5月6日消息，基於中國FAST望遠鏡的觀測，國家天文台李菂、朱煒瑋團組的姚菊枚博士首次找到了脈沖星三維速度與自轉軸共線的證據。脈沖星是大質量恆星死亡時的超新星爆炸催生的中子星。當前的超新星模擬不能產生速度和自轉軸共線的中子星，顯示了人類對於中子星起源這一復雜過程所包含的物理機制、例如中微子輻射還需加深認識。
超新星遺跡S147及脈沖星J0538+2817運動（velocity）和自旋（spin）方向示意圖（制圖：黃琨、王培）。
這一重要發現標志了FAST深度研究脈沖星的開始。相關論文於2021年5月6日發表在國際學術期刊《自然·天文》（Nature Astronomy）雜誌。
J0538+2817的速度和自轉軸在單位球面上的分布，其中紅色和灰色表示的是速度的2-sigma的分布，深綠色和淺綠色表示FAST偏振給出的自轉軸2-sigma的分布，藍色和黃色表示X-ray觀測給出的自轉軸2-sigma的分布。
相對前身星（OB星），年輕脈沖星具有更高的運動速度和更快的自轉。經過幾十年的研究，科學家們發現一些年輕脈沖星的速度和自轉軸普遍存在共線的關系。但由於年輕脈沖星徑向速度測量非常困難，在以往的研究中對脈沖星速度和自轉軸方向的比較停留在垂直於視線方向的二維平面上。基於FAST對處於超新星遺跡S147中脈沖星J0538+2817的觀測，姚菊枚博士等人首次通過閃爍分析的方法獲得脈沖星J0538+2817在超新星遺跡S147中徑向位置和速度，結合已有切向速度測量獲得了三維速度。同時，高精度偏振數據分析給出了三維自轉軸的朝向。圖1給出了三維速度和自轉軸矢量在單位球面上的分布，在68%的致信區間內這兩個矢量的夾角小於23度。
FAST是目前世界上靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡。此項工作是綜合和全面分析FAST脈沖星數據的代表性成果。在科學委員會、時間分配委員會和FAST運行中心的支持下，這一方向的系統測量正在逐步展開，有望深度揭示中子自旋的起源。
本工作得到中國科學院天文大科學研究中心FAST FELLOWSHIP的支持，主要合作單位包括新疆天文台、澳大利亞科學與工業組織、美國加州大學、德國馬普射電天文研究所、英國曼徹斯特大學及美國奧伯林大學。
來源：cnBeta
