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脉冲星 J2048-1616的周期性脉冲消零和子脉冲漂移研究获进展

  作为射电脉冲星中重要的辐射特性,脉冲消零和子脉冲漂移直接反应了脉冲星磁层的物理环境。这两种辐射现象的多频分析对揭示脉冲星磁层的几何结构和粒子物理具有重要的研究意义。

  PSR J2048-1616是一颗明亮的、高速自行的射电脉冲星,自转周期为1.96秒,特征年龄为284万年,距离地球仅有950pc。近期,新疆天文台脉冲星团组温志刚副研究员与合作者,使用澳大利亚Parkes 64米射电望远镜在观测频率为732,1369和3100MHz的归档数据,对PSR J2048-1616进行了多频的单脉冲分析(如图一所示)。科研人员采用涨落谱分析方法,发现单脉冲表现出两种不同的周期性调制现象。在732和3100MHz的同时观测数据中,脉冲消零比为12%,脉冲消零的调制周期为83,28和14倍的自转周期。在1369MHz观测数据中,核和锥辐射区都同时探测到了准周期的脉冲缺失现象,调制周期为50倍的脉冲星自转周期,脉冲消零比为10%。此外,脉冲星J2048-1616在锥辐射成分表现出调制周期更短的子脉冲漂移现象,前导辐射成分在相位上的调制周期为3个自转周期,后随成分在相位上保持稳定,但是在强度上以3倍的自转周期进行调制。此项研究表明周期性脉冲消零和子脉冲漂移可能起源于不同的物理机制。相关成果已发表在《天体物理杂志》(ApJ,2021,923,259)。

  今后,科研人员将对这颗脉冲星的偏振轮廓进行分析,研究准周期性调制的偏振特性,进一步探索脉冲星磁层中辐射的物理过程。

  文章链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac32ba

图一:脉冲星PSR J2048-1616在732,1369和3100 MHz的单脉冲序列(上)和平均脉冲轮廓(下)图。