新发现可能提供线索 ‘失踪’ 脉冲星

澳大利亚帕克斯射电望远镜在球状星团 NGC 6397 中对难以捉摸的毫秒脉冲星 PSR J1740-5340B (NGC 6397B) 进行无线电探测。 学分:NAOC/ScienceApe

毫秒脉冲星 (MSP) 是自旋周期短的演化中子星,在低质量 X 射线双相中经历了长时间的质量转移。 球状星团 (GC)——由数万或数百万颗恒星组成的聚集体——是形成 MSP 的多产环境​​。 然而,在 NGC 6397(距离地球最近的两个 GC 之一)中,直到最近才发现了一个 MSP。

现在,研究人员不仅在我们邻近的 GC 中发现了第二颗脉冲星,而且对为什么其他脉冲星“失踪”有了更好的了解。

中国科学院国家天文台(NAOC)张磊博士利用澳大利亚帕克斯射电望远镜观测NGC 6397,发现了一个新的5.78毫秒周期的MSP,命名为PSR J1740-5340B(NGC 6397B)。食二元系统。 这一发现得到了南非 MeerKAT 射电望远镜的证实。

NGC 6397B 只有在脉冲星位于其轨道最靠近观测者的一侧时才能被探测到。 它的测量轨道周期为 1.97 天,是 GC 中所有食双星中最长的。 这个轨道周期也与之前发现的 X 射线源 U18 一致,它曾被认为是“隐藏的 MSP”。 U18 现在已经被当前的研究证实是 NGC 6397B。

这项工作于 7 月 28 日发表在《天体物理学杂志快报》上。

通讯作者 NAOC 的李迪教授使用最近安装在帕克斯射电望远镜上的超宽带低(UWL)接收器系统,组织了对 NGC 6397 中新脉冲星的首次相干去色散搜索。

张博士利用帕克斯射电望远镜于 2019 年 4 月 12 日首次观测到的数据,发现了这颗新脉冲星。 帕克斯射电望远镜在三年内总共进行了 39 次观测,​​同时 MeerKAT 射电望远镜进行了两次观测。

NGC 6397B 的一个显着特征是其无线电信号的微弱和延长的无线电静止期。 研究人员认为,NGC 6397B 可能代表了一个极其微弱且严重模糊的双星脉冲星亚群。 研究人员表示,这可以解释在 GC 的密集核心中孤立脉冲星明显过多的原因,预计恒星相互作用将优先产生双星。 换句话说,二进制文件可能不会不存在——它们可能只是难以检测到。

根据研究人员的说法,这些微弱的脉冲星很难在无线电波段中被接收到,因为它们要么嵌入等离子体云中,要么由于它们的伴星正在积极吸积物质。

未来的研究可能会测试这些解释是否正确地描述了为什么在 GC 中发现的双星脉冲星很少。