《Nature Astronomy》发表华体会网页登录网址翁山杉副教授与合作者利用“中国天眼”探测到一颗特殊脉冲星的突破性成果

发布时间:2022-03-18 物理科学与技术学院 浏览次数:

近期,我校物理科学与技术学院翁山杉副教授领衔的合作团队,使用“中国天眼”(500米口径球面射电望远镜)在伽马射线双星LS I +61 303方向发现一颗特殊脉冲星。该成果以《Radio pulsations from a neutron star within the gamma-ray binary LS I +61 303》为题在线发表在自然子刊Nature Astronomy (https://www.nature.com/articles/s41550-022-01630-1)

人们至今在银河系及大、小麦哲伦云星系中发现几百个X射线双星系统,但其中仅有8个双星系统可以产生高能的伽马射线辐射。究竟是什么物理使得伽马射线双星如此特殊,是这个领域的一个研究热点。目前主流的观点有两种,一部分学者认为伽马射线是来自年轻脉冲星和恒星星风碰撞导致的激波产生;另一部分学者则认为,系统中黑洞吸积、产生喷流(即微类星体),喷流进一步与光学伴星物质相互作用产生伽马射线。这些伽马射线双星中,LS I +61 303更为特殊。这个双星系统展现出一些独有的观测现象,例如超轨调制以及类磁陀星的短爆等特有的观测现象,因此具有重要的研究价值。

1978LS I +61 303被发现至今,关于系统中究竟存在黑洞还是中子星一直存在争议。在过去几十年里,人们在各个波段投入大量观测,尝试搜索其脉冲信号,但一直未能成功。在FAST团队支持下,南京师范大学等多家单位的研究人员使用FAST的调试时间,对这个源进行4次观测,在其中一次观测中首次探测到一个0.26秒的脉冲信号。该结果有望终结几十年来关于系统中存在黑洞还是中子星的争论。由于工作的重要性,文章送审两周后,三位审稿人都给出高度评价。审稿人Scott Ransom认为“FAST”发现的脉冲信号,使得人们对LS I +61 303了解迈出一大步,说明系统中存在一颗年轻的强磁场脉冲星,有助于理解该系统的形成、行为等。这是一个重要、直接的观测结果。

目前该成果已经在《自然-天文》杂志在线发表。南京师范大学为论文第一单位,翁山杉副教授为论文第一作者兼通讯作者,FAST团队的钱磊副研究员及北京大学的王铂钧博士为论文共同第一作者,西班牙空间科学研究所Diego F. Torres教授为论文共同通讯作者。论文合作者还包括南师大华体会网页登录网址袁启荣教授、紫金山天文台、中科院高能物理研究所、中国科学技术大学等国内外多家单位的研究人员。此项研究得到了国家自然科学基金委、江苏省青蓝工程、南京师大彭桓武科教合作中心、天体物理与前沿物理交叉中心等的支持。

 

2021年,翁山杉副教授团队利用我国“慧眼”卫星,首次观测黑洞X射线双星爆发过程全景。论文获得审稿人、编辑高度评价。该成果与我国“太极一号”、“实践十号”的几个工作,在中国科学院国家空间科学中心集中发布,也得到包括央视新闻在内的十余家媒体报道。一系列工作表明,我校华体会网页登录网址已经深度参与、利用国内大型望远镜进行前沿研究,并取得突破性成果,提升我校华体会网页登录网址在该领域的影响力。

1. LS I +61 303双星系统艺术图。2022317号《自然.天文》在线发表南师大领衔的研究团队,利用“中国天眼”首次在伽马射线双星LS I +61 303方向探测到脉冲信号。

2. 2021722号央视新闻报道南师大领衔的研究团队,利用“慧眼”卫星首次观测到黑洞X射线双星爆发过程全景。