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伽马射线毫秒脉冲星的辐射几何与自转演化约束

高能天体物理现象 2014-06-24 v1

摘要

毫秒脉冲星 (MSPs) 是一类不断增长的伽马射线发射源。利用费米大视场望远镜 (LAT) 已从超过 40 颗 MSPs 中探测到脉冲伽马射线信号。MSPs 更宽的射电波束和更紧凑的磁层使得能够在比非再循环射电亮伽马射线脉冲星更广阔的相空间范围内研究辐射几何。我们假设真空滞后偶极磁场,利用几何辐射模型对 40 颗 LAT 探测到的 MSPs 的伽马射线光变曲线进行了建模。我们使用单高度空心锥波束对射电轮廓进行建模,并在偏振测量表明存在核成分时加入核成分;然而,对于伽马射线和射电光变曲线峰值出现在几乎相同自转相位的 MSPs,我们假设射电辐射与伽马射线同位且具焦散性质。最佳拟合参数和置信区间通过最大似然法确定。我们将光变曲线分为三类模型:伽马射线峰值滞后于 (I 类)、对齐于 (II 类) 或超前于 (III 类) 射电峰值。外隙和槽隙(双极焦散)模型能最好地拟合大致相等数量的 I 类和 II 类源,而 III 类源仅能用对耗尽极冠模型拟合。基于典型推导参数区分模型类别较为困难。我们探讨了磁倾角随周期和自转减速功率的演化,发现了可能的相关性。虽然显著的峰外辐射的存在常被用作区分外隙和槽隙模型的判据,但可能需要一种混合模型。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.2264,
  title  = {Constraints on the Emission Geometries and Spin Evolution of Gamma-ray Millisecond Pulsars},
  author = {T. J. Johnson and C. Venter and A. K. Harding and L. Guillemot and D. A. Smith and M. Kramer and O. Celik and P. R. den Hartog and E. C. Ferrara and X. Hou and J. Lande and P. S. Ray},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.2264},
  year   = {2014}
}

备注

Accepted for publication in ApJS, auxiliary files can be found at the entry for this paper at http://www-glast.stanford.edu/cgi-bin/pubpub