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星际介质中的电子密度涨落及脉冲星闪烁谱中闪烁元的频率平均轮廓

星系天体物理 2022-12-21 v2

摘要

我们在 324 MHz 观测了九颗明亮脉冲星、在 1.68 GHz 观测了三颗的闪烁图样,并分析了与星际介质等离子体湍流的电子密度涨落相关的波数谱。对于所有脉冲星,动态谱自相关函数的频率截面至少到最大值的 45% 符合散射理论的预测,其波数谱幂律指数范围为 3.56α3.973.56 \leq \alpha \leq 3.97,误差 0.05\leq 0.05,均值与标准差为 3.76±0.133.76\pm0.13。该范围包含 Kolmogorov 谱的 α=3.67\alpha=3.67。由自相关函数的傅里叶变换下至约最大值 10310^{-3} 处也得到了类似结果,尽管误差更大。未发现薄屏与扩展介质散射模型之间有明确区分的案例。对于 α4\alpha\lesssim4 的陡峭波数谱,闪烁元的频率平均轮廓可由具有略微圆化峰的尖点刻画;对于更平坦的谱,下至至少 α3.56\alpha\sim 3.56,带峰的尖点变得更加明显且其衰减变陡。我们在星际介质散射特性的背景下讨论了我们的发现。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.16669,
  title  = {Electron density variations in the interstellar medium and the average frequency profile of a scintle from pulsar scintillation spectra},
  author = {N. Bartel and M. S. Burgin and E. N. Fadeev and M. V. Popov and N. Ronaghikhameneh and T. V. Smirnova and V. A. Soglasnov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.16669},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 8 figures, accepted by The Astrophysical Journal. Changes in this revision: change of the paper title on the HTML page, correction of misprints