蜘蛛脉冲星双星掩食研究及一种掩食机制转变的发现

我们对蜘蛛（致密、辐照双星）脉冲星 PSR B1957+20 与 J1816+4510 的低频掩食进行了比较研究。将这些数据与其他三个掩食系统的数据结合，我们研究了掩食时长的频率依赖性。PSR B1957+20 与 J1816+4510 具有相似的轨道性质，但脉冲星伴星质量相差一个数量级。一项贯穿掩食全程同时观测脉冲与成像连续谱 flux 密度的专门观测活动揭示，尽管伴星性质不同，两双星内多余物质存在诸多相似性。观测表明，在掩食主体期间，脉冲星 flux 从视线中被移除。对于 PSR J1816+4510，我们给出了掩食机制从将脉冲星 flux 移出视线转变为仅抹平脉冲的首个直接证据，并主张这是伴星后随物质尾流中散射的结果。推断伴星质量损失率对于 PSR B1957+20 与 PSR J1816+4510 分别为 $\dot{M}_{\text{C}} \sim 10^{-12}~M_\odot$~yr$^{-1}$ 与 $\dot{M}_{\text{C}} \sim 2 \times 10^{-13}~M_\odot$~yr$^{-1}$；看似过低，无法在哈勃时间内蒸发这些恒星。在宽射电频率范围内对掩食时长的测量显示，所有脉冲星的掩食时长均显著依赖于频率，低频时掩食更宽。这些结果显著改进了可用于掩食机制理论研究的观测约束。