天文学家观测脉冲星PSR J0024−7204O的日食


天文学家观测脉冲星PSR J0024−7204O的日食


PSR J0024-7204O在整个17小时观测期间的脉冲轮廓图 。来源:Abbate等人,2024 。
据美国物理学家组织网(Tomasz Nowakowski):利用MeerKAT射电望远镜 , 天文学家在被称为PSR J0024-7204O的脉冲星的无线电发射中观测到日食 。发表在预印本服务器arXiv上的观测结果可以帮助我们更好地了解这颗脉冲星的性质和行为 。
旋转最快的脉冲星,即旋转周期低于30毫秒的脉冲星被称为毫秒脉冲星(MSPs) 。研究人员认为,它们是在双星系统中形成的,当最初质量更大的成分变成中子星时,由于次级恒星的物质吸积,中子星会旋转起来 。
一类具有半简并伴星的极端双星脉冲星被称为“蜘蛛脉冲星” 。如果伴星的质量极低(小于0.1太阳质量) , 这些天体被进一步归类为“黑寡妇”,而如果次恒星更重,它们被称为”红背星“ 。
PSR J0024−7204O,或47 Tuc O,是球状星团47 Tucanae中的一个黑寡妇MSP,自转周期为2.64毫秒 。它是一个双星系统 , 轨道周期为3.26小时,最小伴星质量约为0.025太阳质量 。
之前对PSR J0024−7204O的观测已经检测到其射电脉动的日食,现在由意大利卡利亚里天文台的费德里科·阿巴特领导的一个天文学家团队使用MeerKAT研究了这些日食的性质 。
研究人员在论文中写道:“我们用MeerKAT射电望远镜在UHF波段(544-1088 MHz)观测了17个小时的日食黑寡妇脉冲星47 Tuc O,覆盖了6个连续的轨道(但只有5次日全食) 。由于这一观测 , 我们能够详细研究日食的性质及其在一系列轨道上的变化 。” 。
MeerKAT观测发现 , PSR J0024−7204O的色散测量值超标,在入口和出口阶段都显示出明显的日蚀变化 。这表明日食区域内视线沿线的气体密度高于周围轨道相位 。
此外,观测结果表明 , 随着时间的推移,散射很强 , 这与色散测量的趋势相似 。据天文学家称 , 这表明散射最有可能是导致日食的主要机制,至少在入口和出口区域附近是这样 。
该研究还发现 , PSR J0024-7204O的极化在入口和出口过渡阶段都显示出非常显著的下降 。该论文的作者得出结论,这一点,再加上旋转测量值的小幅增加,表明存在约2.0 mG的磁场 。
总结这些结果,研究人员指出 , PSR J0024-7204O的日食持续时间与其他黑寡妇脉冲星相似 。此外,最大色散测量值的超额与在类似频率范围内观测到的其他食星相当 。