這批暗弱天體僅在少數(shù)旋轉(zhuǎn)周期中偶然輻射脈沖,國際上稱為“旋轉(zhuǎn)射電暫現(xiàn)源”(RRAT)。“王綬琯巡天突擊隊”還利用“中國天眼”對國際上已知的59顆RRAT進行高靈敏度觀測,確認RRAT就是偶發(fā)脈沖星。
“中國天眼”這項新發(fā)現(xiàn)及相關(guān)研究成果論文,10月2日以封面論文形式在中國天文學國際學術(shù)期刊《天文和天體物理學研究》(RAA)上發(fā)表。論文通訊作者韓金林研究員表示,本研究對于理解銀河系中恒星死亡后的致密殘骸及其輻射特征具有重要意義,而高靈敏度的觀測是揭示這類天體物理特征的關(guān)鍵。
韓金林介紹說,早先發(fā)現(xiàn)的RRAT顯得非常特殊,不像大多數(shù)脈沖星那樣持續(xù)輻射脈沖,一般都是很多周期偶然發(fā)射一個脈沖,因此很難在正常的脈沖星搜尋體系里捕捉到,需要從高靈敏度望遠鏡觀測數(shù)據(jù)中進行一個脈沖一個脈沖的檢測,檢測到幾個脈沖之后挖掘出公共周期。自2006年發(fā)現(xiàn)首個RRAT至今,全世界各地的射電望遠鏡總共已發(fā)現(xiàn)160余顆RRAT。根據(jù)之前少數(shù)RRAT的研究,天文學家意識到它們應該是具有特殊性質(zhì)的脈沖星,大約占脈沖星總數(shù)的5%。
中國科學院國家天文臺科研團隊利用自主開發(fā)的高效單脈沖搜尋程序,從“中國天眼”銀道面脈沖星快照巡天的數(shù)據(jù)系統(tǒng)性搜尋單脈沖,此次發(fā)現(xiàn)76顆新的暗弱的RRAT,并將它們分為四類:一是26顆尚未發(fā)現(xiàn)自轉(zhuǎn)周期的射電瞬變源;二是16顆已確定周期的標準RRAT;三是10顆長期沉默但短時間發(fā)射周期信號的極端消零脈沖星;四是24顆偶發(fā)強脈沖的極暗弱脈沖星。
韓金林表示,由單脈沖搜尋技術(shù)才能發(fā)現(xiàn)的偶發(fā)脈沖星大約占“中國天眼”巡天發(fā)現(xiàn)脈沖星總數(shù)的12%,這說明銀河系中這類偶發(fā)脈沖星比原先人們知道的多一倍以上。為深入理解RRAT的物理性質(zhì),該團隊還利用“中國天眼”對59顆國際上通報的已知RRAT進行觀測,結(jié)果發(fā)現(xiàn):25顆RRAT在“中國天眼”觀測數(shù)據(jù)里表現(xiàn)為普通脈沖星;5顆是極端消零脈沖星;13顆為偶發(fā)強脈沖的暗弱脈沖星;5顆在“中國天眼”有限觀測時間內(nèi)也僅僅檢測到幾個脈沖;另外11顆可能當時處于熄滅狀態(tài)使得“中國天眼”沒有檢測到信號。
他指出,根據(jù)“中國天眼”的高靈敏度觀測,這59個RRAT沒有一顆表現(xiàn)為典型RRAT的特征。同時,“中國天眼”還探測了這些偶發(fā)脈沖的偏振信號,發(fā)現(xiàn)其偏振位置角遵循平均脈沖輪廓的偏振位置角曲線,這表明RRAT的偶發(fā)強脈沖與正常輻射的極弱脈沖都來自中子星磁層同一輻射區(qū)域。(完)