射电脉冲星锥成分的谱行为

选取２３颗双峰轮廓脉冲星,考察脉冲星射电辐射锥成分的谱行为．通过对前导和后随成分峰值强度比与频率的关系进行幂律谱拟合,给出了前后两部分的相对谱指数．结果显示,大多数脉冲星的相对谱指数集中分布在零附近,这表明,前导和后随成分的辐射本质上没有差别;相对谱指数的近似高斯分布显示出,其辐射部位高辐射束中心距离之差具有一定的随机性．     

脉冲星磁辐射制动力矩对具有磁辐射的两成分模型自旋的长期减速

利用分析法研究了具有磁辐射的两成分模型(壳层和中子超流体)的脉冲星在可变的磁辐射制动力矩的作用下,两成分自旋角速度随时间的长期变化。给出了具有磁辐射两成分模型的耦合方程组的分析解。理论结果给出两成分模型在外力可变的磁辐射制动力矩的作用下,自旋角速度随时间长期减慢。利用所得的分析解对具有磁辐射的两成分模型蟹状星云脉冲星(PSR0531+21)(Crab)在磁辐射力矩可变的情况下做了数值计算。并讨论了所得的理论和数值结果。结果表明,蟹状星云脉冲星(PSR0531+21)在磁辐射制动力矩的作用下,壳层自旋角速度随时间的长期减速每年为-0.245 s。     

脉冲星PSR B0329+54的多波段观测

给出1999年3月12日至6月8日,使用国家天文观测中心乌鲁木齐南山站25m射电望远镜在0．327GHZ,1．5GHZ,2．3GHZ,4．8GHZ和8．4GHZ频段,对脉冲星PSRB0329＋54进行的多波段观测结果．PSRB0329＋54的辐射呈幂律谱,并出现频谱转折现象,低频段谱指数为1．59,高频段为2．45,平均谱指数为1．72．五个频段上的平均脉冲轮廓的角宽度和二个弱成分峰值间的角宽度都随频率的增加而减小．     

利用费米卫星大面积望远镜对脉冲星的观测研究

费米γ射线空间望远镜(Fermi)自2008年8月观测任务开始以来,以其优越的观测性能开启了γ射线天文学研究的新纪元。其搭载的大面积望远镜(LAT)在脉冲星探测和研究方面取得了巨大的成功。除了探测到已知脉冲星的γ射线脉冲辐射信号外,LAT还能够利用γ射线数据的盲寻技术独立发现脉冲星,此外还提供了大量γ射线源进行射电脉冲搜寻。Fermi-LAT的观测带来了γ射线脉冲星数量的显著增长,确立了脉冲星是银河系内主要的γ射线源,并且探测到了毫秒脉冲星的γ射线辐射。一般来说,在长时标下脉冲星的γ射线辐射流量稳定且脉冲形状多呈现双峰结构,能谱可由具有指数截断的幂律谱描述。综述了利用Fermi-LAT数据寻找脉冲辐射信号的方法和研究γ射线脉冲星所得到的主要结果,并简要介绍了近年来在脉冲星研究方面取得的新成果。     

脉冲星脉冲宽度的测量方法

脉冲宽度的测量方法有几种.最常用的脉冲宽度有W_pp（两峰值点的间距）、W₅₀（最高峰值强度50%处的宽度）和W₁₀（最高峰值强度10%处的宽度）.另外,还有测量两个最外成分各自强度50%处的宽度W_c50和各自强度10%处的宽度W_c10.利用16颗双锥峰脉冲星和7颗核锥三峰脉冲星样本在1.4 GHz的脉冲轮廓数据,测量了5种脉冲宽度.利用有磁倾角α和撞击角β数据的脉冲星,导出了对应的辐射束半径ρ,并验证其与脉冲星周期P之间的关系ρ∝P^-0.5.通过比较5种脉冲宽度导出的ρ与P关系的好坏,发现最外成分之间的宽度比前面3种宽度更好,其中W_c50宽度得出的相关关系最好.由此认为W_c50是最能反映辐射束宽度的测量值.还讨论了脉冲轮廓的对称性,发现后随的锥辐射成分与先导的锥辐射成分相比,更靠近核心辐射成分,两个锥辐射成分的宽度在统计上基本相同.     

脉冲星射电轮廓中高斯成分在主脉冲和中间脉冲的不同分布

研究了高斯辐射成分在可视点所画出轨迹上的分布,这个可视点因脉冲星的转动而作非匀速度运动.通过假设辐射区域围绕磁轴均匀分布,一个高斯辐射成分便对应于可视轨迹划过的一个辐射区域.因为演示辐射区域在可视轨迹上是不均匀的分布,因此高斯成分沿轨迹也是不均匀的,而高斯成分的密度在磁轴与视线距离最近时为最大.高斯成分的分布取决于脉冲星的两个角度:旋转轴和视线之间的夹角,以及磁轴和旋转轴之间的倾角.基于此模型,一个脉冲星平均轮廓中观察到的多个高斯成分便对应于可视轨迹在特定的转动相位范围内的辐射区域.演示了脉冲星旋转的近侧和远侧的相位,分别对应的主脉冲和中间脉冲,两者高斯成分的数量和分布是不同的.而且还发现,沿可视轨迹上的辐射区域总数与围绕磁轴的辐射区域的总数是不同,并且预测的辐射区域数目会因忽略可见点的运动而明显不同.拟合表明脉冲星轮廓的高斯成分的形状和数量可能与实际构成轮廓的成分的形状和数量不同.以PSR B0826–34的辐射为例,并假设辐射来自单一磁极.     

脉冲星的辐射特征和空间分布的统计分析

本文采用330颗脉冲星星表,进一步论讨了脉冲星某些重要特性的演化规律,主要结果如下:1.脉冲星的转动能损率E,射电光度L_R,磁能和辐射锥角都随年龄的增加而迅速减少。这表明,脉冲星的能量和辐射都是逐渐衰减的;2.射电转换效率η_R随年龄的增加而增加,这可能表明脉冲星辐射频谱的极大值逐渐向射电波段演化;3.脉冲星离银道面的距离|z|随年龄的增加而增加,这意味着多数脉冲星可能都是离银道面而去的。     

脉冲星的辐射机理

脉冲星辐射特性和我们熟知的热辐射绝然不同,属于非热辐射。辐射区很小,辐射光度与太阳的光度差不多,而辐射能密度要比太阳的能密度高出十几个数量级。脉冲星的射电辐射是幂律谱和高度线偏振,少数脉冲星还有光学、Ｘ射线和γ射线的脉冲辐射,而且也都是幂律谱。脉冲星的这种非热辐射是由高能带电粒子在磁场中作加速运动所产生的。脉冲星的高能带电粒子是怎样来的?非热辐射又是怎样产生的呢?脉冲星的磁层和光速圆柱脉冲星有没有大气层?地球有大气层,太阳也有大气层,中子星有没有大气层呢?发现脉冲星以前,人们曾推测中子星周围没有大气层存在。…     

脉冲星PSR B0329＋54的多波段观测

给出１９９９年３月１２日至６月８日,使用国家天文观测中心乌鲁木齐南山站２５ｍ射电望远镜在０．３２７ＧＨｚ,１．５ＧＨｚ,２．３ＧＨｚ,４．８ＧＨｚ和８．４ＧＨｚ频段,对脉冲星ＰＳＲＢ０３２９＋５４进行的多波段观测结果,ＰＳＲＢ０３２９＋５４的辐射呈幂律谱,并出现频谱转折现象,低频段谱指数为１．５９,高频段为２．４５,平均谱指数为１．７２五个频段上的平均脉冲轮廓的角宽度和二个民分峰值间的角宽度都随频     

脉冲星射电辐射束半径与周期关系的研究

脉冲星的周期非常稳定.前人通过研究发现脉冲星射电辐射束半径大小应该正比于周期的-1/3或-1/2次方.通过整理收集了87颗信噪比很好的、偏振位置角明显为"S"曲线的脉冲星数据,用脉冲星辐射束几何模型计算得到了每颗脉冲星的辐射束半径及误差.发现脉冲星周期小于0.85 s时,辐射束半径正比于周期的-1/2次方.周期大于0.85 s时,辐射束半径与周期之间并没有明显的幂律关系,但这可能与选择效应有关.当假设脉冲星的磁倾角为90?时,计算得到的辐射束半径随周期分布的下边界正比于周期的-1/2次方,与前人的结论一致.     

候选射电脉冲星的预测

对已知脉冲星大样本的统计和分析表明,绝大多数脉冲星的线偏振大于１０％,谱指数低于－１．比较了脉冲星和射电类星体及致密陡谱源的频谱和偏振特性的差别,以高线偏振、高谱指数、高银纬及在低频下较低流量等作为射电脉冲星候选者的判据,从新近释放的ＶＬＡ巡天和ＷＳＲＴ巡天结果中挑选出一个较粗的候选脉冲星样本．进一步考虑近期在部分天区中已作过高灵敏度的脉冲星巡天,所有落入这些天区内的候选源也都从本样本中排出．以候选源偏振度大小为序,给出了一个共４７颗候选源的子样本．     

脉冲星参数空间分布和演化统计研究

脉冲星参数统计是脉冲星研究的重要基础性工作。利用最新整理的脉冲星观测数据,对2 500多颗脉冲星参数的空间分布和演化进行了统计研究。结果显示,在空间上脉冲星集中在银道面附近,脉冲星数目分布的极大值位于距离银心约7.27 kpc处,这可能是星际色散和散射造成的观测效应。另外给出了自转周期、表面磁场、特征年龄和自转能损失率随着远离银道面的变化规律。随着远离银道面,常规脉冲星的自转周期和特征年龄不断增大,表面磁场和自转能损失率不断减小。常规脉冲星的射电光度随特征年龄的增大,先增大后减小,这表明射电辐射机制在不同年龄段有所不同。常规脉冲星自转能损失率随特征年龄的增大呈对数快速下降。这些结果是脉冲星分布演化理论研究的重要基础。     

候选射电脉冲星的预测

对已知脉冲星大样本的统计和分析表明,绝大多数脉冲星的线偏振大于１０％,谱指数低于－１,比较了脉冲星和射电类星体及致密陡谱源的频谱和偏振特性的差别,以高线偏振,高谐系数,高银纬及在低频下较低流量等作为射电脉冲星候选的判据,从新近释放的ＶＬＡ巡天和ＷＳＲＴ巡天结果中挑选出一个较粗的候选脉冲星样本。进一步考虑近期在部分天区中已作过高灵敏度的脉冲星巡天,所有落入这些天区内的候选源也都从本样本中排出,以候     

脉冲星巡天观测进展和近邻脉冲冲星样本估算

射电脉冲星巡天是探测获取更多脉冲星的重要途径。首先介绍了影响射电脉冲星巡天效率的因素,着重分析灵敏度和观测频率两个重要因素,并通过定义脉冲星探测率,简化对脉冲星巡天效率的估算。此外,总结了现有脉冲星巡天项目,利用Parkes多波束脉冲星及两次扩充巡天(Swinburne中纬度脉冲星巡天和Parkes高纬度脉冲星巡天)结果,采用包含时间演化的脉冲星分布模拟软件PsrPopPy,模拟得到脉冲星在银河系中分布的样本,并对近邻太阳系1 kpc距离内的脉冲星数目进行了估算,获得了近邻脉冲星样本,可为脉冲星高能辐射对探测宇宙线正电子谱影响等研究提供可靠输入量。     

γ射线脉冲星的辐射光度

本文以极冠模型为基础,计算了脉冲星γ射线辐射光度,指出对不同的脉冲星必须考虑辐射立体角和可见辐射区对观测光度的影响．考虑了这些观测效应后,计算的光度和观测值基本符合．预言了一些可能的γ射线脉冲星,并对其性质进行了研究．     

Geminga脉冲星的COS-B和HEAO-B卫星资料分析

本文利用COS-B和HEAO-B卫星资料对Geminga脉冲星进行了守时性分析和谱分析,结果进一步证实了Geminga脉冲星是一颗具有强γ辐射,弱X辐射的γ射线脉冲星.     

和PSR0355＋54相关联的脉冲星喷流存在的证据

从ＲＯＳＡＴ ＰＳＰＣ观测数据中我国发现了与ＰＳＲ０３５５＋５４相关联的脉冲星Ｘ射线喷流存在的证据。这是一个与脉冲星自行方向相反的长度为１２′的近似线性的辐射特征。假设喷流具有ＰＳＲ０３５５＋５４相同的距离和星际吸收,而其能谱是谱指数为－０．５的幂律谱,可导出喷流的光度为２．４８±０．８３×１０＾２４Ｊ／Ｓ。喷流中的平均磁场约为７．９×１０＾－９Ｔ,典型的电子能量为２．１×１０＾７ＭｅＶ。     

从光速圆柱磁能的衰减研究毫秒脉冲双星的演化

本文用脉冲星光速圆柱附近磁能的衰减理论研究了毫秒脉冲星的演化。文中从理论上给出了脉冲星到达辐射截止线时的年龄和自转周期,及现在的辐射年龄和从现在辐射年龄到达辐射截止线所需的时间。并用此理论对7颗脉冲双星的演化作了数值计算。     

γ射线脉冲星的代参数及其性质

本文根据电子光子在中子星表面磁层中的级联过程形成γ辐射的机制，引入了一个描述γ射线脉生性质的量－“代参数”，根据这个量，我们可以判断哪些脉冲星可能是γ射线脉冲星，另外，这个量与γ射线脉冲星的一些物理量有密切关系，我们发现γ射线脉冲星的光谱指数及平均能量与“代参数”之间存在着很好的关联。     

脉冲星减速研究与电磁和引力波辐射

脉冲星具有极强的磁场,由于其磁轴与自转轴并不完全重合,这使脉冲星存在电磁辐射.脉冲星靠消耗自转能来弥补辐射出去的能量,从而导致自旋速度的逐渐放慢.根据理论推导,对蟹状星云脉冲星(Crab)的初始周期进行预测,并推导出在未来任意时刻,在电磁辐射的影响下,其脉冲星自旋周期的演化规律.由于脉冲星的质量分布可能存在四极矩,引力波辐射也会使得脉冲星的旋转速度减小,因此进一步分析Crab脉冲星在引力波影响下自旋周期的变化.最后将两种辐射机制模型结合,对脉冲星在两种辐射机制共同作用下自旋周期的演化进行分析.