脉冲星在磁偶极辐射作用下的演变

本文研究了脉冲里在磁偶极辐射作用下的演变。文中从演化方程组推出各种演化参量随时间演变的规律以及演化的时间尺度,最后对所推出的公式结合具体脉冲星做了简要的讨论。     

脉冲星的自转能和磁辐射功率随年龄的演变

作者曾根据脉冲星磁辐射模型演化方程组的解给出了自转能Ｅ和磁辐射功率或磁辐射光度Ｌ =- Ｅ随时间ｔ演变的理论式[1,2 ] :Ｅ(ｔ) =Ｅ(0 )ｃｏｓ2 α0 [1-Ｋ(ｔ) 2 ]-1(1)- ｄＥｄｔ=- Ｅ(ｔ) =Ｌ(ｔ) =Ｌ(0 )ｃｏｓ2 α0 ｃｏｔ2 α0 [1-Ｋ(ｔ) 2 ]-2 Ｋ(ｔ) 2 (2 )式 (1)、(2 )是在积分方程组时将积分下限时间从ｔ =0开始到上限ｔ取未来时间得到的 ,故只适合自转能和磁辐射功率从现在 (ｔ=0 )到将来随时间ｔ的演变 ,而不包括脉冲星由诞生到现在这一过去的演化阶段 .如果将时间下限ｔ=0取脉冲星诞生时刻 ,则诞生那时的各种初始物理量 ,…     

脉冲星在磁偶极辐射作用下自转周期和周期变率随年龄的演变

对脉冲星由于磁辐射使自转周期和周期变率随年龄的演变做了进一步深入研究，给出了适合用观测值计算的理论式子，并用它对四颗脉冲星的自转周期和周期变率随年龄演变情况做了数值计算，绘出了演变曲线。结果表明，四颗脉冲星的自转周期皆随年龄的增加而延长，但周期变率皆随年龄的增加而增少。     

脉冲星旋转磁偶极场的线偏振位置角曲线

1967年发现第一颗脉冲星以来,在用于解释线偏振位置角随脉冲相位变化曲线的旋转矢量模型中,脉冲星磁场通常被近似为静态磁偶极场.但静态磁偶极场假设过于简化,未考虑推迟势效应.文章采用从推迟势导出的旋转真空磁偶极场,研究了在脉冲星磁场为旋转磁偶极场位形下的线偏振位置角曲线.在计算辐射的相位、余纬角和偏振位置角过程中考虑了光行差效应和延迟效应.相比旋转矢量模型的结果,旋转磁偶极场偏振位置角曲线在大磁倾角、碰撞角,或靠近磁轴的内层磁力线上有显著的变形.其与磁力线层等参数的依赖关系避免了传统旋转矢量模型的简并问题--在给定磁倾角和碰撞角情况下所有层磁力线的偏振位置角曲线都一样,这为通过拟合射电偏振观测数据来分辨不同层的辐射,从而限定脉冲星辐射区部位提供了一条有用的途径.     

极亮X射线源NGC 5907 ULX-1的磁场研究

极亮X射线脉冲星的证认表明,极亮X射线源中可能存在一定数量的中子星,其拥有超爱丁顿极限光度和较高的自转周期变化率,这些特性可能与星体的磁场密切相关.NGC 5907 ULX-1是第三颗证认的极亮X射线脉冲星,其峰值光度约为爱丁顿极限的1000倍.本文计算了NGC 5907 ULX-1目前的偶极磁场强度,并模拟了其随时间...     

电偶极辐射的计算方法

本文讨论了在宏观情形下,真空中分布于一个小区域内的电流,在远区所产生的电偶极辐射的计算问题.指出了文献[1]中的欠妥之处,明确了电偶极辐射的物理含义.     

关于脉冲星线偏振位置角与辐射几何研究的评述

脉冲星是快速自转的中子星,其射电辐射往往具有较高的偏振度.20世纪60年代末运用旋转矢量模型拟合线偏振位置角曲线的方法,从中能够得到脉冲星的2个重要辐射几何参数——磁倾角和视线碰撞角.这对研究脉冲星辐射、动力学和演化都非常有用.随后有许多工作研究了不同的物理和几何效应对旋转矢量模型的影响,其中利用光行差效应估算辐射高度的方法得到了广泛的应用.但是这些方法都有理论上的局限性,只适用于辐射高度较低的脉冲星.文章综述了从线偏振位置角中提取辐射几何和辐射区参数的方法,介绍了辐射几何在多个方面研究中的应用,并对前人研究方法中存在的问题以及未来发展方向进行了评述.     

FAST脉冲星发现新视野

 脉冲星是旋转的中子星,其质量约为一个太阳而半径只有10 km,它是大质量恒星生命终结并经历超新星爆发的产物,此星体在1967年首先被英国天文学家乔瑟琳·贝尔发现^[1],堪称20世纪四大天文学发现之一。脉冲星旋转速度极快,目前探测到最快脉冲星周期为1.396 ms（相当于1秒内自转高达716圈）。根据统计,旋转周期少于20 ms的脉冲星超过300颗,占总数（约2700颗^[2]）的1/9。由于脉冲星拥有大质量和小半径,其表面存在较强的引力场,为广义相对论和引力波的检验提供了天然实验室。脉冲星的超强磁场约为地磁场的万亿倍,这为研究等离子体物理、磁层高能粒子加速机制、高能辐射、射电辐射过程提供了一个理想场所;脉冲星内部高度致密,物质主要由中子组成,这为核物理研究提供了良好场所。脉冲星还具有精确的守时性,亦即其周期变化非常有规律,每千万年减慢不到1 s,堪称宇宙最精准的钟表,此性质可以用来实现宇宙星际导航。     

脉冲星J2313+4253的周期性消零和奇偶调制特性的研究

脉冲星子脉冲的强度调制特征对揭示脉冲星辐射过程和磁层几何具有重要意义.前人研究表明,PSR J2313+4253的单脉冲序列具有44倍和2倍自转周期的强度调制.其中2倍周期的调制周期被称为奇偶性调制,其物理起源并不清晰.本文利用佳木斯66 m射电望远镜的观测数据,对脉冲星J2313+4253在2250 MHz的单脉冲辐射特性进行了详细研究.通过相位分离涨落谱(LRFS)、谐频分离的涨落谱(HRFS)和二维涨落谱(2DFS)的分析方法,发现PSR J2313+4253的奇偶性调制来自于其短周期子脉冲漂移,并且调制现象展现出了时间依赖性.分析表明,旋转木马模型下,奇偶性调制可能起源于脉冲星火花放电过程中,辐射区子辐射束间边界不清晰而发生的混叠效应.     

脉冲星相对论风流的湍动波加速机制

考虑由脉冲星磁偶极辐射产生的低应电磁波，它构成的湍动波压将加速等离子体，并通过磁极的磁力线散发到空间，形成脉冲星风。计算表明：当找到一个能与粒子产生共振的初始波能时，电子可被加速到γ≥１２，而构成相对论性风流。     

旋波媒质中无散并矢格林函数和电波辐射

应用文献[1]的方法给出了旋波媒质中电磁场矢量的无散并矢格林函数的普遍形式，然后由此构造出旋波媒质中辐射场的无散磁矢势，并且以电偶极辐射为例，进一步研究了旋波媒质中电磁波的辐射问题。     

磁化黑洞吸积盘的统一模型及其放能效率

阐述了一种包括三种放能机制在内的磁化黑洞吸积盘的统一模型，在广义相对论框架中导出满足Max-well方程的磁耦合映射关系，在黑洞基本演化方程的基础上得出描述黑洞演化状态的特征函数，分析了黑洞自转参量演化的平衡点及特征，讨论了统一模型的各参量对磁化黑洞吸积盘放能效率的影响，计算表明，在黑洞视界面磁压满足冲压平衡条件下，黑洞吸积盘的最大放能效率可达44.5%。     

对称二环己基取代六元瓜环与对咪唑苯胺自组装实体的晶体结构

本文以(CyH)2Q[6]为主体分子和4-(1H-咪唑-2-基)苯胺盐酸盐为客体分子,通过X-射线单晶衍射方法研究发现,主体与客体分子之间通过离子—偶极作用,客体分子的苯胺部分包结在(CyH)2Q[6]的疏水性空腔内,形成(CyH)2Q[6]部分包结客体分子的1:1主客体包结配合物.又通过离子-偶极作用和氢键互相作用,...     

非局域铅玻璃介质中偶极稳态孤子解探究

在无限非局域铅玻璃介质中,假设(1+1)维偶极孤子的试探解为具有普遍意义的带传播常数项exp(iλZ)形式的波函数,利用变分法得到描述偶极孤子稳态解的一般参数耦合方程;推导出孤子振幅平方(B2)与束宽六次方(W6)的乘积为一定值,且振幅B随束宽W的增大而减小;得到传播常数与孤子功率和介质宽度的关系式,说明传播常数是表示功率大小的参量,同时还是介质宽度的函数.最终,通过数值模拟验证了变分计算的结果,观察到(1+1)维偶极光束在该参数方程的制约下都能形成偶极孤子并稳定传输.     

柱坐标下超导材料TDGL方程及其求解

目的探究超导线和超导圆盘的序参量及磁矢量势时空演化规律。方法首先推导出空间柱坐标情形下TDGL方程的具体形式,给出相应自然边界条件,然后针对不同超导结构进行简化,采用有限元数值方法进行求解。结果与结论给出了超导线和超导圆盘序参量及磁矢量势的空间变化规律和磁通旋涡随时间的演化结果。     

Landau-Lifschitz方程的反散射变换微扰理论

基于反散射变换方法建立了Landau-Lifschitz方程的微扰理论.保持由第一个Lax方程出发引入的Jost解的解析性,而在第二个Lax方程中修正了存在微扰项方程散射数据随时间的演化方程,从而得到了Landau-Lifschitz方程微扰理论的两个基本方程以及分离谱时谱参量λn和bn(t)散射数据随时间的演化规律.     

量子纠缠对原子偶极压缩的影响

研究2个纠缠的二能级原子中的1个原子在与相干光场相互作用过程中,纠缠参量θ对另1个原子的偶极压缩的影响.结果表明,原子偶极算符的∏1分量不存在压缩,而∏2分量则存在压缩,∏2分量的压缩随表征相互作用时间的参量g t和相干光振幅α的增大而增大,而随纠缠参量θ呈负单峰变化,当g t=0.7、α=10及θ=π/4时,∏2分量在产生最大压缩的情况下呈现最大的量子纠缠.     

雪线在原行星盘中的演化

本文研究雪线在原行星盘中的整体演化行为.盘子模型中新的数值结果被采用来模拟各种物理机制(包括从中央原恒星到吸积盘上的辐射,热电离机制引起的粘滞系数,引力不稳机制,光致蒸发机制,最新的中央原恒星的半径和表面有效温度).盘子模型中,雪线随着时间演化的整体变化趋势如下:雪线首先向外扩张至一个最大值,然后再向内收缩.而且雪线在这个过程中会出现剧烈的抖动,这是一个新的现象,值得进行更深的研究.雪线抖动是多个因素共同作用的结果,包括引力不稳机制,原行星盘中的四个产热机制,磁转动不稳机制等等.另外,还研究了雪线在原行星盘中的演化行为和抖动行为对父辈分子云核的性质参量的依赖关系.发现雪线的演化行为和抖动行为对父辈分子云核的性质参量(质量M_(core),和角速度ω)和流体动力学参量α_(min)有很强的依赖关系.     

太阳黑子周形态的由来(Ⅰ)

本文讨论了两个问题: (1)在太阳对流层内的大尺度“其本磁场”的形成问题,以及它所决定的黑子周的特征。 (2)太阳活动区黑子的偶极磁场形成问题。 我们提出了太阳核心是一个具有二十二年周期的磁偶极振荡子的假设,它所产生的太阳磁流波的经向磁场不断地向外渗透到较差自转层内被放大,从而形成了具有很大纬向分量的“基本磁场”,它的特征决定了黑子周的形态。 基本磁场产生了磁浮力,我们得到它是一个磁雷诺数很小的上浮运动,因而它不是冻结的磁力线管的上升,而是磁力对流运动。并且在对流气泡横越基本磁场的过程中,形成了围绕气泡的磁环,当它浮至太阳表面便是活动区的偶极磁场。     

FAST望远镜新发现一批脉冲星

正近日,我国科研团队利用FAST望远镜(500米口径球面射电望远镜)开展银道面脉冲星巡天,并取得重要进展。我国科研团队新发现了201颗脉冲星,相关研究成果作为封面文章发表在《天文和天体物理学研究》上。脉冲星是大质量恒星死亡后的残骸,是宇宙中密度最高、磁场最强、自转最快、相对论效应显著的一类天体,既是研究宇宙极端环境中物理规律的理想实验室,又是天文和物理的前沿研究领域。