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新疆天文臺(tái)利用星風(fēng)模型解釋間歇脈沖星的自轉(zhuǎn)減慢行為

 中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)博士研究生李琳及所在脈沖星研究團(tuán)隊(duì),利用星風(fēng)模型解釋了間歇脈沖星的自轉(zhuǎn)減慢行為,該研究成果已發(fā)表在ApJ(2014,788,16)雜志上。

  間歇脈沖星是一類“兼職的”射電脈沖星,它們的射電輻射表現(xiàn)為兩種狀態(tài):on-state(射電噪的狀態(tài),即可以觀測(cè)到射電輻射)和off-state(射電寧?kù)o的狀態(tài),即觀測(cè)不到射電輻射)。長(zhǎng)期的到達(dá)時(shí)間觀測(cè)顯示,在on-state時(shí)它們的自轉(zhuǎn)減慢率比在off-state時(shí)要高,那么意味著在on-state時(shí)有額外的粒子流成分提供了制動(dòng)力矩,這為星風(fēng)在脈沖星自轉(zhuǎn)減慢中發(fā)揮的重要作用提供了很好的證據(jù)。

  李琳及所在研究團(tuán)隊(duì)將脈沖星的星風(fēng)模型應(yīng)用于間歇脈沖星 PSR B1931+24、PSR J1841−0500 和PSR J1832+0029 的自轉(zhuǎn)減慢研究中。在脈沖星的星風(fēng)模型中,加速粒子的密度常取為Goldreich-Julian 密度,這樣的假設(shè)可以滿足間歇脈沖星在所有的on-state時(shí)的穩(wěn)定性,對(duì)于間歇脈沖星PSR B1931+24,研究人員獲得了星風(fēng)粒子的活躍占空比,這與on-state的活躍占空比的結(jié)果一致;同時(shí),研究人員計(jì)算出3顆間歇脈沖星在不同星風(fēng)模型中對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)和磁傾角,同時(shí)預(yù)言相應(yīng)的制動(dòng)指數(shù)。這項(xiàng)工作是對(duì)間歇脈沖星磁傾角和制動(dòng)指數(shù)的預(yù)言,可以接受未來觀測(cè)的檢驗(yàn),這將有助于區(qū)分脈沖星磁層模型及相應(yīng)的粒子加速效應(yīng),為理解脈沖星的磁層提供更強(qiáng)的約束條件。