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银河系中的标准脉冲星族

高能天体物理现象 2022-11-16 v1

摘要

目前的共识将中子星观测表现的多样性归因于其诞生情形,这影响了它们的热演化与磁场演化。在各类被观测的中子星中,射电脉冲星迄今代表着最大的中子星族。在本文中,我们旨在约束标准中子星在诞生时的周期、磁场与空间分布的观测族,以理解脉冲星磁层中的射电与高能发射过程。为此,我们设计了一种人口合成方法,自洽地考虑无力矩磁层的长期演化与磁场衰减。我们生成一群脉冲星并将其从诞生演化至当前时刻,在无力矩近似下工作。我们对自转周期、表面磁场与银河系空间位置给定了初始分布。射电发射性质由极冠几何刻画,而伽马射线发射假定产生于条纹风模型内。我们发现,与恒定磁场模型相比,衰减磁场与观测更为吻合。从初始平均磁场强度 B=2.5×108B=2.5\times 10^8~T、特征衰减时标 4.6×105 4.6 \times 10^5~yr、中子星诞生率 1/70 1/70~yr 与平均初始自转周期 60~ms 出发,我们发现无力矩模型满意地再现了脉冲星在 PP˙P-\dot{P} 图中的分布,其模拟的射电响亮、仅射电与射电宁静伽马射线脉冲星族与观测族相似。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.13837,
  title  = {The Galactic population of canonical pulsars},
  author = {Ludmilla Dirson and Jérôme Pétri and Dipanjan Mitra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.13837},
  year   = {2022}
}