探索｜接連發現蜘蛛脈衝星，FAST最新成果填補空白

2023-04-01 01:48:35 1

當《科技日報》記者何星輝

繼FAST首次發現雙星脈衝星「黑寡婦」及其首次脈衝星計時觀測後，幾天前，中國科學院國家天文臺收到好消息，FAST首次在球狀星團M92中探測到「紅蜘蛛」雙星脈衝星。這是FAST正式運行後向公眾發布的最新觀察結果。

球狀星團分布在銀河系的銀暈上，其演化歷史高達100億年。這使得其中發現的絕大多數脈衝星也是非常古老的毫秒脈衝星。銀河系中有100多個球狀星團。這些球狀星團具有不同的恆星密度、年齡和其他特徵。每個球狀星團中發現的脈衝星數量也非常不同。

迄今為止，在30個球狀星團中發現了157顆脈衝星。球狀星團由大量受重力束縛的恆星組成，被認為是射電脈衝星，尤其是毫秒脈衝星的「生產工廠」。球狀星團中心的緻密恆星環境有利於高速旋轉脈衝星的誕生，如可能的亞毫秒級脈衝星和未被發現的黑洞等奇怪系統。這些自然實驗室為研究廣義相對論和超高密度條件下的物質狀態提供了一個極端的環境。

天文學家稱兩顆非常接近的恆星為「雙星」在脈衝星領域，「雙星」通常是指在空的位置上彼此靠近的恆星，它們之間有物理聯繫，可以圍繞彼此旋轉。在20世紀80年代，天文學家首次發現了帶有日食現象的毫秒脈衝星雙星系統。在這個雙星系統中，主星是毫秒脈衝星，伴星的物質被主星的恆星風(類似於太陽風)加熱並帶走一部分。其中，「黑寡婦」和「紅背蜘蛛」有不同的伴星，但它們都伴隨著日食現象，並傾向於吃掉它們的伴侶。這兩種類型的脈衝星統稱為蜘蛛脈衝星。

不久前，中國科學院國家天文臺博士研究生王林和研究員彭波，與曼徹斯特大學的班傑明·斯塔珀斯教授等一起，用快速望遠鏡對火星球狀星團(M13)進行了脈衝星觀測研究，在雙星系統中發現了毫秒脈衝星PSR 1641+3627 F(M13F)。與此同時，星團中的另一顆脈衝星M13E被認證為食雙星「黑寡婦」，並獲得了現有脈衝星M13的最佳國際計時結果。這是FAST首次對球狀星團進行高靈敏度的脈衝星搜索和定時觀測。它填補了球狀星團M13中脈衝星的性質和分布的空白，被認為是一項階段性的成就。

中國科學院國家天文臺最近宣布，天文學家利用快中子在球狀星團M92中發現了一個特殊的脈衝星雙星系統，稱為「紅蜘蛛」。天文學家可以利用脈衝星來研究球狀星團M92的演化，並向「紅蜘蛛」系統添加新的樣本。然而，目前在這個脈衝星雙星系統中仍有一些問題需要探索。隨著觀測的深入和FAST的高靈敏度，將來可能會發現更多特殊的脈衝星和脈衝星，如「紅蜘蛛」系統。

來源:《科技日報》文章中的圖片是作者提供的。

編輯:樊棋