中子星與脈沖星天體物理

目錄
前言
第1章 中子星和脈沖星的介紹 1
1.1 脈沖星的發(fā)現(xiàn) 1
1.2 脈沖星的特性 2
1.3 脈沖星的射電觀測工具 4
1.4 愛因斯坦理論和引力波的驗證 8
第2章 中子星模型和脈沖星的誕生 12
2.1 中子星的理論模型 12
2.2 超新星1054與蟹狀星云脈沖星 13
2.2.1 超新星1054 13
2.2.2 蟹狀星云脈沖星 14
2.3 超新星的爆發(fā)與脈沖星的誕生 15
2.3.1 超新星的爆發(fā) 15
2.3.2 脈沖星的誕生 16
第3章 脈沖星的觀測特征及分類 17
3.1 脈沖星研究的里程碑 17
3.2 脈沖星主要波段的觀測特征 18
3.2.1 射電脈沖星的觀測 18
3.2.2 X射線脈沖星的觀測 20
3.2.3 射線脈沖星的觀測 21
3.3 特殊脈沖星的分類及觀測性質 22
3.3.1 正常脈沖星 22
3.3.2 毫秒脈沖星 23
3.3.3 射線脈沖星 24
3.3.4 磁星 26
3.3.5 中心致密天體 30
3.3.6 旋轉射電暫現(xiàn)源 32
3.3.7 球狀星團脈沖星 34
3.3.8 超新星遺跡脈沖星 35
3.3.9 脈沖星雙星 36？
第4章 脈沖星的物理參數(shù)及其分布 40
4.1 脈沖星的周期和磁場的分布 40
4.1.1 脈沖星的周期測量及分布 40
4.1.2 脈沖星的磁偶極模型及磁場估計 43
4.1.3 脈沖星的磁場分布 45
4.2 脈沖星的周期演化案例 47
4.2.1 磁偶極輻射 47
4.2.2 引力波輻射 48
4.2.3 比較電磁與引力波兩種輻射機制 50
4.3 中子星的質量 52
4.3.1 中子星的星體結構方程 53
4.3.2 射電脈沖雙星的質量測量 57
4.3.3 射電脈沖雙星的質量估算 60
4.3.4 X射線中子星的質量測量 61
4.3.5 X射線中子星系統(tǒng)的質量估算 64
4.4 中子星的半徑 65
第5章 雙星演化與毫秒脈沖星的形成 67
5.1 X射線雙星及射電脈沖星雙星 67
5.1.1 X射線雙星及射電脈沖星雙星簡介 67
5.1.2 愛丁頓光度 68
5.1.3 洛希瓣 71
5.1.4 星風吸積 73
5.1.5 HMXB與LMXB的對比 75
5.1.6 HMXB的產(chǎn)生：密近雙星的質量轉移 77
5.2 雙星中的質量變化對軌道的影響 78
5.2.1 質量守恒轉換 78
5.2.2 質量損失引起的軌道變化 79
5.3 高質量X射線雙星與中子星 79
5.3.1 三種星體的時標簡介 79
5.3.2 恒星演化階段的外層半徑變化及三類密近雙星的演化 80
5.3.3 事件B的大質量密近雙星系統(tǒng)的演化及HMXB的形成 81
5.3.4 HMXB的最終演化：雙中子星或黑洞 82
5.3.5 雙星系統(tǒng)中等演化的區(qū)分 83
5.4 LMXB與毫秒脈沖星 84
5.4.1 共同包層演化 84
5.4.2 部分帶有低質量伴星的大質量雙星形成LMXB演化的例子 85
5.4.3 從LMXB過渡到毫秒脈沖星 86
5.4.4 X射線雙星的形成 86
5.5 中子星磁場的衰減 87
5.5.1 磁場{自旋周期圖中脈沖星雙星的分布 94
5.5.2 脈沖星雙星的不同參數(shù) 95
5.5.3 雙星系統(tǒng)中脈沖星的演化圖像 96
5.6 加速線上方的脈沖星雙星 97
5.6.1 第一組：擁有大質量伴星的脈沖星 99
5.6.2 第二組：脈沖星的伴星是已演化的星體 100
5.7 毫秒脈沖星的B-P特性 101
5.7.1 MSP最小自旋周期與吸積質量的關系 101
5.7.2 形成毫秒脈沖星所需的最小吸積率 103
第6章 吸積中子星 106
6.1 吸積中子星的發(fā)現(xiàn) 106
6.2 X射線觀測衛(wèi)星的歷史 108
6.3 吸積中子星的證認及分布 112
6.4 雙星系統(tǒng)吸積過程的進一步研究 113
6.4.1 星風吸積 113
6.4.2 盤主導吸積 115
6.4.3 高磁化系統(tǒng)的吸積柱 116
6.4.4 低磁系統(tǒng)和吸積毫秒脈沖星 116
6.4.5 吸積中子星的阿爾文半徑、磁球半徑與共轉半徑 117
6.4.6 平衡周期線 118
6.5 吸積中子星的分類 119
6.5.1 低質量X射線雙星 119
6.5.2 中等質量和高質量X射線雙星 122
6.6 吸積中子星的磁場與回旋吸收線 124
6.7 Ⅰ型X射線暴 124
6.8 LMXB時變現(xiàn)象與準周期振蕩 126
第7章 我國脈沖星的射電設備與天眼之問 128
7.1 我國脈沖星的觀測設備 128
7.2 我國的射電望遠鏡及發(fā)展 129
7.3 中國天眼FAST的天問 131
7.3.1 天眼天問之一——宋代的客星“天機” 131
7.3.2 天眼天問之二——“蟹狀星云”的由來 132
7.3.3 天眼天問之三——發(fā)現(xiàn)脈沖星：旋轉中子星 133
7.3.4 天眼天問之四——發(fā)現(xiàn)蟹狀星云脈沖星的意義 134
7.3.5 天眼天問之五——脈沖星名字的由來 134
7.3.6 天眼天問之六——脈沖星轉動為何那么快？ 135
7.3.7 天眼天問之七——客星與脈沖星回答“李約瑟難題” 136
參考文獻 138
附錄 140
后記 142
彩圖