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贵州“天眼”重磅:23150光年外,发现双毫秒脉冲星,只有3毫秒!

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物理 2021-07-27 17:14

利用我们中国贵州,也是世界上最大的五百米口径球面射电望远镜天眼(FAST),天文学家在球状星团NGC6205中探测到一颗新的双毫秒脉冲星(MSP),新发现的脉冲星被命名为PSRJ1641+3627F,其研究发现现已发表在《arxiv》上。脉冲星是一种高度磁化、旋转的中子星,会发射一束电磁辐射,自转周期在30毫秒以下、自转速度最快的脉冲星被称为毫秒脉冲星(MSPS)。

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天文学家认为,毫秒脉冲星是在双星系统中形成,当最初较大质量的一颗恒星变成中子星,然后由于次级恒星的物质吸积而旋转起来。到目前为止进行的观测似乎支持这一理论,因为超过一半的已知毫秒脉冲星被发现有恒星伴星。现在,由中国科学院FAST重点实验室王林(音译)领导的一个天文学家团队报告显示:在明亮球状星团NGC 6205(也称为M13)中探测到了一颗新的毫秒脉冲星。

这个球状星团NGC 6205位于大约23150光年外的武仙座,这一发现是NGC6205快速观测的一部分,而且还监测了该星团中的其他脉冲星。研究作者表示:我们发现了双星脉冲星PSR J1641+3627F(M13F),并给出了GC M13中所有已知脉冲星的时间解决方案。

(上图所示)六颗脉冲星的位置,用字母标出的红色圆圈所示。图片:Wang et al., 2020

根据这项研究,PSR J1641+3627F的自旋周期约为3.0毫秒,轨道周期约为1.38天。这意味着在NGC6205中发现的六颗脉冲星中,它是第二短的自旋周期和第二长的轨道周期(其他五颗脉冲星被命名为PSR J1641+3627A到E)。

快速观测表明,PSRJ1641+3627F的色散测量约为30.4parsecs/cm3。研究人员注意到这与NGC6205中其他已知脉冲星的平均色散测量值接近。据估计,伴星的质量约为0.16个太阳质量,这表明它是一颗白矮星。研究还发现,PSRJ1641+3627F位于星团中心的边缘,其自旋周期导数对于球状星团中的毫秒脉冲星来说是典型的。

然而与典型的毫秒脉冲-白矮星双星系统相比,该系统的偏心率相对较小。总的来说,研究人员得出的结论是:与典型球状星团脉冲星相比,NGC6205中发现的所有双星系统偏心率都相对较低,并且发现偏心率随着距离星团核心的距离而减小。这与预期是一致,因为这个星系团的每个双星的相遇几率非常低。

博科园|Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

参考期刊《arXiv》

Cite: arXiv:2002.05938

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