对致密星系统的多波段观测研究

Mainly based on our analysis of WISE all-sky mid-infrared survey data, we plan to study different properties of compact star systems in our Galaxy. We will search for debris disks around isolated pulsars, aiming to improve our understanding of supernova fallback, evolution of neutron stars with disks, and formation of planetary systems around neutron stars. There are 86 white dwarfs found with excess infrared emission by the WISE survey, and we have proposed and carried out near-infrared observations of them. We plan to first identify the debris disk systems among them, and then conduct observational studies of the debris disks. We will also carry out optical spectroscopy of the white dwarfs with debris disks, studying their possible high-Z rich atmosphere. We will search for and study infrared counterparts to known pulsar wind nebulae, the results of which will allow us to construct their emission properties over multi-wavelength ranges, possibly from X-ray to radio. There are approximate 200 known low-mass X-ray binaries (LMXBs). We will also search for their infrared counterparts, for the purpose of identifying those with jets or circumbinary debris disks. A catalogue that summarizes the infrared properties of all LMXBs will be made, which will greatly help our studies of them.

主要基于我们对美国WISE中红外全天巡天数据的分析结果,我们计划对银河系致密星系统做多方面观测研究。我们将搜寻观测中子星尘埃盘，对超新星回落、中子星演化和多样性、及中子星行星系统形成演化做探索研究。对于被WISE发现的具有超红外的白矮星，我们将观测认证其中尘埃盘系统，对找出的尘埃盘做多波段观测研究，并搜寻研究其可能的行星系统的化学成份。我们还将在红外主要搜寻观测在X射线被观测到的脉冲星星风云，从而提供它们的多波段辐射图像，帮助研究星风的物理性质和演化过程。现今已知有约200颗低质量X射线双星，我们将通过使用WISE数据研究它们的红外辐射性质，认证研究其中的喷流源和尘埃盘源，并最终提供一份它们红外观测特性的完整星表。

致密星系统包括白矮星、中子星、和黑洞，它们也可以以双星系统的形式存在于宇宙中。此项目提出在多波段上观测研究这些致密星。我们探索了白矮星和中子星单星系统的红外辐射特性，具有红外辐射表明了它们由于演化而在周围具有尘埃盘，工作因为对它们的形成和演化过程给出了限制。我们系统地研究了中子星和黑洞双星系统的尘埃盘，工作结果成为国际上考虑X射线双星演化的一项因素。申请使用日本8米Subaru望远镜观测，我们探索了磁星光学辐射在偏振方面的性质，这对限制和理解这类银河系中的强爆发源的辐射机制具有帮助作用。我们还将对致密星工作拓展到伽玛射线能段，主要研究脉冲星与其伴星间的相互作用过程和所产生的辐射特性，取得了显著成果；在一颗毫秒脉冲星双星间发现了明确的星际间辐射；对于两颗被广泛研究的伽玛射线双星，我们研究了它们的伽玛射线辐射特性，结果对它们系统的组成和物理过程具有一定揭示作用。在项目执行期间，我们在SCI期刊上发表了19篇论文，它们均为项目组第一作者论文，表明了我们工作的积极和有效性。培养博士和硕士毕业生各一名，另外支持了2名博士后在项目组工作。