天文学家揭示遥远星系中最强大的脉冲星踪迹 (天文学家揭示了有史以来最大的宇宙爆炸事件AT2021lwx)

天文学家在分析来自VLA天空调查（VLASS）的数据时，发现了已知最年轻的中子星之一--一个作为超新星爆炸的大质量恒星的超密集残余。来自美国国家科学基金会的卡尔-G-扬斯基甚大天线阵（VLA）的图像表明，由旋转脉冲星的磁场驱动的明亮的无线电发射只是在最近才从超新星爆炸的密集碎片壳后面出现。这个被称为VT1137-0337的天体位于距离地球3.95亿光年的一个矮星系中。它首次出现在2018年1月拍摄的VLASS图像中。它并没有出现在1998年VLA的FIRST调查所拍摄的同一区域的图像中。它继续出现在后来2018年、2019年、2020年和2022年的VLASS观测中。我们最可能看到的是一个脉冲风星云，加州理工学院研究生DillonDong说，他今年晚些时候将开始在美国国家射电天文台（NRAO）进行Jansky博士后研究。当快速旋转的中子星的强大磁场将周围的带电粒子加速到接近光速时，就会产生脉冲风星云。加州理工学院的博士生导师GreggHallinan说：根据它的特征，这是一颗非常年轻的脉冲星--可能只有14年，但不会超过60到80年。科学家们在加州帕萨迪纳举行的美国天文学会会议上报告了他们的发现。Dong和Hallinan在VLASS的数据中发现了这个天体，VLASS是NRAO的一个项目，于2017年开始调查从VLA可见的整个天空--大约80%的天空。在七年的时间里，VLASS正在对天空进行三次完整的扫描，其中一个目标是寻找瞬态天体。天文学家们在2018年的第一次VLASS扫描中发现了VT1137-0337。天文学家将VLASS的那次扫描与早期VLA天空调查的数据进行比较，称为FIRST，发现了20个特别发光的瞬态天体，可能与已知星系有关。Dong说：这个星系之所以脱颖而出，是因为它的星系正在经历一场星体形成的爆发，也是因为它的射电发射的特点。这个星系被称为SDSSJ113706.18-033737.1，是一个矮小的星系，其质量大约是太阳的1亿倍。在研究VT1137-0337的特征时，天文学家考虑了几种可能的解释，包括超新星、伽马射线暴或潮汐破坏事件，其中一颗恒星被一个超大质量的黑洞撕碎了。他们的结论是，最好的解释是脉冲风星云。在这种情况下，一颗质量比太阳大得多的恒星作为一颗超新星爆炸，留下了一颗中子星。原有恒星的大部分质量被吹向外面，成为一个碎片的外壳。中子星快速旋转，当它强大的磁场扫过周围的空间时，它加速了带电粒子，引起强烈的无线电发射。起初，无线电发射被爆炸碎片的外壳挡住了视线。随着这个外壳的扩大，它的密度逐渐降低，直到最后脉冲风星云的无线电波可以通过。这发生在1998年的FIRST观测和2018年的VLASS观测之间，Hallinan说。脉冲风星云最有名的例子可能是金牛座的蟹状星云，它是1054年一颗超新星闪耀的结果。今天，蟹状星云在小型望远镜中很容易看到。我们发现的这个天体似乎比蟹状星云的能量高约1万倍，具有更强的磁场，Dong说。他补充说：它可能是一个新兴的‘超级蟹状星云’。虽然Dong和Hallinan认为VT1137-0337最有可能是一个脉冲风星云，但它的磁场也有可能强到足以让这颗中子星有资格成为磁星--一类超级磁性天体。磁星是神秘的快速射电暴（FRB）起源的一个主要候选者，现在正在进行深入研究。Dong说：在这种情况下，这将是第一个在出现时被发现的磁星，这也是非常令人兴奋的。事实上，一些快速射电暴已经被发现与持续的射电源有关，其性质也是一个谜。它们的性质与VT1137-0337非常相似，但没有显示出强变异性的证据。Dong说：我们发现了一个非常相似的源的开关，这表明与FRB相关的无线电源也可能是发光的脉冲风星云。天文学家们计划进行进一步的观测，以了解更多关于这个天体的信息，并监测它在

给星空戴一副眼镜，让隐藏天体显形？科学团队发现最亮的脉冲星

5月3日，《自然》新闻发布了一条消息：经过天文学家们的证实，一个曾经被认为是遥远星系的天体，实际上是有史以来最亮的星系外脉冲星。 简单地说，所谓脉冲星是会旋转的中子星，但并非旋转的中子星都是脉冲星，因为绝大多数（几乎所有）中子星都会旋转。 中子星有一个很显著特征，就是会从星体磁极释放出强大的辐射，而磁极与脉冲星的自转轴不重合，会隔一段距离，这样中子星转一圈，电磁辐射就像灯塔一样扫过太空一圈，当这个辐射脉冲扫射到地球时，被地球射电望远镜所捕捉，人们就发现了一颗新的脉冲星。 因此准确地说，脉冲星是会旋转的中子星，其磁极能量辐射扫过了地球，就成为了中子星。 因为中子星都很小，一般半径在10千米左右，因此如果没有这种脉冲辐射，是很难发现的。 脉冲星的自转速度极快，人类在1967年发现了第一颗脉冲星，每两个脉冲时间间隔仅为1.337秒，这也说明这颗脉冲星是每1.337秒转一圈；现在世界上发现的所有脉冲星，脉冲间隔时间最长的也只有11.秒，最短的只有0.0014秒。 脉冲星的脉冲就像人的脉搏或钟表，一下一下不断重复出现，非常精准且周期非常稳定。 最开始人们对这种现象迷惑不解，曾经被认为是外星人向我们发送信号，因此第一颗脉冲星曾被叫作“小绿人一号”。 后来经过科学家们努力观测和分析，才确定了这是旋转的中子星。 脉冲星在宇宙中广泛存在，现在全世界累计已经发现了3000余颗，我国建设在贵州的“中国天眼”（500 米口径球面射电望远镜）其中的任务之一，就是寻找中子星，现在已经找到了500多颗。 新近发现的这颗脉冲星比较特殊，它坐落在距离我们16.3万光年的大麦哲伦星系中。 这是一个矮星系，就是比较小的星系，受银河系引力牵制，因此是银河系的卫星星系，有恒星约100亿颗，而且其中有许多超大恒星，如迄今发现的最大质量恒星r136a1就是在这个星系里。 由于这颗脉冲星脉冲的宽广和明亮前所未有，其亮度至少是银河系外其他脉冲星的10倍，与典型脉冲星脉冲轮廓完全不符，因此一直以来没有人把它当作是脉冲星，而是被认为是一个距离遥远的星系。 因为太空中有太多的恒星和星系，星系核心也会发出强大的辐射脉冲。 这颗脉冲星隐藏在密密麻麻的星空中，发出的脉冲信号远远超出过去发现的脉冲星，就被研究者所忽略。 首先怀疑并证实这是一颗脉冲星的，是澳大利亚联邦科学与工业研究组织的天体物理学家Yuanming Wang和他的国际团队，他们采用澳大利亚平方公里阵列探路者望远镜，从“变量和慢瞬变”调查的数据中发现端倪，加上对一些其他无线电波源研究，就高度怀疑这个射电源不是星系，而是一颗中子星。 最终确定这颗脉冲星的方法，是给太空戴上了一幅“眼镜”，这并非是我们平时认知的那种眼镜，而是一套计算机程序。 这套程序是根据脉冲星辐射与其他天体辐射的差别，屏蔽掉那些非脉冲星特点的光，就像滤布把其他的杂光都过滤掉了一样，脉冲星就从一片光芒中脱颖而出。 脉冲星辐射通常是高偏振的，其中一些以圆形方式振荡，很少有其他天体像这样偏振，这套程序就是只让具有圆偏振波长的光通过。 结果发现，这是迄今发现的史上最亮的一颗银河系外脉冲星，其脉冲的宽度是大麦哲伦星系中其他已知脉冲星的2倍多，亮度是已发现脉冲星的10倍以上。 从上面图片我们可以看出，用上这个程序，就像戴上了一幅偏振光眼镜，漫天的星光突然消失了，这颗脉冲星就从“滥竽充数”的漫天光芒中“原形毕露”。 这颗有史以来最亮脉冲星被命名为PSR J0523-7125，这项研究成果于2022年5月5日发表在世界著名的《天体物理学杂志》上。 世界上其他的一些望远镜，如南非的MeerKAT射电望远镜，也证实了他们的发现。 而在这项成果中，科学家们最感兴趣的是这套发现中子星的“眼镜”技术。 论文的合著者，澳大利亚悉尼大学射电天文学家Tara Murphy说：这颗脉冲星尽管非常亮，但由于其不同寻常的性质而被研究所忽略；这是我们第一次以系统方式寻找脉冲星的极化，我们期待着利用这项技术发现更多的脉冲星。 美国射电天文学家Yvette Cendes表示，脉冲星是一种瞬变天体，偏振数据有助于缩小物体的来源，也表明这项技术有可能在未来识别其他瞬变。 相信这幅“眼镜”技术会不断成熟，给未来天文观测带来更多有益的 探索 和启示，运用这项技术，至少对脉冲星的发现会更快更多更精确。 如果我们天眼也用上这套技术，相信会更快发现更多的脉冲星。 你说呢？谢谢阅读，欢迎讨论。

天文学家是如何找寻脉冲星的?

您说的天文望远镜是指的光学的吧？对于普通爱好者的天文望远镜来说，是不能看见脉冲星的。 脉冲星其实是一种中子星，它很小，密度很大，发光能力很弱，更重要的是脉冲星都离地球太远了，所以到目前为止，科学家都只有用探测x射线的手段来观测脉冲星。 对于望远镜的焦距、焦比、放大倍率，当然都不是越大越好，任何事物都不能极端，而是具体条件有具体的用途。 拿望远镜焦距来说，反射式望远镜最适合短焦，折射式适合较长的焦距，而折反射式最适合长焦；当然普遍来说，长焦距适合用来观测亮的天体，比如行星、太阳、月球等，短焦距适合用来观测视面积大而暗的天体，比如星云、星团、星系、彗星等。 焦比也是类似的。 放大倍率合适就行，一般最大用1.5倍于物镜口径（单位毫米）就足够了，过小浪费了望远镜口径，不能尽其所能，过大的危害主要有：一，光学成像质量差，目标暗淡；二，视场变小，天体很容易跑出视场；三，放大了大气湍流，导致图象抖动明显。

现在已知最大的脉冲星和最小的脉冲星是哪两个？

中国的500米口径球面望远镜（FAST）在梅西耶92号发现了第一颗已知的脉冲星，梅西耶92号是大力神星座中距离地球约光年的球状星团。 Fast又名天眼，位于中国西南部贵州省平塘县境内的天然沟壑。 这并不是大射电望远镜第一次遇到M92A，它的1640英尺（500米）的碟状物在2017年10月9日发现了脉冲星的诱人证据，而且它的采光面积是波多黎各阿雷西博天文台的两倍，研究人员在声明中说，人们预计，FAST将提高我们对正在银河系周围活动的脉冲星的认识。 根据这项新的研究，这个快速旋转和脉动的物体，有两个名字——PSRJ1717+4307A和M92A，这两者形成了一个日食双星系统的一部分，在这个系统中，一个恒星从伴星中吸取物质。 中国科学院国家天文台（NAOC）的潘志琛和李迪领导的一个研究小组，运行着世界上最大的射电望远镜FAST，研究表明M92A以每秒316.5转的速度旋转，并与一颗比太阳轻的恒星共轨道，其质量为0.18个太阳质量。 利用FAST，研究人员观察到双星系统中的两个日食事件，一个物体从地球的角度从另一个物体前面经过。 研究显示，一次日食持续了5000秒左右，第二次日食在1000到2000秒之间到达，持续了500秒。 M92A被称为毫秒脉冲星，是运动稍慢的脉冲星的增强版。 毫秒脉冲星是高度磁化的中子星，它以不到30毫秒的速度快速旋转。 自从1967年剑桥大学的研究生、天文学家JocelynBellBurnell发现了第一颗脉冲星以来，天文学家仅在银河系就发现了数千颗这样的恒星加速星，其中一些聚集在银河系平面上——这个区域是盘状星系的大部分质量所在-还有一些人居住在环绕我们星系中心的球状星团中。 普通的脉冲星在一颗大质量恒星生命结束时出现，其峰值是一次超新星爆炸，在尘埃尾迹留下一具被称为中子星的恒星尸体。 这些中子星很小，其质量相当于从一个到几个太阳的任何地方，其直径只有20到24公里。 然而，它们在尺寸上的不足弥补了速度上的不足，因此它们每秒就能完成几次旋转。 如果中子星周围潜藏着磁场，来自中子星本身的带电粒子就会被缠住，导致中子星每隔几秒或更短的时间在灯塔状的光束中爆炸电磁辐射。 这些闪烁的磁中子星被称为脉冲星。 然而，毫秒脉冲星的移动速度要快得多，它通过吞噬超新星爆炸后幸存的伴星的气体，使物质在落到中子星周围的圆盘上之前，以每秒数百次的速度旋转。 根据国家射电天文观测站的数据，在这个过程中，该系统以X射线双星的形式可见。 当吸积结束时，中子星以毫秒射电脉冲星的形式出现。 在像梅西耶92这样的球状星团中，情况有点不同——恒星紧密地聚集在一起，使得古代中子星更容易与其他恒星相互作用，从而形成正常的恒星双星。