[论文解读] 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 5

一句话总结

本论文报告了在斯温伯恩中纬度脉冲星巡天中发现的八颗回收脉冲星，该巡天在20厘米波长下进行，总积分时间约为14天。巡天共发现58颗新脉冲星，其中回收系统为白矮星-脉冲星双星形成提供了新见解，包括具有大质量（≥0.57 M☉ 和 ≥1.2 M☉）和低质量（~0.2 M☉）伴星的系统，其轨道周期为23.3天，位于轨道周期间隙内。

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''.

研究动机与目标

• 使用灵敏的20厘米波长巡天，在中银道纬度（15° < |b| < 5°）区域探测新脉冲星。
• 识别并表征双星系统中的回收脉冲星，以研究其形成与演化过程。
• 研究脉冲星双星中白矮星伴星的分布与特性，特别是位于轨道周期间隙内的系统。
• 通过观测数据约束中等质量双星脉冲星（IMBP）演化的模型。
• 完善银河平面及其附近回收脉冲星的统计普查。

提出的方法

• 利用斯温伯恩望远镜在中银道纬度（15° < |b| < 5°）区域开展灵敏的20厘米波长脉冲星巡天。
• 对数据进行相干色散延迟校正与折叠处理，以探测脉冲星的周期性射电脉冲。
• 采用高时间分辨率处理方法识别窄脉冲轮廓的脉冲星，包括一颗在278 ms周期下脉冲宽度全宽半高（FWHM）仅为2°的脉冲星。
• 分析新发现脉冲星的计时解和轨道参数，将其分类为回收双星系统。
• 利用射电干涉测量和单镜面观测对脉冲星星历表进行确认与精化。
• 将观测到的轨道参数与伴星质量与双星演化理论模型进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 在中银道纬度区域，回收脉冲星的出现频率是多少？
• RQ2 回收双星脉冲星中白矮星伴星的质量与轨道周期分布如何？
• RQ3 新发现的回收脉冲星的特性与双星演化理论预测相比有何异同？
• RQ4 是否有新系统位于脉冲星双星系统中所谓的“轨道周期间隙”内？
• RQ5 白矮星伴星的质量揭示了回收脉冲星形成机制的哪些信息？

主要发现

• 巡天在约14天的积分时间内发现了58颗新脉冲星，其中包括八颗回收脉冲星。
• 一颗脉冲星展现出极窄的平均脉冲轮廓，其全宽半高（FWHM）仅为2°，尽管其周期为278 ms。
• 新发现的六颗回收脉冲星处于双星系统中，为白矮星-脉冲星双星形成提供了关键数据。
• 两套系统拥有质量超过0.57 M☉ 和 1.2 M☉ 的大质量白矮星伴星。
• 一套系统包含一颗低质量白矮星伴星（~0.2 M☉），其轨道周期为23.3天，位于著名的轨道周期间隙内。
• 研究结果支持并细化了中等质量双星脉冲星演化模型，特别是在质量转移与角动量损失机制方面。