新疆天文台在蜘蛛脉冲星伴星磁场测量研究中获得进展
发布时间:
2023-10-20 17:18
修改时间:
2023-10-20 12:09
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近日,中国科学院新疆天文台研究人员在蜘蛛脉冲星伴星磁场测量研究中取得重要进展,相关成果发表在《天体物理学》(ApJ, 2023, 955, 36)。该研究使用我国的500米口径球面射电望远镜(FAST)对蜘蛛脉冲星PSR J2051-0827进行观测,基于FAST高灵敏度的优势详细分析掩食附近的偏振变化细节,成功测量到法拉第旋转量的变化,为伴星存在磁场提供了直接证据。论文链接:点击这里

蜘蛛脉冲星是一类特殊的毫秒脉冲星双星系统,在射电波段有掩食现象。但是由于对掩食介质性质的理解较为匮乏,具体导致掩食产生的机制仍不清楚。偏振观测使得脉冲信号作为探针来探究介质的性质。当脉冲星信号穿过一团磁化等离子体会发生线偏振振动方向的改变,即法拉第旋转效应。法拉第旋转量的数值反映了介质的电子密度和磁场强度。通过对蜘蛛脉冲星掩食轨道相位附近脉冲辐射的法拉第旋转量的测量可以计算介质磁场强度,从而可以约束掩食机制。

研究发现,在出掩食的轨道相位上,PSR J2051-0827的法拉第旋转量呈现规律性的减少,并最终恢复到正常状态。该发现是伴星存在磁场的直接证据,通过理论计算得到掩食介质的磁场强度为0.1 G,理论分析发现基于介质存在磁场提出的回旋吸收并不是导致掩食的主要机制。此外,研究还发现了法拉第旋转量的反转现象,该现象可能是由于伴星的轨道运动引起平行视线方向的磁场强度变化导致。法拉第旋转量反转现象的发现表明蜘蛛脉冲星和快速射电暴一样,其周围附近存在复杂磁场环境。 

研究工作得到国家自然科学基金青年基金,国家重点研发计划等项目的支持。国家天文科学数据中心为科学装置与研究计划提供数据与技术服务。

图  蜘蛛脉冲星PSR J2051-0827在不同轨道相位的偏振变化图

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Yang Hanxi
(文章编辑:
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