天文学家利用脉冲星测试引力理论并寻找引力波的证据
发布时间：2022-05-05 13:54:24
文章来源：中国科学报
天文学家已经证实，一个曾被认为是遥远星系的天体，实际上是迄今银河系外最亮的脉冲星。该团队利用一种类似偏振光太阳镜的技术获得了这一发...
天文学家已经证实，一个曾被认为是遥远星系的天体，实际上是迄今银河系外最亮的脉冲星。该团队利用一种类似偏振光太阳镜的技术获得了这一发现，该技术能够阻挡特殊类型的偏振光，可以用来探测更多“隐藏”的脉冲星。
脉冲星是高度磁化的自旋中子星，由爆发恒星坍塌的残骸形成。当脉冲星旋转时，它们会从两极释放出无线电波—— 一种可以用射电望远镜探测到的“脉冲”。天文学家利用脉冲星测试引力理论，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50000秒差距，位于大麦哲伦星云(LMC)，且与大多数已知脉冲星截然不同。澳大利亚联邦科学与工业研究组织天体物理学家王远明(音译)说，它的脉冲非常宽，是LMC中其他已知脉冲星的两倍多，并且在射电频谱上异常“明亮”。
王远明表示，这颗脉冲星的亮度是银河系外其他脉冲星的10倍。相关研究近日发表于《天体物理学杂志》。
“由于其不寻常的性质，这颗脉冲星被之前的研究所忽略，尽管它很亮。”论文合著者、悉尼大学射电天文学家Tara Murphy在一份新闻稿中说。
脉冲星通常由其周期性闪烁的微弱脉冲来识别。但就PSR J0523-7125而言，它的脉冲太宽太亮，以至于不符合脉冲星的典型轮廓，因此被认为是一个星系。
王远明和一个国际天文学家团队首先基于“变量和慢瞬变”的数据调查怀疑这一天体是一颗脉冲星。该调查使用澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)望远镜研究了天空中大量高度可变的射电波源，并收集了圆偏振等数据。
脉冲星的辐射通常是高度极化的，其中一些以圆形的方式振荡。很少有天体像这样偏振，这使得它们显得格外突出。
通过一个计算机程序，该团队能够屏蔽非圆偏振波长的光，从而揭示出罕见类型的脉冲星。包括南非MeerKAT射电天文望远镜在内的其他望远镜，也证实了他们的发现。
“我们期待利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和常规的方式寻找脉冲星的极化。”Murphy说。
美国马萨诸塞州剑桥市哈佛—史密森天体物理中心射电天文学家Yvette Cendes说，射电天文学在发现“瞬变”天体方面没有光学天文学那么有效。瞬变天体是指像脉冲星这样的天体。“但仅发现了一个短暂的天体，并不意味着就能很容易弄清楚它是什么。”她说，偏振数据有助于缩小天体的来源，这表明该技术有可能在未来识别其他瞬变。
尽管其他望远镜也在收集偏振数据，但使用圆偏振技术的大规模射电观测却是少数。今年3月，研究人员利用荷兰低频阵列(LOFAR)望远镜的数据发现了两颗新的脉冲星，他们在arXiv发布的预印本中详细介绍了这一技术。(李木子)
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