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科研人员利用南山26米射电望远镜数据研究脉冲星非稳定自转取得进展
2020-11-20 12:28:00| 【 【打印】【关闭】

  新疆天文台脉冲星团组科研人员利用南山观测站26米射电望远镜(NSRT)脉冲星计时观测数据,使用Cholesky变换减小耦合误差的分析方法,得到了87颗脉冲星更准确的自转参数、自转制动和周期跃变,进一步确定其中48颗脉冲星的位置和自行。该工作充分发挥了NSRT在脉冲星计时方面的优势,所揭示的脉冲星自转非稳定特征有助于我们更好地认识中子星物理性质。 

  脉冲星的自转能不断转换为向外辐射的高能粒子和电磁辐射,所以脉冲星自转逐渐减慢。对脉冲星进行长时间计时观测可以得到脉冲星的自转参数、位置及自行运动。脉冲星计时还被用于检验广义相对论、探测引力波以及星际导航等。长期观测表明,许多脉冲星的自转减慢都受到了计时噪声和周期跃变影响,而这两种现象都被认为是主要受脉冲星内部超流活动所驱使,因此可以利用它们来研究脉冲星的内部物理。 

  研究人员使用NSRT探测到三颗脉冲星PSRs J1722-3632、J1852-0635和J1957+2831的周期跃变。其中,前两颗脉冲星是首次探测到周期跃变,PSR J1722-3632是发生大跃变的第二年老脉冲星。此项研究发现,对于中等年龄的脉冲星,制动指数绝对值与特征年龄有强相关性,且制动指数有正有负。而年轻脉冲星的制动指数和特征年龄没有相关性,其制动指数几乎全为正值。该结果对研究脉冲星的自转演化以及内部物理提供了重要样本。 

  相关成果已发表在美国《天体物理学杂志》(ApJ,2020,896,140)。下一步,研究人员将继续利用南山NSRT对这些脉冲星进行计时监测,研究它们的计时噪声特性,这将有利于加深理解中子星计时噪声机制和内部物理。 

  文章链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab9082 

  1. PSRs J1722-3632, J1852-0635J1957+2831的周期跃变前后的自转参数变化图,竖直的虚线为跃变发生的时间。

  2. 所有探测到跃变的脉冲星的跃变大小特征年龄之间的关系图。蓝色的五角星、圆点和菱形分别代表PSRs J1722-3632, J1852-0635J1957+2831,灰色方块代表所有已知发生周期跃变的脉冲星。 

作者:党世军

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