贵州大学利用中国天眼FAST发现新脉冲星

发布者:系统管理员发布时间:2024-07-10浏览次数:1574

贵大新闻网讯(物理学院)近期,贵州大学张立云教授团队与中国科学院国家天文台的潘之辰和钱磊副研究员合作,利用“中国天眼”(500米口径球面射电望远镜,FAST),在球状星团NGC 6517内发现了8颗暗弱的孤立毫秒脉冲星。这些新发现的脉冲星被命名为J1801–0857K-R或NGC 6517K-R,相关科研成果已在SCI一区、自然指数期刊《天体物理学快报》(The Astrophysical Journal Letters)上发表。该项工作的第一作者为贵州大学物理学院硕士生尹德江,通讯作者为贵州大学张立云教授、中国科学院国家天文台潘之辰副研究员和钱磊副研究员。

NGC 6517位于蛇夫座,距离地球约3.5万光年,质量约为22万倍太阳质量,是FAST观测天区内中心光度密度最大的球状星团。2011年,绿岸望远镜首次在该星团内探测到四颗脉冲星。

FAST的球状星团脉冲星巡天项目自2019年6月起对NGC 6517进行脉冲星搜寻。凭借其高灵敏度,项目早期阶段在该球状星团内探测到五颗新的脉冲星。最近两年,该研究团队利用FAST对NGC 6517进行了深度脉冲星搜寻,再次发现了八颗新的脉冲星,这些脉冲星比之前发现的更加暗弱。值得一提的是,该团队的贵州大学研究生戴印丰利用新的脉冲星搜寻方法,又在NGC 6517中发现了三颗新的暗弱脉冲星,使该球状星团内已知脉冲星总数达到二十颗。这些新发现使得NGC 6517成为FAST观测天区内已知脉冲星最多的球状星团,同时在所有球状星团中排第三。

目前,NGC 6517中的脉冲星中只有一颗处于双星系统中,其余均为孤立脉冲星。这么高比例的孤立脉冲星进一步支持了核心塌缩星团中孤立脉冲星占主导的经验认知。此外,该球状星团内如此多的已知脉冲星是后续研究其内部动力学演化特征的有效“探针”。

球状星团内潜在的脉冲星数量与球状星团的哪些参数相关联一直是研究的热点。在这个研究中,使用经验贝叶斯分析方法重新模拟了银河系球状星团脉冲星数量的分布,最新的观测样本拟合结果显示每个球状星团内潜在的脉冲星数量和球状星团的中心逃逸速度有高度相关性。由于一般中子星的初始速度很高,一般预测它们不会被保留在球状星团内,因此球状星团内的中子星通常被认为是通过低速通道(如电子捕获超新星)形成的。较大质量的球状星团可以形成更多的初始中子星,而足够高的球状星团逃逸速度则可以确保中子星在这一阶段被保留在球状星团中,这些初始中子星才有机会通过吸积加速到毫秒脉冲星。这个模拟结果对球状星团中潜在的脉冲星数量进行了预测,为今后在球状星团中搜寻新脉冲星提供了重要的参考作用。

灰色区域体现了估计值95%的置信区间,茎叶图表示39个已知有脉冲星的球状星团的逃逸速度以及其中已知脉冲星的数量。蓝色虚线和黑色实线分别表示所有、FAST天区的球状星团得出的模型。球状星团Pal 13和M15分别是FAST天空中的最小和最大逃逸速度,Liller 1则是所有球状星团中逃逸速度最大的。

贵州大学物理学院与省部共建公共大数据国家重点实验室为该工作提供了算力支持。此外,北京师范大学、重庆邮电大学、西弗吉尼亚大学、中国科学院上海天文台等单位参与该项工作。该项工作得到科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金、云南省国际超新星研究重点实验室开放课题等的支持。


编辑:庞爱忠 何璇

责编:张蝉

编审:李旭锋