P$)为$ρ= \mathbb{A}P^{-0.5}$:我们发现它是$> 6 \rm~deg~s^{0.5}$在1.4 GHz的99\%的置信度。如果所有的类星体都从一个亮度相当的偶极磁场的相反两极发射,我们可能会看到PSR J1141 $-$ 6545中产生的间脉冲的证据,除非发射是不均匀的。
2019-02-25 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Origin of Local Positrons with HAWC TeV Gamma-Ray Observations of Two Nearby Pulsar Wind Nebulae
HAWC伽马射线天文台报告发现TeV伽马射线辐射在Geminga和B0656+14恒星周围延伸几度。假设这些伽马射线是由反康普顿散射产生的低能量光子在电子晕周围的恒星,我们确定了电子和正电子在本地星际介质的扩散。我们将介绍这两个VHE伽马射线源的形态和光谱研究以及在地球上得到的正电子谱。
2017-08-28 astro-ph.HE
Searching a Thousand Radio Pulsars for Gamma-ray Emission
在费米大面积望远镜(LAT)的数据中识别尽可能多的伽马射线脉冲星,有助于通过比较预测和观测到的大量不同样本的特性来测试脉冲星发射模型,并尽可能减少选择偏差。它还改善了从观测到的人口外推,以估计未解决的恒星对弥漫伽马射线发射的贡献。我们使用最近开发的方法来确定一个给定的伽马射线光子来自天空中的一个已知位置的概率,卷积光子的能量与LAT的能量相关的点扩散函数(PSF),而不需要一个准确的空间和光谱模型的伽马射线的脉冲星周围的天空。该方法简单、快速,重要的是,它提供了来自太微弱而无法进行相位积分检测的恒星的伽马射线的概率或权重。我们应用该方法对1000多颗恒星进行了射电观测,获得了它们的自转星历表,并从16颗恒星中发现了伽马射线脉动,其中12颗年轻恒星和4颗回收恒星。PSR J2208+4056的自旋下降功率Edot = 8 e32 erg/s,比之前观测到的伽马射线发射“死亡线”低约三倍。PSR J2208+4056和J1816-0755具有射电间脉冲,限制了它们的几何形状,可能增强了它们的伽马射线亮度。我们讨论了死亡线是否是一个人工制品的选择偏差,由于脉冲星的距离。
2018-12-03 astro-ph.HE