天文学家们测量了旋转星星的心跳 国际科学家团队利用 MeerKAT 射电望远镜观测宇宙的脉动心跳，观察到中子星的诞生和形成旋涡闪电风暴，这些风暴持续数百万年。射电脉冲星是旋转的中子星，我们可以观测到类似灯塔光脉的射电波闪烁。中子星的质量约为太阳质量的一倍半，直径只有约 25 公里，是已知最密集的恒星。它们旋转极快，通常每隔一千分之一秒至十秒旋转一次，随着年龄增长逐渐减速。目前，一个合作的天文学家团队在《皇家天文学会月报》上发表了有史以来最大的脉冲星调查。中子星也是宇宙中最强磁铁，平均比地球上最强磁铁强百万倍。这些极端特性为以极高精度测试物理定律提供了机会。即使在其发现 60 年后，关于这些奇特天体性质的基本问题仍然存在。没有两颗脉冲星是相同的，在这些激动人心的物理领域取得进展需要对尽可能多的脉冲星进行敏感观测。"千颗脉冲星阵"（TPA）项目是一个国际合作项目，旨在利用 MeerKAT 射电望远镜前所未有的敏感度追踪这些目标。这个项目由南非卡鲁沙漠的 64 个天线组成，是通往平方千米阵列的一个步骤，其中英国拥有领导地位。观测脉冲星就像检查脉搏一样，揭示其独特的"心跳"特征。每个脉冲的形状和强度都是不同的。调查结果分两部分发表，其中一部分由曼彻斯特大学的研究人员领导，详细说明了对超过一百万次单个闪烁的研究发现。闪烁序列可以被想象为一系列脉冲。曼彻斯特大学的帕特里克·韦尔特弗德博士表示：“观测脉冲星就像检查脉冲星的脉搏，揭示其"心跳"的特性。每个单独脉冲的形状和强度都是不同的。”对于一些脉冲星，当被可视化时出现对角条纹的有序模式。曼彻斯特大学的博士生宋小溪解释道：“TPA 数据的卓越质量和我们的精密分析使我们首次揭示了许多脉冲星的这些模式。这些模式可以通过围绕星星旋转的闪电风暴来解释。研究结果指向脉冲星运作方式的基本特点。”脉冲星诞生后，闪电风暴会迅速混乱地围绕星球旋转。几百万年后，闪电风暴平息，模式变得更缓更稳。这与模型预测相反。最终，几十亿年后，闪电将完全停止，脉冲星将不再被探测到。 MeerKAT 团队最近获得了皇家天文学会的集体奖，并且 TPA 项目现已达到一个里程碑：对超过 1200 颗脉冲星进行详细观测，代表已知脉冲星的三分之一以上。在牛津大学领导的相关工作中，展示了脉冲形状的统计特性。贝蒂娜·波瑟特博士解释说：“我们发现脉冲星射电辐射的最重要特性是其所谓的自旋耗散功率。它量化了中子星自转减速时每秒释放的能量。其中一部分自旋耗散功率用于产生观测到的射电波。”模型预测，围绕星球的离子化气体会持续放电，类似于闪电风暴，产生射电脉冲。新数据表明，自旋耗散功率影响了射电辐射产生在离子星表面多高的位置以及带电粒子得到的能量。由于有证据显示自旋耗散功率随年龄而降低，并且 1200 颗脉冲星在自旋耗散功率上变化很大，TPA 数据非常适合研究中子星的老化。新数据显示，即使是自旋耗散功率最低的脉冲星也会发射强烈的射电辐射，并且可以探测到较远的距离。这一结果表明，未来可能会发现更多的脉冲星群体。这两个项目的TPA数据现在已公开提供。这使国际社区能够进一步研究这些脉冲星的特性以及星际空间的介质。 "千颗脉冲星阵"团队包括来自英国、澳大利亚、德国、意大利、波兰和南非的研究人员。分享这一消息 进一步阅读【有删减和调整】。
