脉冲星是高速自转的中子星,其自转速度通常极其稳定,堪称宇宙中的“天然时钟”。然而,部分脉冲星会突然发生“周期跃变”,使得转速瞬间加快,之后缓慢恢复。PSR B0919+06 是一颗自转周期约431毫秒的射电脉冲星,长期监测显示它的自转减慢速率存在准周期性的起伏,周期约为570–580天,同时其辐射轮廓也会随之变化。
中国科学院新疆天文台脉冲星研究团组副研究员寇菲菲与合作研究者利用南山25米射电望远镜2002年至2014年的长期计时数据,并结合国际公开数据,首次发现脉冲星PSR B0919+06在一次周期跃变后(发生于MJD 55144附近),其自转减慢率的调制周期从约575天突然缩短至约437天,并在数百天后又逐渐恢复到约576天。这种“缩短–恢复”的模式与周期跃变事件在时间上高度吻合,表明跃变直接干扰了产生周期性调制的物理机制。
通过小波变换和自相关分析,研究团队验证了这一变化的统计显著性,并排除数据间断或拟合误差造成的假象。结合模拟数据测试,确认跃变本身不会人为产生周期缩短的虚假信号,因此该变化真实反映了脉冲星内部状态或磁层环境的改变。研究团队还对比了其他具有类似准周期调制和周期跃变的脉冲星(如PSRs B1828-11和B0740-28),发现类似现象可能具有普遍性,为理解中子星内部超流、磁层与辐射耦合提供了新的观测约束。该成果于已发表在国际天文学期刊《天体物理杂志》(ApJ, 1004, 245),并获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、新疆维吾尔自治区重大科技专项等项目的资助。未来结合FAST等高灵敏度设备,有望进一步揭示脉冲星自转变化与辐射特性之间的深层关联。
(数据来源:南山25米射电望远镜及Jodrell Bank天文台公开数据)

图1 PSR B0919+06的自转减慢率(
)随时间的变化。

图2 自转减慢率(
)的小波变换分析。


