星系被揭示为脉冲星——银河系外最亮的

研究人员希望通过使用阻挡特定波长光的技术,发现更多隐藏的脉冲星

Large Magellanic Cloud

大麦哲伦星云是银河系的矮卫星星系,包含了在银河系外所见过的最明亮的脉冲星。

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天文学家已经证实,他们原以为是一个遥远星系的天体实际上是迄今为止观测到的最亮的河外脉冲星。该团队使用一种阻挡特定类型偏振光的技术(类似于偏光太阳镜)做出了这项发现,该技术可用于探测更多“隐藏的”脉冲星。

脉冲星是高度磁化的旋转中子星,由爆发恒星坍塌后的残骸形成。当脉冲星旋转时,它们从两极释放出无线电波流——一种“脉冲”,可以使用射电望远镜探测到。天文学家使用脉冲星来检验引力理论,并寻找引力波的证据。

这颗新的脉冲星名为 PSR J0523−7125,距离地球约 50,000 秒差距,位于大麦哲伦星云 (LMC) 中,并且与大多数已知的脉冲星截然不同。澳大利亚联邦科学与工业研究组织 (CSIRO) 位于堪培拉的天体物理学家王元明说,它的脉冲非常宽——是 LMC 中其他已知脉冲星的两倍多,并且在无线电频谱上异常“明亮”。


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王和他的团队表示,这颗脉冲星比在银河系外发现的任何其他脉冲星亮十倍。他们的研究成果今天发表在《天体物理学杂志》上。

澳大利亚悉尼大学的射电天文学家、共同作者塔拉·墨菲在新闻稿中说:“由于其不寻常的特性,尽管这颗脉冲星非常明亮,但之前的研究还是错过了它。”

新技术

脉冲星通常通过其微弱的脉冲、周期性闪烁来识别。但在 PSR J0523−7125 的案例中,它的脉冲太宽太亮,不符合脉冲星的典型特征,因此被误认为是星系。

王和一个国际天文学家团队首先在“变星和慢瞬变源巡天”的数据中怀疑该天体可能是一颗脉冲星。该巡天是使用位于西澳大利亚州的澳大利亚平方公里阵列探路者 (ASKAP) 望远镜进行的。该巡天观察大片天空以寻找高度可变的无线电波源,并收集圆偏振等数据。

来自脉冲星的辐射通常是高度偏振的,其中一些以圆形方式振荡。很少有空间物体像这样偏振,这使得它们脱颖而出。

通过使用计算机程序,该团队能够阻挡非圆偏振的光波长,从而揭示了这种罕见的脉冲星类型。包括南非 MeerKAT 射电天文望远镜在内的其他望远镜证实了他们的发现。

墨菲说:“我们应该期望使用这种技术发现更多的脉冲星。这是我们第一次能够以系统化和常规的方式搜索脉冲星的偏振。”

马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理学中心的射电天文学家伊薇特·森德斯说,在寻找“瞬变”天体(如脉冲星这种时隐时现的空间天体)方面,射电天文学不如光学天文学有效。“像 VAST 这样的巡天正在改变这种状况,”她说。

“但仅仅因为你找到了一个瞬变 [天体] 并不意味着很容易弄清楚它是什么,”她说。偏振数据有助于缩小天体来源的范围,这表明该技术有潜力在未来识别其他瞬变源,她说。

尽管其他望远镜也在收集偏振数据,但仅有少数使用圆偏振技术的大规模射电巡天。今年 3 月,研究人员使用来自荷兰低频阵列 (LOFAR) 望远镜的数据,利用该技术发现了两颗新的脉冲星,并在发布在 arXiv 上的预印本中详细介绍了他们的发现。

本文经许可转载,并于 2022 年 5 月 3 日首次发布

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