“中国天眼”发现一批暗弱脉冲星

仙仙

5月20日，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）相关研究成果登上《天文和天体物理学研究》封面。国家天文台研究员韩金林领导的科研团队利用FAST开展银道面脉冲星巡天，新发现了201颗脉冲星，其中包括一批最暗弱的脉冲星，挑战当代银河系电子分布模型的大色散量脉冲星，40颗毫秒脉冲星，16颗脉冲双星，一批模式变化和消零脉冲星以及射电暂现源等。


脉冲星是大质量恒星死亡后的残骸，是宇宙中密度最高、磁场最强、自转最快、相对论效应显著的一类天体，被视为研究宇宙极端环境中物理规律的理想实验室。脉冲星的发现和研究也是国际上大射电望远镜的关键科学目标之一。


作为目前世界上灵敏度最高的射电望远镜，FAST配备的19波束L波段接收机，成为世界上最强大的脉冲星搜寻利器。韩金林团队提出用FAST进行脉冲星快照巡天（GPPS），预期发现1000颗左右的新脉冲星。


2019年，项目团队完成观测模式和数据处理试验，并被FAST科学委员会选定为重大优先观测项目之一。2020年初，GPPS巡天项目正式开启观测。截至2021年3月，GPPS共计观测了约126平方度的银道面区域，不到巡天项目总体规划的5%，但已经取得了丰硕的科学成果。


据介绍，目前已发现新脉冲星201颗，相比之前美国利用Arecibo望远镜进行的PALFA巡天，GPPS灵敏度总体而言要高约1个数量级。


研究人员指出，新发现的脉冲星对当代通用的银河系电子密度模型提出了挑战。同时，GPPS早期结果还发现了40颗毫秒脉冲星，可用来探测来自遥远星系的低频引力波，建立脉冲星时间和空间基准，是检验引力理论的绝佳利器。


此外，GPPS还发现了大约12颗模式变换或消零脉冲星、1颗旋转射电暂现源以及与超新星遗迹成协的脉冲星。这些特殊脉冲星对研究脉冲星辐射物理有着重要意义。


GPPS团队还记录和分析了偏振数据，发表了8颗脉冲星的偏振参数和法拉第旋率。巡天工作的高清灵敏数据改进了64颗已知脉冲星的物理参数。未来，GPPS项目团队将继续搜寻整个FAST可见银道面区域。（记者甘晓）