中子星强磁场和磁星超强磁场的物理原因 中子星的初始本底磁场: 通过超新星核心坍缩过程中,由于磁通量守恒: 丌R2B= const B(o)<10 2 gauss B(为中子星的初始本底磁场)。天文观测表明:(除A星以外)上半 主序星表面磁场低于太阳型恒星的表面磁场(它由光球下面有表层对 流区)低于1-10 gauss。通过坍缩难以获得通常中子星101-1013) gauss的磁场强度与磁星(1014-1015)gaus的磁场强度。 问题1)大多数中子星观测到的101-1013高斯的强磁场的物理原因 2)磁星(1014-1015gaus的物理本质? 3)磁星高X-射线光度? 4)磁星的活动性(Fare& Burst? L≈(10-10)erg/sec 难以利用脉冲星自转能的损失率来解释其很高的X-射线光度
中子星强磁场和磁星超强磁场的物理原因 中子星的初始本底磁场: 通过超新星核心坍缩过程中，由于磁通量守恒: 2 R B const = 问题:1)大多数中子星观测到的1011-1013高斯的强磁场的物理原因? 2) 磁星(1014-1015 gauss)的物理本质? 3) 磁星高X-射线光度? 4) 磁星的活动性 (Flare &Burst)? (0) 12 → B Gauss 10 (B(0)为中子星的初始本底磁场)。天文观测表明:（除AP星以外)上半 主序星表面磁场低于太阳型恒星的表面磁场(它由光球下面有表层对 流区),低于1-10 gauss。通过坍缩难以获得通常中子星(1011-1013) gauss的磁场强度与磁星(1014-1015) gauss的磁场强度。 难以利用脉冲星自转能的损失率来解释其很高的X-射线光度。 (10 10 ) /sec 34 36 Lx − erg
年轻脉冲星的 Glitch现象 (非常规则缓慢增长的)脉冲周期(P)突然变短现象 脉冲周期平稳地增长背景上偶然地脉冲周期会突然变短(周期变化 幅度为106-10-10),随后较之前更迅速地变慢,持续直到恢复过去的 周期增长率。这种现象称为 Glitch现象。 迄今(1012)已发现约102个脉冲星出现 Glitch现象(共约315次),至 少有8个脉冲星的Gich幅度超过10×106。 PRSⅤela:36年出现16次 Glitch,13次 Glitch的幅度超过10×106; PSR Crab:38年出现24次 Glitch,幅度0次超过10×106 PSR1737-3022年呈现31次 Glitch,它的幅度2次超过10×106 此外,还发现更多脉冲星呈现微 Glitch现象(周期变短幅度低于1012) v=1/P P △v 10-6-10 glitch ~102-10-3
年轻脉冲星的Glitch现象: (非常规则缓慢增长的)脉冲周期 (P) 突然变短现象 6 10 ~ 10 10 − − − 脉冲周期平稳地增长背景上偶然地脉冲周期会突然变短(周期变化 幅度为10-6 -10-10) ，随后较之前更迅速地变慢，持续直到恢复过去的 周期增长率。这种现象称为Glitch现象。 迄今(1012)已发现约102个脉冲星出现Glitch现象(共约315次),至 少有8个脉冲星的Glitch幅度超过1.0×10-6 。 PRS Vela : 36年出现16次Glitch, 13次Glitch的幅度超过1.0×10-6 ; PSR Crab: 38年出现24次Glitch,幅度0次超过1.0×10-6 ; PSR 1737-30 22年呈现31次Glitch,它的幅度2次超过1.0×10-6 此外，还发现更多脉冲星呈现微Glitch现象(周期变短幅度低于10-12) glitch P t 2 3 ~ 10 10 − − − =1/ P
高速中子星 脉冲星诞生于超新星爆发的中心 ·高速脉冲星 V=800-1000km/s! 前身星(大质量主序星) V≈(20-50)km/s 为什么? 不对称的爆发或发射(辐射或中微子)导独非 常巨大的“kick
高速中子星 • 脉冲星诞生于超新星爆发的中心 • 高速脉冲星 v = 800 – 1000 km/s! 前身星(大质量主序星): v ≈ (20 – 50) km/s • 为什么? • 不对称的爆发或发射(辐射或中微子)导致非 常巨大的 “kick
高速脉冲星的直接观测证据 Guitar psr b2224+65 由于脉冲星相对于 Guitar星云 (超音速)运动 而形成的弓形激浪 v>1000 km/sec (Cordes, Romani and lundgren 1993) Guitar Nebula -copyright I.M. Cordes
高速脉冲星的直接观测证据 由于脉冲星相对于 Guitar星云 (超音速)运动 而形成的弓形激波 V > 1000 km/sec (Cordes, Romani and Lundgren 1993) Guitar Nebula – copyright J.M. Cordes Guitar PSR B2224+65
94颗脉冲(单)星的空间速度 V(km/s) 脉冲星数所占百分比 >100 71 3/4 30 36 38% >500 150 >1000 5 5
94颗脉冲(单)星的空间速度 V (km/s) 脉冲星数 所占百分比 > 100 71 3/4 > 300 36 38% > 500 14 15% > 1000 5 5%