脉冲星在银河系内的分布.ppt

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脉冲星在银河系内的分布

脉冲星在银河系内的分布 国家天文台 王陈 2009年7月23日 摘 要 银河系内的脉冲星分布 观测到的正常脉冲星的分布 观测到的毫秒脉冲星的分布 脉冲星的高速运动 观测到的脉冲星高速运动 不对称超新星爆炸导致脉冲星的高速运动 踢出速度与自转的关系 脉冲星动力学年龄与特征年龄的比较 银河系内脉冲星的内禀分布 脉冲星诞生率、演化和死亡线 光度分布和空间分布 脉冲星高速度对空间分布的影响 银道面附近的脉冲星分布 摘 要 银河系内的脉冲星分布 观测到的正常脉冲星的分布 观测到的毫秒脉冲星的分布 脉冲星的高速运动 观测到的脉冲星高速运动 不对称超新星爆炸导致脉冲星的高速运动 踢出速度与自转的关系 脉冲星动力学年龄与特征年龄的比较 银河系内脉冲星的内禀分布 脉冲星诞生率、演化和死亡线 光度分布和空间分布 脉冲星高速度对空间分布的影响 银道面附近的脉冲星分布 观测到的正常脉冲星分布 现在总共观测到 约1700颗 正常脉冲星(估计银河系中脉冲星总数约为100,000颗) 巡天观测主要是通过射电波段(如 400MHz,1400MHz 等) 观测有很强的选择效应,如: 平方反比率,越远的脉冲星越暗(S=L/d^2) 银河系中心及另外半边(相对太阳)电子柱密度较大,星际色散(DM)和星际散射都很严重。 正常脉冲星的空间分布 正常脉冲星( |b|20°)在银盘上的投影分布 摘 要 银河系内的脉冲星分布 观测到的正常脉冲星的分布 观测到的毫秒脉冲星的分布 脉冲星的高速运动 观测到的脉冲星高速运动 不对称超新星爆炸导致脉冲星的高速运动 踢出速度与自转的关系 脉冲星动力学年龄与特征年龄的比较 银河系内脉冲星的内禀分布 脉冲星诞生率、演化和死亡线 光度分布和空间分布 脉冲星高速度对空间分布的影响 银道面附近的脉冲星分布 毫秒脉冲星(MSP)的分布 扣除球状星团中的 MSP,约有100颗。 周期小,难观测(星际色散、散射影响较大)。D3kpc,或在球状星团中。 大部分在双星系统中,伴星一般质量较小 银盘投影密度28+-12kpc^-2 标高~500pc,与其前身LMXB基本吻合。 L0.3 mJy kpc^2的 MSP 约有 200000 颗。 脉冲星的位置不是一直不变的!! 运动得很快! 摘 要 银河系内的脉冲星分布 观测到的正常脉冲星的分布 观测到的毫秒脉冲星的分布 脉冲星的高速运动 观测到的脉冲星高速运动 不对称超新星爆炸导致脉冲星的高速运动 踢出速度与自转的关系 脉冲星动力学年龄与特征年龄的比较 银河系内脉冲星的内禀分布 脉冲星诞生率、演化和死亡线 光度分布和空间分布 脉冲星高速度对空间分布的影响 银道面附近的脉冲星分布 脉冲星速度及观测分布 可观测量: 自行(PM):脉冲星在天空背景上投影位置的变化(角速度,单位:毫角秒每年,mas/yr) 自行的观测方法: 脉冲星测时(timing)观测可直接得到脉冲星在天空背景上的自行角速度。绝大多数脉冲星的自行都是用这种办法。(PA chapter 5) 干涉阵测量脉冲星的星际闪烁限制其自行速度 (PA chapter 21.8) 直接测量脉冲星位置随时间的变化。 注意:如果知道脉冲星到我们的距离,就可以算出其绝对自行速度Vperp(Km/s) 自行速度Vperp只是天球面上的速度(垂直于视线方向)。 B1508+55 为什么脉冲星速度这么大? 脉冲星前身是OB型星,速度 ~ 30 Km/s 脉冲星速度 100-500Km/s, 个别1000 Km/s 摘 要 银河系内的脉冲星分布 观测到的正常脉冲星的分布 观测到的毫秒脉冲星的分布 脉冲星的高速运动 观测到的脉冲星高速运动 不对称超新星爆炸导致脉冲星的高速运动 踢出速度与自转的关系 脉冲星动力学年龄与特征年龄的比较 银河系内脉冲星的内禀分布 脉冲星诞生率、演化和死亡线 光度分布和空间分布 脉冲星高速度对空间分布的影响 银道面附近的脉冲星分布 脉冲星高速度的起源 可能原因: 双星轨道破裂(超新星爆炸时发生) 一般只能产生不大于100Km/s的速度, 想得到更高的速度要求爆炸前双星距离非常小。 不对称超新星爆炸给予中子星踢出速度 可以达到1000Km/s以上。 不对称超新星爆炸导致脉冲星高速运动 火箭效应 证据:成协的脉冲星/超新星遗迹系统 踢出速度和不对称爆炸的证据 脉冲星双星系统中的观测特性需要踢出速度的存在 PSR J0045-7319双星系统 (pulsar/B-star) PSR B1913+16和PSR J0737-3039 一些双星其系统速度很大,如X-ray双星Circinux X-1(V_sys 500 Km/s),以及PSR J1141-6545 (V_sys ~ 125 Km/s), Be/X-ray双星的高偏

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