“天眼”FAST首次发现毫秒脉冲星 将为引力波探测作贡献

2018-04-28 15:30  来源:中国新闻网

  新发现的毫秒脉冲星“J0318+0253”位置和积分脉冲轮廓。左图:毫秒脉冲星所在伽马射线巡天图像的位置;右图a:FAST一小时跟踪观测获得的射电波段积分脉冲轮廓;右图b:折叠Fermi-LAT累积9年数据所获得的伽马光子积分脉冲轮廓。中科院国家天文台供图

  中国科学院国家天文台28日发布消息说,该台500米口径球面射电望远镜(FAST)于2月底首次发现的一颗毫秒脉冲星近日已得到国际认证。这是FAST继发现脉冲星之后的另一重要成果,也展示出FAST对国际低频引力波探测做出实质贡献的潜力。

  被誉为“天眼”的FAST通过跟踪伽马射线点源“3FGLJ0318.1+0252”,于今年2月27日首次发现编号为“J0318+0253”的毫秒脉冲星,再通过FAST与费米伽马射线卫星大视场望远镜(Fermi-LAT)的国际合作,对Fermi-LAT伽马射线数据的后随计时分析证实“J0318+0253”为孤立毫秒脉冲星,并提高位置精度至亚角秒量级。这也是FAST–Fermi-LAT合作组的首个成果,双方将继续合作研究,并开展多波段观测分析。

  据介绍,从射电波段对Fermi-LAT未认证点源进行高灵敏度后随观测,确认高能源属性,是发现新脉冲星的有效途径之一。FAST此次新发现的脉冲星“J0318+0253”自转周期5.19毫秒,根据色散估算距离地球约4000光年,由FAST使用超宽带接收机进行一小时跟踪观测发现,是至今发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一。

  毫秒脉冲星是每秒自转上百次的特殊中子星,对其研究不仅有望对理解中子星演化、奇异物质状态起到重要作用,而且稳定的毫秒脉冲星是低频引力波探针。脉冲星搜索是进行引力波探测研究的基础,脉冲星计时阵是观测超大质量双黑洞发出的引力波最有效的方法。此次FAST首次发现毫秒脉冲星,展示出FAST对国际低频引力波探测做出实质贡献的潜力。FAST项目组已策划“FAST多科学目标同时巡天规划”,将通过发现大量毫秒脉冲星,大幅度提高脉冲星阵探测引力波的灵敏度。

  北京大学科维理天文与天体物理研究所李柯伽研究员说,此次发现展示了FAST在脉冲星搜寻方面的重大潜力,FAST望远镜在调试阶段即取得这样的重大成果,期待早日正式运行,提高中国射电天文整体实力。

  北京大学天文系徐仁新教授认为,除了科学意义外,毫秒脉冲星还有潜在的应用价值。FAST参与毫秒脉冲星的发现将为全球科学家和工程师提供更好的机遇。

  澳大利亚科工组织研究员、国际引力波联合探测委员会成员G.Hobbs说,国际射电天文界为FAST已经取得大量脉冲星发现感到兴奋,看好FAST的国际合作前景,并期待FAST为引力波探测作出贡献。

  中科院国家天文台表示,FAST将继续调试,以期达到设计指标,通过国家验收,并成为世界一流的射电天文望远镜。(来源:中国新闻网 记者:孙自法)

作者:孙自法 编辑:赵兴智