作者:王娜等 来源:ApJL 发布时间:2010-8-12 17:38:27
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脉冲星产生历史最大周期跃变

PSR B2334+61发生的周期跃变。(a)自转频率的变化;(b)放大了的自转频率变化;(c)自转频率变化率随时间的变化。
 
脉冲星是具快速旋转有超强磁场的中子星。脉冲星的自转一般很稳定,特别是毫秒脉冲星,比如PSR J0437-0750,其长期稳定性超过了世界上最好的原子钟。脉冲星的自转也表现出两类不稳定性:时间噪声和周期跃变。周期跃变就是其自转突然加快,主要发生在年龄在一万年至一百万年之间的脉冲星,自转频率增加相对大小一般在10-9—10-6之间,超过10-5则很罕见。周期跃变是比较珍稀的现象,目前总共发现了1800多颗脉冲星,探测到的周期跃变事件只有200次。
 
中科院乌鲁木齐天文站从2000年开始对75颗脉冲星进行到达时间观测,2002年观测系统升级后观测目标增加到280颗。脉冲星PSR B2334+61位于超新星遗迹G114.3+0.3的中心,自转周期大约0.5秒,自转周期增加率1.9×10-13,年龄大约4.1万年。乌鲁木齐天文站脉冲星研究组分析了B2334+61长达七年的到达时间观测数据,发现它在2005年8月26日与9月8日之间发生了一个很大的周期跃变,这是这颗星首次观测到发生跃变。自转频率的相对增加量是20.5×10-6,这是所有射电脉冲星中目前最大的周期跃变。由于比较密集的观测,乌鲁木齐天文站也探测到B2334+61跃变后的恢复过程。跃变后其频率和频率变化率发生明显的指数式恢复,频率的指数式恢复部分所占的比例小于1%。跃变后的恢复行为与M. A. Alpar提出的超流涡旋爬行模型的预测相符。这项工作已经发表在国际著名天文期刊《天体物理学报快报》(Astrophysical Journal Letters)上。
 
周期跃变的产生机制仍然是一个未解之谜,其发生依然不能准确预测。通常认为,周期跃变是中子星内部的动力学过程引起的。大跃变的标准模型认为,中子星内部超流的角动量突然转移到壳层是跃变产生的原因,因此周期跃变被认为是研究中子星内部的探针。
 
乌鲁木齐天文站25米射电望远镜在2000至2009年间探测到的跃变事件达40次,大约占世界上所有望远镜四十年总共探测的五分之一,为研究脉冲星周期跃变和中子星内部物理提供了大量珍贵的样本。(来源:中科院乌鲁木齐天文站)
 
 
 
 
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