北京時間5月6日，被譽(yù)為“中國天眼”的FAST望遠(yuǎn)鏡相關(guān)研究成果在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·天文》（Nature Astronomy）上刊發(fā)，標(biāo)志著FAST深度研究脈沖星的開始。

脈沖星是大質(zhì)量恒星死亡時的超新星爆炸催生的中子星。當(dāng)前的超新星模擬不能產(chǎn)生速度和自轉(zhuǎn)軸共線的中子星，顯示了人類對于中子星起源這一復(fù)雜過程所包含的物理機(jī)制、例如中微子輻射還需加深認(rèn)識。

基于FAST望遠(yuǎn)鏡的觀測，國家天文臺李菂、朱煒瑋團(tuán)組的姚菊枚博士首次找到了脈沖星三維速度與自轉(zhuǎn)軸共線的證據(jù)。

研究人員介紹，相對前身星（OB星），年輕脈沖星具有更高的運(yùn)動速度和更快的自轉(zhuǎn)。經(jīng)過幾十年的研究，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一些年輕脈沖星的速度和自轉(zhuǎn)軸普遍存在共線的關(guān)系。但由于年輕脈沖星徑向速度測量非常困難，在以往的研究中對脈沖星速度和自轉(zhuǎn)軸方向的比較停留在垂直于視線方向的二維平面上。

基于FAST對處于超新星遺跡S147中脈沖星J0538+2817的觀測，姚菊枚博士等研究者首次通過閃爍分析的方法獲得脈沖星J0538+2817在超新星遺跡S147中徑向位置和速度，結(jié)合已有切向速度測量獲得了三維速度。同時，高精度偏振數(shù)據(jù)分析給出了三維自轉(zhuǎn)軸的朝向。

超新星遺跡S147及脈沖星J0538+2817運(yùn)動（velocity）和自旋（spin）方向示意圖（研究團(tuán)隊供圖，制圖：黃琨、王培）。

J0538+2817的速度和自轉(zhuǎn)軸在單位球面上的分布，其中紅色和灰色表示的是速度的2-sigma的分布，深綠色和淺綠色表示FAST偏振給出的自轉(zhuǎn)軸2-sigma的分布，藍(lán)色和黃色表示X-ray觀測給出的自轉(zhuǎn)軸2-sigma的分布。（研究團(tuán)隊供圖）

FAST是目前世界上靈敏度最高的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。此項工作是綜合和全面分析FAST脈沖星數(shù)據(jù)的代表性成果。在科學(xué)委員會、時間分配委員會和FAST運(yùn)行中心的支持下，這一方向的系統(tǒng)測量正在逐步展開，有望深度揭示中子自旋的起源。

本工作得到中國科學(xué)院天文大科學(xué)研究中心FAST FELLOWSHIP的支持，主要合作單位包括新疆天文臺、澳大利亞科學(xué)與工業(yè)組織、美國加州大學(xué)、德國馬普射電天文研究所、英國曼徹斯特大學(xué)及美國奧伯林大學(xué)。

論文信息：https://dx.doi.org/10.1038/s41550-021-01360-w


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