周期達23.5秒,最新發現最慢的射電脈衝星

2021-01-15 博科園
博科園-科學科普-天文學類

一個國際天文學家團隊發現了一顆新的射電脈衝星,這是LOFAR tied陣列全天空觀測(LOTAAS)的一部分。新發現被命名為PSR J0250+5854,是迄今為止已知旋轉最慢的射電脈衝星。發表在《arXiv》上的一篇論文報導了這一發現。具有周期性的地外輻射源,即脈衝星,通常以無線電發射的短脈衝形式被探測到。射電脈衝星通常被描述為高磁化、快速旋轉的中子星,產生脈衝發射。然而,對於天文學家來說,發現新的、自轉周期超過5.0秒的長周期射電脈衝星是一個挑戰。

博科園-科學科普:值得注意的是,在已知最長周期的10顆脈衝星中,只有5顆是在周期性搜索中發現,這主要是因為它們的累計通量隨著時間的推移而不斷增大。最近,由英國曼徹斯特Jodrell銀行天體物理學中心的Chia Min Tan帶領的一組研究人員發現了一種新的具有相對較長自旋周期的射電脈衝星。探測是在2017年7月開始進行的,主要位於荷蘭的低頻陣列(LOFAR)射電望遠鏡網絡是LOTAAS調查的一部分。LOTAAS是一項針對脈衝星和快速瞬態的全北向天空調查,中心觀測頻率為135兆赫。對新發現的脈衝星的後續觀測使用了各種地面天文臺,包括格林班克望遠鏡、洛弗爾望遠鏡和南塞望遠鏡。

天文學家們在論文中寫道:我們隨後在距離地球2米遠的天空巡天的幹涉成像中探測到脈衝星的脈動,從而實現了亞弧秒的定位。PSR J0250+5854距離地球約5200光年,是一顆旋轉驅動的脈衝星,意味著恆星旋轉能量的損失提供了射電發射的能量。它的自轉周期大約為23.5秒,這使得它成為已知自轉速度最慢的射電脈衝星。此外PSR J0250+5854與任何其他已知磁星和x射線暗淡孤立中子星(XDINSs)相比,自旋周期也是最慢的。

PSR J0250+5854的發現圖,摺疊於23.535 s的基本周期,由同一觀測得到的和聲相關候選點推斷。注意,在發現觀察中,在基本時期本身沒有確定候選項。圖片:Tan et al., 2018.

新發現的脈衝星的旋轉參數與XDINSs和磁星的相似性表明它們之間可能存在聯繫。研究人員還發現PSR J0250+5854的表面磁場強度為26萬億G,年齡為1370萬年,自旋向下亮度為820萬億爾格/s。根據這篇論文,這些數值表明了這個脈衝星的偶極磁場結構。科學家們強調了發現的重要性,指出這一發現大大擴展了已知由旋轉驅動的脈衝星周期範圍。LOTAAS有潛力發現更多慢旋脈衝星,類似於PSR J0250+5854,甚至是慢旋周期。

博科園-科學科普|參考期刊文獻 :《arXiv》|文:Tomasz Nowakowski/Phys

博科園-傳遞宇宙科學之美

相關焦點

  • 中國天眼發現11顆脈衝星,年齡最小的一顆才6千5百萬歲!
    由我們中國天眼FAST望遠鏡發現的11顆新脈衝星,並利用帕克斯天文臺64米帕克斯射電望遠鏡進行了確認。由澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)的安德魯·卡梅隆(Andrew Cameron)領導的一組天文學家,對這些新發現的脈衝星進行了詳細研究,希望對它們的性質有更多了解。
  • 世界第一射電望遠鏡的中國天眼!已發現240多顆脈衝星!
    脈衝星的磁場非常強,可有1萬億~20萬億高斯,而地球只有0.5~0.6高斯。這麼強大的磁場就會向外輻射強電磁波,而脈衝星是從兩磁極釋放短而穩定周期性的電磁波。就像人跳動的脈搏一樣,有頻率的出現。這種脈動的電磁波還有個專業的名稱——「燈塔效應」,因為它就像海岸上轉動的燈塔一樣發出一閃一閃的亮光,似乎在指引太空人前行的方向。
  • 人類首次發現脈衝星:脈衝星七大可怕之處?
    1967年10月,劍橋大學卡文迪許實驗室的安東尼·休伊什教授的學生24歲的喬絲琳·貝爾在檢測射電望遠鏡收到的信號時無意中發現了一些有規律的脈衝信號
  • 在脈衝星生命周期的關鍵階段發現「打嗝」現象
    博科園:科學科普-天文學類南安普頓大學的研究人員發現,獨特的「爆發性脈衝星」:一顆從低質量恆星中偷取物質的中子星——也可能是現存最慢的「過渡脈衝星」。過渡性脈衝星是一種罕見的中子星,在長時間尺度上交替顯示x射線和無線電脈衝。位於南安普頓的天文學研究生傑米·考特(Jamie Court)也首次發現,爆裂的脈衝星(GRO J1744-28)有「打嗝」的傾向,因為它把附近的一顆巨星的物質帶到了它的表面。
  • 中國天眼捕捉宇宙「脈衝星」
    它就是根據脈衝星信號振幅轉換為聲音後製作的一段音樂,蘊含著等待破解的宇宙之謎,深邃而神秘。這段神秘「天籟之音」只有短短30秒,卻是貴州平塘國際天文體驗館的「鎮館之寶」,而捕捉到脈衝星信號、探測其振幅的是「中國天眼」即500米口徑球面射電望遠鏡(FAST),它就坐落在平塘一個被稱作「大窩凼」的喀斯特地貌巨型窪坑中。
  • 宇宙中最精確的時鐘:毫秒脈衝星的發現歷程
    此時正是1982年9月的一個午夜,他正在波多黎各島上的阿雷西博天文臺,利用這裡巨大的射電天線開展脈衝星的搜尋工作:這是大質量恆星死亡之後留下的一種擁有極高密度,高速旋轉的殘骸。  在此之前,庫卡尼剛剛發現了自己的第一顆脈衝星,這顆脈衝星的自轉速度極快——大約每1.5毫秒就自轉一周,這在當時比任何已知的天體自轉還要快上大約20倍。
  • 脈衝星射電望遠鏡來了!景東項目正式啟動,直徑長達120米
    射電望遠鏡啟動儀式開始在雲南舉行,正式意味著脈衝星綜合觀測能力的大舉進步,等到整個觀測站建設成功之後,國內的觀測能夠力也將會直接在世界上處於領先地位,並且在以後的大口徑射電望遠鏡中發揮重要作用。,總投資更是超過了3.5億元,建設周期長達三年,其直徑為120米,坐落在雲南普洱無量山,佔據最佳的地理優勢,能夠覆蓋到脈衝星的最大天空區域。
  • 射電望遠鏡強勢捕捉脈衝星的小突變
    脈衝星是高速旋轉的中子星,但有時候,它們會突然增加自己的旋轉速率。這樣旋轉速率突變的現象被稱作脈衝星的自轉突變。我是記錄船帆座脈衝星(Vela pulsar)自轉突變團隊的其中一員,研究結果發表在今天的《自然》雜誌上。約5-6%的脈衝星的自轉突變為我們所知,船帆座脈衝星(Vela pulsar)也許是其中最著名的了。
  • 中子星是由簡併中子構成的緻密星,具有強磁場的中子星是脈衝星
    在很多時候「輻射束」沒有掃過地球,但是也會有一部分的中子星的「輻射束」恰好掃過了地球上的望遠鏡,所以就接受到了周期性的「脈衝信號」,這個信號是周期性地由明變暗交替變化,並且它的輻射最容易被觀測到的波段,就是射電波段,所以把這一類的中子星,稱為「脈衝星」或者「射電脈衝星」。
  • 中國天眼 的新發現——6顆脈衝星
    所以,人家敢說自己是世界最大射電望遠鏡!再具體點說,它是最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。為啥要搞這麼大?為啥敢說最靈敏?要知道,射電望遠鏡就跟接收衛星信號的天線鍋一個樣,越大越好!因為面積越大,接收能力就越強!
  • 我國脈衝星射電望遠鏡項目啟動
    射電望遠鏡研製」重大科技項目啟動儀式在雲南省普洱市景東縣太忠鎮徐家壩舉行。建成後其脈衝星綜合觀測能力將居世界領先地位,並在未來全球大口徑射電望遠鏡組網觀測中發揮重要作用。雲南景東120米脈衝星射電望遠鏡項目由中國科學院和雲南省合作,為國家重大科技項目,總投資3.5億元,建設周期3年。建成後將是全球最大口徑的(直徑120米)、全可動的射電望遠鏡。
  • 球狀星團中那些奇異的脈衝星
    FAST全景(圖源:國家天文臺)脈衝星是可以探測到周期性脈衝信號的中子星,主要產生於大質量恆星演化末期或吸積物質的白矮星產生的超新星爆發。迄今為止人類已經發現了超過3000顆脈衝星,其中大約有2800多顆在射電波段,也就是在如手機或無線網(wifi)的頻段,可以探測到。
  • 最新消息:中國「天眼」發現2.6萬光年外「紅背蜘蛛」脈衝雙星系統!
    最新消息:中國「天眼」發現2.6萬光年外「紅背蜘蛛」脈衝雙星系統! 4月22日,中國科學院國家天文臺發布消息,該臺科研人員利用俗稱中國「天眼」的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)觀測數據,在球狀星團M92中最新發現一個典型的「紅背蜘蛛」脈衝雙星系統M92A,其距離地球約2.6萬光年,也是在M92中首次探測到的脈衝星。
  • 原來它是一顆「黑寡婦」脈衝星,旋轉周期快至2.09毫秒
    在《arXiv》上發表的一篇研究論文中,觀測結果表明,這顆天體是一顆黯然失色的「黑寡婦」脈衝星。快速旋轉的脈衝星,那些旋轉周期低於30毫秒的脈衝星,被稱為毫秒脈衝星。假設它們是在雙星系統中形成,當最初質量更大的組成變成中子星,然後由於次級恆星物質的吸積而爆發。一類具有半簡併伴星的極端雙星脈衝星被稱為「黑寡婦衝星」。
  • 我在國家天文臺脈衝星搜索組,關於「中國天眼」和神秘的脈衝星,問...
    ,關於「中國天眼」和神秘的脈衝星,問我吧! 我是王培,2014年中科院理論核物理博士畢業,開始進入中科院國家天文臺FAST脈衝星搜索組工作,研究方向為射電脈衝星觀測。在安靜的FAST臺址,身臨其境地感受到遙遠時空,親手觸碰璀璨星辰,與古老時空對話的感覺,妙不可言。FAST被譽為「中國天眼」。
  • 【中國新聞網】中國望遠鏡發現脈衝星實現「零的突破」之三大關鍵詞
    中國科學院國家天文臺10月10日在北京宣布500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)取得首批成果:找到6顆新的脈衝星,實現中國科學家用中國望遠鏡發現脈衝星「零的突破」。記者截取三個關鍵詞進行解讀。  望遠鏡:開啟尋星的激越時代  中國自主研製的FAST坐落於貴州省喀斯特窪地之中,其接收面積相當於30多個足球場大小,是目前世界上最靈敏的單口徑射電望遠鏡。  它有多靈敏?經橫向比較,FAST發現第一顆新脈衝星僅用了52.4秒觀測,得到的信號噪聲比值是澳大利亞64米口徑望遠鏡Parkes驗證時所用2100秒觀測的3倍。
  • 脈衝星導航,精度10米?別逗了!
    什麼是脈衝星?1967年7月, 當時24歲的蘇珊·喬絲琳·貝爾( Susan Jocelyn Bell )女士在射電望遠鏡記錄的數據中發現了類似於心電圖的極規律的脈動信號。很快,科學家意識到這些信號來自宇宙,因此把發出這些信號的源命名為「脈衝星」。不久之後理論學家指出,這些脈衝星就是高速自轉著的中子星。
  • 銀河系中第一顆被發現發出無線電脈衝的恆星又發了脈衝,誰在操控
    今年4月,磁星SGR 1935+2154從銀河系內部發出了已知的第一次快速射電爆發,它的爆發,給天文學家們一次很好的機會去解開一個宇宙大謎團。2020年10月8日,CHIME/FRB協作檢測到SGR 1935+2154在3秒內發出3毫秒的無線電脈衝。繼CHIME/FRB探測之後,快速射電望遠鏡發現了其他東西——與磁星自轉周期一致的脈衝射電發射。
  • 什麼是脈衝星?有的脈衝星自轉速度竟高達每秒1000轉
    它是在1967年被首次發現的,當時研究人員發現狐狸星座有一顆星會發出一種周期性的電波,因為這種星體不斷地周期性發出電磁脈衝信號,就把它命名為脈衝星。脈衝星是中子星的一種,中子星是恆星演化到末期,經由重力崩潰發生超新星爆炸之後,可能成為的少數終點之一,質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在壽命終結時塌縮形成的一種介於白矮星和黑洞之間的星體,其密度比地球上任何物質密度大相當多倍。
  • 來自外太空的神秘射電脈衝每157天重複一次
    一直以來我們都認為快速射電爆發(FRB)神秘而無法預測的,直到天文學家第二次發現了一個快速的射電爆發,開始考慮他們是一個規律且可預測的系統。自2012年被發現以來,它多次被探測到重複發射的脈衝。人們之前認為這沒有什麼規律或原因,但對這些脈衝信號的分析揭示了新的模式。