文章图片

蜘蛛脉冲星示意图 ， 伴星正在被脉冲星蒸发（资料图片）
□建平
近两年来 ， 新疆天文台脉冲星团队科研人员基于“中国天眼”FAST观测数据 ， 开展了大量科学研究 。 其中的一项就是使用FAST观测数据 ， 针对一类蜘蛛脉冲星进行大样本研究 ， 期待捕捉到更多新现象 。 而蜘蛛脉冲星的确是一种非常有趣的星空现象 。
“谋杀”其实是“掩食”
所谓“蜘蛛脉冲星” ， 其实是指一种毫秒脉冲星 ， 是超新星爆发所产生的中子星的一种 。 它们最初通常是以双星形式呈现 ， 当一颗伴星与主星相互绕转时 ， 伴星及其周边物质可能遮挡主星的辐射 ， 导致射电望远镜探测不到主星的脉冲信号 ， 产生类似于日食的“掩食”现象 ， 而主星会在这个过程中慢慢地蒸发掉伴星的组成物质 ， 直至伴星消失 ， 主星又出现在射电望远镜里——感觉就好像一颗星被另一颗星“吞食”了一样 。
1988年 ， 曾有一颗呈现射电掩食现象的毫秒脉冲星双星被发现 。 之后 ， 天文学家陆续发现更多的存在掩食现象的脉冲星双星 ， 并发现这类脉冲星的伴星质量有大有小 ， 因此 ， 根据伴星质量的不同将这类脉冲星命名为黑寡妇和红背脉冲星 ， 统一称为蜘蛛脉冲星 。 目前已发现脉冲星总数为3000多颗 ， 其中超过70颗为蜘蛛脉冲星 。
有趣的是 ， 自然界中有“黑寡妇”和“红背”等品种的毒蜘蛛 ， 雌雄交配后 ， 雌性蜘蛛会立刻咬死雄性同伴 ， 以“谋杀亲夫”而闻名 。 当天文学家发现脉冲星有这种类似的“掩食”行为时 ， 便脑洞大开地想到用“蜘蛛”来命名 。
天眼FAST是世界上最强大的脉冲星搜寻利器
观测搜寻蜘蛛脉冲星对研究脉冲星的起源和演化至关重要 。
首先 ， 蒸发伴星的现象在观测上为孤立的毫秒脉冲星的形成提供了一种可能的起源 。 有些蜘蛛脉冲星在吸积供能与自转供能之间切换 ， 则为经典的毫秒脉冲星吸积再加速理论提供了直接证据 。
【蜘蛛脉冲星竟在星空上演“谋杀”】此外 ， 蜘蛛脉冲星中等离子透镜现象的发现 ， 也进一步为分辨脉冲星的辐射区尺度提供了可能 。
中国天眼FAST射电望远镜是目前世界上最强大的脉冲星搜寻利器 。 因此 ， 脉冲星观测研究也是FAST最重要的科学目标之一 。 中科院新疆天文台脉冲星团组已在一颗被发现的蜘蛛脉冲星的“掩食”过程中观测发现到了等离子透镜现象 ， 而且发现该现象仅出现在脉冲星进掩食过程中 ， 在出掩食过程中并没有发现类似现象 ， 研究者表示 ， 这种现象目前仍无法解释 。