脉冲星的射电发射

脉冲星的射电辐射与其他天体物理辐射源有很大的不同 ,因为它们有着极高的亮温度和高度的线或圆偏振。极高的亮温度意味着起作用的发射机制一定是相干的。至今尚无对这种辐射普遍接受的模型。本文讨论了关于脉冲星的射电辐射产生和传播研究中的新进展。     

Crab脉脉冲星巨脉冲研究进展

巨脉冲是一种持续时间很短的射电爆发现象,它们的流量密度往往比平均脉冲大几十倍、百倍,甚至千倍以上,成为脉冲星射电辐射中最显著、最突出的现象。Crab脉冲星自发现以来一直受到广泛关注,它是极少数能够发射巨脉冲的脉冲星之一。射电巨脉冲轮廓形状、微细结构、能量分布的充分研究,对揭示脉冲星辐射机制和具体辐射过程有重要意义。     

脉冲星观测技术

脉冲星的发现和研究取决于射电天文技术的发展。除了两颗脉冲星以外,目前已知的１０００颗脉冲星都是用射电望远镜发现的。９５％以上的脉冲星只观测到射电波段的脉冲辐射。可以说,没有射电天文技术就没有今天的蓬勃发展的脉冲星研究。图１美国阿雷西博直径３０５米球面...     

低能损率射电脉冲星辐射研究

脉冲星辐射理论认为,当中子星旋转磁场产生的感应电场及电压降低,以致不能产生足够多的正负电子对时,其射电辐射将消失,即"死亡".统计分析了34颗"死亡线"以下源,即低能损率射电脉冲星的空间分布及自转周期等物理性质.首先,这类脉冲星都是场星,与特殊种类脉冲星和高能辐射脉冲星没有明显的相关性;其次,这类脉冲星大多分布在低银纬和距离太阳系较近的区域;再次,这类脉冲星具有较大的特征年龄和较长的自旋周期;最后,这类脉冲星1400 MHz射电光度L1400和自转能损率˙E弱相关.低能损率射电脉冲星可能是由于星体通过辐射损失能量,导致自转减慢,自转能损率降低至"死亡线"以下.建议对于低能损率射电脉冲星的搜寻,应针对银河系场中年老的、长周期的射电源,而无需针对特殊种类的脉冲星,也无需针对特殊的空间位置.目前我国正在运行的500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)具有较高的灵敏度,有望观测到更多低能损率射电脉冲星.     

脉冲星观测研究的某些进展

近年来,对日益增加的脉冲星观测资料的分析和对毫秒脉冲星、射电和X射线脉冲双星的观测,对脉冲星的形成、演化和辐射机制等提出了越来越多的新问题。本文对这些新问题的观测依据进行了介绍。主要涉及下述几方面的问题:是否存在着在结构、形成和演化上均不相同的两类脉冲星?脉冲星是否有两种或两种以上的辐射机制在同时起作用?脉冲星射电辐射中的两种相互垂直的偏振模式,以及近年来在毫秒脉冲星、射电和X射线脉冲双星的观测中所发现的新现象等。     

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。     

脉冲星的一种分类方法及辐射部位的统计研究

本文对83颗脉冲星进行了分类统计研究。主要结果如下: 1.采用转动能损失率与射电光度的比值作为分类参数可以较好地反映不同类型脉冲星的物理特性和演化方式。 2.由于各类脉冲星的射电光度和光速圆柱附近的磁能之间都有着相关系数较高的回归关系,而射电光度和表面磁能之间却不相关,由此推论脉冲星辐射部位很可能在光速圆柱附近。 3.在周期变率户和周期P的关系图上,光速圆柱附近的“缠绕”磁能PP-4的某一临界值可作为射电辐射的截止线,它比Lyne等提出的光速圆柱处的磁能户PP~(-5)作为射电辐射截止线更接近观测事实。     

Geminga 多波段研究的新进展

简要介绍了特殊天体Ｇｅｍｉｎｇａ的发现、证认、定位和距离测量等工作,详细综 了近年来有关Ｇｅｍｉｎｇａ低频射电辐射和高能辐射的观测进展以及人们对这些结果的理论解释。Ｇｅｍｉｎｇａ是否代表一类没有射电辐射的射电脉冲星（辐射能由转动能量而来的非吸积型脉冲星）,理论上具有重要意义,以前人们在高于１０３ＭＨｚ的射电波段对Ｇｅｍｉｎｇａ做过多次高灵敏度观测,都没有测到有意义。以前人们在高于１０３ＭＨｚ的射电     

脉冲星射电光度的统计分析

本文对81颗脉冲星作了统计分析,所得结果似支持射电辐射产生于光速圆柱附近的看法。文中给出射电辐射(或其与能损率之比)与一系列物理量的关系,为探讨射电辐射机制提供了一些线索。     

特殊类型脉冲星的研究进展

脉冲星是演化末期的大质量恒星经过核坍缩形成的产物,它们在天体物理学、粒子物理学和卫星导航等方面具有重要的应用。自脉冲星发现50年来,其观测和理论研究取得了巨大进展。脉冲星主要在射电波段被探测到,部分脉冲星也有X射线和γ射线等波段的辐射,它们的信息非常丰富。根据其不同的观测特征可以把脉冲星分为多种类型。主要对射电、X射线以及γ射线波段的特殊类型脉冲星,包括旋转射电暂现源、间歇脉冲星、态转换X射线脉冲星、磁星、暗X射线孤立中子星、中心致密天体以及γ射线脉冲星的基本性质及其研究进展进行综述。     

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。     

脉冲星的射电辐射特性和磁倾角

本文对脉冲星的子脉冲宽度、平均脉冲宽度和偏振位置角变化速率的极大值等射电辐射特性,进行了统计分析,得到了一些经验关系,发现不少射电辐射特性与磁倾角有关,并讨论了所得结果的物理含义。     

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。…     

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滑有差别;相对谱指数的近似高斯分布显示出,其辐射部位离辐射束中心距离之差具有一定的随机性。     

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．     

脉冲星是什么?

脉冲星是什么？吴鑫基脉冲星发现以后,首要的问题就是要回答：这是一种什么天体？准确的脉冲周期是怎样产生的？脉冲星的名字是由它的脉动的射电辐射特性而得来的。它具有十分稳定的周期,可以和地球上的原子钟比美。有两类脉冲星,一类叫正常脉冲星,其中周期最短的是蟹...     

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。     

HI吸收线星系中的射电连续谱研究

利用VLBI档案数据研究了5个在40%阿雷西博河外HI巡天天区(α.40天区)发现的具有本征HI吸收线的星系,分析了它们在毫角秒尺度下的射电结构及亮温度TB,并计算了星系的q值(远红外流量与射电流量密度之比)以及利用WISE (wide-field infrared survey explorer)数据对星系进行了分类。研究发现5个源中的NGC 315,NGC 5363存在明显的射电喷流结构,IC 860和CGCG 049-057在pc尺度下存在致密的核,但流量小于NVSS流量的20%,以上4个源的核区的亮温度均超过106K,UGC 6081在毫角秒尺度下没有致密的射电结构,几乎完全分解。通过射电结构、亮温度以及q值得出这5个源的射电连续谱辐射可能来自射电喷流、星暴活动与射电喷流共存,及纯星暴活动等3种情况,说明HI吸收线的探测可能不依赖于中央核区连续谱辐射的类型。利用WISE数据分类显示5个源可以分为2类,3个为4.6μm亮星系,2个为12μm亮星系。没有贫尘埃星系,说明这类星系在α.40天区的数量较少或HI吸收线探测率较低。     

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.     

8.6毫米波段太阳射电亮温度分布的日环食测定

本文根据１９８７年９月２３日的８．６毫米波段射电日食观测资料，计算了太阳射电的径向亮温度分布，计算结果表明：８．６毫米波段太阳径向亮温度分布呈临边增亮；增亮幅度相对于日面中心部分为５．１％，中国部分也存在着增亮的征兆；日食当天８．６毫米波段太阳射电辐射的剖流量为２３４６Ｓ、ｆ、Ｕ；食甚时的剩余流量约为１２．５％，掩食半径为１．０１４光学太阳半径。