貴州500米「天眼」重磅：發現罕見「紅背蜘蛛」食雙毫秒脈衝星！

2020-10-18 博科園

文章來自：博科園官網（www.bokeyuan.net）

天文學家利用我們中國貴州，也是世界上最大的五百米口徑球面射電望遠鏡天眼（FAST），在球狀星團NGC6341（梅西耶M92）中發現了一顆新的食雙毫秒脈衝星（食雙星）。新發現天體被命名為PSR J1717+4308A或M92A，其研究發現發表在《arxiv》上。

自轉周期在30毫秒以下的脈衝星被稱為毫秒脈衝星(MSPS)。關於紅背蜘蛛註解：之所以有紅背蜘蛛這一綽號，是因為雙星系統中主星對伴星「愛人」的「殘酷」攻擊而得（博科園引自：中國科學院上海天文臺）。

假設它們是在雙星系統中形成，當最初更大質量的一顆變成中子星，然後中子星由於次級恆星的物質吸積而旋轉起來。一類具有半簡併伴星的極端雙星脈衝星被稱為「毒蜘蛛型脈衝星」。

如果伴星的質量極低（小於0.1倍太陽質量），這些天體被進一步歸類為「黑寡婦脈衝星」，而如果第二顆恆星較重，則被稱為「紅背蜘蛛脈衝星」。現在，由中國科學院北京FAST重點實驗室潘志晨（音譯）領導的一個國際天文學家團隊報告表明：

探測到了一顆新的脈衝星，它似乎是一顆「紅背蜘蛛脈衝星」，這一發現是利用貴州天眼（FAST）完成的，這項研究還包含了綠岸望遠鏡(GBT)後續觀測的數據。研究人員在論文中寫道：我們在M92，PSR J1717+4308A(以下簡稱M92A)中快速發現了一顆食雙毫秒脈衝星，並進行了初步的計時觀測。根據這項研究，PSRJ1717+4308A的脈衝頻率為316.48 Hz，對應的脈衝周期約為3.16ms。

這顆脈衝星的色散測量水平為35.45parsecs/cm3，軌道周期約為0.2天。其軌道上的伴星很可能是一顆質量約為0.18倍太陽質量的主序列星。觀測發現，在PSRJ1717+4308A中，每個軌道周期有兩次日食。兩者中較長的一個，在軌道相0.1和0.5之間，持續了大約83分鐘，很可能是由於伴風。發生在0.06級到0.12級之間的較短的日食持續了不到10分鐘。考慮到所有的結果，天文學家們得出結論：

PSRJ1717+4308A是一顆「紅背蜘蛛」食雙毫秒脈衝星，具有低質量的主序列或亞巨星伴星。PSRJ1717+4308A的發現，更新了已知具有脈衝星的球狀星團數量，現在是30個。

到目前為止，在球狀星團中探測到的脈衝星總數為157顆。由此可見，貴州天眼（FAST）對於球狀星團中脈衝星研究的重要性。PSR J1717+4308A或M92A的發現，也展示了FAST在未來幾年成為球狀星團脈衝星優秀探測器的潛力，這表明M92中的脈衝星總數應該是快速天空中最高的之一。

  • （上圖所示）M92A的日食，左圖：FAST拍攝的數據摺疊結果，這次短暫的日食事件發生在最長的一次日食之前兩千秒(觀測開始時)。中：FAST拍攝的數據摺疊結果，這次短暫的日食事件發生在最長一次日食之後大約1000秒。右圖：摺疊了FAST拍攝的GBT數據，顯示了GBT和FAST之間的巨大敏感度差異。圖片：Pan et al

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

參考期刊《arXiv》

Cite: arXiv:2002.10337

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