快科技:中国天眼发现2.6万光年外蜘蛛脉冲星

我国自主设计建造的500米口径球面射电望远镜“FAST”是目前世界上灵敏度最高的单口径射电望远镜 , 被称为中国天眼 , 2016年落成 , 经过全方位调试后于2020年1月完成国家验收 , 开始开放运行 。
据中国科学院国家天文台消息 , 天文工作者在FAST对球状星团M92的观测中 , 发现了一种特殊的脉冲双星系统“红背蜘蛛”(redbacksystem) 。
脉冲星是宇宙中最精确的时钟 , 也是天文学的重要研究对象之一 , 是大质量恒星死亡的产物 , 具备极高的自转速度 , 迄今发现最快的甚至只需1.39毫秒就能自转一圈 。
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所谓“红背蜘蛛”脉冲星系统 , 轨道周期往往短于1天 , 轨道偏心率非常接近0 , 并存在一个质量的伴星 , 只有太阳三分之一甚至更小 , 而且伴星物质正在被脉冲星吸积 , 就像身体是个大球、头部是个小球的红背蜘蛛 。
另外还有一种“黑寡妇蜘蛛”(blackwidow)脉冲星系统 , 主星也会慢慢把伴星给“吃掉” 。
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FAST在调试过程中就对一些球状星团进行了脉冲星观测 , 研究人员也从2017年10月9日的数据中发现了一颗毫秒脉冲双星 , 命名为M92A或者PSRJ1717+4308A 。
这是FAST最早发现的球状星团中的脉冲星之一 , 也是球状星团M92中被发现的首个脉冲星 。
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这就是M92A被发现时的图片 , 左上角波形代表脉冲星的信号形状 , 左下灰度图显示在观测的1800秒内都能找到M92A的信号 , 中间灰度图、下方波形表现了信号的色散特征 , 是判断信号是否可能是脉冲星的重要依据 , 而右侧显示信号周期的变化情况 。
观测表明 , M92A的自转周期为3.16毫秒 , 正处于一个典型的“红背蜘蛛”系统中 。
M92A双星系统的轨道非常接近圆形 , 轨道周期约0.2天 , 轨道半径大约12万千米 。 伴星质量大约相当于0.18个太阳 , 处于主序星向巨星演化阶段 。
观测数据中还看到了长达轨道周期40%的掩食 , 并且偶尔在掩食开始前或者结束后的约1000秒内还会发生第二次掩食 。
较短的轨道周期和轨道半径 , 以及掩食特征都表明 , 伴星物质正在被脉冲星吸积 。
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