中國天眼FAST新發現 首次探測到「黑寡婦」射電脈衝散射現象

撰文:林芷瑩
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「中國天眼」首次探測到緻密雙星系統中等離子體的極端湍流現象,為「黑寡婦」脈衝星的掩食機制提供新線索。相關研究已在國際天文學專業學術期刊《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)發表。

《科技日報》報道,毫秒脈衝星是一類速旋轉的中子星,其自轉週期僅為幾毫秒。毫秒脈衝星中有一種特殊的類型,由毫秒脈衝星和低質量恆星組成的緻密雙星系統,由於伴星正在被脈衝星強烈地輻射蠶食,天文學家將其稱為「黑寡婦」脈衝星。

貴州師範大學貴州省射電天文數據處理重點實驗室的研究生白俊濤、支啟軍教授和西悉尼大學的代實博士,基於「中國天眼」的觀測,與中科院國家天文台、中科院新疆天文台、北京大學等單位的研究人員,深入研究「黑寡婦」脈衝星B1957+20的掩食現象,發現其之前沒有觀察到的掩食新現象並揭示了其物理機制。

研究人員利用「中國天眼」的超高靈敏度觀測數據,首次探測到「黑寡婦」脈衝星B1957+20掩食區域附近的射電脈沖散射現象,並發現愈是深入掩食中心,脈衝星輻射出的射電脈衝輪廓變得愈寬,散射愈強,最高達到0.2毫秒。

研究表明,這種強散射是由於多路徑傳播效應造成,並利用等離子體的極端湍流對這種效應進行自洽解釋,給出「黑寡婦」脈衝星掩食物質中存在極端湍流的第一個直接證據,表明這種等離子體湍流可能是高頻射電輻射掩食的重要機制,研究結果對快速射電暴中觀測到脈衝展寬的起源也有重要意義。

據介紹,貴州的500米口徑射電望遠鏡(FAST,「中國天眼」),是全球最大、最靈敏的單口徑望遠鏡,從規劃到完工歷時22年,面積相當於30個足球場大。該望遠鏡的其中一項科學目標是搜索外星文明。

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