对银河系内中子星系统的高能伽玛射线观测研究

This project will investigate the high energy emission of the neutron star systems in the Galaxy with observations of the large area telescope (LAT) onboard the Fermi gamma-ray space telescope. Pulsars are the most possible gamma-ray neutron star systems in the Galaxy. We will search gamma-ray emission from one particular type of pulsars - magnetars during some specific time periods, and with the LAT observations we will confine the possible high energy emission mechanism for magnetars. We will also search for new gamma-ray pulsars among low-latitude Fermi unassociated sources to provide more samples for the investigations related to pulsars. In addition, pulsar wind nebulae and supernova remnants are important gamma-ray sources in the Galaxy and all related to neutron stars, we will search for new gamma-ray pulsar wind nebulae and supernova remnants, and discuss their emission models with the broad-band spectral energy distributions.

本项目主要基于费米伽玛射线望远镜上搭载的大视场望远镜的观测数据，研究银河系内中子星系统的高能辐射。脉冲星是银河系内最可能的伽玛射线中子星系统，我们将搜索其中特殊的一类－强磁星在某些特定时段内的伽玛射线辐射，并利用搜索结果限制强磁星可能的辐射机制。我们还将在费米望远镜探测到但未知类型的低银纬源中搜索新的伽玛射线脉冲星，为研究脉冲星相关问题提供更多的样本。另外，脉冲星星风云和超新星遗迹也是银河系内重要的伽玛射线源，它们都是中子星相关天体，我们将搜索新的伽玛射线脉冲星星风云和超新星遗迹，并利用它们的宽波段能谱分布讨论其辐射模型。

NASA在2008年发射的费米伽玛射线空间望远镜极大的丰富了我们对宇宙中伽玛射线辐射源的了解。在银河系内，最主要的伽玛射线源是各类中子星相关天体，包括脉冲星、脉冲星星风云和超新星遗迹、伽玛射线双星等。通过本项目资助，我们利用费米望远镜上面搭载的大视场望远镜的观测数据，对以上各类源进行了伽玛射线观测研究工作。对于脉冲星，我们发现强磁星应该具有较低的伽玛射线流量，费米望远镜的探测灵敏度目前还不足以探测到来自于这类源的辐射；费米星表中存在大量的未认证源，我们通过分析它们的伽玛射线辐射特征发现了数十个伽玛射线脉冲星候选体，为发现新的伽玛射线脉冲星提供了很好的目标源；利用费米望远镜对毫秒脉冲星的观测结果我们产生了毫秒脉冲星的伽玛射线特征能谱，这将帮助区分费米未认证源的类别；我们还发现了星蚀毫秒脉冲星双星来自于双星间相互作用的伽玛射线辐射信号；对于脉冲星星风云和超新星遗迹，我们探测到了SN1006的伽玛射线辐射，并和其它能段观测结果结合探讨了相关辐射机制；我们还对伽玛射线双星进行了观测，研究了它们在不同轨道/超轨道区间内的伽玛射线辐射行为。本项目工作涉及到了银河系内最主要的各类高能辐射源，全面研究了它们的高能辐射行为，这对揭示河内致密星的伽玛射线辐射机制、从而探索银河系内高能粒子起源有着重要的作用。