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中子星与脉冲星天体物理 张承民等编著 2019年版
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资料介绍
中子星与脉冲星天体物理
作者：张承民等编著
出版时间： 2019年版
内容简介
《中子星与脉冲星天体物理》包括中子星和脉冲星的基础知识，这是伴随空间科学和地面射电望远镜进步的新学科，涉及卫星探测的天体高能现象和能谱与时变的数据分析，还包括中子星/脉冲星的多种现象，诸如高能爆发、X射线、射电辐射、双星系统中吸积加速形成毫秒脉冲星。作者汲取国际新科学成就，将新的科研成果写进《中子星与脉冲星天体物理》。 阅读《中子星与脉冲星天体物理》不需要预先具备天体物理和天文学的特定知识，对于理工科学生，他们只要有兴趣了解天文学和天体物理进展，就完全可以阅读《中子星与脉冲星天体物理》。对于业余和专业的天文观测者来说，《中子星与脉冲星天体物理》是其良师益友，能快速了解脉冲星的基础知识，而不需要投入大量时间去研修现代物理知识。
目录
目录
前言
第1章 中子星和脉冲星的介绍 1
1.1 脉冲星的发现 1
1.2 脉冲星的特性 2
1.3 脉冲星的射电观测工具 4
1.4 爱因斯坦理论和引力波的验证 8
第2章 中子星模型和脉冲星的诞生 12
2.1 中子星的理论模型 12
2.2 超新星1054与蟹状星云脉冲星 13
2.2.1 超新星1054 13
2.2.2 蟹状星云脉冲星 14
2.3 超新星的爆发与脉冲星的诞生 15
2.3.1 超新星的爆发 15
2.3.2 脉冲星的诞生 16
第3章 脉冲星的观测特征及分类 17
3.1 脉冲星研究的里程碑 17
3.2 脉冲星主要波段的观测特征 18
3.2.1 射电脉冲星的观测 18
3.2.2 X射线脉冲星的观测 20
3.2.3 射线脉冲星的观测 21
3.3 特殊脉冲星的分类及观测性质 22
3.3.1 正常脉冲星 22
3.3.2 毫秒脉冲星 23
3.3.3 射线脉冲星 24
3.3.4 磁星 26
3.3.5 中心致密天体 30
3.3.6 旋转射电暂现源 32
3.3.7 球状星团脉冲星 34
3.3.8 超新星遗迹脉冲星 35
3.3.9 脉冲星双星 36？
第4章 脉冲星的物理参数及其分布 40
4.1 脉冲星的周期和磁场的分布 40
4.1.1 脉冲星的周期测量及分布 40
4.1.2 脉冲星的磁偶极模型及磁场估计 43
4.1.3 脉冲星的磁场分布 45
4.2 脉冲星的周期演化案例 47
4.2.1 磁偶极辐射 47
4.2.2 引力波辐射 48
4.2.3 比较电磁与引力波两种辐射机制 50
4.3 中子星的质量 52
4.3.1 中子星的星体结构方程 53
4.3.2 射电脉冲双星的质量测量 57
4.3.3 射电脉冲双星的质量估算 60
4.3.4 X射线中子星的质量测量 61
4.3.5 X射线中子星系统的质量估算 64
4.4 中子星的半径 65
第5章 双星演化与毫秒脉冲星的形成 67
5.1 X射线双星及射电脉冲星双星 67
5.1.1 X射线双星及射电脉冲星双星简介 67
5.1.2 爱丁顿光度 68
5.1.3 洛希瓣 71
5.1.4 星风吸积 73
5.1.5 HMXB与LMXB的对比 75
5.1.6 HMXB的产生：密近双星的质量转移 77
5.2 双星中的质量变化对轨道的影响 78
5.2.1 质量守恒转换 78
5.2.2 质量损失引起的轨道变化 79
5.3 高质量X射线双星与中子星 79
5.3.1 三种星体的时标简介 79
5.3.2 恒星演化阶段的外层半径变化及三类密近双星的演化 80
5.3.3 事件B的大质量密近双星系统的演化及HMXB的形成 81
5.3.4 HMXB的最终演化：双中子星或黑洞 82
5.3.5 双星系统中等演化的区分 83
5.4 LMXB与毫秒脉冲星 84
5.4.1 共同包层演化 84
5.4.2 部分带有低质量伴星的大质量双星形成LMXB演化的例子 85
5.4.3 从LMXB过渡到毫秒脉冲星 86
5.4.4 X射线双星的形成 86
5.5 中子星磁场的衰减 87
5.5.1 磁场{自旋周期图中脉冲星双星的分布 94
5.5.2 脉冲星双星的不同参数 95
5.5.3 双星系统中脉冲星的演化图像 96
5.6 加速线上方的脉冲星双星 97
5.6.1 第一组：拥有大质量伴星的脉冲星 99
5.6.2 第二组：脉冲星的伴星是已演化的星体 100
5.7 毫秒脉冲星的B-P特性 101
5.7.1 MSP最小自旋周期与吸积质量的关系 101
5.7.2 形成毫秒脉冲星所需的最小吸积率 103
第6章 吸积中子星 106
6.1 吸积中子星的发现 106
6.2 X射线观测卫星的历史 108
6.3 吸积中子星的证认及分布 112
6.4 双星系统吸积过程的进一步研究 113
6.4.1 星风吸积 113
6.4.2 盘主导吸积 115
6.4.3 高磁化系统的吸积柱 116
6.4.4 低磁系统和吸积毫秒脉冲星 116
6.4.5 吸积中子星的阿尔文半径、磁球半径与共转半径 117
6.4.6 平衡周期线 118
6.5 吸积中子星的分类 119
6.5.1 低质量X射线双星 119
6.5.2 中等质量和高质量X射线双星 122
6.6 吸积中子星的磁场与回旋吸收线 124
6.7 Ⅰ型X射线暴 124
6.8 LMXB时变现象与准周期振荡 126
第7章 我国脉冲星的射电设备与天眼之问 128
7.1 我国脉冲星的观测设备 128
7.2 我国的射电望远镜及发展 129
7.3 中国天眼FAST的天问 131
7.3.1 天眼天问之一——宋代的客星“天机” 131
7.3.2 天眼天问之二——“蟹状星云”的由来 132
7.3.3 天眼天问之三——发现脉冲星：旋转中子星 133
7.3.4 天眼天问之四——发现蟹状星云脉冲星的意义 134
7.3.5 天眼天问之五——脉冲星名字的由来 134
7.3.6 天眼天问之六——脉冲星转动为何那么快？ 135
7.3.7 天眼天问之七——客星与脉冲星回答“李约瑟难题” 136
参考文献 138
附录 140
后记 142
彩图
作者：张承民等编著
出版时间： 2019年版
内容简介
《中子星与脉冲星天体物理》包括中子星和脉冲星的基础知识，这是伴随空间科学和地面射电望远镜进步的新学科，涉及卫星探测的天体高能现象和能谱与时变的数据分析，还包括中子星/脉冲星的多种现象，诸如高能爆发、X射线、射电辐射、双星系统中吸积加速形成毫秒脉冲星。作者汲取国际新科学成就，将新的科研成果写进《中子星与脉冲星天体物理》。 阅读《中子星与脉冲星天体物理》不需要预先具备天体物理和天文学的特定知识，对于理工科学生，他们只要有兴趣了解天文学和天体物理进展，就完全可以阅读《中子星与脉冲星天体物理》。对于业余和专业的天文观测者来说，《中子星与脉冲星天体物理》是其良师益友，能快速了解脉冲星的基础知识，而不需要投入大量时间去研修现代物理知识。
目录
目录
前言
第1章 中子星和脉冲星的介绍 1
1.1 脉冲星的发现 1
1.2 脉冲星的特性 2
1.3 脉冲星的射电观测工具 4
1.4 爱因斯坦理论和引力波的验证 8
第2章 中子星模型和脉冲星的诞生 12
2.1 中子星的理论模型 12
2.2 超新星1054与蟹状星云脉冲星 13
2.2.1 超新星1054 13
2.2.2 蟹状星云脉冲星 14
2.3 超新星的爆发与脉冲星的诞生 15
2.3.1 超新星的爆发 15
2.3.2 脉冲星的诞生 16
第3章 脉冲星的观测特征及分类 17
3.1 脉冲星研究的里程碑 17
3.2 脉冲星主要波段的观测特征 18
3.2.1 射电脉冲星的观测 18
3.2.2 X射线脉冲星的观测 20
3.2.3 射线脉冲星的观测 21
3.3 特殊脉冲星的分类及观测性质 22
3.3.1 正常脉冲星 22
3.3.2 毫秒脉冲星 23
3.3.3 射线脉冲星 24
3.3.4 磁星 26
3.3.5 中心致密天体 30
3.3.6 旋转射电暂现源 32
3.3.7 球状星团脉冲星 34
3.3.8 超新星遗迹脉冲星 35
3.3.9 脉冲星双星 36？
第4章 脉冲星的物理参数及其分布 40
4.1 脉冲星的周期和磁场的分布 40
4.1.1 脉冲星的周期测量及分布 40
4.1.2 脉冲星的磁偶极模型及磁场估计 43
4.1.3 脉冲星的磁场分布 45
4.2 脉冲星的周期演化案例 47
4.2.1 磁偶极辐射 47
4.2.2 引力波辐射 48
4.2.3 比较电磁与引力波两种辐射机制 50
4.3 中子星的质量 52
4.3.1 中子星的星体结构方程 53
4.3.2 射电脉冲双星的质量测量 57
4.3.3 射电脉冲双星的质量估算 60
4.3.4 X射线中子星的质量测量 61
4.3.5 X射线中子星系统的质量估算 64
4.4 中子星的半径 65
第5章 双星演化与毫秒脉冲星的形成 67
5.1 X射线双星及射电脉冲星双星 67
5.1.1 X射线双星及射电脉冲星双星简介 67
5.1.2 爱丁顿光度 68
5.1.3 洛希瓣 71
5.1.4 星风吸积 73
5.1.5 HMXB与LMXB的对比 75
5.1.6 HMXB的产生：密近双星的质量转移 77
5.2 双星中的质量变化对轨道的影响 78
5.2.1 质量守恒转换 78
5.2.2 质量损失引起的轨道变化 79
5.3 高质量X射线双星与中子星 79
5.3.1 三种星体的时标简介 79
5.3.2 恒星演化阶段的外层半径变化及三类密近双星的演化 80
5.3.3 事件B的大质量密近双星系统的演化及HMXB的形成 81
5.3.4 HMXB的最终演化：双中子星或黑洞 82
5.3.5 双星系统中等演化的区分 83
5.4 LMXB与毫秒脉冲星 84
5.4.1 共同包层演化 84
5.4.2 部分带有低质量伴星的大质量双星形成LMXB演化的例子 85
5.4.3 从LMXB过渡到毫秒脉冲星 86
5.4.4 X射线双星的形成 86
5.5 中子星磁场的衰减 87
5.5.1 磁场{自旋周期图中脉冲星双星的分布 94
5.5.2 脉冲星双星的不同参数 95
5.5.3 双星系统中脉冲星的演化图像 96
5.6 加速线上方的脉冲星双星 97
5.6.1 第一组：拥有大质量伴星的脉冲星 99
5.6.2 第二组：脉冲星的伴星是已演化的星体 100
5.7 毫秒脉冲星的B-P特性 101
5.7.1 MSP最小自旋周期与吸积质量的关系 101
5.7.2 形成毫秒脉冲星所需的最小吸积率 103
第6章 吸积中子星 106
6.1 吸积中子星的发现 106
6.2 X射线观测卫星的历史 108
6.3 吸积中子星的证认及分布 112
6.4 双星系统吸积过程的进一步研究 113
6.4.1 星风吸积 113
6.4.2 盘主导吸积 115
6.4.3 高磁化系统的吸积柱 116
6.4.4 低磁系统和吸积毫秒脉冲星 116
6.4.5 吸积中子星的阿尔文半径、磁球半径与共转半径 117
6.4.6 平衡周期线 118
6.5 吸积中子星的分类 119
6.5.1 低质量X射线双星 119
6.5.2 中等质量和高质量X射线双星 122
6.6 吸积中子星的磁场与回旋吸收线 124
6.7 Ⅰ型X射线暴 124
6.8 LMXB时变现象与准周期振荡 126
第7章 我国脉冲星的射电设备与天眼之问 128
7.1 我国脉冲星的观测设备 128
7.2 我国的射电望远镜及发展 129
7.3 中国天眼FAST的天问 131
7.3.1 天眼天问之一——宋代的客星“天机” 131
7.3.2 天眼天问之二——“蟹状星云”的由来 132
7.3.3 天眼天问之三——发现脉冲星：旋转中子星 133
7.3.4 天眼天问之四——发现蟹状星云脉冲星的意义 134
7.3.5 天眼天问之五——脉冲星名字的由来 134
7.3.6 天眼天问之六——脉冲星转动为何那么快？ 135
7.3.7 天眼天问之七——客星与脉冲星回答“李约瑟难题” 136
参考文献 138
附录 140
后记 142
彩图
