中子星的 glitch 活动

本文对已知中子星群体的 glitch 事件总体及 glitch 活动的行为进行了统计研究。基于对利用 Jodrell Bank 和 Parkes 天文台获得的 898 颗转动供能脉冲星的射电计时数据的系统搜索，我们建立了一个无偏的 glitch 数据库。对 5 颗磁星进行的类似搜索中识别出的 glitch 也被纳入其中。该数据库包含在这 141 颗中子星的自转中发现的 384 个 glitch。我们确认 glitch 大小分布至少是双峰的，其中一个尖锐的峰位于约 $20\, \rm{\mu\,Hz}$ 处，我们称之为大 glitch，以及一个更宽的小 glitch 分布。我们还探讨了 glitch 活动 $\dot{\nu}_{\rm{g}}$（定义为 glitch 导致的单位时间平均频率增量）如何与自转频率 $\nu$、自转减慢率 $|\dot{\nu}|$ 以及这些量的各种组合（如能量损失率、磁场和自转减慢年龄）相关联。研究发现，glitch 活动对磁场不敏感，但与能量损失率强相关，尽管磁星偏离了转动供能脉冲星所定义的趋势。然而，我们发现一个恒定的比值 $\dot\nu_{\rm{g}}/|\dot\nu| = 0.010 \pm 0.001$ 与所有转动供能脉冲星和磁星的行为一致。这一关系由大 glitch 主导，大 glitch 的发生率与 $|\dot{\nu}|$ 成正比。唯一的例外是具有最高 $|\dot{\nu}|$ 值的转动供能脉冲星，如蟹状星云脉冲星和 PSR B0540$-$69，它们表现出小得多的 glitch 活动，且彼此之间以及与群体中其他脉冲星之间存在本质差异。由小 glitch 引起的活动也显示出随 $|\dot\nu|$ 增加的趋势，但这种关系受到选择效应的偏差影响。