FAST天眼成果上新！脉冲星研究取得新进展

脉冲星是快速旋转的中子星，是恒星演化到末期发生超新星爆发而形成的产物之一。脉冲星具有原子核的密度，是宇宙天然的极端物理实验室。它的超强引力场为检验广义相对论提供了独特条件。

近日，中国科学院新疆天文台脉冲星团组及合作者，使用中国天眼FAST对漂移扫描多科学目标同时巡天发现的部分脉冲星进行后随测时研究，得到了2颗毫秒脉冲星和22颗正常脉冲星的基本性质。

脉冲星测时可以准确测量其自转参数、天体测量参数、双星运动轨道参数，并可以通过自转参数推算脉冲星的磁场、年龄和能损率等。该研究有助于更全面探索中子星物理性质和星族性质。相关研究成果发表在《皇家天文学会月刊》（MNRAS）上。

与已知的3300多颗脉冲星相比，本工作研究的24颗脉冲星更暗弱、更遥远、年龄偏老及自转能损率偏小。

其中，J0211+4235和J0518+2431的能损率小于经典的死亡线，而理论上位于死亡线之下的脉冲星射电辐射应消失，因此它们可以用来检验和限制各种死亡线理论。10颗脉冲星的单脉冲序列在某些周期中辐射“熄灭”，存在明显的消零现象，J0540+4542表现出子脉冲漂移，为限制辐射理论奠定了实测基础。本研究丰富了脉冲星的观测特征，为相关理论模型提供了实测样本。

据介绍，科研人员后期将对更多的新脉冲星进行测时研究，以期探测到大质量脉冲星来限制中子星的物态方程，发掘更多稳定的毫秒脉冲星以用于脉冲星测时阵列及纳赫兹引力波探测。

新闻多读点

为什么要研究中子星？

中子星，是恒星演化到末期，经由引力坍缩发生超新星爆炸之后可能形成的一种天体。根据美国天文学家钱德拉塞卡的预言：质量小于太阳1.44倍的恒星将会演化为白矮星；质量大于太阳1.44倍而小于3倍，整体为太阳9-20倍质量将演化为中子星；核心超过3.2倍太阳质量，演化为黑洞。

为什么天眼要去寻找脉冲星呢？因为脉冲星有望用于构建星际航行时的导航系统。脉冲星拥有自然界最稳定的天文时间频率，其自转周期比较稳定，其中部分周期约为毫秒级的脉冲星称之为毫秒脉冲星，它们脉冲的周期就极其稳定，几乎是宇宙中最稳定的天然时钟，周期变化率仅为10-20量级，完全可以忽略不计。

因此它们产生的脉冲信号的到达时间也是可以被准确预测的。同时其位置可精确测定，所以脉冲星可以提供航天器自主导航所需的时空基准。航天器在宇宙中航行，需要知道它什么时候在哪里，即时间和位置信息。

与地面卫星导航系统类似，只要能够同时观测到四颗脉冲星，就能推算出航天器位置和时间，发现足够多的脉冲星构建起一张大型导航网络，其意义不言而喻，以后航天活动探索火星或者飞出太阳系都可以更加方便灵活了。

来源：综合新疆天文台、微信公众号“星空探秘”