5月20日,被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)相關研究成果登上《天文和天體物理學研究》封面。國家天文臺研究員韓金林領導的科研團隊利用FAST開展銀道面脈沖星巡天,新發現了201顆脈沖星,其中包括一批最暗弱的脈沖星,挑戰當代銀河系電子分布模型的大色散量脈沖星,40顆毫秒脈沖星,16顆脈沖雙星,一批模式變化和消零脈沖星以及射電暫現源等。
脈沖星是大質量恒星死亡后的殘骸,是宇宙中密度最高、磁場最強、自轉最快、相對論效應顯著的一類天體,被視為研究宇宙極端環境中物理規律的理想實驗室。脈沖星的發現和研究也是國際上大射電望遠鏡關鍵科學目標之一。
作為目前世界上靈敏度最高的射電望遠鏡,FAST配備的19波束L波段接收機,成為世界上最強大的脈沖星搜尋利器。韓金林團隊提出用FAST進行脈沖星快照巡天(GPPS),預期發現1000顆左右的新脈沖星。
2019年,項目團隊完成觀測模式和數據處理試驗,并被FAST科學委員會選定為重大優先觀測項目之一。2020年初,GPPS巡天項目正式開啟觀測。截至2021年3月,GPPS共計觀測了約126平方度的銀道面區域,不到巡天項目總體規劃的5%,但已經取得了豐碩的科學成果。
據介紹,目前已發現新脈沖星201顆,相比之前最靈敏的美國Arecibo望遠鏡PALFA巡天,GPPS巡天靈敏度總體而言要高約1個數量級。
研究人員指出,新發現的脈沖星對當代通用的銀河系電子密度模型提出了挑戰。同時,GPPS巡天早期結果還發現了40顆毫秒脈沖星,可用來探測來自遙遠星系的低頻引力波,建立脈沖星時間和空間基準,是檢驗引力理論的絕佳利器。
此外,GPPS巡天還發現了大約12顆模式變換或消零脈沖星、1顆旋轉射電暫現源以及與超新星遺跡成協的脈沖星。這些特殊脈沖星對研究脈沖星輻射物理有著重要意義。
GPPS巡天團隊還記錄和分析了偏振數據,發表了8顆脈沖星的偏振參數和法拉第旋率。巡天工作的高清靈敏數據改進了64顆已知脈沖星的物理參數。未來,GPPS項目團隊將繼續搜尋整個FAST可見銀道面區域。
標簽: 暗弱脈沖星