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四颗伽马射线脉冲星中的自转突变及对中子星结构的推断

高能天体物理现象 2022-02-02 v2

摘要

我们给出了来自 Fermi-LAT 对伽马射线脉冲星 PSR J0835-4510 (Vela)、PSR J1023-5746、PSR J2111++4606 和 PSR J2229++6114 观测的计时解。每颗脉冲星的数据范围均延伸超过十年。通过数据分析,我们共识别出 20 次自转突变(glitch),其中 11 次为新发现。其中,15 次为较大的突变,满足 Δν/ν106\Delta\nu/\nu\gtrsim10^{-6}。PSR J1023-5746 是活动最频繁的脉冲星,在所考虑的数据跨度内其自转突变活动参数为 Ag=14.5×107A_{\rm g}=14.5\times10^{-7}\yr,应作为未来观测中频繁发生自转突变的 Vela 类脉冲星的目标。我们对 16 次满足 Δν/ν107\Delta\nu/\nu\gtrsim10^{-7} 的突变在涡旋蠕变模型框架内进行了拟合。通过对这些突变的理论分析,我们获得了关于中子星结构的重要信息,包括参与自转突变的超流区转动惯量以及各恒星组分间的耦合时间尺度。由前一次突变参数对下一次突变时间的理论预测,与所考虑样本中的观测到的突变间时间尺度在定性上一致。壳层超流的再耦合时间尺度处于理论预期范围内,并与脉冲星的自旋下降速率成反比。在去除自转突变引起的贡献后,我们还确定了 PSR J2229++6114 的制动指数 n=2.63(30)。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.14788,
  title  = {Glitches in four gamma-ray pulsars and inferences on the neutron star structure},
  author = {E. Gügercinoğlu and M. Y. Ge and J. P. Yuan and S. Q. Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14788},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS