“天眼”新发现:毫秒脉冲星

科技工作者之家 2020-05-25

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这是一幅艺术家为毫秒脉冲星及其伴星所绘制的想象图。

图片来源:European Space Agency & Francesco Ferraro (Bologna Astronomical Observatory)


脉冲星 M92A 

中国的FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,500米口径球面射电望远镜)发现了首个已知的梅西耶92脉冲星。梅西耶92是一个距地球约2.7万光年的球状星团,位于武仙座。

这个快速旋转脉动的天体有两个名字,一个是PSR J1717+4307A ,一个是M92A。最新研究发现,它是一个食双星系统的一部分,正在从它的伴星那里吸收物质。

由中国科学院国家天文台负责操控的FAST是世界上最大的射电望远镜。潘之辰和李菂领导的研究小组表明,M92A的自转速度高达每秒316.5圈,和一颗质量约为0.18倍太阳质量的恒星共轨(拥有共同轨道)。


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梅西耶92位于武仙座。

图片来源:ESA/NASA/Hubble


普通的脉冲星诞生自大质量恒星生命的结束,以超新星爆炸的形式达到顶峰,并在它的尘埃尾迹中留下一颗被称为中子星的恒星遗体。这些中子星体积很小,质量从一个到多个太阳质量不等,直径仅为20至24公里。然而,它们的体积虽小,但旋转速度却很快,每秒可旋转数圈。

 如果在一颗中子星周围存在磁场,来自星体本身的带电粒子就会被绊住,导致它每隔几秒钟(或更短的时间)就会发射出一束类似灯塔的电磁辐射。这些闪烁的、有磁性的中子星被称为脉冲星。

 然而,毫秒脉冲星的旋转速度要快得多。能有如此高的旋转速度,它的能量从何而来?它通过吞噬从超新星爆炸中幸存下来的伴星释放出的气体,来为每秒数百次的旋转提供动力。在落到星体上之前,这些物质会在中子星周围形成一个圆盘。根据美国国家射电天文台的研究,这个过程中的系统在 X射线波段下可见,因此也称X射线双星。当吸积结束时,毫秒脉冲星就横空出世了。

 像梅西耶92这样的球状星团情况特殊:由于星体紧密地聚集在一起,原始中子星更容易与其他星体相互作用,从而形成最常见的双星系统。研究人员在一份声明中说, M92A脉冲星可以相对容易地从它的伴星那里吸走物质,这让它赢得了“红背蜘蛛”的名声——“红背蜘蛛”是一种剧毒的澳大利亚蛛形纲动物,经常吃它们的雄性伴侣。这就如同在“红背蜘蛛”系统中,脉冲星正在把伴星物质吞噬掉一样。


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图中蓝色是脉冲星,红色是一颗小质量恒星。恒星的物质正在被脉冲星吞噬吸积。

图片来源:NASA。https://svs.gsfc.nasa.gov/10625

FAST别名“天眼”,位于贵州省平塘县的喀斯特洼坑中。此次发现并不是它与M92A的第一次相遇。早在2017年10月9日,它就发现了这颗脉冲星存在的诱人证据。FAST拥有很大的采光区,面积是波多黎各阿雷西博天文台的两倍。研究人员在声明中说,FAST将大大提高我们对银河系周围脉冲星的了解。

来源:astronomycn 牧夫天文

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