脉冲星辐射区结构分析

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1、广州大学硕士论文合限定法应用于高偏振射电脉冲星的辐射区结构研究，对PSRB1919+10的射电辐射区的三维结构的限定做了初步的尝试。2广州大学硕士论文第二章脉冲星的多波段观测特征及相关理论2．1射电波段的观测特征第一颗脉冲星就是在射电波段上所发现的吲。射电脉冲星占据了所发现的脉冲星的大部分。它们的种类有处于双星系统中的脉冲星，毫秒脉冲星，处于球状星团中的脉冲星。并且从观测特征推断PslUl814．1744的磁场是5．5×1酽G，是目前所发现的最强磁场。射电脉冲星的主要观测特征如下。2．1．1周期和周期变率脉冲星是目前所发现的宇宙中最精确的时钟，其自转周期P的时间精度比地球上

2、最精确的原子钟还高。P的范围在1．5ms．8．5s，一阶周期变率P的范围是L9xlO'21s／s--4．OxlO-12s／s。有的脉冲星存在着二阶周期变率御。2．1．2脉冲轮廓与偏振按照时间分辨率，可以将望远镜所接收到脉冲轮廓主要分为予脉冲、个别脉冲、累积脉冲等。如图2．1所示【6】。广州大学硕士论文图2-1(a)图是PSRB0329+54的脉冲观测图；(b)图是累积脉冲轮廓图。来自文献【6JFig．2-1(a)observationalpulsarsmapofPSRl30329+54；Co)integratedpulsecuK've，collectedfrom【6】(Ga

3、ngadhara，2001)图2．1的横坐标表示脉冲相位(周期)坐标表示脉冲辐射的流量，脉冲轮廓即脉冲形状。从a图可见，每个脉冲周期中所观测到的脉冲形状，称为个别脉冲。个别脉冲由一个到几个更小的脉冲——子脉冲叠加而成；图1．1b履Jc冲轮廓是由图2．1(a)中300+周期的脉冲叠加而成，被称为累积脉冲。不同脉冲星的累积脉冲轮廓是不同的，但对于给定的脉冲星而言，累积脉冲轮廓在长期是稳定的。累积脉冲一般具有如下观测特性[71：(1)脉冲宽度即脉冲的持续时间是周期的2％．10％，一般为3％，即大约1口宽；(2)少数脉冲星具有两个稳定的累积脉冲轮廓，通常所观测到的形状被称为正常模式

4、，而另外一个模式称为反常模式，两个模式可以互相转变，反常模式持续的时间通常为5000q"周期。4广州大学硕士论文如图2．2所示墨1．O譬}至喜O．S’’I’‘’’I’’’‘I‘‘’：赋H煳眭弧武一；觚{二、，僻卜：一9q一飞卜．，一’j、‘●·O＼一’、一j．‘、‘一j?‘．．一90‘～⋯，、一二．，；一!E．。■／’’臌二{／t．j一确j：W“’＼^-弋，：：扣，Ⅺ嘲jiIlt。ftltff，JI，‘ItIlIl}≯：

5、‘lI一505-505LONGIIUI)EI’)LONGITUOEl。}图2-2PSRB1237+25的模式变换。实线代表正常模式，虚线代表反常模式．来自

6、文献【每1Fig．2-2themodechangeofPSRB1237+25．Thereallinedenotethatusualillode，andthebrokenlinedenotethatunusualmode,collectedfrom【81脉冲星通常有两种偏振位置角曲线——循振位置角曲线又称为PA曲线，是指偏振位置角随观测相位交化的曲线——这两种曲线分别是连续的曲线与非连续曲线，连续曲线通常呈“s，，型，而非连续的PA曲线有时会在同一相位处产生90‘跳跃。如图2-3所示I”：50∞∞如0∞强g：辐0诣船如0"一S；o一_lVz一簧．I￡1．：19z《一S一番一专

7、N童v1口Id鼍uHI．I舌三”o．j簧骞是13广州大学硕士论文图2-3左下图是PSR130525+21的连续偏振位置曲线；右下图为PSRB1133+16的非连续偏振位置曲线来自文献【9lFig．2-3ThelowerpanelofleftfigureisthecontinuousPACllrVCofPSR150525+21；ThelowerpanelofrightfigureistheuncontinuousPALcurveofPSRB1133+16,collectedfrom【9】2．2脉冲星的X射线波段观测特征早期是用气球或火箭搭载观测仪器来进行x射线观测的，Crab

8、脉冲星是最早发现的x射线脉冲星。至今为止，已发现的自转能驱动的x射线脉冲星有60多颗【10l其主要观测特征如下。2．2．1能谱特征与其他波段最大的不同在于x射线波段上的谱具有热辐射成份，可用一个幂律谱加上一个黑体谱来拟合，但有的脉冲星x射线波段上的谱需要用两个黑体谱来拟合，这样可以拟合得到脉冲星的温度和热x射线光度，并且结合脉冲星距离可以计算出热平衡区的尺度。得到的结果显示，温度较高的谱对应的黑体半径较小，温度较低的对应得黑体半径较大，这表明脉冲星的极冠区温度比外围星表温6广州大学硕士论文度要高【“】。2．2．2光