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科技日報記者 陸成寬
貴州的那口“大鍋”又有新發現。利用中國天眼（FAST），我國天文學家發現脈沖星輻射新形態——矮脈沖輻射，并揭示了脈沖星輻射瀕臨熄滅時其磁層結構基本不變的物理事實。更重要的是，這種脈沖星輻射形態是國際上其他射電望遠鏡難以觀測的。相關研究成果8月18日在線發表于《自然·天文》雜志。
一般而言，脈沖星旋轉時會周期性地輻射出射電信號。然而，在某些周期中，有些脈沖星的輻射會完全熄滅，這種現象被天文學家稱為脈沖消零。“由于脈沖星輻射熄滅后，完全沒有輻射，其磁層結構和物理特征很難被探測，因此脈沖消零產生的物理機制一直難以確定。”論文通訊作者、中國科學院國家天文臺研究員韓金林坦言。
巧合的是，在利用FAST進行脈沖星搜尋時，研究團隊在海量數據中發現了一顆非常特殊的脈沖星B2111+46。“我們原本以為這顆脈沖星已經脈沖消零，但仔細研究卻發現它仍然有零星暗弱且寬度很窄的脈沖。我們稱這樣的脈沖為矮脈沖。”韓金林解釋。
緊接著，研究團隊又對這顆脈沖星進行了兩個小時的驗證觀測，獲取了一百多個矮脈沖。這些脈沖在脈沖強度和寬度的分布上與正常脈沖有明顯的區別，它們構成為一個獨立的輻射族群。同時，FAST對這些矮脈沖進行了精確的偏振測量。結果表明，與正常脈沖相比，矮脈沖輻射區域的磁層結構基本沒有改變，但矮脈沖更容易在高頻波段流量變得很強。
“脈沖星B2111+46相對比較年老，已經位于脈沖星的‘死亡谷’，因此脈沖消零的原因很可能是，年老脈沖星感應電勢和粒子加速能量不足引起的輻射不穩定。”韓金林說，脈沖星正常脈沖是在穩定加速大量帶電粒子、產生大量“雷暴”粒子滴所輻射出來的，而矮脈沖則是由這顆瀕臨死亡的脈沖星在脆弱不穩定狀態下形成的一個或少數幾個粒子滴所產生的。
研究團隊還在其他幾顆脈沖星的脈沖消零狀態中也檢測到了少量矮脈沖。這種極弱輻射模式的發現，為研究脈沖星輻射難題打開了一個新窗口，對揭示脈沖星磁層物理及其極端等離子體環境具有重要的科學意義。
（中國科學院國家天文臺供圖）
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