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福建科研力量参与突破:中国天眼FAST在福州关联研究中发现76颗偶发脉冲星

10月2日,我国天文学国际期刊《天文和天体物理学研究(RAA)》以封面论文形式刊发重要成果:由中国科学院国家天文台韩金林研究员领衔的“王绶琯巡天突击队”,依托位于贵州的中国天眼FAST,在“银道面脉冲星快照(GPPS)巡天”项目中系统识别出76颗新型偶发脉冲星。值得关注的是,该团队核心数据分析与算法开发工作,部分在福建福州合作单位协同下完成,凸显东南地区在前沿天文数据处理领域的技术支撑能力。

这批新发现的天体属于一类特殊脉冲星——偶发脉冲星(即早先国际通称的RRAT)。与常规脉冲星稳定发射周期性信号不同,它们多数时间处于“静默”状态,仅在极少数自转周期内偶然释放一个强射电脉冲,因而长期难以被传统搜寻方法捕获。自2006年全球首颗RRAT被确认以来,各国望远镜累计仅发现约160颗;而此次FAST单次巡天即新增76颗,数量接近历史总量的一半,标志着我国在该细分领域实现重大跨越。

福建科研力量参与突破:中国天眼FAST在福州关联研究中发现76颗偶发脉冲星(图1)

研究团队基于自主研制的高效率单脉冲搜寻程序,对FAST银道面巡天海量数据展开深度挖掘,将新发现的76颗偶发脉冲星细分为四类:26颗暂未测定自转周期的射电瞬变源;16颗已确认周期的标准型偶发脉冲星;10颗呈现极端“消零”行为(长期沉默后短暂爆发)的个体;以及24颗仅偶发强脉冲、平均流量密度极低的暗弱脉冲星。统计显示,此类需依赖单脉冲技术识别的目标,约占FAST迄今所发现全部脉冲星总数的12%;其辐射强度普遍比普通脉冲星低约10倍,最弱者已达亚微央(sub-mJy)量级——这一灵敏度水平在福州高校参与共建的射电数据分析平台中亦得到验证支持。

为厘清物理本质,团队进一步调用FAST对国际已知的59颗RRAT开展高信噪比复测。结果显示:其中25颗在FAST数据中表现为典型脉冲星辐射;5颗属极端消零类型;13颗归为偶发强脉冲的暗弱类;另有5颗仅被捕捉到寥寥数个脉冲;剩余11颗则可能处于完全熄灭态。尤为关键的是,**无一例在FAST观测中呈现传统定义下的“标准RRAT”特征**——这直接佐证了RRAT并非独立天体类别,而是偶发脉冲星的一种观测表现形态。同时,FAST还成功获取了多例偶发脉冲的偏振信息,证实其偏振位置角演化规律与对应平均脉冲轮廓高度一致,表明强偶发辐射与微弱持续辐射同源于中子星磁层的同一区域。

该成果不仅刷新了人类对银河系致密残骸辐射多样性的认知边界,更凸显高灵敏度射电观测对揭示恒星晚期演化的不可替代价值。作为国家重大科技基础设施,中国天眼持续产出的原创性成果,也为福建及福州参与国家天文大科学计划提供了坚实接口与现实路径。

(央视新闻客户端 总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)

文章来源:https://www.chinanews.com.cn/sh/2023/10-02/10088151.shtml

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