Eine neue Bestimmung der Spektren und der Lichtfunktion von Gamma-Ray-Millisekunden-Pulsaren

In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Gamma-Strahlung, die von Millisekunden-Pulsaren und Kugelsternhaufen beobachtet wird. Basierend auf 5,6 Jahren Daten vom Fermi Gamma-Ray Space Telescope berichten wir über Gamma-Spektren für 61 Millisekunden-Pulsare und stellen fest, dass die meisten gut durch ein Potenzgesetz mit einem exponentiellen Abfall beschrieben werden, was zu einem spektralen Maximum nahe ~1-2 GeV (in E² dN/dE-Einheiten) führt. Darüber hinaus zeigen die meisten Kugelsternhaufen eine ähnliche spektrale Form, jedoch identifizieren wir einige mit signifikant weicheren Spektren. Wir bestimmen auch die Gamma-Strahlen-Lichtfunktion von Millisekunden-Pulsaren unter Verwendung der Population, die im nahegelegenen Bereich der Milchstraße und innerhalb des Kugelsternhaufens 47 Tucanae gefunden wurde. Wir finden, dass die beobachtete Gamma-Strahlung von Kugelsternhaufen von einer relativ kleinen Anzahl heller Millisekunden-Pulsare dominiert wird und dass lichtschwache Pulsare nur einen kleinen Teil des Gesamtfluxes ausmachen. Unsere Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass die Gamma-Strahlung von Millisekunden-Pulsaren isotroper und weniger stark gebündelt ist als die Emission in Röntgenwellenlängen. Darüber hinaus bietet die beobachtete Verteilung der scheinbaren Gamma-Strahlen-Effizienzen Unterstützung für die Slot-Gap- oder die Outer-Gap-Modelle gegenüber denen, in denen die Gamma-Strahlung aus Regionen nahe den magnetischen Polen des Neutronensterns (Polar-Cap-Modelle) stammt.