Радиоизлучение от АХР и XDINS
Приведены данные наблюдений двух аномальных рентгеновский пульсаров (АХР) 1Е2259+586 и 4U 0142+61, а также двух слабых рентгеновских изолированных нейтронных звезд (XDINS) 1RXS J1308+21 и 1RXS J2143+06 на частотах 111, 87, 61 и 42 МГц. Наблюдения выполнены на двух высокочувствительных радиотелескопа...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Радіоастрономічний інститут НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8419 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Радиоизлучение от АХР и XDINS / Д.А. Теплых, В.М. Малофеев, О.И. Малов // Радиофизика и радиоастрономия. — 2008. — Т. 13, № 3. — С. 109-113. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859644743790624768 |
|---|---|
| author | Теплых, Д.А. Малофеев, В.М. Малов, О.И. |
| author_facet | Теплых, Д.А. Малофеев, В.М. Малов, О.И. |
| citation_txt | Радиоизлучение от АХР и XDINS / Д.А. Теплых, В.М. Малофеев, О.И. Малов // Радиофизика и радиоастрономия. — 2008. — Т. 13, № 3. — С. 109-113. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Приведены данные наблюдений двух аномальных рентгеновский пульсаров (АХР) 1Е2259+586 и 4U 0142+61, а также двух слабых рентгеновских изолированных нейтронных звезд (XDINS) 1RXS J1308+21 и 1RXS J2143+06 на частотах 111, 87, 61 и 42 МГц. Наблюдения выполнены на двух высокочувствительных радиотелескопах ПРАО АКЦ ФИАН. Представлены средние профили, даны оценки мер дисперсии и расстояния до этих объектов, приведены плотности потока, периоды, производные периодов и интегральные радиосветимости. Сравнение с рентгеновскими данными показало существенные отличия в длительности среднего импульса и светимости.
Наводяться дані спостережень двох аномальних рентгенівських пульсарів (AXP) 1E2259+586 та 4U 0142+61, а також двох слабких рентгенівських ізольованих нейтронних зірок (XDINS) 1RXS J1308+21 та 1RXS J2143+06 на частотах 111, 87, 61, та 42 МГц. Спостереження виконано на двох високочутливих радіотелескопах ПРАО АКЦ ФІАН. Показано середні профілі, оцінки вимірів дісперсії та відстані до цих об’єктів, наведено густини потоку, періоди, похідні періодів та інтегральні радіосвітимості. Порівняння з рентгенівськими даними показало суттеві відмінності у тривалості середнього імпульса та світимості.
The results of the observations of radio emission from two anomalous X-ray pulsars (AXPs) 1E2259+586 and 4U 0142+61 and X-ray dim isolated neutron stars (XDINS) 1RXS J1308.6+212708 and 1RXS J214303.7+065419 at frequencies 111, 87, 61 and 42 MHz are reported. The observations were carried out on two sensitive transit radio telescopes PRAO ASC LPI. The flux densities, mean pulse profiles, periods and its derivatives, as well as the estimations of the dispersion measures, distances and integrated radio luminosities are shown. Comparison with the X-ray data shows large differences in the mean pulse widths and luminosities.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:25:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
Радиофизика и радиоастрономия, 2008, т. 13, №3, с. S109-S113
© Д. А. Теплых, В. М. Малофеев, О. И. Малов, 2008
Радиоизлучение от АХР и XDINS
Д. А. Теплых, В. М. Малофеев, О. И. Малов
Пущинская радиоастрономическая обсерватория Физического института им. П. Н. Лебедева РАН,
ПРАО АКЦ ФИАН, г.Пущино, Московская обл., 142290, Россия
E-mail: teplykh@prao.ru, malofeev@prao.ru, jedi@prao.ru
Приведены данные наблюдений двух аномальных рентгеновский пульсаров (AXP)
1E2259+586 и 4U 0142+61, а также двух слабых рентгеновских изолированных нейтронных
звезд (XDINS) 1RXS J1308+21 и 1RXS J2143+06 на частотах 111, 87, 61 и 42 МГц. Наблю-
дения выполнены на двух высокочувствительных радиотелескопах ПРАО АКЦ ФИАН.
Представлены средние профили, даны оценки мер дисперсии и расстояния до этих объек-
тов, приведены плотности потока, периоды, производные периодов и интегральные радио-
светимости. Сравнение с рентгеновскими данными показало существенные отличия в дли-
тельности среднего импульса и светимости.
Введение
Аномальные рентгеновские пульсары (АХР) [1] и рентгеновские слабые изолированные
нейтронные звезды (XDINS) – это две группы пульсаров из нескольких, открытых в недавнее
время, которые по своим характеристикам отличаются от совокупности “обычных” рентгенов-
ских и радио пульсаров. Это молодые нейтронные звезды с вращательными периодами в диапа-
зоне 5 12÷ с. и большими значениями производных периодов 11 1310 10− −÷ с/с. АХР и XDINS –
одиночные объекты, большинство из них расположены в плоскости галактики, половина AXP
находятся в остатках вспышек сверхновых. Рентгеновская светимость на несколько порядков
превышает энергию замедления вращения, поэтому встает вопрос об источнике энергии у этих
звезд. Предложено несколько моделей источника энергии для этих объектов, которые сталки-
ваются с теми или иными противоречиями [2]. Самая популярная модель – это модель магнета-
ра [3] (одиночная нейтронная звезда с гигантским магнитным полем, 14 15~ 10 10÷ Гс), но эта
модель запрещает излучение в радиодиапазоне [4]. Однако в 2001 г. были впервые обнаружены
периодические пульсации от AXP 1E2259+586 на частоте 111 МГц [5].
XDINS не связаны с остатками сверхновых, и возможно в этих компактных звездах мы
можем ясно видеть поверхность звезды в рентгеновском диапазоне, без вмешательства маг-
нитосферного излучения [6]. Присутствие линии поглощения в рентгеновских спектрах не-
скольких XDINS [7] дает возможность измерить магнитное поле независимо от измерения
замедления вращения. В данной работе мы представляем результаты наблюдения двух АХР
и двух XDINS на низких частотах.
1. Наблюдения
Наблюдения AXP 1E2259+586 были начаты 7 марта 1999 г. Регулярные наблюдения по
3–15 дней в каждые один–два месяца начались с февраля 2001 г. Наблюдения другого AXP
4U 0142+61 были также начаты в марте 1999 г. Первый XDINS 1RXS J1308+21 наблюдается
Д. А. Теплых, В. М. Малофеев, О. И. Малов
Радиофизика и радиоастрономия, 2008, т. 13, №3 S110
с декабря 2001 г., а второй XDINS 1RXS J2143+06 с октября 2005 г. Большинство наблюде-
ний проведены на высокочувствительном радиотелескопе БСА ФИАН на частоте 111 МГц.
Кроме того, время от времени проводились одновременные наблюдения на втором радиоте-
лескопе – полотне Восток-Запад ДКР-1000 ФИАН, на частотах 87, 61 или 42 МГц. Оба ра-
диотелескопа являются меридианными инструментами, и время наблюдений составляло
примерно 3.3 мин на антенне БСА, а на втором радиотелескопе ДКР-1000 – в три раза боль-
ше для каждого пульсара.
На всех частотах прием проводился с помощью фильтрового анализатора спектра с по-
лосой 20 кГц и числом каналов 64 на частоте 111 МГц и 32 на частотах 87, 61 и 42 МГц.
Интервал считывания информации был, как правило, 25.6 мс или 51.0976 мс, а постоянная
времени приемника – 30 мс или 100 мс. Эти параметры аппаратуры использовались при ре-
жиме интегрирования сигнала по известному из рентгеновских наблюдений периоду. Кроме
того, использовалась программа для независимого
поиска импульсного радиоизлучения [8]. В этом слу-
чае в наблюдениях участвовали 63 канала по 20 кГц
и интервал считывания был выбран равным 21.94 мс.
С целью более увереной регистрации импульса в ре-
жиме интегрального накопления основная часть на-
блюдений была выполнена с двойным периодом по
методике, отработанной при наблюдениях слабых и
миллисекундных пульсаров [9], а также пульсара в Ге-
минге [10]. Часть наблюдений была выполнена с ка-
либровкой по опорным дискретным радиоисточникам с
известной плотностью потока. Подробно методика на-
блюдений и обработки описана в работе [9].
2. Результаты
AXP 1E2259+586. Мы обнаружили слабое импульс-
ное периодическое радиоизлучение от 1E2259+586
[11,12], существенно отличающееся по средней фор-
ме импульса от данных в рентгеновском диапазоне.
Всего обработано более чем 400 дней наблюдений
на 111 МГц, и несколько десятков дней на 87 и
61 МГц. Приблизительно одна треть наблюдений
была зашумлена сильным помехами, и сигнал пуль-
сара не превышал 4σ более чем одну треть дней.
Для улучшения отношения сигнал/шум мы сумми-
ровали данные в различные дни. Так как мы не име-
ли точного тайминга для этого пульсара, то сумми-
ровались дни, когда наблюдения были выполнены с двойным периодом с отношением
сигнал/шум больше чем четыре. В этом случае в суммарном профиле мы должны заме-
тить два импульса, разделенные точно одним периодом пульсара (рис.1, а). Удалось также
Рис. 1. Интегральный профиль АХР
1Е2259+58 на частоте 111МГц получен-
ный путем суммирования 12 дней наблю-
дений и 312 двойных периодов (а) и
свертка с периодом вращения, т. е. сумма
624 периодов, (b); интегральный профиль
на частоте 87 МГц (с)
Радиоизлучение от AXP и XDINS
Радиофизика и радиоастрономия, 2008, т. 13, №3 S111
обнаружить периодическое излучение от этого пульсара на частоте 87 МГц (рис. 1, с).
Средний профиль импульса в радиодиапазоне получился очень узкий со средней продол-
жительностью (120 20) мс,± или 1.7 % от периода (рис. 1, б). В отличие от рентгеновского
диапазона мы также не наблюдаем интерпульс. Была измерена средняя плотность потока,
оказавшаяся равной 35 мЯн, удалось оценить меру дисперсии 3(80 5) пк см−± ⋅ и тем самым
дать первичную оценку расстояния до пульсара (3.6 кпк).
AXP 4U0142+61. Радиоизлучение от AXP
4U0142+61 мы обнаружили совсем недавно на час-
тотах 111 и 40 МГц. В общем, мы имеем более
270 дней наблюдений на 111 МГц и более 20 дней
на 40 МГц за весь наблюдательный интервал (март
1999 г. – апрель 2007 г.). Импульсный сигнал пре-
вышал 4σ только в 19 % (51 день) от всех дней на-
блюдений на 111 МГц. Примерно одна пятая всех
наблюдений была искажена помехами. Как и для
первого пульсара, мы также улучшили отношение
сигнал/шум, суммируя данные в течение различных
дней наблюдений с двойным периодом. В результа-
те сложения получили узкий профиль со средней
продолжительностью (230 30)± мс или 2.6 % пе-
риода (рис. 2, а) (для сравнения, профиль импульса
в рентгеновском диапазоне составляет ~ 35 %).
Форма этого среднего профиля, возможно, состоит
из нескольких компонентов или имеет главный
компонент и подложку. Мы также обнаружили им-
пульсное периодическое радиоизлучение от этого пульсара на частоте 40.96 МГц (рис. 2, б).
Здесь мы видим более широкий средний профиль и возможный слабый интерпульс на поло-
вине периода. Период, его производная, юлианская дата, мера дисперсии, расстояние до
пульсара, средняя плотность потока и интегральная радиосветимость при спектральном ин-
дексе 2.5α = приведены в табл. 1.
Таблица 1. Основные параметры на частоте 111 МГц
Рис. 2. Интегральный профиль АХР 4U
0142+61 на частоте 111 МГц, сумма 898
периодов (а); на частоте 42 МГц, сумма
408 периодов (b)
1E 2259+586 4U 0142+61 1 RXS J130848.6+21 1 RXS J214303.7+06
P, с 6.97894846 (6) 8.68832935(6) 10.31433994(2) 9.43704(2)
p′ ,10–13 с/с 4.87(2) 18.713(4) 129.96(5) –50 (30)
DM, пк·см–3 79 (4) 27(4) 5.7(5) 8(5)
D, кпк 3.6 1.4 0.25 0.4
S, мЯн 35 б = 25 30 б = 20 50 б = 20 60 б = 25
L, ерг/с 283 10 ( 2.5)⋅ α = 271.5 10 ( 2.5)⋅ α = 263 10 ( 2.5)⋅ α = 269 10 ( 2.5)⋅ α =
Д. А. Теплых, В. М. Малофеев, О. И. Малов
Радиофизика и радиоастрономия, 2008, т. 13, №3 S112
XDINS 1RXS J1308+21. Для обнаружения
слабого радиоизлучения от 1RXS J1308+21
на 111, 87, 61 и 42 МГц было получено более
100 пригодных для анализа записей на часто-
те 111 МГц и примерно по 15 записей на час-
тотах 87, 61 и 42 МГц. Мы наблюдаем узкий
импульс на 111 МГц, который имеет про-
должительность (140 20) мс,± или 1.35 %
периода. Рис. 3 показывает средние профили
на 111, 87, 61 и 42 МГц. В дополнение к уз-
кому импульсу этот пульсар показывает ин-
терпульс в фазе ~0.5 периода, который ясно
виден на всех частотах (рис. 3). Все основ-
ные параметры радиоизлучения для этого
пульсара указаны в табл. 1.
XDINS 1RXS J2143+06. Больше 40 хоро-
ших записей 1RXS J2143+06 были получены
за период октябрь 2005 г. – июнь 2006 г. на
частоте 111 МГц. Этот пульсар демонстри-
рует более широкий и более сложный про-
филь, чем первый XDINS J1308+21. Вполне
вероятно, профиль имеет три компонента,
разделенных на 400 мс, и полная ширина
суммарного профиля на 50 % от максимума
интенсивности – приблизительно 1000 мс
(рис. 4). В некоторые дни мы наблюдали ин-
терпульс в фазе 0.5 периода.
Заключение
Обнаружено слабое импульсное радиоиз-
лучение от двух AXP 1E2259+586 и 4U
0142+61 и от двух XDINS 1RXS J1308+21 и
1RXS J2143+06 на четырех низких частотах
на двух радиотелескопах. Параметры пуль-
саров перечислены в табл. 1. Главное разли-
чие между радио и рентгеновским излучени-
ем в том, что суммарный профиль в радио-
диапазоне является существенно более уз-
ким, и радиоизлучение демонстрирует силь-
ные флуктуации. Мы получили независимые
оценки расстояний до пульсаров, которые
находятся в пределах интервалов расстоя-
ний, определенных другими методами. От-
крытие радиоизлучения от AXP и XDINS,
вместе с обнаружением транзиентного силь-
ного радиоизлучения от AXP XTE J1810-197
[13], SGR [14], и нового радиопульсара
(J1847-0130) с большим периодом ( 6.7 c)P =
и производной периода 12( 1.3 10 c/c)P −′ = ⋅
[15] очень схожие с AXP и SGR, дает повод
пересмотреть механизмы радиоизлучения в
Рис. 3. Интегральный профиль XDINS J1308+21 на
частоте 111 МГц, сумма 50 периодов (а); 87 МГц,
сумма 14 периодов (b); 62 МГц, сумма 100 перио-
дов (с); 42 МГц, сумма 206 периодов (d)
Рис. 4. Интегральный профиль XDINS J2143+06 на
частоте 111 МГц, сумма 450 периодов (а); 42 МГц,
сумма 40 периодов, стрелками показаны импульс и
интерпульс (b)
Радиоизлучение от AXP и XDINS
Радиофизика и радиоастрономия, 2008, т. 13, №3 S113
модели магнетара или предполагать другие модели для AXP и SGR без привлечения силь-
ных магнитных полей.
Литература
1. Mereghetti S. & Stella L., The very low mass X-ray binary pulsar: a new class of sources? The Astrophysical
Journal. 1995, 442, L17.
2. Малов И. Ф., Мачабели Г. З., Малофеев В. М. Новая модель “магнетара”. Астрономический журнал.
2003, Т. 80, №3, с. 258-265.
3. Thompson C., Dunckan R. C. The soft gamma repeaters as very strongly magnetized neutron stars. The As-
trophysical Journal. 1996, Vol. 473, pp. 322-342.
4. Baring M. G., Harding A. K. The Astrophysical Journal. 1998, 507, pp. 55-59.
5. Malofeev V. M., & Malov O. I. astro-ph/0106435, 2001.
6. Zane S., Gropper M., Turolla et al. astro-ph/0503239, 2005.
7. Haberl F., Schwope A. D., Hambaryan V. et al., A broad absorption feature in the X-ray spectrum of the iso-
lated neutron star RBS1223. Astronomy & Astrophysics. 2003, Vol. 403, pp. 19-23.
8. Тюльбашев С. А., Малов О. И. Астрон. журн. 2000, Т. 77, c. 737-740.
9. Малофеев В. М., Малов О. И., Щеголева Н. В. Плотности потоков 235 пульсаров на частоте 102.5 МГц.
Астрон. журн. 2000, Т. 77, №7, с. 499-509.
10. Malofeev V. M. and Malov O. I. Nature. 1997, Vol. 389, p.697.
11. Malofeev V. M. and Malov O. I. Conf. on Physics of Neutron Stars. St.-Peterburg, 6-8 June 2001, p. 31.
12. Malofeev V. M. Malov O. I. Teplykh D. A. In IAU Symp. 218: Young neutron stars and their environments.
Ed. F. Camilo and B. M. Gaensler. Ast. Soc. Pac. Conf. Ser. 2004, Vol. 218, pp. 261-264.
13. Camilo F., Ransom S., Halpern J. astro-ph/0605429, 2006.
14. Shitov Yu. P., Pugachev V. D., and Kutuzov S. M. ASP Conf Ser. 2000, Vol. 202, p. 685.
15. McLaughlin M. A., Stairs I. H., Kaspi V. M. et al. ApJ, 2003, Vol. 591, pp. 135-138.
Радіовипромінювання від AXP та XDINS
Д. А. Теплих, В. М. Малофеєв, О. І. Малов
Наводяться дані спостережень двох аномальних рентгенівських пульсарів (AXP)
1E2259+586 та 4U 0142+61, а також двох слабких рентгенівських ізольованих нейтронних зірок
(XDINS) 1RXS J1308+21 та 1RXS J2143+06 на частотах 111, 87, 61, та 42 МГц. Спостереження
виконано на двох високочутливих радіотелескопах ПРАО АКЦ ФІАН. Показано середні
профілі, оцінки вимірів дісперсії та відстані до цих об’єктів, наведено густини потоку, періоди,
похідні періодів та інтегральні радіосвітимості. Порівняння з рентгенівськими даними показало
суттеві відмінності у тривалості середнього імпульса та світимості.
Radio Emission from AXPs and XDINSs
D. A. Teplykh, V. M. Malofeev, and O. I. Malov
The results of the observations of radio emission from two anomalous X-ray pulsars (AXPs)
1E2259+586 and 4U 0142+61 and X-ray dim isolated neutron stars (XDINS) 1RXS J1308.6+212708
and 1RXS J214303.7+065419 at frequencies 111, 87, 61 and 42 MHz are reported. The observations
were carried out on two sensitive transit radio telescopes PRAO ASC LPI. The flux densities, mean
pulse profiles, periods and its derivatives, as well as the estimations of the dispersion measures,
distances and integrated radio luminosities are shown. Comparison with the X-ray data shows large
differences in the mean pulse widths and luminosities.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-8419 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1027-9636 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:25:44Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Радіоастрономічний інститут НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Теплых, Д.А. Малофеев, В.М. Малов, О.И. 2010-05-28T11:55:40Z 2010-05-28T11:55:40Z 2008 Радиоизлучение от АХР и XDINS / Д.А. Теплых, В.М. Малофеев, О.И. Малов // Радиофизика и радиоастрономия. — 2008. — Т. 13, № 3. — С. 109-113. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1027-9636 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8419 Приведены данные наблюдений двух аномальных рентгеновский пульсаров (АХР) 1Е2259+586 и 4U 0142+61, а также двух слабых рентгеновских изолированных нейтронных звезд (XDINS) 1RXS J1308+21 и 1RXS J2143+06 на частотах 111, 87, 61 и 42 МГц. Наблюдения выполнены на двух высокочувствительных радиотелескопах ПРАО АКЦ ФИАН. Представлены средние профили, даны оценки мер дисперсии и расстояния до этих объектов, приведены плотности потока, периоды, производные периодов и интегральные радиосветимости. Сравнение с рентгеновскими данными показало существенные отличия в длительности среднего импульса и светимости. Наводяться дані спостережень двох аномальних рентгенівських пульсарів (AXP) 1E2259+586 та 4U 0142+61, а також двох слабких рентгенівських ізольованих нейтронних зірок (XDINS) 1RXS J1308+21 та 1RXS J2143+06 на частотах 111, 87, 61, та 42 МГц. Спостереження виконано на двох високочутливих радіотелескопах ПРАО АКЦ ФІАН. Показано середні профілі, оцінки вимірів дісперсії та відстані до цих об’єктів, наведено густини потоку, періоди, похідні періодів та інтегральні радіосвітимості. Порівняння з рентгенівськими даними показало суттеві відмінності у тривалості середнього імпульса та світимості. The results of the observations of radio emission from two anomalous X-ray pulsars (AXPs) 1E2259+586 and 4U 0142+61 and X-ray dim isolated neutron stars (XDINS) 1RXS J1308.6+212708 and 1RXS J214303.7+065419 at frequencies 111, 87, 61 and 42 MHz are reported. The observations were carried out on two sensitive transit radio telescopes PRAO ASC LPI. The flux densities, mean pulse profiles, periods and its derivatives, as well as the estimations of the dispersion measures, distances and integrated radio luminosities are shown. Comparison with the X-ray data shows large differences in the mean pulse widths and luminosities. ru Радіоастрономічний інститут НАН України Радиоастрономия Радиоизлучение от АХР и XDINS Радіовипромінювання від AXP та XDINS Radio Emission from AXPs and XDINSs Article published earlier |
| spellingShingle | Радиоизлучение от АХР и XDINS Теплых, Д.А. Малофеев, В.М. Малов, О.И. Радиоастрономия |
| title | Радиоизлучение от АХР и XDINS |
| title_alt | Радіовипромінювання від AXP та XDINS Radio Emission from AXPs and XDINSs |
| title_full | Радиоизлучение от АХР и XDINS |
| title_fullStr | Радиоизлучение от АХР и XDINS |
| title_full_unstemmed | Радиоизлучение от АХР и XDINS |
| title_short | Радиоизлучение от АХР и XDINS |
| title_sort | радиоизлучение от ахр и xdins |
| topic | Радиоастрономия |
| topic_facet | Радиоастрономия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8419 |
| work_keys_str_mv | AT teplyhda radioizlučenieotahrixdins AT malofeevvm radioizlučenieotahrixdins AT malovoi radioizlučenieotahrixdins AT teplyhda radíovipromínûvannâvídaxptaxdins AT malofeevvm radíovipromínûvannâvídaxptaxdins AT malovoi radíovipromínûvannâvídaxptaxdins AT teplyhda radioemissionfromaxpsandxdinss AT malofeevvm radioemissionfromaxpsandxdinss AT malovoi radioemissionfromaxpsandxdinss |