Crab 脉冲器异常色散事件的等离子体棱镜模型

1997 年 10 月，对位于 West Virginia 绿岭 85 英尺望远镜的 Crab 脉冲器在 327 MHz 和 610 MHz 的日常监测观测显示，色散度 (dispersion measure) 跳变 0.1 cm$^{-3}$ pc。多个日子中，脉冲在两种旧新色散条件下同时被观测到。在色散跳变期间，脉冲总能量减弱了一个数量级。在该事件前几个月，脉冲剖面包含微弱的“幽灵”脉冲成分，相对于常规主脉冲和双脉冲成分在相位上有近似频率无关的时间延迟，该延迟在一个月内呈二次函数式减小至零。在色散事件之后，327 MHz 脉冲展宽的水平增加了一个数量级，这表明散射程度显著增加。还有一处有趣的现象：在两种频率在色散跳变时刻出现的转子相位偏移，减缓现象，我们将其归因于固有计时噪声。除减缓现象外，所有观测现象都可由位于同步星际 nebula 与超新星遗体之间纤维状界面内的三角形等离子体棱镜的可变折射光学所致。该棱镜以数月的时间跨度穿过视线。所需的密度、尺度长度和速度值在考虑了先前观测和分析后是合理的。本研究因此为探测尺度为 30 微弧秒至 3 毫弧秒 ($10^{12-14}$ cm) 的等离子体柱提供了一种方法，这种方法补充了可用 HST 分辨率 ($10^{16-18}$ cm) 进行的光学发射线研究所能到达的尺度。结合两种观测，可对该界面区域进行详细观测，可与数值模拟结果进行统计匹配。