新疆天文台关于高制动指数脉冲星PSR J1640-4631的研究获进展

9月27日下午,应我校物理与材料科学学院邀请,中国科学院新疆天文台副研究员高志福在物理南楼二楼报告厅进行讲学。学院领导、相关专业教师、研究生和本科生百余人参加了报告会。

近日,中国科学院新疆天文台脉冲星团组副研究员高志福及合作者在脉冲星的理论研究工作中,对高制动指数脉冲星PSR
J1640-4631的自转演化和磁场演化进行了研究。相关研究成果发表在《天体物理学杂志》上。

高志福以《走进宇宙灯塔—奇妙的脉冲星》为题,首先对脉冲星的辐射特性、内部物理及转动演化进行概述,然后介绍了脉冲星的探测手段、应用前景、研究成果,并对脉冲星未来的研究方向进行总结和展望。他介绍了脉冲星的知识,脉冲星是大质量恒星演化的晚期遗迹,产生于核塌缩的超新星爆发。自1967年第一颗脉冲星被发现以来,人类对脉冲星的观测和理论研究取得极大的进展,脉冲星已经成为当前天体物理领域一个重要的热点。脉冲星被认为宇宙中一种高速自转的中子星,它所释放的周期稳定的电磁辐射如同茫茫宇宙星海中灯塔上的探照灯。随着现代天文观测设备的更新和观测技术的提高,人们实现了对脉冲星从射电到Gamma波段的多波段观测。报告结束后,高志福与现场师生进行了互动,就大家提出的相关问题,给予了耐心细致的解答。

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J1640-4631是首颗在X-射线波段观测到高制动指数脉冲星,制动指数值n=3.15,与超新星遗迹成协,高光度的旋转动能损失提供脉冲星星风云的TeV量级的高能γ-ray辐射。研究人员结合磁偶极辐射和偶极磁场衰减模型解释PSR
J1640-4631高值制动指数。通过引入平均旋转动能转换系数,即总的高能光子能量与总旋转能量损失的比值,结合脉冲星的观测与可靠的核物质状态方程,估算出这颗脉冲星的初始自转周期,P0~17-44毫秒,实际年龄t~2900-3100年,较高的制动指数归因于长期的偶极磁场衰变。经过~105-106年偶极磁场衰变,这颗脉冲星在P-Pdot图上最终走向死亡线。

专家简介:

该研究首次在国际上提出耦合的中子星磁场演化-自转演化模型,该耦合模型不仅可以解释高制动指数脉冲星,也普遍地适用于PSR
J1734-3333等低制动指数脉冲星。

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