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偏移极冠$B$场几何中的高能脉冲星光变曲线

高能天体物理现象 2017-02-20 v1

摘要

自极其成功的费米大面积望远镜(LAT)γ\gamma射线任务发射以来的八年中,已超过200颗γ\gamma射线脉冲星的光变曲线和能谱特性被以无与伦比的精度测量。我们利用静态、推迟真空和偏移极冠(PC)偶极BB场(后者由参数ϵ\epsilon表征),结合标准双极焦散(TPC)和外间隙(OG)发射几何,进行了几何脉冲星光变曲线建模。除恒定发射率几何模型外,我们还考虑了与偏移PC偶极BB场相关的狭缝间隙(SG)EE场,发现其引入会导致定性不同的光变曲线。因此我们发现,假设的BB场尤其是EE场结构,以及发射几何(磁倾角和观测者角),对脉冲星的可探测性及其高能脉冲形状有很大影响。我们将模型光变曲线与船帆座脉冲星(Vela pulsar)的高质量γ\gamma射线光变曲线(能量>100>100 MeV)进行比较。我们整体的最优光变曲线拟合(具有最低χ2\chi^2值)对应于推迟真空偶极场和OG模型。我们发现,在假设恒定发射率时,偏移PC偶极场倾向于较小的ϵ\epsilon值;而在可变发射率时倾向于较大的ϵ\epsilon值,但显著性不高。当我们增大相对较低的SG EE场时,发现光变曲线拟合得到改善,此时推断的脉冲星几何更接近于独立研究中的最佳拟合。特别地,我们发现这种更大的SG EE场(导致可变发射率)给出了第二个整体最佳拟合。这一及其他迹象表明,实际EE场可能大于SG模型所预测的值。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.05236,
  title  = {High-energy pulsar light curves in an offset polar cap $B$-field geometry},
  author = {Monica Barnard and Christo Venter and Alice K. Harding},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05236},
  year   = {2017}
}

备注

13 pages, 5 figures, paper to appear in the Proceedings of High-Energy Astrophysics in Southern Africa (HEASA) 2016, ed. M. Boettcher, D. Buckley, S. Colafrancesco, P. Meintjes, and S. Razzaque