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贵州500米“天眼”重磅:发现罕见“红背蜘蛛”食双毫秒脉冲星!

贵州500米“天眼”重磅:发现罕见“红背蜘蛛”食双毫秒脉冲星!
2020年05月29日 21:06 新浪网 作者 博科园

  天文学家利用我们中国贵州,也是世界上最大的五百米口径球面射电望远镜天眼(FAST),在球状星团NGC6341(梅西耶M92)中发现了一颗新的食双毫秒脉冲星(食双星)。新发现天体被命名为PSR J1717+4308A或M92A,其研究发现发表在《arxiv》上。

  自转周期在30毫秒以下的脉冲星被称为毫秒脉冲星(MSPS)。关于红背蜘蛛注解:之所以有红背蜘蛛这一绰号,是因为双星系统中主星对伴星“爱人”的“残酷”攻击而得(博科园引自:中国科学院上海天文台)。

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  假设它们是在双星系统中形成,当最初更大质量的一颗变成中子星,然后中子星由于次级恒星的物质吸积而旋转起来。一类具有半简并伴星的极端双星脉冲星被称为“毒蜘蛛型脉冲星”。

  如果伴星的质量极低(小于0.1倍太阳质量),这些天体被进一步归类为“黑寡妇脉冲星”,而如果第二颗恒星较重,则被称为“红背蜘蛛脉冲星”。现在,由中国科学院北京FAST重点实验室潘志晨(音译)领导的一个国际天文学家团队报告表明:

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  探测到了一颗新的脉冲星,它似乎是一颗“红背蜘蛛脉冲星”,这一发现是利用贵州天眼(FAST)完成的,这项研究还包含了绿岸望远镜(GBT)后续观测的数据。研究人员在论文中写道:我们在M92,PSR J1717+4308A(以下简称M92A)中快速发现了一颗食双毫秒脉冲星,并进行了初步的计时观测。根据这项研究,PSRJ1717+4308A的脉冲频率为316.48 Hz,对应的脉冲周期约为3.16ms。

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  这颗脉冲星的色散测量水平为35.45parsecs/cm3,轨道周期约为0.2天。其轨道上的伴星很可能是一颗质量约为0.18倍太阳质量的主序列星。观测发现,在PSRJ1717+4308A中,每个轨道周期有两次日食。两者中较长的一个,在轨道相0.1和0.5之间,持续了大约83分钟,很可能是由于伴风。发生在0.06级到0.12级之间的较短的日食持续了不到10分钟。考虑到所有的结果,天文学家们得出结论:

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  PSRJ1717+4308A是一颗“红背蜘蛛”食双毫秒脉冲星,具有低质量的主序列或亚巨星伴星。PSRJ1717+4308A的发现,更新了已知具有脉冲星的球状星团数量,现在是30个。

  到目前为止,在球状星团中探测到的脉冲星总数为157颗。由此可见,贵州天眼(FAST)对于球状星团中脉冲星研究的重要性。PSR J1717+4308A或M92A的发现,也展示了FAST在未来几年成为球状星团脉冲星优秀探测器的潜力,这表明M92中的脉冲星总数应该是快速天空中最高的之一。

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  (上图所示)M92A的日食,左图:FAST拍摄的数据折叠结果,这次短暂的日食事件发生在最长的一次日食之前两千秒(观测开始时)。中:FAST拍摄的数据折叠结果,这次短暂的日食事件发生在最长一次日食之后大约1000秒。右图:折叠了FAST拍摄的GBT数据,显示了GBT和FAST之间的巨大敏感度差异。图片:Pan et al

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  博科园|Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

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