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科学家利用FAST发现了新的矮脉冲群

摘要 中国科学院国家天文台韩金林教授领导的研究小组利用500米口径球面射电望远镜(FAST)从一颗明亮的脉冲星PSR中探测到了独特的矮脉冲B2111+46,...

中国科学院国家天文台韩金林教授领导的研究小组利用500米口径球面射电望远镜(FAST)从一颗明亮的脉冲星PSR中探测到了独特的“矮脉冲”B2111+46,以前所未有的细节研究了电发射,并探索了磁层中的未知物理。

这项研究发表在8月17日的《自然天文学》上。

脉冲星通常发射周期性电信号。然而,一些古老的脉冲星偶尔会在某些时期内熄灭,这种现象称为“脉冲归零”。也许由于条件不当或磁场结构和辐射区域的变化而无法在磁层中产生粒子,或者粒子产生的区域随后被其他区域产生的等离子体淹没。

脉冲星辐射不存在的确切原因是一个谜,因为当辐射被猝灭时,不可能探测脉冲星磁层的物理状态。

PSR B2111+46 是一颗相对古老的脉冲星,科学家们早就知道这颗脉冲星的发射通常会在一段时间内消失。然而,作为银河平面脉冲星快照调查的一部分,在2020年8月24日、8月26日和9月17日偶然观测到的普通调零期间,检测到了数十个异常微弱、非常窄的脉冲(以前未被观测到), FAST 的一个重点项目是寻找脉冲星。

为了验证这种新的发射状态,研究人员于2022年3月8日再次对这颗脉冲星进行了两个小时的观察。“最终,我们挑选出了175个这样窄弱的脉冲。”该研究的第一作者陈雪博士说。据陈博士介绍,这种脉冲在脉宽和能量方面都与普通脉冲不同,因此被命名为“矮脉冲”。

正常的单个脉冲通过脉冲星磁极附近规则形成的间隙中的大量放电产生的粒子“雷暴”发射辐射,而矮脉冲是由在脆弱的间隙中成对产生的一个或几个粒子“雨滴”产生的。这颗濒临亡的脉冲星。

这些零星的、弱的、窄的脉冲构成了一种独立于正常脉冲的新的辐射状态,并且这种脉冲通常表现出罕见的反向频谱,即它们在更高的射频下具有更强的发射,这在如此杰出的环境中很少检测到。来自天文来源的时间尺度。韩教授说:“除了FAST之外,其他射电望远镜很难测量这种矮脉冲的特性,而且对这种新的矮脉冲群的测量表明,脉冲星辐射的磁场结构即使在没有变化的情况下也保持不变。”当辐射几乎停止时。”

“事实上,在其他一些脉冲星中也检测到了少量的矮脉冲,”该研究的共同第一作者严毅说。“对这样一个矮脉冲群的详细研究可以揭开未知脉冲星辐射处理的一些奥秘,并揭示脉冲星磁层中的极端等离子体状态。”

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