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中国天眼FAST发现76颗偶发脉冲星,光芒暗弱

◷ 2025-12-07 02:33:33 #

中国科学院国家天文台网站2日发布消息,近期,“王绶琯巡天突击队”在中国天眼FAST的“银道面脉冲星快照(GPPS)巡天”中获得了重要突破。该队由中国科学院国家天文台的韩金林研究员领导,他们新发现了76颗偶发脉冲星,其中包括一批极其暗弱的脉冲星,这些脉冲星仅在极少数的旋转周期内产生脉冲辐射。国际上将这类脉冲星称为“旋转射电暂现源(RRAT)”。

此外,该研究团队还利用FAST对国际上已知的59颗RRAT进行了高灵敏度的观测,确认这些RRAT实际上就是偶发脉冲星。这一发现对我们更深入地理解偶发脉冲星的特性和行为提供了重要线索。

这一研究成果于10月2日以封面论文的形式发表在中国天文学领域的国际学术期刊《天文和天体物理学研究(RAA)》上,标志着中国科学家在射电天文领域的重要突破。这些发现不仅丰富了我们对宇宙中奇特天体的认知,还为未来的天文研究提供了新的方向和挑战。

新发现的旋转射电暂现源(RRAT)与已知的脉冲星相比,其射电信号流量明显低出一个数量级。

早期发现的旋转射电暂现源(RRAT)显示出了其非凡之处,与绝大多数脉冲星不同,它们不以持续的辐射脉冲为特征,而是在很多周期中偶然发射一次脉冲。因此,它们在常规的脉冲星搜索体系中难以被捕捉到,需要仔细检查高灵敏度望远镜的观测数据,一个脉冲一个脉冲地分析,并发现它们的共同周期。自2006年首次发现RRAT以来,全球各地的射电望远镜已经发现了160多颗RRAT。

根据之前对少数RRAT的研究,天文学家已经认识到这些星体具有独特的特性,估计它们可能占据了脉冲星总数的约5%。

中国国家天文台的科研团队借助自主研发的高效单脉冲搜寻程序,对FAST的银道面脉冲星快照巡天数据进行了系统性的单脉冲搜寻。他们在这项研究中发现了76颗全新的暗弱的旋转射电暂现源(RRAT),并将它们分成了四类:

这些偶发脉冲星,只有通过单脉冲搜寻技术才能被发现,大约占据了FAST巡天总共发现脉冲星数量的12%。与正常脉冲星相比,FAST新发现的偶发脉冲星的辐射流量密度要低一个数量级,其中最低的已经达到了亚微央量级。这项研究为我们理解这些特殊的脉冲星提供了宝贵的信息,也为射电天文学领域的未来研究开辟了新的方向。

为了更深入地了解旋转射电暂现源(RRAT)的物理特性,该研究团队还利用FAST对国际上已知的59颗RRAT进行了观测。他们的研究结果令人惊讶:

令人瞩目的是,由于FAST的高灵敏度观测,这59颗RRAT中没有一颗表现出标准RRAT的特征。此外,中国天眼还检测到了这些偶发脉冲的偏振信号,发现它们的偏振位置角遵循了平均脉冲轮廓的偏振位置角曲线,这表明RRAT的偶发强脉冲和正常辐射的极弱脉冲可能来自中子星磁层的同一区域。这一发现有望为我们解开RRAT的谜团提供新的线索和理解。

这项研究对于深入理解银河系中恒星死亡后形成的致密残骸以及它们的辐射特性具有至关重要的意义。高灵敏度的观测是揭示这些天体的物理特性和行为的关键。通过对旋转射电暂现源(RRAT)的研究,我们有望更深入地探索宇宙中这一类特殊天体的奥秘,为我们对恒星演化和宇宙结构的认知提供新的突破口。

中国天眼新发现的偶发脉冲星(图中展示了其中3个例子)。从左到右分别为:

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