“中国天眼”新发现76颗偶发脉冲星 包括已知脉冲星中最暗弱天体

本文转自：中国新闻网

中新网北京10月2日电 (记者 孙自法)中国科学院国家天文台10月2日向媒体发布消息说，利用被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)，该台韩金林研究员领导的“王绶琯巡天突击队”最近在“银道面脉冲星快照巡天”中新发现76颗偶发脉冲星，当中包括目前人类已知脉冲星中最暗弱的一批天体。

“中国天眼”新发现的和已知旋转射电暂现源RRAT与普通脉冲星相比，流量低约一个量级。中国科学院国家天文台 供图

这批暗弱天体仅在少数旋转周期中偶然辐射脉冲，国际上称为“旋转射电暂现源”(RRAT)。“王绶琯巡天突击队”还利用“中国天眼”对国际上已知的59颗RRAT进行高灵敏度观测，确认RRAT就是偶发脉冲星。

“中国天眼”这项新发现及相关研究成果论文，10月2日以封面论文形式在中国天文学国际学术期刊《天文和天体物理学研究》(RAA)上发表。论文通讯作者韩金林研究员表示，本研究对于理解银河系中恒星死亡后的致密残骸及其辐射特征具有重要意义，而高灵敏度的观测是揭示这类天体物理特征的关键。

中国天文学国际学术期刊《天文和天体物理学研究》(RAA)以封面论文发表“中国天眼”新发现的研究成果。中国科学院国家天文台 供图

韩金林介绍说，早先发现的RRAT显得非常特殊，不像大多数脉冲星那样持续辐射脉冲，一般都是很多周期偶然发射一个脉冲，因此很难在正常的脉冲星搜寻体系里捕捉到，需要从高灵敏度望远镜观测数据中进行一个脉冲一个脉冲的检测，检测到几个脉冲之后挖掘出公共周期。自2006年发现首个RRAT至今，全世界各地的射电望远镜总共已发现160余颗RRAT。根据之前少数RRAT的研究，天文学家意识到它们应该是具有特殊性质的脉冲星，大约占脉冲星总数的5%。

中国科学院国家天文台科研团队利用自主开发的高效单脉冲搜寻程序，从“中国天眼”银道面脉冲星快照巡天的数据系统性搜寻单脉冲，此次发现76颗新的暗弱的RRAT，并将它们分为四类：一是26颗尚未发现自转周期的射电瞬变源；二是16颗已确定周期的标准RRAT；三是10颗长期沉默但短时间发射周期信号的极端消零脉冲星；四是24颗偶发强脉冲的极暗弱脉冲星。

“中国天眼”新发现的偶发脉冲星。左：经典RRAT；中：极端消零脉冲星；右：偶发强脉冲的暗弱脉冲星。中国科学院国家天文台 供图

韩金林表示，由单脉冲搜寻技术才能发现的偶发脉冲星大约占“中国天眼”巡天发现脉冲星总数的12%，这说明银河系中这类偶发脉冲星比原先人们知道的多一倍以上。为深入理解RRAT的物理性质，该团队还利用“中国天眼”对59颗国际上通报的已知RRAT进行观测，结果发现：25颗RRAT在“中国天眼”观测数据里表现为普通脉冲星；5颗是极端消零脉冲星；13颗为偶发强脉冲的暗弱脉冲星；5颗在“中国天眼”有限观测时间内也仅仅检测到几个脉冲；另外11颗可能当时处于熄灭状态使得“中国天眼”没有检测到信号。

他指出，根据“中国天眼”的高灵敏度观测，这59个RRAT没有一颗表现为典型RRAT的特征。同时，“中国天眼”还探测了这些偶发脉冲的偏振信号，发现其偏振位置角遵循平均脉冲轮廓的偏振位置角曲线，这表明RRAT的偶发强脉冲与正常辐射的极弱脉冲都来自中子星磁层同一辐射区域。