近日,依托贵州师范大学建设的贵州省射电天文数据处理重点实验室研究团队在天体物理顶级期刊Astrophysical Journal(ApJ)上发表题为“Discovery of 15 New Pulsars at High Galactic Latitudes with FAST”的论文,宣布在银河系高银纬区域成功发现15颗新的脉冲星,这一成果不仅丰富了脉冲星的样本库,也为深入理解恒星演化、中子星内部结构以及引力波等前沿课题提供了新的数据支持。
脉冲星是大质量恒星以超新星形式爆炸后留下的高密度中子星,其拥有极快的自旋周期和超强的磁场。它的两极向外辐射射电信号,当这些波束扫过地球时,会接收到周期性的脉冲信号。目前,银河系中已发现近4000颗脉冲星,但为了深入研究脉冲星形成演化、物态、辐射机制以及引力波等课题,仍需寻找更多脉冲星,尤其是毫秒脉冲星。
研究显示大多数脉冲星集中在银河系的银盘上,但该区域的星际等离子体会散射脉冲星的辐射信号,导致探测难度增加。相比之下,高银纬区域的脉冲星探测条件更为理想,且研究表明毫秒脉冲星可能在这些高纬度地区更为常见。基于此,贵州师范大学支启军教授、澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的代实研究员及他们的合作者,借助世界上最大的射电望远镜——500口径球面射电望远镜(FAST)以及澳大利亚的Parkes射电望远镜,对银河系高银纬区域约27平方度的天区开展脉冲星搜寻工作。此次搜寻不仅发现了15颗新的脉冲星,还成功确认了搜寻区域内已知的6颗脉冲星。
在新发现的15颗脉冲星中,有4颗为毫秒脉冲星,其中J1742−0237、J1748−0224和J1801−0144三颗脉冲星被认证处于双星系统中,其轨道周期分别为3.1天、4.6天和12.5天。其余11颗正常脉冲星中有三颗(J1745-0059、J1800-0059和J1801-0108)表现出子脉冲漂移或模式变换,同时首次确认了该区域已知脉冲星J1735-0243是一颗模式变换脉冲星。值得注意的是,这些新脉冲星的流量都低于该区域所有的已知正常脉冲星,这表明像FAST这样的大型望远镜未来有望在高银纬区域探测到更多暗弱的脉冲星,尤其是毫秒脉冲星,这些新发现的脉冲星对于探寻极端条件下物质形态、辐射机制、引力波和深空探测导航等天体物理和天文技术应用具有重要的意义。
15颗新发现脉冲星的脉冲轮廓
这一工作得到国家自然科学基金、国家科技部SKA专项和贵州省科学技术基金等支持。
文章链接:https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2025ApJ...982..117X/abstract