天文學家利用MeerKAT射電望遠鏡發現8顆新的毫秒脈沖星

據媒體報導,一組天文學家利用南非的MeerKAT射電望遠鏡發現了8顆位於密集的恆星團中的毫秒脈沖星,這些恆星團被稱為 “球狀星團”。毫秒脈沖星是中子星,是已知的密度最大的星體之一,每秒旋轉高達700次。這是使用MeerKAT天線的第一個脈沖星發現,它來自兩個國際合作組織TRAPUM和MeerTIME的協同工作,其發現詳見最近發表的《皇家天文學會月刊》。

天文學家利用MeerKAT射電望遠鏡發現8顆新的毫秒脈沖星

毫秒脈沖星是非常緊湊的恆星,主要由中子組成,是宇宙中最極端的天體之一:它們在一個直徑約為24公里的球體中容納了數十萬倍於地球的質量;並以每秒數百次的速度旋轉。它們發射出一束無線電波,觀察者在每次旋轉時都能探測到,就像燈塔一樣。在球狀星團中心的富含恆星的環境中,這些天體的形成被高度強化。

曼徹斯特大學的Ben Stappers教授是TRAPUM項目的聯合執行長,他說:「看到利用優秀的MeerKAT望遠鏡在球狀星團中發現大量新的毫秒脈沖星的潛力,這真的很令人興奮。」這也是對平方公里陣列望遠鏡所能實現的預演,MeerKAT是其前身之一。

天文學家利用MeerKAT射電望遠鏡發現8顆新的毫秒脈沖星

研究主要作者,INAF和MPIfR的博士後研究員Alessandro Ridolfi說:「我們將MeerKAT的天線指向9個球狀星團,我們在其中6個球狀星團中發現了新的脈沖星!這些新脈沖星中,有五顆圍繞著另一顆恆星運行,其中一顆名為PSR J1823-3021G的脈沖星特別有趣。」Ridolfi繼續說:「由於其高度橢圓的軌道和巨大的伴星,這個系統可能是夥伴交換的結果:在一次『親密接觸』之後:原來的夥伴被驅逐並被一個新的伴星取代。」

波恩MPIfR的博士研究員、該論文的共同作者Tasha Gautam解釋說:「這顆特殊的脈沖星可能具有很高的質量,是太陽質量的2倍多,或者它可能是第一個被證實的由毫秒脈沖星和中子星形成的系統。如果被目前的額外觀測所證實,這將使這顆毫秒脈沖星成為研究基本物理學的一個強大的實驗室。」

這8顆新的脈沖星只是冰山一角:導致它們被發現的觀測只使用了MeerKAT 64個天線中的大約40個,並且只關注球狀星團的中心區域。

TRAPUM合作(使用MeerKAT的TRAnsients和PUlsars)是被批准使用MeerKAT望遠鏡的幾個大型調查提議(LSP)之一。它由曼徹斯特大學的Stappers教授和Kramer教授(MPIfR/UoM)共同領導。TRAPUM將利用MeerKAT的極高靈敏度搜索天空中的脈沖星。他們將搜索的地方之一是球狀星團。這項成果是與MeerKAT的另一個LSP–MeerTIME合作獲得的,並使用他們的基礎設施來捕獲數據。

這項工作也為TRAPUM合作提供了一個測試平台,以便更好地規劃全面的球狀星團脈沖星調查,這項調查目前正在進行中,它利用了目前所有的64個天線(從而進一步提高了靈敏度)。這項調查將把搜索范圍擴大到更多的球狀星團,並且還將調查它們的外部區域。

來源:cnBeta