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脉冲星高速旋转的中子星,其极端的物理条件如高密度、高温度、高磁场、高速旋转等可以帮助我们了解致密星体的物理构成。脉冲双星系统的精确的到达时间测量,可以使我们检验广义相对论和其它引力理论给出的不同预言。本论文围绕脉冲双星系统中脉冲星制动指数的异常展开。观测数据显示了脉冲双星系统的制动指数远大于单个脉冲星的指制动数。我们认为脉冲双星系统中多普勒残余引起的时间残差可以影响脉冲双星的频率一阶导数和二阶导数从而使得脉冲双星的制动指数远大于3。该研究在脉冲星的理论和应用研究方面具有重要意义。理解脉冲星的自转减慢机制,可以使我们更加了解脉冲星到达时间残差的起因。从而为利用脉冲星到达时间检验广义相对论性预言的引力波、以及脉冲星导航等创造更加好的条件。论文分为六章。 第一章综述了脉冲星及研究的基本问题,内容包括脉冲星的内部结构,物态方程,质量半径关系。介绍了典型的脉冲星辐射区。 第二章对脉冲星制动指数进行介绍,对脉冲星的能量来源,自转减慢进行探讨。按经典的磁偶极辐射模型,脉冲星的制动指数应该等于3。然而根据脉冲双星的自转频率和自转频率的一阶导数和二阶导数,得出的制动指数往往远大于3。 第三章介绍脉冲双星系统到达时间测量模型,对脉冲星到达时间处理软件Tempo2进行介绍。观测者接收到的脉冲星信号往往存在时间残差。 第四章研究21颗脉冲双星系统的制动指数。通过引入脉冲星在轨道运动中的多普勒残余效应对自转频率一阶导数的贡献,使得自转频率的一阶导数减小,进而使得这些脉冲双星的制动指数大幅度减小。结果21颗脉冲双星中的绝大部分脉冲星的制动指数从十的四、五次方等降到了3左右。并结合轨道-自旋耦合模型和伴星引起的测地进动轨道进动模型,对剩余的修正后的脉冲星制动指数进一步分析。 第五章是将多普勒残余效应移植到脉冲双星到达时间处理软件Tempo2。在多普勒效应引起的自转频率一阶导数的变化导致的时间残差不被忽略的情况下,所得到的时间残差和不考虑脉冲双星系统中多普勒残余效应得到的时间残差进行比较,在两颗脉冲星的到达时间残差降低或者不变的情况下,使脉冲星制动指数降到正常值。 第六章是总结和展望。此部分总结了脉冲双星系统中多普勒残余效应对脉冲双星到达时间的影响,解释了21颗脉冲双星制动指数异常的问题。并对两颗有到达时间观测数据的脉冲双星在Tempo2里实现了使制动指数降到了正常。