射电脉冲星自转减慢的单调与周期分量

本文重新审视了观测中出现的脉冲星制动指数 n_{obs} 和频率二阶导数 F2 的反常值问题。内在的演化制动深埋于叠加的不规则过程之下，这使得对大多数脉冲星无法直接估计其参数。我们假设脉冲星的自转减慢是“真实”单调项与一个对称振荡项的叠加，并据此重新分析了“普通”射电脉冲星在 F2-F1、F2-F0、F1-F0 和 n_{obs}-tau_{ch} 图上的分布。我们证明，利用简单的特设论证即可清晰分离两者的效应。通过最大似然估计，我们推导出两个分量的参数。我们发现此类振荡的特征时间尺度约为 1e3-1e4 年，而其振幅大到足以将观测到的自转减慢率调制 0.5-5 倍，并完全主导频率二阶导数。另一方面，脉冲星的长期演化与制动指数 n ~ 3 的经典磁偶极模型一致。因此，观测到的脉冲星特征年龄（以及依赖于观测 F1 的类似估计量）也受到长周期过程的影响，与其单调值相差可达 0.5-5 倍。这一事实自然地解决了若干天体特征年龄与独立估计的物理年龄之间的差异，也解释了某些脉冲星高达 1e8 年的极长特征年龄。我们讨论了这种长周期振荡与中子星在磁偶极矩近场部分影响下绕其磁轴复杂转动的可能物理联系。