天文學(xué)家利用脈沖星測試引力理論 尋找引力波證據

天文學(xué)家已經(jīng)證實(shí)，一個(gè)他們認為是遙遠星系的物體，實(shí)際上是迄今為止銀河系外最亮的脈沖星。該團隊利用一種技術(shù)發(fā)現了這一現象，這種技術(shù)能夠阻擋一種特殊類(lèi)型的偏振光，類(lèi)似于偏振光太陽(yáng)鏡，可以用來(lái)探測更多“隱藏”的脈沖星。

脈沖星是高度磁化的自旋中子星，由爆炸恒星的坍塌殘骸形成。當脈沖星旋轉時(shí)，它們會(huì )從兩極釋放出無(wú)線(xiàn)電波——一種可以用射電望遠鏡探測到的“脈沖”。天文學(xué)家利用脈沖星來(lái)測試引力理論，并尋找引力波的證據。

這顆新的脈沖星名為PSR J0523-7125，距離地球約50000秒差距，位于大麥哲倫星云(LMC)，與大多數已知的脈沖星截然不同。澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織的天體物理學(xué)家Yuanming Wang說(shuō)，它的脈沖非常寬，是LMC中其他已知脈沖星的兩倍多，在無(wú)線(xiàn)電頻譜上異常“明亮”。

Wang和他的團隊表示，這顆脈沖星的亮度是銀河系外發(fā)現的任何其他脈沖星的10倍。相關(guān)研究近日發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》。

“由于其不尋常的性質(zhì)，這顆脈沖星被之前的研究所忽略，盡管它很亮。”論文合著(zhù)者、澳大利亞悉尼大學(xué)的射電天文學(xué)家Tara Murphy在一份新聞稿中說(shuō)。

脈沖星通常是通過(guò)它們周期性閃爍的微弱脈沖來(lái)識別。但就PSR J0523?7125而言，它的脈沖太寬太亮，不符合脈沖星的典型輪廓，因此被認為是一個(gè)星系。

Wang和一個(gè)國際天文學(xué)家團隊首先從“變量和慢瞬變”調查的數據中懷疑該天體可能是一顆脈沖星。該調查使用澳大利亞平方公里陣列探路者(ASKAP)望遠鏡進(jìn)行，其研究了天空中大量高度可變的無(wú)線(xiàn)電波源，并收集了圓偏振等數據。

脈沖星的輻射通常是高度偏振的，其中一些以圓形的方式振蕩。很少有太空物體像這樣偏振，這使它們顯得格外突出。

通過(guò)使用一個(gè)計算機程序，該團隊能夠屏蔽非圓偏振波長(cháng)的光，從而揭示出罕見(jiàn)類(lèi)型的脈沖星。包括南非的貓鼬射電天文望遠鏡在內的其他望遠鏡，也證實(shí)了他們的發(fā)現。

“我們期待利用這種技術(shù)發(fā)現更多的脈沖星。這是我們第一次能夠以系統和常規的方式尋找脈沖星的極化。”Murphy說(shuō)。

位于美國馬薩諸塞州劍橋市的哈佛—史密森天體物理中心的射電天文學(xué)家Yvette Cendes說(shuō)，射電天文學(xué)在發(fā)現“瞬變”天體方面沒(méi)有光學(xué)天文學(xué)那么有效。瞬變天體是指像脈沖星這樣的空間天體。“但僅僅因為你發(fā)現了一個(gè)短暫的天體，并不意味著(zhù)就能很容易弄清楚它是什么。”她說(shuō)，偏振數據有助于縮小物體的來(lái)源，這表明該技術(shù)有可能在未來(lái)識別其他瞬變。

盡管其他望遠鏡也在收集偏振數據，但使用圓偏振技術(shù)的大規模無(wú)線(xiàn)電測量卻是少數。今年3月，研究人員利用荷蘭低頻陣列(LOFAR)望遠鏡的數據發(fā)現了兩顆新的脈沖星，他們在arXiv2上發(fā)布的預印本中詳細介紹了這一技術(shù)。(作者：李木子)

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