中國天眼FAST新發現76顆闇弱的偶發脈衝星

據央視新聞消息，近日，由中國科學院國家天文台韓金林研究員領導的「王綬琯巡天突擊隊」利用中國天眼FAST在「銀道面脈衝星快照（GPPS）巡天」中新發現了76顆偶發脈衝星。該團隊還利用FAST對國際上已知的59顆RRAT（旋轉射電暫現源）進行了高靈敏度的觀測，確認RRAT就是偶發脈衝星。相關研究成果10月2日以封面論文形式發表於我國天文學國際學術期刊《天文和天體物理學研究（RAA）》上。

早正選現的RRAT顯得非常特殊，不像大多數脈衝星那樣持續輻射脈衝，一般都是很多週期偶然發射一個脈衝，因此很難在正常的脈衝星搜尋體系里捕捉到，需要從高靈敏度望遠鏡觀測數據中進行一個脈衝一個脈衝的檢測，檢測到幾個脈衝之後挖掘出公共週期。自2006年發現首個RRAT以來，全世界各地的射電望遠鏡總共已發現了160餘顆RRAT。根據之前少數RRAT的研究，天文學家意識到它們應該是具有特殊性質的脈衝星，大約佔脈衝星總數的5%。

國家天文台的科研團隊利用自主開發的高效單脈衝搜尋程序，從FAST銀道面脈衝星快照巡天的數據系統性地搜尋單脈衝。他們發現了76顆新的闇弱的RRAT，並將它們分為四類：（1）26顆尚未發現自轉週期的射電瞬變源；（2）16顆已確定週期的標準RRAT；（3）10顆長期沉默但短時間發射週期信號的極端消零脈衝星；（4）24顆偶發強脈衝的極闇弱脈衝星。由單脈衝搜尋技術才能發現的偶發脈衝星大約佔FAST巡天發現脈衝星總數的12%。FAST新發現的偶發脈衝星與正常脈衝星相比，輻射流量密度要低一個量級，最低的已經達到了亞微央量級。

為深入理解RRAT的物理性質，該團隊還利用FAST對59顆國際上通報的已知RRAT進行了觀測，他們發現：25顆RRAT在FAST觀測數據里表現為普通脈衝星，5顆是極端消零脈衝星，13顆為偶發強脈衝的闇弱脈衝星，5顆在FAST有限觀測時間內也僅僅檢測到幾個脈衝，另外11顆可能處於熄滅狀態使得FAST沒有檢測到信號。因為FAST的高靈敏度觀測，這59個RRAT沒有一顆表現為標準RRAT的特徵。中國天眼還探測了這些偶發脈衝的偏振信號，發現它們的偏振位置角遵循平均脈衝輪廓的偏振位置角曲線，這表明RRAT的偶發強脈衝與正常輻射的極弱脈衝來自中子星磁層同一區域。

這項研究對於理解銀河系中恒星死亡後的緻密殘骸及其輻射特徵具有重要意義。高靈敏度的觀測是揭示這類天體物理特徵的關鍵。

（總台央視記者 帥俊全 褚爾嘉）

編輯 陳豔婷