RRAT J1913 1330辐射特性研究.pdf

目录

摘要I

AbstractIII

1绪论1

1.1脉冲星简介1

1.1.1脉冲星的发现2

1.1.2脉冲星的形成3

1.1.3脉冲星的研究意义3

1.2射电脉冲星的基本参数4

1.2.1转动能损率4

1.2.2特征年龄5

1.2.3脉冲星磁场6

1.3脉冲星极冠几何模型及辐射区结构6

1.3.1极冠几何模型6

1.3.2辐射区结构8

2脉冲星的辐射特性11

2.1单脉冲与子脉冲11

2.1.1漂移子脉冲12

2.2微脉冲14

2.3巨脉冲16

2.4模式变换17

2.5零脉冲星与间歇脉冲星18

2.6旋转射电暂现源20

2.7脉冲星的偏振特性23

2.7.1旋转矢量模型25

2.7.2偏振特性26

3RRATJ1913+1330辐射特性的研究29

3.1引言29

3.2数据观测与数据预处理32

3.3暴发率33

3.4暴发态与宁静态35

3.4.1宁静态36

3.4.2暴发态及其偏振研究37

3.5等待时间分析40

3.6单脉冲偏振研究42

3.7子脉冲分析45

3.8分析与讨论46

3.9本章总结50

4总结与展望52

4.1总结52

4.2展望53

参考文献55

致谢66

攻读硕士学位期间主要研究成果67

贵州师范大学学位论文原创性声明68

贵州师范大学学位论文使用授权书68

摘要

本论文主要介绍旋转射电暂现源(RotatingRadioTransient,RRAT)

J1913+1330的单脉冲辐射特性方面的科研工作。旋转射电暂现源是

在2006年通过单脉冲搜寻的方式重新处理Parkes脉冲星巡天数据时

发现的。有研究发现，许多旋转射电暂现源具有与脉冲星相似的辐射

特性，并猜测它们可能是一种极端宁静的脉冲星，可能是脉冲星的一

个子类。脉冲星的单脉冲特性能够揭示其射电辐射过程。深入研究单

脉冲的辐射特性，不仅能加深我们对脉冲星辐射几何模型的理解，也

能揭示其有趣的辐射机制。因此，对脉冲星进行单脉冲研究具有重要

的意义。同样也有必要对旋转射电暂现源进行单脉冲研究。我们利用

世界上最大单口径、最高灵敏度的射电望远镜FAST，对RRAT

J1913+1330进行了深入的单脉冲研究。我们有跨度四个月的三次观

测数据，其中观测数据的频段是1250MHz，一共有观测数据约4.16h。

在这篇文章中我们研究了RRATJ1913+1330的辐射特性。通过

对单脉冲信噪比序列研究发现RRATJ1913+1330辐射单脉冲是聚集

在一些周期内的，并且表现出明显的暴发态和宁静态。我们分析了宁

静态占总的观测时间的平均比例为87.96%，并且在宁静态中没有发

现到明显辐射。同时我们也分析了暴发态的持续时长，最长的暴发态

时长约5.56分钟，而最短约0.58分钟。我们使用信噪比大于6作为

筛选暴发单脉冲的阈值，分别在三次观测数据中我们观测到的脉冲爆

发率分别为134±12hr−1，202±9hr−1和226±15hr−1,平均爆

发率为187±12hr−1。在三次观测数据中我们一共探测到9个暴发

态，并且我们发现9个暴发态之间的脉冲轮廓形状存在差异，为了排

除可能是由于暴发态之间的脉冲数量较少导致不能形成稳定的脉冲

轮廓的原因，我们分析了每个暴发态在1的置信区间，仍然发现暴

发态之间的脉冲轮廓的形状不同。并且，我们还分析了MJD58833的

五次暴发态的偏振特性，发现五次暴发态的偏振位置角有不同，我们

认为可能是RRATJ1913+1330的脉冲星磁层随着时间的演化在不停

的改变。之后，我们对RRATJ1913+1330的单脉冲偏振研究，发现一

些单脉冲的偏振位置角的摆动方向发生了反转，并且发现单脉冲的偏

振度与其法拉第旋转值（RM）没有相关性。通过分析暴发态的能量

分布，发现辐射窗口的相对能量在零的附近存