银河中标准脉冲星的天体物理学研究 II

脉冲星是高度磁化的旋转中子星, 其在广泛的电磁能量范围内发射辐射。通过再现观测到的脉冲星人口, 可以更好地理解它们的形成和演化情景以及辐射过程和几何结构。本文改进了我们的前期人口合成模型, 关注无线电和 $\gamma$-射线脉冲星人口, 探讨了银河引力势和无线电发射死亡线的影响。为阐明死亡线的必要性, 我们实施了更精细的自转周期和出生时空位置初始分布, 将我们的模拟提升至最新的事达水平。通过四阶希曼积分方案跟踪每个脉冲星在银河势中的运动。我们的脉冲星人口合成同时且自洽地考虑了无力磁场和磁场衰减的 secular 演化。每个脉冲星从出生演化至当前时间。分别采用极地盖几何和条纹风模型来模拟无线电和 $\gamma$-射线发射位置。通过模拟一千万颗脉冲星, 我们发现包括死亡线后更能再现观测趋势。然而, 当模拟一百万颗脉冲星时, 我们即使不包括死亡线也能获得更真实的 $P-\dot{P}$ 图。这表明检测到的脉冲星年龄可能被高估, 因此质疑脉冲星人口研究中死亡线的真实必要性。Kolmogorov-Smirnov 检验确认观察和模拟 $P-\dot{P}$ 图在统计上相似。此外, 随着 $\gamma$-射线望远镜灵敏度的提高, 模拟结果暗示 $\gamma$-射线脉冲星对银河中心的 GeV 过量有着显著贡献。