2.6万光年!中国天眼发现了一只“红背蜘蛛”

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2.6万光年!中国天眼发现了一只“红背蜘蛛”

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”(redback system)。

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。

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”(black widow)脉冲星系统,主星也会慢慢把伴星给“吃掉”。

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PSR J1717+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。

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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