【摘 要】
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脉冲星是快速旋转、拥有强磁场的中子星。每旋转一周会产生一个辐射脉冲。其辐射范围覆盖了从射电到γ全部的电磁波段。虽然早在上个世纪60年代就已经发现了脉冲星,但是关于
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脉冲星是快速旋转、拥有强磁场的中子星。每旋转一周会产生一个辐射脉冲。其辐射范围覆盖了从射电到γ全部的电磁波段。虽然早在上个世纪60年代就已经发现了脉冲星,但是关于脉冲星的辐射机制至今仍然是个谜。一般认为脉冲星的辐射起源于其转动能,这意味着脉冲星如果发生辐射的变化则会相应的伴随其自转的变化。而在实际观测中也确实发现了一些脉冲星的自转与其辐射存在一定的关系,比如自转减慢率和辐射强度同时发生变化。因此可以以此为切入点,通过研究脉冲星的自转及其制动问题去反过来探索脉冲星它的辐射机制问题。星风制动模型考虑脉冲星磁层中的带电粒子在外流和加速过程中会产生辐射并且带走一部分转动能,从而影响脉冲星的自转。因此星风模型可以自然的解释脉冲星的自转问题以及自转和辐射之间的相互关联问题。前人已经运用星风制动模型很好的解释了间歇脉冲星周期性的在射电噪比射电宁静状态下更大的自转减慢率,以及模拟一般脉冲星的自转演化。星风模型依赖于磁层中的加速间隙,此前前人的工作主要是运用了某一种加速间隙或者是同时运用两种加速间隙共存的模型,如真空间隙等。但真实的脉冲星磁层却实际存在了多种加速间隙,如真空间隙、外间隙、环间隙、狭长间隙等。因此,对于脉冲星的制动来说,上面的加速间隙无论是哪一种都有可能参与脉冲星的制动。本文建立了不同于前人的同时考虑了具有不同加速电势的核区和环区的环加速间隙下的星风制动模型,运用于解释间歇脉冲星和蟹状星云脉冲星(Crab脉冲星)的观测。计算结果显示相比于真空加速间隙、外加速间隙等,环加速间隙也同样能够适用于星风制动模型。此外还得到随着脉冲星的自转角速度的增大,环加速间隙的加速效应相比于真空加速间隙的加速效应会急剧的增大。本文的研究结果一方面丰富了星风制动模型,另外一方面由于脉冲星的辐射是在加速间隙中产生的。这预示着对于脉冲星(比如Crab脉冲星)的高能辐射来说,比如X射线、γ射线有可能是产生于脉冲星磁层中的环间隙区域,这为观测提供了参考价值。
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