millisecond pulsar,
毫秒脉冲星。每秒旋转上百次的脉冲星,通常有一颗正常的伴星,并从伴星得到物质。
毫秒脉冲星的起源依然有些神秘,主导的理论认为它们原本是周期较长的脉冲星,经由
吸积的延长或回复。基于这个理由,低质量 X 射线
双星系特别受到关注,它们被认为是正在回复过程中的脉冲星。
像这一类散发出 X 射线的脉冲星被认为是正在被加速的阶段,活跃性正在增加中。它们可能是正在吸收由伴星的
洛希瓣溢出的角动量,使自转的速度增加至每秒钟数百转,而被加速的中子星。已经被加速了的毫秒脉冲星,散发出的电磁波频谱是在
长波长的部分。
许多毫秒脉冲星是在
球状星团内被发现的,因为在这些系统内极端高的恒星
密度有利于创造能引起双星之间质量交换的环境,让自转的中子星经由交互作用降低周期成为毫秒脉冲星。在球状星团内发现的毫秒脉冲星大约有 130 颗,单单在 Terzan 5 中就有 33 颗,然后是
杜鹃座 47 有 22 颗,
M28 和
M15 各有 8 颗。
第一颗毫秒脉冲星,PSR B1937+21,在 1982 年被发现,转速为每秒 641 转 ,它的辐射落在无线电的波段上,但他拥有转速最快中子星的头衔只有大约 180 天。在 2005 年发现的 PSR J1748-2446ad,是迄今(2006)所知,转速最快的中子星,每秒钟转 716 次。
然而,在 2007 年初,来自罗西 X 射线时变探测器和
国际伽玛射线天体物理实验室却指出中子星 XTE J1739-285 每秒自转 1,122 次。但是,这个结果在统计上的意义不大,因为落在 3 标准差之处,所以只当它是一个有趣的候选者,结果也暂时仅供参考。但是,重力辐射被相信是扮演着减缓自转速率的角色。而且,因此,早先发现的一个转速高达每秒 599 转的 X 射线脉冲星,IGR J00291+5934,依然是最可能产生重力波的第一顺位候选者,在将来最有可能被侦测到重力波,因为多数 X 射线脉冲星的转速都只有每秒 300 转左右。
脉冲星搜索是
射电天文学中一个重要的基础前沿领域,催生了天文学中的很多革命性发现,比如毫秒脉冲星、系外行星、大质量中子星和快速射电暴等。
中国科学院国家天文台博士研究生潘之辰及其导师李菂研究员,利用中科院高级访问学者、澳大利亚联邦科学工业研究组织科学家George Hobbs提供的Parkes望远镜长期监测数据,合作发展了频谱非相干叠加搜索方法,成功地在杜鹃座47球状星团找到了2颗新的毫秒脉冲星,命名为J0024-7204aa和J0024-7204ab。把
杜鹃座47球状星团的已知脉冲星数目从23颗更新为25颗。这是国内工作的学者首次发表新
射电脉冲星,已在英国皇家天文学会月刊MNRAS letter发表(MNRAS459, L26–L30)。国家天文台助理研究员王培为文章合作者之一。
这一发现的关键在于综合多年累计的1100小时观测数据,将多次观测的时域信号做
傅立叶变换,在频域将功率谱对齐累加,有效提高信噪比并有助于探测到更弱的脉冲星信号。其中J0024-7024aa的色散值为杜鹃座47中最大,且自转周期为1.84毫秒,为杜鹃座47中周期最短,在所有脉冲星中排在第12位。
球状星团富含毫秒脉冲星和脉冲双星系统,为FAST重要观测目标。针对FAST早期漂移巡天中重复观测的特点,应用非相干叠加方法可提高FAST脉冲星探测能力。国家天文台星际介质团组研究人员也已经量化FAST扫描搜索球状星团脉冲星的能力及准备了相关处理软件,将另有专文详述。