PSR 0329+54,0834+06,1133+16射电累积脉冲轮廓相位分离谱

从相关资料中选取了3个射电累积脉冲轮廓信噪比较高的脉冲星(PSR 0329+54,0834+06,1133+16),分析了它们射电累积脉冲轮廓的特征,并对轮廓进行了相位分离,得到了射电累积脉冲轮廓相位分离谱,同时也给出了不同相位处射电辐射与频率的关系.结果显示：它们的相位分离谱表现为不同的特征,1133+16的谱前后陡中间平, 而0329+54和0834+06的谱相似表现为前平后陡;根据分离谱的特征可对脉冲星进行分类,该分类有助于理解脉冲星的一些观测特性;各源在不同的相位段有不同的辐射强度与频率的相关关系,1133+16辐射强度与频率之间主要表现为负相关,并有很好的线性关系,说明1133+16的射电辐射谱为很好的幂律谱.在||>3°区间内辐射强度与频率之间的相关系数R>0.8,P<0.03.PSR 0329+54射电辐射与频率之间主要表现为正相关关系,在4°>>3°及<-3°区间内其相关系数为R>0.5,P<20%,说明该源的射电辐射基本满足幂律关系;PSR 0834+06各波段的辐射强度与频率关系在不同相位处不尽相同,说明该源的射电辐射不能很好地满足幂律关系.     

X射线脉冲星自主导航的脉冲轮廓和联合观测方程

现在通用的X射线脉冲星导航的3维观测方程,是以3颗脉冲星发射的脉冲到达航天器和太阳系质心的时间偏差为观测量建立起来的.在实际测量过程中,这个观测量是通过比较航天器探测到的脉冲观测轮廓与相应脉冲星的标准轮廓得到的,而在累积观测轮廓的同时也得到了观测轮廓的周期,因此根据Doppler速度测量方程,就能够确定航天器的速度矢量.本文首先导出Doppler速度测量方程,提出在观测轮廓的积累过程中考虑航天器的速度和加速度,得到的观测轮廓的周期不同于标准轮廓.这样,将探测3颗脉冲星得到的观测轮廓与相应的标准轮廓进行比较时,可以同时获得脉冲到达航天器和太阳系质心的时间偏差和频率漂移6个观测量,从而确定航天器的3维位置和3维速度.由于信息量增加一倍,6维观测方程比现行观测方程更为精确和完整.     

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.     

宽线射电星系3C 120的偏振变化性质

文章基于美国UMRAO数据库的射电数据,分析了宽线射电星系3C120的长期偏振变化.在4.8 GHz,存在467个观测数据,其范围从（0.62±0.23）%到（7.49±0.62）%,其平均值是（3.97±1.30）%.在8 GHz,存在808个观测数据,其范围从（0.26±0.14）%到（10.14±1.58）%,其平均值是（3.57±1.53）%.在14.5GHz,存在757个观测数据,其范围从（0.38±0.12）%到（12.11±3.53）%,其平均值是（3.87±1.56）%.利用功率谱发现该源的长周期：在4.8 GHz,准周期是（11.70±1.87）a,在8 GHz,准周期是（5.10±0.38）a和（13.23±2.48）a,在14.5 GHz,准周期是（4.48±0.28）a和（11.47±1.23）a.作者利用偏振资料得到的光变结果和利用光变得到的结果是一致的.     

基于压缩感知的脉冲星轮廓构建算法

利用有限的观测时间获得高精度的累积脉冲轮廓,对于X射线脉冲星导航具有重要意义.提出一种基于压缩感知的脉冲星累积脉冲轮廓重构算法.首先,研究脉冲轮廓,获取先验知识,在此基础上构建波形匹配冗余词典,得到脉冲轮廓的稀疏表示;然后,设计观测矩阵,利用原始观测数据得到具有较少点数的非自适应随机测量值;最后,采用匹配追踪方法从随机测量值中恢复脉冲轮廓.利用罗希X射线探测器的实测脉冲星数据进行实验,结果表明：利用相同时段的观测数据,该算法得到的累积脉冲轮廓的信噪比远高于周期叠加方法得到的累积脉冲轮廓.     

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.     

基于天宫二号POLAR的脉冲星导航实验

利用天宫二号上的伽玛暴偏振探测仪(POLAR)观测数据完成了X射线脉冲星导航的原理验证.处理并分析了POLAR的观测数据,建立了基于轨道动力学模型和脉冲星脉冲轮廓显著性分析的定轨算法,并利用蟹状星云脉冲星的实测数据开展了单脉冲星的定轨分析.结果表明,该方法能够实现对天宫二号轨道的定轨,利用POLAR一个月的在轨观测数据可得到定轨精度如下(99.7%置信度):轨道半长轴精度7.0 m,偏心率精度0.00026,轨道倾角精度0.023°,升交点赤经精度0.17°,近地点幅角及平近地点角精度0.043°.     

基于X射线脉冲星的空间定位误差仿真研究

研究了X射线脉冲星脉冲到达时间(TOA)测量的原理;基于TOA测量,构建了SSB惯性系下空间绝对定位的数学模型,并说明了整周期数向量的求解过程;基于SNR得出了脉冲相位观测时间与TOA测量精度的关系.利用仿真脉冲相位观测数据,对×射线脉冲星空间定位进行系统仿真.仿真结果表明模糊度搜索效果较好,相位观测时间的选择对位置确定的精度影响较大.     

Fermi Blazar天体同步辐射区域的能谱演化研究

收集了180个Fermi Blazar天体的射电波段、红外波段、光学波段、紫外波段和X射线波段的准同时性多波段观测数据,用二次函数拟合了同步辐射区域的能谱,根据能谱拟合得到的参数值,获得了同步辐射区域的峰值频率和多波段能谱指数.通过研究多波段谱指数与同步峰值频率的相关性,探讨了不同能谱类型的Blazar天体之间的演化规律.     

FRI和FRII的光学谱指数比较

射电星系根据其在178 MHz处的光度可以分为两类,即Fanaroff-Riley type Is(FRIs)和Fanaroff-Riley type IIs (FRIIs),而且FRIs的光度要低于FRIIs(Fannroff ＆ Riley1974).从SIMBAD网站上找到了许多个光学星等多于两个波段的源.在星等转化为流量密度时考虑了银河系修正,然后对于这些流量密度进行线性拟合,得到各个源的光学谱指数.对于这些谱指数,取它们的取值范围在-2到3之间.且A≥2△a,最终得到153个源可用(61 FRIs和92 FRIIs).对FRIs和FRIIs的光学谱指数分布进行高斯拟合,发现FRIs的平均光学谱指数等于1.60±0.66,大于FRIIs的值1.13±1.09.然后我们对这两类源进行K-S检验,发现这两类源来自同一母体的概率是4.73E-6,这可以说明这两类源在光学波段可以被区分开.     

脉冲星辐射束模型的观测检验

脉冲星射电辐射束结构是长期有争议的问题,锥辐射束模型和扇形束模型是目前2种能做出明确理论预言的模型,对于脉冲轮廓宽度和视线与磁轴的夹角(碰撞角)之间的关系,它们给出了相反的预言.文章从文献中收集了85颗脉冲星的射电脉冲轮廓宽度和碰撞角数据,对模型预言的关系进行了检验,这是目前最大观测样本的检验.结果表明,扇形束模型的预言和观测数据能很好地吻合,而锥辐射束模型的预言和观测数据有显著差异.这对目前流行的锥辐射束模型提出了更大的挑战.     

Blazar天体射电波段的周期分析研究

从文献中收集了11个Blazar天体在22GHz和37GHz射电辐射流量的观测数据,获得了这些天体从1980-2005年射电辐射流量的变化曲线。用Jurkevich方法分析研究了它们射电辐射流量的变化周期。结果表明:11个天体在22GHz和37GHz波段都表现出周期性变化的特征,变化周期从1.4年至10.4年不等,并且天体在22GHz和37GHz的变化特征基本相同。对得到的周期分析结果作了简要讨论。     

BL Lac天体Mkn 421射电流量变化周期特性

利用芬兰Metshovi射电望远镜22和37 GHz的观测数据,得到了Mkn 421从1986年1月到2005年1月的历史光变曲线.使用DCF方法进行周期分析,结果表明:(1)Mkn 421在射电22 GHz波段具有约(3.85±0.10)yr的周期,在射电37 GHz波段具有约(4.05±0.10)yr的周期.这两个周期值的平均值为3.95 yr,是Mkn 421的最小周期,Liu等人在光学波段发现的(23.1±1.1)yr的周期可能是这个周期叠加的结果;(2)用Mkn 421在射电22和37 GHz波段的准同时数据得到射电22~37 GHz波段的谱指数,谱指数和射电流量密度之间有较强的相关.     

2003年6月13日太阳耀斑事件的多波段分析

2003年6月13日04:30(UT),中国科学院国家天文台怀柔观测站的太阳射电频谱仪在1～2/2.6～3.8/5.2～7.6 GHz射电波段上观测到太阳耀斑爆发.几乎在同一时刻,RHESSI在硬X射线波段、TRACE在极紫外波段、SOHO/MDI也观测到这一爆发事件.分析了整个耀斑过程,得到以下3个结果:1)射电爆发过程中出现了几个反向漂移结构,频漂速度为200～800 MHz·s-1,电子的运动速度为1 000～6 000 km·s-1.2)硬X射线爆发与射电爆发之间关系非常密切.在50～100 keV波段,2个磁足点均有HXR爆发,其中一个足点的磁场较另一足点的磁场强;而在12～25keV波段,HXR爆发源只有1个.3)EUV爆发过程中源运动的空间尺度与射电爆发中电子运动的空间尺度一致,它可能反映了射电源的源区尺寸.通过HXR源与射电源之间的关系来确定射电源可能存在的空间位置.     

类星体PKS1510—089的X波段光变周期特性研究

我们从Swift卫星上得到了2005年2月到2008年5月X波段的观测数据,通过对这些数据进行剔除粗差的处理,得到了PKS 1510-089的光变曲线.用Jurkevich方法计算分析PKS 1510-089 X波段的光变周期特性,结果表明其光变周期约为1.84±0.10年.针对这样的光变周期,我们用薄吸积盘理论进行了讨论,并估算了PKS 1510-089的黑洞质量.     

色散平坦光纤中的超连续谱

利用光纤中的超连续(SC)谱展宽技术,能够在很宽的光谱范围内同时获得多个高重复率、多波长超短脉冲,是一种有效的超短脉冲光源产生方法.本文利用重复频率为13.9MHz,脉宽1.5ps的超短脉冲泵浦色散平坦光纤(DFF),在三阶非线性效应(自相位调制、交叉相位调制、受激喇曼散射)和色散联合作用下得到总宽度510nm以上的SC光谱,并在宽150nm的谱段内获得不平坦度小于±0.25dB,且覆盖全部L波段的SC谱;用可调谐滤波器在此区段谱切片滤波,并得到脉宽基本相同的接近变换限的超短脉冲.     

毫秒脉冲星的高能辐射

 根据自恰毫秒脉冲星磁层外隙模型讨论毫秒脉冲星的高能辐射机制.其中X射线由2个热成分和1个幂律成分组成,γ射线由外隙粒子同步-曲率辐射产生.在此基础上,理论计算了11颗X射线波段及其他39颗在射电波段观测到的毫秒脉冲星,所得理论与观测符合较好,表明该模型能较好地解释毫秒脉冲星的高能辐射机制.     

脉冲星的周期变化与地壳运动

本文研究脉冲星的周期变化与地壳运动的关系,指出:(1)由地震引起的板块运动和板内运动会影响观测到的脉冲星的脉冲周期的变率,特别是一些周期变率较小的脉冲星,这种影响将产生显著的观测效应;(2)分析现代脉冲星的观测资料,有助于研究板块结构,板块运动和地震预报.     

BL Lac天体0735＋178：类星体3C147VLBA偏振观测？…

为确定类星体 3C147的绝对偏振位置角 ,利用美国 VL BA对 BL L ac天体 0 735 178进行 5GHz波段偏振观测 ,得到源 0 .0 0 1″尺度高质量偏振图像 .结果显示 0 735 178具有核 -喷流结构 ,其喷流延伸达0 .0 1″,位置角约 65°,其中核部分偏振度为 2 .4 % ,喷流部分偏振较强 ,为 56% ,喷流中的磁场与喷流方向接近一致 .利用 BL L ac天体 0 735 178做偏振校准源 ,详细介绍了在 VL BI偏振观测中确定目标源绝对偏振位置角的过程     

87颗南天区射电源的高灵敏度天体测量

国际天球参考架(International Celestial Reference Frame, ICRF)由河外射电源的精确位置实现.针对参考射电源在南天区数量偏少、位置精度偏低的问题,本文利用包括中国四个甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry, VLBI)台站在内的亚太区域网首次开展了南天区射电源的高灵敏度天体测量实验.在[-90°,-30°]赤纬范围内的87颗目标射电源中, 45颗已有少量天体测量数据,但位置精度较低,其余42颗从未进行过天体测量观测.观测实验的时间跨度为2015–2021年,自主完成了VLBI观测纲要编制、相关处理、相关后处理和天体测量参数解算,获得了87颗目标射电源的6471个观测量.综合解算结果显示,目标射电源中0448-392的位置精度最高,达到了0.14 mas.射电源实测相关流量密度结果显示,在X和S波段都小于0.3 Jy的射电源有58颗,占到了总数的67%,显示了观测实验的高灵敏度天体测量能力.本文的观测数据为24颗新的ICRF3射电源贡献了1306个观测量,其中13颗射电源是我们首次观测的,此外还有29...