我国发现脉冲星的周期跃变与辐射特性的新关联

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脉冲星是高度磁化的中子星,具有快速且稳定的自转。然而,通过长时间计时观测揭示,脉冲星的自转频率可能在极短时间内(几十秒内)突然增加,该现象被称之为周期跃变。周期跃变普遍被看作为脉冲星内存在超流成分的证据,是由脉冲星中超流区域与星体(内)壳层的角动量快速交换引起的。超流涡旋与晶格的相互作用可使两者耦合,超流成分与荷电部分的解耦和重新耦合可能是观测到的周期跃变和恢复的物理机制。深入研究周期跃变,对于揭示脉冲星的内部结构及其内部动力学具有重要的意义。

来自厦门大学、中国科学院新疆天文台、中国科学院高能物理研究所研究团队联合费米伽马射线大面积望远镜(Fermi Large Area Telescope: Fermi-LAT)和帕克斯64米射电望远镜(Parkes 64 m radio telescope)对 PSR J1048−5832 (B1046−58) 近16年的观测数据进行计时分析。这不仅有效的增加了观测频次,更重要的是,可能弥补在跃变后的观测空白,从而准确的揭示跃变后短时间尺度上的恢复过程。

研究团队基于中子星超流动力学,通过转动惯量和跃变后恢复时间将周期跃变理论和观测数据直接联系起来,实现了对中子星内部致密物质状态方程的约束,并从脉冲星壳层星震的角度讨论了周期跃变对脉冲星辐射特性的影响。相关研究成果已发表在《皇家天文学会月报》。