中國(guó)“天眼”重磅:發(fā)現(xiàn)“蜘蛛”脈沖星,軌道半徑才12萬(wàn)公里!

由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)天文學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組,利用我們中國(guó)貴州,也是世界上最大的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡天眼(FAST)獲得的數(shù)據(jù),在球狀星團(tuán)(GC)的Messier92(梅西耶M92)中發(fā)現(xiàn)了一顆食雙毫秒脈沖星。

被命名為PSR J1717+4307A或M92A,是M92中已知的第一顆脈沖星,自轉(zhuǎn)周期為3.16ms,色散測(cè)量(DM)為35.45pC cm-3。

后續(xù)觀測(cè)顯示,該雙星系統(tǒng)為圓形軌道,軌道周期為0.2天,半徑才12萬(wàn)公里。這顆伴星是一顆質(zhì)量為0.18太陽(yáng)質(zhì)量的恒星,正在演化為亞巨星。由于軌道較小,來(lái)自伴星的物質(zhì)正在被脈沖星吞噬。這樣的雙星系統(tǒng)被戲稱(chēng)為“紅背”蜘蛛。就像這種類(lèi)型的蜘蛛,雌性蜘蛛傾向于吃她們的同伴,而脈沖星傾向于從同伴那里吸取質(zhì)量。自從1967年發(fā)現(xiàn)第一顆脈沖星以來(lái),在銀河系已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計(jì)的脈沖星。

雖然有些脈沖星位于銀河系平面,但天文學(xué)家也在圍繞銀河系運(yùn)行的球狀星團(tuán)中觀察到了一大批脈沖星。這些脈沖星是探測(cè)一個(gè)非常不同環(huán)境的有用工具:致密的恒星核心,由100億年前的恒星組成。到目前為止,在30個(gè)球狀星團(tuán)中發(fā)現(xiàn)了157顆脈沖星。M92A首次探測(cè)到是在2017年10月9日,當(dāng)時(shí)FAST正在試運(yùn)行,現(xiàn)在其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天體物理學(xué)》期刊上,并于2020年4月17日被美國(guó)天文學(xué)會(huì)(AAS)NOVA網(wǎng)站重點(diǎn)報(bào)道。

由于收集面積是波多黎各阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的兩倍多,預(yù)計(jì)FAST會(huì)有更多的發(fā)現(xiàn)。FAST將提高我們對(duì)銀河系脈沖星數(shù)量和相關(guān)天體物理的理解,例如大規(guī)模恒星演化和凝聚態(tài)方程等問(wèn)題。在球狀星團(tuán)M92(NGC6341)中發(fā)現(xiàn)的是一顆“紅背蜘蛛”食雙毫秒脈沖星,M92A的脈沖頻率為316.5 Hz(3.16ms),色散測(cè)量為35.45pC cm^?3。這顆脈沖星是一個(gè)雙星系統(tǒng)的成員,其軌道周期為0.20d。

圍繞著一顆中等質(zhì)量為~0.18M⊙的低質(zhì)量伴星。根據(jù)到目前為止的觀測(cè),在每個(gè)軌道上至少觀測(cè)到兩次日食事件。在軌道相0.1-0.5范圍內(nèi)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的為~5000s。另一次持續(xù)時(shí)間約為500s,發(fā)生在較長(zhǎng)日食事件之前或之后的1000~2000s之間。這兩個(gè)日食事件的長(zhǎng)度也會(huì)發(fā)生變化。這些性質(zhì)表明,J1717+4308A是一個(gè)具有低質(zhì)量主序或次巨型伴星的“紅背蜘蛛”系統(tǒng),脈沖星的計(jì)時(shí)觀測(cè)和進(jìn)一步搜索數(shù)據(jù)以尋找更多脈沖星。

博科園|研究/來(lái)自:中國(guó)科學(xué)院
參考期刊《天體物理學(xué)》
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