中國“天眼”首次發現脈衝雙星系統
2020年03月27日21:53

原標題:中國“天眼”首次發現脈衝雙星系統

中新社北京3月27日電 (記者 孫自法)記者27日從中國科學院國家天文台獲悉,經過近兩年觀測研究,天文學家通過俗稱中國“天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST),在武仙座球狀星團(M13)中發現一個脈衝雙星系統,並通過脈衝星計時觀測證認該雙星系統由一顆脈衝星與一顆白矮星組成。

  這是FAST發現的第一個脈衝雙星系統,也是FAST首次發佈脈衝星計時觀測研究結果。該項重要天文觀測研究由中科院國家天文台博士研究生王琳、彭勃研究員聯合曼徹斯特大學本傑明·斯戴佩(Benjamin W.Stappers)教授等共同完成,其成果論文已獲最新一期美國天體物理學報(ApJ)發表。

  中科院國家天文台介紹說,從2017年12月至2019年9月,王琳等科研人員先後使用FAST超寬帶接收機觀測1次、多波束接收機觀測24次,累計時間約31小時。在M13中發現一顆處於雙星系統中的毫秒脈衝星M13F,並認證該星團中另一脈衝星M13E為掩食雙星,還首次測量出M13中包括M13F在內4個脈衝雙星系統的軌道橢率,同時獲得M13現有脈衝星的國際最好計時結果。這是FAST對球狀星團首次高靈敏度脈衝星搜尋與計時觀測成果,既顯示出FAST探測闇弱脈衝星的能力,也填補了對球狀星團M13中脈衝星性質及分佈研究的空白。

  科研人員表示,M13F這顆脈衝星有兩個特點:首先它是一顆毫秒脈衝星,自轉週期為3毫秒,也是M13中自轉第二快脈衝星;其次它處於雙星系統中,與一顆質量下限約0.13倍太陽質量的白矮星互相繞轉,構成一個雙星系統,公轉週期為1.4天。這兩個特點很大程度得益於球狀星團獨特的環境,未來需要FAST對M13繼續進行長期計時觀測,以揭示低密度球狀星團中脈衝星的演化過程。

  此次發現首個脈衝雙星系統,證明FAST不僅有能力尋找到未知的脈衝雙星,還能做出比其他望遠鏡更好的觀測。研究團隊未來還將繼續利用FAST做更多的關於球狀星團脈衝星的研究,最期待發現目前尚未發現的脈衝星-黑洞雙星等更極端的雙星系統。

  球狀星團由大量被引力束縛的恒星組成,大部分存在於銀暈,被認為是射電脈衝星尤其是毫秒脈衝星“生產工廠”。目前,天文學家在約30個球狀星團中已發現157顆脈衝星,超過90%是毫秒脈衝星,近60%處於雙星系統中,這個比例遠遠高於銀盤中的脈衝星。FAST此次發現M13F脈衝星,有望進一步豐富球狀星團脈衝星樣本,推進緻密天體演化研究。

  2020年1月,FAST順利通過國家驗收投入開放運行,截至目前已發現並認證被稱為“宇宙燈塔”的脈衝星達到114顆。同時,FAST正陸續啟動脈衝星測時陣列、漂移掃瞄多科學目標巡天等科學觀測項目,進入科學產出階段。(完)

【編輯:房家梁】

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