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Cam é ras : 2 x MOS (0.1-12.0 keV) 1 x PN (0.1-15.0 keV) 2 x RGS (0.33-2.5 keV)

Cam é ras : 2 x MOS (0.1-12.0 keV) 1 x PN (0.1-15.0 keV) 2 x RGS (0.33-2.5 keV) 1 x OM (optique/UV). XMM-Newton. Modèles. e.g. Zhang & Cheng (2003) : Émission X/  : ? ?

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Cam é ras : 2 x MOS (0.1-12.0 keV) 1 x PN (0.1-15.0 keV) 2 x RGS (0.33-2.5 keV)

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Presentation Transcript

  1. Caméras : 2 x MOS (0.1-12.0 keV) 1 x PN (0.1-15.0 keV) 2 x RGS (0.33-2.5 keV) 1 x OM (optique/UV) XMM-Newton

  2. Modèles e.g. Zhang & Cheng (2003) : Émission X/ : ? ? 2 composants thermiques – chauffage/radiation des calottes polaires une loi de puissance – radiation synchrotron des e± Outer gap Radiation aux très hautes énergies Pics larges/étroits séparés par 180° Calotte polaire Pic(s) large(s) en X et radio Pics simultanés en X et 

  3. Décroissance du champ magnétique Ecrantage du champ magnétique par accrétion (Romani 1990) - peut être détecté par une augmentation de la masse de l’étoile à neutrons (PSR B1913+16, M1=1.4411(7) M2=1.3874(7)) Changement de la configuration du champ magnétique (Ruderman 1991) - indique un champ magnétique aligné ou orthogonal à l’axe de rotation champ magnétique aligné champ magnétique orthogonal

  4.  champ magnétique orthogonal champ magnétique aligné B0, P0 B1, P1 Nv = 2mEN h = 2.104 P B1  (P1/P0)0.5

  5. Evidence d’un champ magnétique aligné ou orthogonal : 2 pics séparés par 180°  champ orthogonal Polarisation observée dans les deux pics de PSR 1937+21 Un pic large dans la courbe de lumière de PSR J0437-4715

  6. Radio Distance > 5.7 kpc Excentricité < 2x10-5 Porb=2 jours Naine blanche ~0.2 Msolaire Etoile à neutrons Ppulsation=2.3 ms PSR J0218+4232 X  Pulsations simultanées en X et  peuvent indiquer une émission de la calotte polaire (Rudak & Dyks, 1999) Kuiper et al. (2002)

  7. De Stairs et al. 1999 Aligné ? Navarro et al., 1995 Stairs et al., 1999 PSR J0218+4232 MOS 1 (20.5 ksecs) (Webb, Olive, Barret, 2004)

  8. L’émission X : Calotte polaire chauffée Radiation des paires e± créés dans le champ magnétique de la magnétosphère Emission thermique dûe au chauffage de la calotte polaire par les particules accélérées dans le gap externe ou la région au dessus la calotte polaire (Webb, Olive & Barret, 2004)

  9. Rayon et température de l’émission de la calotte polaire déterminés à partir des observations : T=2.90±0.70x106 K R=0.37±0.33 km Surface (Acp) attendue avec un dipôle central conventionnel : Acp=R3/c  un rayon de 3 km Surface (Acp) attendu avec un dipôle aligné : Acp=R2/c  un rayon de 300 m • = 2/période R = rayon du pulsar c = vitesse de la lumière • = épaisseur de la croûte Aligné ? (Webb et al., 2005)

  10. PSR J0751+1807 Distance ~ 2 kpc Excentricité = 0.0000567 Porb=6.3 heures Naine blanche 0.12-0.6 Msolaire Etoile à neutrons Ppulsation=3.48 ms Détecté en radio et en X Pulsation en radio L0.1-2.4keV = 4.7x1031 erg s-1 (Becker et al. 1996) Pas de spectre/courbe de lumière en X

  11. De Kramer et al. 1998 PSR J0751+1807 MOS1 (30 ksecs) Aligné ? (Webb et al., 2004)

  12. NH=4x1020 cm-2, =1.59±0.2, 2 = 1.33 (14 dof), • L’émission produite • dans la • magnétosphère ? • Un ajustement • avec un corp noir : • KT=0.32±0.04 keV • 2 = 2.21 (14 dof) • R = 380-137+196 m (3) Rayon avec dipôle standard = 2.2 km Rayon avec dipôle aligné = 245 m (Webb et al., 2004)

  13. PSR J1012+5307 Distance ~ 0.52 kpc Excentricité < 1.3x10-6 Porb=14.5 heures Naine blanche 0.16±0.02 Msolaire Etoile à neutrons Ppulsation=5.25 ms Détecté en radio et en X Pulsation en radio L0.1-2.4keV = 2.5x1030 erg s-1 (Halpern 1996) Pas de spectre/courbe de lumière en X

  14. PSR J1012+5307 Orthogonal ? (Webb et al., 2004)

  15. Émission non-thermique/thermique ? Ajustement avec une loi de puissance : =1.78±0.36 2 = 1.27 (9 dof) Ajustement avec un corp noir : KT=0.26±0.04 keV 2 = 1.37 (9 dof) (Webb et al., 2004)

  16. Rayon de l’émission = 0.05+0.01-0.02 km Rayon avec dipôle standard = 2.0 km Rayon avec dipôle aligné = 200 m Séparation des deux pics = 180° Deux pics étroits (X et radio) Dipôle orthogonal ? Vérification de la polarisation avec les observations radio.

  17. Conclusions et perspectives • Mise en évidence d’une calotte polaire (PSR J0218+4232) • Mise en évidence des spectres et courbes de lumière X • de PSR J0751+1807 et de PSR J1012+5307 • Mise en évidence d’un champ magnétique aligné pour • deux des pulsars milliseconde, qui soutient la théorie de • changement de la configuration du champ magnétique • Besoin d’observations radio (polarimétriques) • Beaucoup de nouveaux pulsars milliseconde découverts • dernièrement en radio observations de deux • nouveaux pulsars milliseconde : J1909-3714 et • J1911-1114 avec XMM-Newton acceptées

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