银河系毫秒脉冲星族：对银河系中心超出之谜的启示

银河系中心超出（GCE）是费米大面积望远镜数据中所发现的位于银河系中心区域的扩展伽马射线源。近年来已逐渐清楚，GCE 可能并非球对称，而可能与银河系核球中恒星质量的分布存在空间相关性，这或有利于未分辨毫秒脉冲星（MSP）族的解释情景。本论文中，我们对银河系 MSP 族进行了详细建模。在模型中纳入形成至观测期间的自转减慢，我们发现一个光度 $L \propto E_{\rm cut}^{1.2 \pm 0.3} B^{0.1 \pm 0.4} \dot{E}^{0.5 \pm 0.1}$ 的模型对数据拟合最佳，其中 $E_{\rm cut}$ 为谱能量截断，$B$ 为磁场强度，$\dot{E}$ 为自转减慢功率。由于恒星形成历史不同，预期银河系核球中的 MSP 比银盘中的更年老因而更暗。我们的结果表明，无需假定内银河系 MSP 有任何系统性差异即可解释 GCE。在 MSP 形成的“再循环”通道中，中子星由核坍缩超新星形成，并因爆炸的不对称性遭受随机“踢出”。这意味着 MSP 空间分布会被抹平。我们利用 N 体模拟来建模 MSP 空间分布的演化。我们使用已分辨伽马射线 MSP 的自行来估计出生踢出速度的概率分布，其中 MSP 相对于圆周运动的速度为 77 ± 6 km/s，该值作为我们银河系 MSP 族模型的一部分被确定。我们发现，由于出生踢出，核球 MSP 空间分布的各维度均增大约 10%，且核球 MSP 分布变得不那么方盒状，但仍远非球对称。