无力条件下的磁陀星扭曲磁场

磁陀星是一类拥有极强磁场的特殊中子星,也是目前人类发现的宇宙中磁场最强的一类天体.由于其磁场足够强,可以对壳层施加足够的应力导致壳层剪切,从而使磁场发生扭曲.磁陀星外部磁层的行为由磁压所主导,等离子体压强可忽略不计,从而静力学平衡关系退化为洛伦兹力为零.本文尝试用无力磁场模型研究磁陀星磁场的扭曲,包括求解磁陀星外部磁场的变量分离的流函数解,给出磁感线的数值模拟结果以及磁感线偏转角、磁能的数值计算.

快速射电暴光学对应体在中国未来大视场望远镜中的可探测性分析

快速射电暴是近年来发展最快的天文学科之一。理论上,快速射电暴可能存在毫秒到小时时标的光学对应体.快速射电暴光学对应体有可能在中国未来大视场望远镜中探测到,例如:中国空间站工程巡天望远镜(China Space Station Telescope,CSST)、中国科学技术大学和紫金山天文台合作的2.5m大视场巡天望远镜(WideField Survey Telescope,WFST)和地球2.0(Earth 2.0,ET)等。快速射电暴光学对应体通常分为毫秒时标光学对应体、小时时标光学对应体和光学余辉。前两者可产生于快速射电暴的高能外延或是快速射电暴的射电辐射与高能电子的逆康普顿散射,探测率与光学-射电流量比η_(v)关系密切.对于毫秒时标光学对应体,最理想情况下WFST、CSST和ET的探测率可以达到每年上百个.当η_(v)~10^(-3)时,WFST、CSST的年探测率仅为1个的量级,ET的年探测率为19.5个.对于小时时标光学对应体,最理想情况下超新星遗迹的年龄为5年且η_(v)约为10^(-6)时,年探测率可到100以上.FRB200428的X射线对应体表明,快速射电暴可能产生相对论性外流并且与星际介质相互作用产生光学余辉.结合快速射电暴的能量、在宇宙中的分布以及标准余辉模型,可以对快速射电暴余辉的可探测性进行研究.当总能量-射电能量比与FRB200428类似(ζ=10^(5))时,CSST、WFST和ET的年探测率分别为1.3、1.0和67个。

利用Parkes望远镜超宽带低频接收机搜寻SGR 1935+2154的射电脉冲

在快速射电暴(FRB)被发现后不久磁陀星就被提出是可能的起源.从SGR 1935+2154中探测到的第一个河内快速射电暴FRB 200428,使得这一设想更令人信服.在2020年10月,这个源再次进入活跃状态.我们使用Parkes 64 m射电望远镜的新型超宽带低频段(UWL)接收机,对SGR 1935+2154进行了1.6 h的后随观测,频率范围为704-4032 MHz.在我们的单脉冲和周期性搜索中没有搜寻到令人信服的信号.我们使用完整的3.3 GHz带宽数据集获得的周期信号通量密度限制为3.6μJy,这是对SGR 1935+2154最严格的限制.我们对单脉冲通量的全带宽限制为35 mJyms,低于FAST射电望远镜在我们观测的两天前探测到的最亮的单脉冲.假设SGR 1935+2154在观察过程中是活跃的,我们的结果表明,它的射电暴发要么是窄带的,要么呈现较陡的频谱.