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20年后,不寻常的中子星系统之谜被揭开,这要感谢成千上土地拍卖万的志愿者

天文学与空间 2022-04-15 00:01:15

曼彻斯特大学的本·罗宾逊 学分:曼彻斯特大学 二十多年后,一个国际研究小组发现了一个银河系神秘的伽马射线源:一颗重中子星,伴有一个非常低质量的伴星围绕它运行

在分布式公民科学项目“爱因斯坦家园”中,该团队使用运行在大约10,000张图形卡上的新颖数据分析方法,在对美国宇航局费米卫星数据的深度搜索中,通过其规则脉动的伽马射线识别出了这颗中子星

令人惊讶的是,中子星在无线电波中是完全看不见的

这个二进制系统的特点是在电磁频谱上进行观测,并打破了几项记录

中子星也以超过30,000转/分的速度绕着自己的轴旋转,这使它成为旋转最快的恒星之一

同时,它的磁场——通常在中子星中非常强——异常微弱

2014年的天文观测使得确定双星轨道的属性成为可能

“自1999年以来已知的伽马射线源后面有一颗中子星,这被认为是自2009年以来可能的

2014年,在用光学和x光望远镜对该系统进行观察后,很明显这是一个非常紧密的双星系统

但迄今为止,对其中中子星的所有搜索都是徒劳的

曼彻斯特大学焦德雷尔银行天体物理中心的科林·克拉克

为了明确地证明中子星的存在,不仅要检测它的无线电波或伽马射线,还要检测它们特有的脉动

中子星的旋转导致这种有规律的闪烁,类似于远处灯塔的周期性闪烁

中子星被分别称为射电脉冲星或伽马射线脉冲星

克拉克解释说:“在我们现在发现的双星系统中,脉冲星被称为‘黑寡妇’,因为就像同名的蜘蛛一样,它们可以说是吃掉了自己的伴侣。”

“脉冲星通过辐射和粒子风蒸发了它的伴星,在恒星系统中充满了无线电波无法穿透的等离子体

学分:曼彻斯特大学 “这是焦德雷尔银行和阿尔伯特·爱因斯坦研究所合作制造的第一颗蜘蛛脉冲星,但还有几个类似的候选蜘蛛双星

我们在焦德雷尔银行的团队正在用光学望远镜密切监视这些天体,以伽马射线脉动搜索所需的精度来确定它们的轨道周期,从而最终确定它们

我们希望这是许多此类发现中的第一个

" 今天发表在《天体物理学杂志快报》上的这项新研究,得益于10000名志愿者的计算能力援助

国际合作展示了公民科学项目“爱因斯坦@家园”的巨大计算能力,这是一种新的数据分析方法,可以在美国国家航空航天局费米空间望远镜的数据中跟踪中子星微弱的伽马射线脉动

志愿者将电脑显卡上闲置的计算周期捐赠给爱因斯坦@Home

在不到两周的时间里,研究小组发现了一个在传统计算机上需要花费数百年计算时间的发现

“双星系统及其核心的中子星,现在被称为PSR J1653-0158,创造了新的记录,”拉斯·尼德博士解释说

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汉诺威阿尔伯特·爱因斯坦研究所的学生,该研究的第一作者

“我们发现了一个超级重量级的飞人的银河之舞

中子星的质量是太阳的两倍多一点,非常重

它的伴星的密度是铅的六倍,但质量只有太阳的1%

这“奇怪的一对”每75分钟绕轨道运行一次,比所有已知的可比二进制文件都要快

" 在识别出伽马射线脉冲星后,研究小组搜寻了它的无线电波

他们没有发现任何痕迹,尽管他们使用了世界上最大、最灵敏的射电望远镜,包括焦德雷尔·班克的洛弗尔望远镜

PSR J1653-0158因此成为第二颗快速旋转的脉冲星,从它那里看不到无线电波

有两种可能的解释:要么脉冲星没有向地球发送无线电波,要么更有可能的是,等离子云完全包围了双星系统,以至于没有无线电波到达地球

在下一步中,他们从高级LIGO探测器的第一次和第二次观测运行中搜索数据,寻找中子星轻微变形时可能发出的引力波

同样,搜索没有成功

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