天文學家已經證實,他們原以為是一個遙遠星系的天體實際上是迄今為止觀測到的最亮的河外脈衝星。該團隊使用一種阻擋特定型別偏振光的技術(類似於偏光太陽鏡)做出了這項發現,該技術可用於探測更多“隱藏的”脈衝星。
脈衝星是高度磁化的旋轉中子星,由爆發恆星坍塌後的殘骸形成。當脈衝星旋轉時,它們從兩極釋放出無線電波流——一種“脈衝”,可以使用射電望遠鏡探測到。天文學家使用脈衝星來檢驗引力理論,並尋找引力波的證據。
這顆新的脈衝星名為 PSR J0523−7125,距離地球約 50,000 秒差距,位於大麥哲倫星雲 (LMC) 中,並且與大多數已知的脈衝星截然不同。澳大利亞聯邦科學與工業研究組織 (CSIRO) 位於堪培拉的天體物理學家王元明說,它的脈衝非常寬——是 LMC 中其他已知脈衝星的兩倍多,並且在無線電頻譜上異常“明亮”。
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王和他的團隊表示,這顆脈衝星比在銀河系外發現的任何其他脈衝星亮十倍。他們的研究成果今天發表在《天體物理學雜誌》上。
澳大利亞悉尼大學的射電天文學家、共同作者塔拉·墨菲在新聞稿中說:“由於其不尋常的特性,儘管這顆脈衝星非常明亮,但之前的研究還是錯過了它。”
新技術
脈衝星通常透過其微弱的脈衝、週期性閃爍來識別。但在 PSR J0523−7125 的案例中,它的脈衝太寬太亮,不符合脈衝星的典型特徵,因此被誤認為是星系。
王和一個國際天文學家團隊首先在“變星和慢瞬變源巡天”的資料中懷疑該天體可能是一顆脈衝星。該巡天是使用位於西澳大利亞州的澳大利亞平方公里陣列探路者 (ASKAP) 望遠鏡進行的。該巡天觀察大片天空以尋找高度可變的無線電波源,並收集圓偏振等資料。
來自脈衝星的輻射通常是高度偏振的,其中一些以圓形方式振盪。很少有空間物體像這樣偏振,這使得它們脫穎而出。
透過使用計算機程式,該團隊能夠阻擋非圓偏振的光波長,從而揭示了這種罕見的脈衝星型別。包括南非 MeerKAT 射電天文望遠鏡在內的其他望遠鏡證實了他們的發現。
墨菲說:“我們應該期望使用這種技術發現更多的脈衝星。這是我們第一次能夠以系統化和常規的方式搜尋脈衝星的偏振。”
馬薩諸塞州劍橋市哈佛-史密森天體物理學中心的射電天文學家伊薇特·森德斯說,在尋找“瞬變”天體(如脈衝星這種時隱時現的空間天體)方面,射電天文學不如光學天文學有效。“像 VAST 這樣的巡天正在改變這種狀況,”她說。
“但僅僅因為你找到了一個瞬變 [天體] 並不意味著很容易弄清楚它是什麼,”她說。偏振資料有助於縮小天體來源的範圍,這表明該技術有潛力在未來識別其他瞬變源,她說。
儘管其他望遠鏡也在收集偏振資料,但僅有少數使用圓偏振技術的大規模射電巡天。今年 3 月,研究人員使用來自荷蘭低頻陣列 (LOFAR) 望遠鏡的資料,利用該技術發現了兩顆新的脈衝星,並在釋出在 arXiv 上的預印本中詳細介紹了他們的發現。
本文經許可轉載,並於 2022 年 5 月 3 日首次釋出。
