伽马射线脉冲星物理：费米时代的间隙模型种群与光变曲线分析

本论文研究聚焦于费米伽马射线空间望远镜探测到的年轻且高能孤立普通脉冲星种群。我们比较了四种辐射模型的预期与 LAT 数据。我们发现所有模型均无法重现 LAT 的探测结果，特别是观测到的大量高自转减慢功率天体。这种不一致性并非依赖于特定模型。在观测样本与预测样本之间，还发现了射电 loud/射电 quiet 天体比例的差异。所有假设模型均确证了伽马射线光度与自转减慢功率的 0.5 次方成正比的关系，其中槽隙 (SG) 情形下的吻合度尤为显著。基于光度考量，双极焦散 SG 模型的中等高度辐射更受青睐。束流因子显示出对自转减慢功率的依赖性，这在 SG 情形下略微可见。为了解释同时观测到的伽马射线和射电光变曲线，我们估算了脉冲星的取向。通过分析解，我们发现了观测到的能量截断与辐射槽隙宽度之间的关系，该关系已在理论上得到预测。对于所有模型，在百万年量级的时间尺度上，磁倾角随时间对齐的可能性被排除。光变曲线形态研究表明，外磁层间隙辐射更有利于解释观测到的射电 - 伽马射线滞后。相反，光变曲线矩研究（对称性和锐度）则支持双极焦散槽隙辐射。所有模型预测均表明需要一种不同的磁场布局，即混合双极焦散和中等高度辐射，以同时解释脉冲星光度和光变曲线形态。极冠模型的低磁层辐射机制被所有测试系统性地排除。