[論文レビュー] Discovery of Eight Recycled Pulsars - The Swinburne Intermediate Latitude Pulsar Survey

Roderick Edwards|arXiv (Cornell University)|Nov 12, 1999

Pulsars and Gravitational Waves Research参考文献 1被引用数 5

ひとこと要約

本論文では、約14日間の積分時間で20 cm波長で実施されたスウィンバーン中緯度パルサー調査において、8つのリサイクルドパルサーの発見が報告されている。調査では合計58個の新しいパルサーが同定され、リサイクルド系は白色矮星-パルサー連星系の形成に関する知見を提供しており、特に質量が0.57 M☉以上および1.2 M☉以上の巨大な（≥0.57 M☉および≥1.2 M☉）および低質量（~0.2 M☉）の伴星を有する23.3日周期の系が、軌道周期ギャップ内に位置している。

ABSTRACT

We have conducted a pulsar survey of intermediate Galactic latitudes (15deg < |b| < 5deg) at 20 cm. The survey has been highly successful, discovering 58 new pulsars, eight of which are recycled, in only ~14 days of integration time. One pulsar has a very narrow (2deg FWHM) average profile for the pulsar's period (278 ms). The six new recycled binary systems provide valuable information on the formation of white dwarf pulsar binaries. Two systems have massive white dwarf companions (> 0.57 Mo and > 1.2 Mo), while anotherhas a low mass (~0.2 Mo) companion in a 23.3-d orbit, residing the well-known orbital period ``gap''.

研究の動機と目的

• 20 cm波長の感度の高い調査を用いて、中緯度銀河座標（15° < |b| < 5°）における新しいパルサーを検出すること。
• リサイクルドパルサーを同定・特徴づけ、それらの形成および進化を研究すること。
• 特に軌道周期ギャップ内に位置する白色矮星伴星の分布および性質を調査すること。
• 観測データを用いて中質量連星パルサー（IMBP）進化モデルを制約すること。
• 銀河平面およびその周辺におけるリサイクルドパルサーの集計を改善すること。

提案手法

• スウィンバーン望遠鏡を用いて、中緯度銀河座標（15° < |b| < 5°）で20 cm波長の感度の高いパルサー調査を実施した。
• コherentな分散補正とデータのフォールディングを実行し、パルサーからの周期的電波パルスを検出した。
• 高時間分解能処理を用いて、狭いプロファイルを持つパルサーを同定した。そのうち1つは278 ms周期で、全波幅半値幅（FWHM）が2°の非常に狭い平均プロファイルを示した。
• 新規に発見されたパルサーのタイミング解および軌道パラメータを分析し、リサイクルド連星系として分類した。
• 電波干渉計測および単一電波望遠鏡観測を用いて、パルサーエフェメリスの確認および精緻化を実施した。
• 観測された軌道パラメータおよび伴星質量を、連星進化理論モデルと比較した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 中緯度銀河座標におけるリサイクルドパルサーの出現頻度はいかほどか？
• RQ2 リサイクルド連星パルサーにおける白色矮星伴星の質量および軌道周期の分布はどのようなものか？
• RQ3 新規に発見されたリサイクルドパルサーの性質は、連星進化理論予測とどのように比較できるか？
• RQ4 新しい系のうち、いわゆる「軌道周期ギャップ」に位置するものは存在するか？
• RQ5 白色矮星伴星の質量は、リサイクルドパルサーの形成メカニズムについて何を示唆するか？

主な発見

• 調査では約14日間の積分時間のうちに58個の新しいパルサーが発見され、そのうち8個がリサイクルドパルサーであった。
• 1つのパルサーは278 ms周期にもかかわらず、全波幅半値幅がわずか2°の極めて狭い平均プロファイルを示した。
• 新規に発見されたリサイクルドパルサーのうち6つは連星系にあり、白色矮星-パルサー連星系の形成に関する重要なデータを提供している。
• 2つの系には質量が0.57 M☉および1.2 M☉を超える巨大な白色矮星伴星が存在する。
• 1つの系には低質量の白色矮星伴星（~0.2 M☉）が23.3日周期の軌道上にあり、よく知られた軌道周期ギャップ内に位置している。
• これらの発見は、特に質量移動および角運動量損失の観点から、中質量連星パルサー進化モデルを支持および精緻化している。