具有等离子体填充磁层的非球脉冲星演化
高能天体物理现象
2015-09-23 v1
摘要
脉冲星以其自转稳定性而闻名。它们大多数稳定地自旋减速并呈现出高度重复的脉冲形状。但一些脉冲星经历计时不规则性，如 nulling、intermittency、mode changing 和 timing noise。由于脉冲形状的变化常与计时不规则性相关，进动是这些现象的一个可能原因。尽管脉冲星磁层充满了等离子体，大多数脉冲星进动研究是在真空近似下进行的，忽略了磁层电流和电荷的效应。近期对等离子体填充脉冲星磁层的数值模拟为我们提供了施加于脉冲星表面的磁层力矩的详细定量描述。在本文中，我们利用这些新的力矩表达式展示了中子星演化的研究。我们表明它们导致 (1) 脉冲星参数长期演化慢得多，以及 (2) 这些参数的解远不如真空磁层模型极端。为便于解释观测到的脉冲星计时残差，我们推导了一个解析模型，该模型 (1) 描述非球脉冲星的时间演化，且 (2) 将观测到的脉冲星计时残差转化为脉冲星的几何参数。我们将此模型应用于两颗具有非常不同时间行为的脉冲星。对于脉冲星 B1828-11，我们证明计时残差曲线允许两种脉冲星几何：一种是恒星形变沿磁轴指向，另一种沿自转轴指向。对于蟹状脉冲星，我们利用该模型表明最近观测到的其磁轴与自转轴相互远离的现象可由进动解释。
引用
@article{arxiv.1504.06626,
title = {Evolution of non-spherical pulsars with plasma-filled magnetospheres},
author = {Lev Arzamasskiy and Alexander Philippov and Alexander Tchekhovskoy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.06626},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 10 figures, MNRAS, submitted, uses mn2e.cls