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FAST首次发现并认证毫秒脉冲星
2018-05-02 08:03:27 来源: 科技日报
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  虽然已经成为科学“明星”,但是FAST(500米口径球面射电望远镜)依然不忘自己的“本职”工作。4月28日,来自中国科学院国家天文台的消息说,FAST第一次发现了一颗距地球4000光年的毫秒脉冲星,这是FAST继发现脉冲星之后的另一重要成果。

  去年10月10日,中科院宣布,FAST团队利用位于贵州师范大学的FAST早期科学中心进行数据处理,探测到数十个优质脉冲星候选体。经国际合作,例如利用澳大利亚64米Parkes望远镜,进行后随观测认证,已通过系统认证了多颗脉冲星:编号为J1859-0131的脉冲星,自转周期是1.83秒,距离地球约1.6万光年;编号为J1931-01的脉冲星,自转周期是0.59秒,距离地球约4100光年……

  在成为科学“明星”、并被国人大肆观赏之余,FAST依然继续努力工作。今年2月27日,FAST通过跟踪伽马射线点源3FGL J0318.1+0252,首次发现了一颗毫秒脉冲星,然后又通过FAST与费米伽马射线卫星大视场望远镜(Fermi-LAT)的国际合作认证了此次新发现。4月18日,FAST首次发现的毫秒脉冲星得到国际认证。

  新发现的脉冲星J0318+0253自转周期5.19毫秒,根据色散估算距离地球约4000光年,由FAST使用超宽带接收机进行一小时跟踪观测发现,是至今发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一。国际大型射电天文台曾对其进行过多次脉冲星搜索,比如美国Arecibo望远镜在2013年6月开展的三次定点观测,都未探测到。通过对Fermi-LAT伽马射线数据的后随计时分析证实J0318+0253为孤立毫秒脉冲星,并提高位置精度至亚角秒量级。这是FAST–Fermi-LAT合作组的首个成果。双方将继续合作研究,并开展多波段观测分析。

  毫秒脉冲星是每秒自转上百次的特殊中子星,对其研究不仅有望对理解中子星演化、奇异物质状态起到重要作用,而且稳定的毫秒脉冲星是低频引力波探针。脉冲星搜索是进行引力波探测研究的基础,脉冲星计时阵是观测超大质量双黑洞发出的引力波最有效的方法。脉冲星计时阵依赖数十颗计时性质良好的毫秒脉冲星,其样本的扩大、性能的提高起始于脉冲星搜索。此次FAST首次发现毫秒脉冲星,展示了FAST对国际低频引力波探测作出实质贡献的潜力。FAST项目组已经策划的FAST多科学目标同时巡天规划(CRAFTS,arxiv:1802.03709; http://crafts.bao.ac.cn/)将发现大量毫秒脉冲星,大幅度提高脉冲星阵探测引力波的灵敏度。

  北京大学科维理天文与天体物理研究所李柯伽研究员表示,此次发现展示了FAST在脉冲星搜寻方面的重大潜力,凸显了大口径射电望远镜在新时代的生命力。FAST望远镜在调试阶段即取得这样的重大成果,期待早日正式运行,提高中国射电天文整体的实力。

  北京大学天文系教授徐仁新在接受科技日报记者独家采访时说,毫秒脉冲星的发现不仅有科学意义,而且它因极稳定的时钟特性还具有时间频标和导航等应用价值。FAST参与毫秒脉冲星的发现将为全球科学家和工程师提供更好的机遇。

  澳大利亚科工组织研究员,国际引力波联合探测委员会(GWIC)成员G.Hobbs表示,国际射电天文界为FAST已经发现大量脉冲星感到兴奋,看好FAST的国际合作前景,并期待FAST为引力波探测作出贡献。

  FAST将继续调试,以期达到设计指标、通过国家验收,并成为世界一流的射电天文望远镜。(记者 李大庆)

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【纠错】 责任编辑: 刘星星
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