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由历史依赖雪崩引起的脉冲星自转突变的长期统计

高能天体物理现象 2021-08-18 v1

摘要

脉冲星自转突变的应力积累-松弛元模型对长期突变统计做出精确的、与微观物理无关的预测,这些预测可被现有和未来的计时数据证伪。先前的元模型假设自转突变由雪崩过程(例如涉及超流涡旋)触发,且雪崩大小的概率密度函数(PDF)是历史无关并由外部指定的。本文提出一种方案,通过追踪被占据的涡旋钉扎位点的阈值随时间的变化,以历史依赖的方式内生地生成雪崩大小。涡旋从阈值低于全局、随时间变化的应力的位点痉挛式脱钉,并在阈值高于全局应力的位点重新钉扎,赋予系统长期记忆。该元模型预测了自转突变大小和等待时间的PDF、自相关与互相关,这些预测与当前观测暂时不一致,而不像某些先前的元模型(例如状态依赖泊松过程)的预测是一致的。其理论含义引人入胜但不确定,因为历史依赖雪崩忠实地体现了文献中流行的、理想化的关于涡旋脱钉如何作为驱动随机过程运作的理解。该元模型预测了余震,其在最大的、系统重置式自转突变之后以大于平均的大小和长于平均的等待时间发生。一旦下一代脉冲星计时活动产生更多数据,该预测将得到检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.13588,
  title  = {Long-term statistics of pulsar glitches due to history-dependent avalanches},
  author = {Julian B. Carlin and Andrew Melatos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.13588},
  year   = {2021}
}

备注

18 pages, 11 figures. Accepted for publication in ApJ