脈衝星為何“失蹤”? 一項新發現提供了一些答案

毫秒脈衝星(MSPs)是進化的中子星,具有短暫的自旋周期,在低質量的X射線雙星階段經歷了廣泛的質量轉移。MSPs的形成經常發生在球狀星團(GCs)中,球狀星團是由數萬或數百萬顆恆星組成的集合。然而,直到最近,只有一顆毫秒脈衝星在NGC 6397中被探測到,這是距離地球最近的兩個球狀星團之一。現在,科學家們不僅在我們鄰近的氣相色譜中發現了第二顆脈衝星,而且他們還進一步了解了其他脈衝星“失蹤”的原因。

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中國科學院國家天文台的張磊博士在用澳大利亞的Parkes射電望遠鏡觀測NGC 6397時,在一個黯淡的雙星系統中發現了一個新的5.78ms周期的毫秒脈衝星。使用南非的MeerKAT射電望遠鏡的天文學家證實了這一發現。

NGC 6397B只有在脈衝星位於其軌道上最接近觀測者的一側時才能被探測到。在所有球狀星團黯然失色的雙星中,它的軌道周期是最長的,為1.97天。這個軌道周期也與之前發現的X射線源U18相吻合,它之前被認為是一個”隱藏的毫秒脈衝星”。最近的研究證實,U18就是NGC 6397B。

這項工作最近發表在《天體物理學雜誌通訊》上。

NAOC的李迪教授作為通訊作者,利用最近安裝在Parkes射電望遠鏡上的超寬帶低(UWL)接收器系統,組織了首次對NGC 6397中的新脈衝星進行相干的去分散搜索。

張博士利用Parkes射電望遠鏡2019年4月12日的初始觀測數據發現了這顆新脈衝星。在三年的時間裡,Parkes射電望遠鏡進行了39次觀測,同時還有MeerKAT射電望遠鏡的兩次觀測。

NGC 6397B的一個顯著特徵是其無線電信號的微弱性和延長的無線電靜止期。研究人員建議,NGC 6397B可能代表了一個極其微弱和嚴重遮蔽的雙星脈衝星的子群。據研究人員稱,這可以解釋球狀星團密集核心中明顯過多的孤立脈衝星,在那裡,恆星的相互作用預計會優先導致雙星。換句話說,雙星可能並非不存在–它們可能只是很難被探測到。

根據研究人員的說法,這些微弱的脈衝星在無線電波段中很難被發現,要麼是因為它們被嵌入到等離子體雲中,要麼是因為它們的伴星正在積極地吸積物質。

未來的研究可能會檢驗這些解釋是否正確描述了為什麼在球狀星團中很少發現雙星脈衝星。

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