脉冲星PSR B1259-63的极冠几何结构研究

论文摘要

本文内容涉及作者在硕士生阶段的研究工作,包括对短时标暂现射电现象观测研究进展的探讨和对脉冲星PSR B1259-63极冠几何结构的研究。主要研究工作是在确定脉冲星磁倾角α以及视线方向与磁轴之间的夹角β的计算上,这两个参量是表征脉冲星辐射锥特性的重要物理量,不能由观测直接给出,只能由极冠模型的几何研究和统计分析来获得。这两个参量值的确定对脉冲星的磁层结构和辐射机制的确立都有重要意义。本文第二章介绍了目前国内外对短时标暂现射电现象观测研究进展方面的讨论,短时标暂现射电源（RRATs）是一类特殊的射电源,与普通脉冲星相比,它具有以下的特征:发射稀少的毫秒级时标的爆发式射电脉冲,发射期内脉冲没有周期性,即每次只发射一个单独的射电脉冲,所以探测这类射电源非常困难。目前共发现大约46个这种类型的短时标暂现射电源,其中大约27个已确定了它们有秒级自转周期,7个源测得了周期导数。本章主要介绍这7个已测得周期导数的短时标暂现射电源的一些性质及它们与其它已知的几类中子星的关系与区别。本文第三章介绍了对脉冲星PSR B1259-63极冠几何结构的研究。本章利用欧洲脉冲星观测网（EPN）数据库里PSR B1259-63在1.52GHz、4.68GHz和8.28GHz三个频率上的线偏振位置角观测数据研究这颗脉冲星可能的极冠几何结构。本研究分别假设了PSR B1259-63是平行转子和垂直转子两种情况,用脉冲星旋转矢量模型（RVM）对线偏振位置角观测数据进行了最小二乘法拟合研究。在平行转子假设下,对三个频率观测结果拟合得到了两套可能的模型（a、b）参数,模型（a）的α=10.00±0.50、β=0.50±0.30,模型（b）的α=36.30±20、β=90±20,这与Manchester和Johnston在1995年得到的结果基本一致。在垂直转子假设下,对三个频率观测的主脉冲（MP）和中间脉冲（IP）数据拟合得到两个磁极参数分别为αMP=830±20、βMP=-30±10和αIP=970±10、βIP=-170±10,表明主脉冲和中间脉冲可能分别源自脉冲星两个磁极,不能排除该星是垂直转子的可能性。目前的观测数据还不能明确限定PSR B1259-63的极冠几何结构,有必要进行更深入的观测与研究。在第四章里总结了本文的工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 脉冲星的发现
• 1.2 脉冲星的基本物理性质
• 1.2.1 中子星的产生
• 1.2.2 脉冲星的观测特征
• 1.2.2.1 单个脉冲
• 1.2.2.2 巨脉冲
• 1.2.2.3 脉冲消零
• 1.2.3 脉冲星平均脉冲轮廓
• 1.2.4 中间脉冲
• 1.3 脉冲星的极冠几何模型和辐射机理
• 1.3.1 极冠几何模型
• 1.3.2 辐射机理
• 1.4 脉冲星的演化
• 第二章 短时标暂现射电现象观测研究进展
• 2.1 RRATs 简介
• 2.2 RRATs 的强脉冲与脉冲星巨脉冲的区别
• 2.3 RRATs 与其它中子星的比较
• 2.4 对RRATs 现象的几种可能解释
• 2.5 对RRATs 的X 射线观测
• 2.6 总结
• 第三章 PSR B1259－63 的极冠几何结构研究
• 3.1 引言
• 3.2 脉冲星射电辐射的线偏振位置角的RVM 拟合
• 3.3 拟合结果
• 3.3.1 平行转子假设
• 3.3.2 垂直转子假设
• 3.4 讨论
• 3.5 总结
• 第四章 总结
• 参考文献
• 发表的文章
• 致谢