記者27日從中國科學院國家天文臺獲悉,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)中發現一個脈沖雙星系統,并通過脈沖星計時觀測證認該雙星..." />
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中國“天眼”首次發現脈沖雙星系統
2020-03-28 07:03
來源:中國新聞網
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  記者27日從中國科學院國家天文臺獲悉,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)中發現一個脈沖雙星系統,并通過脈沖星計時觀測證認該雙星系統由一顆脈沖星與一顆白矮星組成。

  這是FAST發現的第一個脈沖雙星系統,也是FAST首次發布脈沖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臺博士研究生王琳、彭勃研究員聯合曼徹斯特大學本杰明·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。

  中科院國家天文臺介紹說,從2017年12月至2019年9月,王琳等科研人員先后使用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中發現一顆處于雙星系統中的毫秒脈沖星M13F,并認證該星團中另一脈沖星M13E為掩食雙星,還首次測量出M13中包括M13F在內4個脈沖雙星系統的軌道橢率,同時獲得M13現有脈沖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沖星搜尋與計時觀測成果,既顯示出FAST探測暗弱脈沖星的能力,也填補了對球狀星團M13中脈沖星性質及分布研究的空白。

  科研人員表示,M13F這顆脈沖星有兩個特點:首先它是一顆毫秒脈沖星,自轉周期為3毫秒,也是M13中自轉第二快脈沖星;其次它處于雙星系統中,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,公轉周期為1.4天。這兩個特點很大程度得益于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沖星的演化過程。

  此次發現首個脈沖雙星系統,證明FAST不僅有能力尋找到未知的脈沖雙星,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做更多的關于球狀星團脈沖星的研究,最期待發現目前尚未發現的脈沖星-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,大部分存在于銀暈,被認為是射電脈沖星尤其是毫秒脈沖星“生產工廠”。目前,天文學家在約30個球狀星團中已發現157顆脈沖星,超過90%是毫秒脈沖星,近60%處于雙星系統中,這個比例遠遠高于銀盤中的脈沖星。FAST此次發現M13F脈沖星,有望進一步豐富球狀星團脈沖星樣本,推進致密天體演化研究。

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


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