上海天文臺天馬射電望遠鏡團組磁星研究再獲新進展

繼上次成功探測到銀河系中心黑洞周圍磁星PSRJ1745-2900的射電爆發後,中國科學院上海天文臺天馬射電望遠鏡團組又取得了磁星SwiftJ1818.0-1607觀測研究新進展。這顆磁星於2020年3月12日因X射線爆發被首次發現,隨後觀測證實其具有持續的射電輻射,後續全球多臺大型射電望遠鏡均將它列為重要觀測目標。天馬望遠鏡對該磁星進行雙頻率同時監測研究,取得如下階段性成果。

磁星是宇宙中一類具有超强磁場的特殊天體,其磁場强度可達1014-1015高斯,為地球磁場的百萬億倍以上。現時僅發現31顆磁星及其候選體,它們通常表現為軟γ射線重複暴和反常X射線脈衝星。其中僅6顆磁星探測到射電波段輻射,可謂少之又少。和常規脈衝星相比,磁星具有劇烈的高能現象、多樣的輻射輪廓、頻繁的自轉變化等顯著特點。無論是磁星的輻射還是結構、演化等基本問題一直是天文學研究的前沿熱點。

繼上次成功探測到銀河系中心黑洞周圍磁星PSR J1745-2900的射電爆發後,中國科學院上海天文臺天馬射電望遠鏡團組又取得了磁星Swift J1818.0-1607觀測研究新進展。這顆磁星於2020年3月12日因X射線爆發被首次發現,隨後觀測證實其具有持續的射電輻射,後續全球多臺大型射電望遠鏡均將它列為重要觀測目標。天馬望遠鏡對該磁星進行雙頻率(2.25 GHz和8.60 GHz)同時監測研究,取得如下階段性成果。

【1】僅用一臺望遠鏡(即天馬望遠鏡)對該磁星實現了頻率覆蓋跨度高達6 GHz的雙頻同時觀測。儘管國內外研究者已在多個頻率對它觀測,但多頻同時觀測資料非常稀缺。由於磁星輻射隨時間多變且不可預測,不同時獲得的多頻資料無法準確揭示它的輻射隨頻率變化規律。不同頻率輻射來自不同高度的輻射區域,因而多頻平均輪廓能以“立體”視角反映磁星輻射資訊。天馬望遠鏡除了探測到這顆磁星較常見的單峰和雙峰平均輪廓外,還多次觀測到鮮有報導的“三峰”平均輪廓。研究發現其2.25 GHz和8.60 GHz的平均輪廓變化在絕大多數情况下並不同步,表明輻射隨時間和頻率變化的複雜性(見圖1)。

【2】用更長時間跨度的(約為已發表最長跨度的兩倍)觀測資料證實該磁星自轉頻率隨時間减慢趨勢和自轉頻率導數准週期震盪現象,成功擬合了自轉頻率長期變化的一階導數,從而推導出更精確的特徵年齡——約522年(見圖2上兩幅子圖);

【3】通過精確監測發現該磁星2.25 GHz和8.60 GHz流量隨時間逐漸增大同時能譜逐漸變平(見圖2底部兩幅子圖),解釋了X射線爆發後的27天內未能探測到其8.0 GHz以上積分輪廓。

【4】發現了該磁星有別於其它望遠鏡鄰近時段的模式變換現象。所謂模式變換是少數脈衝星類天體在兩個(及以上)亞穩態輻射之間快速“變臉”現象。儘管和澳大利亞帕克斯望遠鏡的觀測僅僅相隔3天,天馬望遠鏡2020年7月21號探測到的模式變換現象卻伴有劇烈的流量變化。

來自廣州大學、北京師範大學、中國科學院新疆天文臺、貴州師範大學、中國科學院高能物理研究所等組織的多位研究者參與這項工作。研究成果已經刊發在2021年505卷1期的《英國皇家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,MNRAS)。有關磁星的後續監測還在天馬望遠鏡進行,將進一步揭示這類天體奧秘。這項研究是在上海市自然科學基金、國家自然科學基金等項目支持下完成的。

圖1:Swift J1818.0-1607平均脈衝輪廓隨時間和頻率(2.25 GHz藍色、8.60 GHz紅色)變化情况

圖2:Swift J1818.0-1607自轉頻率及一階導數、色散量、半高全寬、平均流量、譜指數隨時間變化情况

科研文章連結:

https://academic.oup.com/mnras/article/505/1/1311/6275200?guestAccessKey=7e77bf3b-2c65-441f-9f11-fcb1c0fd3633;

科學連絡人:

閆振,中國科學院上海天文臺,yanzhen@shao.ac.cn

本文版權歸原作者所有,文章內容不代表平臺觀點或立場。如有關於文章內容、版權或其他問題請與我方聯系,我方將在核實情况後對相關內容做删除或保留處理!

本文標題: 上海天文臺天馬射電望遠鏡團組磁星研究再獲新進展
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656058050895530
相关資料
西安交大科研人員在電催化制氫資料設計與效能調控方面取得系列進展
近日,西安交大資料學院表面工程研究室馬飛教授和戴正飛研究員團隊與國內外科研人員緊密合作,分別從晶內缺陷控制、層間金屬脫嵌、外部介面構築等角度設計開發了多種高效的析氫/析氧催化劑資料。
標籤: 科普
IEEE,TEVC線上發表華東理工大學在進化魯棒優化領域最新研究進展
魯棒優化是最優化研究的一個重要分支,旨在處理實際生產生活中複雜優化問題面臨的多重不確定性,幫助決策者尋找抗干擾能力强的最優解。在進化計算的框架下開展魯棒優化研究是近年來受到較多關注的研究方向,其主要原因在於進化計算求解多目標、非線性、不可微
標籤: 華東理工大學 科普
風雲三號E星成功發射升空,上海技物所研製3臺(套)光電產品將按計畫開展工作
2021年7月5日北京时間7時28分,風雲三號E星在酒泉衛星發射中心成功發射,上海技物所承擔研製中分辯率光譜成像儀(微光型)、紅外高光譜大氣探測儀Ⅱ型、紅外地平儀等3臺(套)光電產品隨星入軌,將按預定程式先後開機。
標籤:
JAMA,Oncology(IF=32)|,再取新進展!復旦大學邵志敏/餘科達揭示治療三陰性乳腺癌,含鉑輔助化療更優
對於三陰性乳腺癌患者,鉑類輔助化療的價值仍然存在爭議,BRCA1和BRCA2種系變異是否與鉑類治療敏感性相關也存在爭議。安全性數據與相關藥物的已知安全性特徵一致。總之,這些發現表明,紫杉醇加卡鉑方案是可手術的TNBC患者的有效替代輔助化療選
標籤: 乳腺癌 邵志敏 卡培他濱 dfs 三陰乳腺癌 化療藥物