蟹状星云脉冲星的TeVγ射线周期发射

利用自行研制的两台大气切伦科夫望远镜（ＡＣＴ２和ＡＣＴ３），在１９９５年秋至１９９６年春的观测季节对蟹状星云脉冲星进行了１６８小时（ＡＣＴ２）和１２６小时（ＡＣＴ３）的跟踪观测．分析这些数据没有发现有月或天时间尺度稳定的３３ｍｓ周期的ＴｅＶγ射线发射，但发现两段持续几十分钟的暴发样本具有３３ｍｓ周期。

Crab脉冲星标准脉冲轮廓更新对计时精度的改进

对于脉冲星试验01星的两年实测数据,针对蟹状星云脉冲星星历经历了多次更新的特点,提出了更新标准脉冲轮廓进行X射线计时的改进方法。以一系列观测时长为实测数据分组,再采用改进后的方法进行计时分析并与改进前的结果进行对比。通过对比改进前后的计时结果,发现改进方法得到的计时残差的均方根(root mean square, RMS)平均降低了14.2%,定位精度平均提高了14.4%,估计原子钟相对频率偏差的精度平均提高了26.2%,体现了改进方法处理经历多次星历更新的Crab脉冲星观测数据的合理性和优越性。此外,改进方法对脉冲星试验01星两年观测数据的稳定度σ_(z)没有量级上的改进,说明改进方法对Crab脉冲星时间稳定度的影响不大。

脉冲星导航试验卫星时间数据分析与脉冲轮廓恢复

脉冲星导航试验卫星(X-ray Pulsar-based Navigation-1,XPNAV-1)是中国致力于脉冲星导航空间试验验证的首颗试验卫星,旨在研究X射线光子时间数据处理分析方法,通过实测数据恢复脉冲轮廓,以验证使用国产X射线探测器观测脉冲星的能力。文章对XPNAV-1卫星科学试验任务作了介绍,给出了光子时间数据处理的步骤,建立了脉冲星X射线大尺度延时模型;针对XPNAV-1卫星实测蟹状星云(Crab)脉冲星数据,借助大尺度延时模型将光子到达时间改正到了惯性参考点,使用历元折叠方法获得了Crab脉冲星脉冲轮廓曲线,其特征的双峰结构表明国产探测器成功实测了Crab脉冲星观测。

环加速间隙下的脉冲星星风制动模型

为了解释间歇脉冲星PSR B1931+24在射电噪比射电宁静状态下更大的自转减慢率和模拟蟹状星云脉冲星的自转演化,建立同时考虑了具有不同加速电势的核区和环区的环加速间隙下的星风制动模型.其中对于PSR B1931+24通过计算得到它的磁场强度和磁倾角,并且预言了其理论制动指数.对于蟹状星云脉冲星,通过计算得到它的磁场强度和磁倾角,还计算得到其制动指数随周期的演化和它在周期-周期导数图上的自转演化.相比于真空加速间隙、外加速间隙等,环加速间隙也同样能够适用于星风制动模型.

国家授时中心40米射电望远镜Crab脉冲星周期跃变监测

脉冲星周期跃变是一种罕见的现象,是研究其内部结构的探针。针对2019年2月~12月国家授时中心昊平观测站40 m射电望远镜在脉冲星计时观测中监测Crab脉冲星的数据,采用脉冲星计时方法,用TEMPO2拟合程序进行分析。结果表明,Crab脉冲星在2019年7月23日(MJD 58687)附近发生了一次周期跃变现象,该跃变自转增量为Δv_(g)=5.33(4)×10^(-7)Hz,自转变化量为Δv_(g)/v=17.9(1)×10^(-9),并伴随着恢复系数Q~0.88的指数恢复过程。此次Crab脉冲星周期跃变的监测及处理,证实了40 m射电望远镜对脉冲星的监测性能,同时为研究周期跃变的产生机理积累了样本。

脉冲星试验01星科学试验与成果

X射线脉冲星导航作为一种战略性、前沿性、基础性技术,自概念诞生以来就备受国际关注。由于脉冲星导航仿真验证模型复杂,关键技术难以全部地面验证,为此中国于2016年发射了脉冲星试验01星开展系列科学试验。对脉冲星试验01星科学试验成果进行了系统总结:利用大流量脉冲星实测数据对Wolter-I聚焦型探测器在轨能量响应、时间响应、有效面积和本底噪声进行了测试标定,基于低流量脉冲星实测数据开展了空间环境探测试验,对蟹状星云(Crab)脉冲星进行长期观测并计时分析得到了高精度自转参数,初步试验验证了脉冲星导航技术。结合脉冲星试验01星的科学试验经验提出了未来发展方向。相关试验的开展摸清了中国脉冲星导航技术能力现状,获取了大量自主观测数据,加速了中国脉冲星导航技术发展。

脉冲星辐射的“变脸”

1967年，英国剑桥大学的贝尔（J．Bell）和休伊什（A．Hewish）发现了一种特殊天体，它们能够发出严格周期性的电磁波脉冲信号，被命名为脉冲星。如果将这些信号转换成声音，听上去像一群玩具机器熊在按各自的节奏单调地敲着鼓。到1968年，已知周期最短的是蟹状星云脉冲星，其周期为33毫秒，即每秒发出约30组脉冲信号。

宇宙中的灯塔——脉冲星

脉冲星的发现 1967年7月,英国剑桥大学穆拉德射电天文台建起了一座新型射电望远镜。它是一个由2048面天线组成的阵列,占地12 000平方米,目的是观测太阳系行星际空间的闪烁现象。这个阵列昼夜不停地探测天区中的射电波。