中国“天眼”重磅:发现“蜘蛛”脉冲星,轨道半径才12万公里!

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中国“天眼”重磅:发现“蜘蛛”脉冲星,轨道半径才12万公里!

由中国科学院国家天文台天文学家领导的一个研究小组,利用我们中国贵州,也是世界上最大的500米口径球面射电望远镜天眼(FAST)获得的数据,在球状星团(GC)的Messier92(梅西耶M92)中发现了一颗食双毫秒脉冲星。被命名为PSR J1717+4307A或M92A,是M92中已知的第一颗脉冲星,自转周期为3.16ms,色散测量(DM)为35.45pC cm-3。

后续观测显示,该双星系统为圆形轨道,轨道周期为0.2天,半径才12万公里。这颗伴星是一颗质量为0.18太阳质量的恒星,正在演化为亚巨星。由于轨道较小,来自伴星的物质正在被脉冲星吞噬。这样的双星系统被戏称为“红背”蜘蛛。就像这种类型的蜘蛛,雌性蜘蛛倾向于吃她们的同伴,而脉冲星倾向于从同伴那里吸取质量。自从1967年发现第一颗脉冲星以来,在银河系已经发现了数以千计的脉冲星。

图示:一张球状星团(GC)的Messier92(梅西耶M92)图像,脉冲星M92A嵌在致密的核心中。

虽然有些脉冲星位于银河系平面,但天文学家也在围绕银河系运行的球状星团中观察到了一大批脉冲星。这些脉冲星是探测一个非常不同环境的有用工具:致密的恒星核心,由100亿年前的恒星组成。到目前为止,在30个球状星团中发现了157颗脉冲星。M92A首次探测到是在2017年10月9日,当时FAST正在试运行,现在其研究发现发表在《天体物理学》期刊上,并于2020年4月17日被美国天文学会(AAS)NOVA网站重点报道。

由于收集面积是波多黎各阿雷西博望远镜的两倍多,预计FAST会有更多的发现。FAST将提高我们对银河系脉冲星数量和相关天体物理的理解,例如大规模恒星演化和凝聚态方程等问题。在球状星团M92(NGC6341)中发现的是一颗“红背蜘蛛”食双毫秒脉冲星,M92A的脉冲频率为316.5 Hz(3.16ms),色散测量为35.45pC cm^−3。这颗脉冲星是一个双星系统的成员,其轨道周期为0.20d。

围绕着一颗中等质量为~0.18M⊙的低质量伴星。根据到目前为止的观测,在每个轨道上至少观测到两次日食事件。在轨道相0.1-0.5范围内持续时间较长的为~5000s。另一次持续时间约为500s,发生在较长日食事件之前或之后的1000~2000s之间。这两个日食事件的长度也会发生变化。这些性质表明,J1717+4308A是一个具有低质量主序或次巨型伴星的“红背蜘蛛”系统,脉冲星的计时观测和进一步搜索数据以寻找更多脉冲星。

博科园|研究/来自:中国科学院

参考期刊《天体物理学》

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