“天眼”FAST首次发现毫秒脉冲星 引力波探测又添新可能

图为新发现的毫秒脉冲星PSR J0318+0253位置和积分脉冲轮廓 中科院供图新华网北京4月28日电（王莹）记者从中国科学院国家天文台获悉，“天眼”FAST（500米口径球面射电望远镜）首次发现毫秒脉冲星并于近日得到国际认证，这是FAST继发现脉冲星之后的另一重要成果。新发现的脉冲星J0318+0253自转周期5.19毫秒，根据色散估算距离地球约4000光年，由FAST使用超宽带接收机进行一小时跟踪观测发现，是至今发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一。据科研人员介绍，通过跟踪伽马射线点源3FGL J0318.1+0252，FAST于2月27日首次发现这颗毫秒脉冲星，并通过FAST与费米伽马射线卫星大视场望远镜（Fermi-LAT）的国际合作认证了此次新发现。记者了解到，从射电波段对Fermi-LAT未认证点源进行高灵敏度后随观测，确认高能源属性，是发现新脉冲星的有效途径之一。此前，国际大型射电天文台曾对其进行过多次脉冲星搜索，如美国Arecibo望远镜在2013年6月开展的三次定点观测，都未探测到。此次通过对Fermi-LAT伽马射线数据的后随计时分析证实J0318+0253为孤立毫秒脉冲星，并提高位置精度至亚角秒量级。这是FAST–Fermi-LAT合作组的首个成果。双方将继续合作研究，并开展多波段观测分析。此次发现有何重大意义？科研人员解释，毫秒脉冲星是每秒自转上百次的特殊中子星，对其研究不仅有望对理解中子星演化、奇异物质状态起到重要作用，而且稳定的毫秒脉冲星是低频引力波探针。脉冲星搜索是进行引力波探测研究的基础，脉冲星计时阵是观测超大质量双黑洞发出的引力波最有效的方法。脉冲星计时阵依赖数十颗计时性质良好的毫秒脉冲星，其样本的扩大、性能的提高起始于脉冲星搜索。此次FAST首次发现毫秒脉冲星，展示了FAST对国际低频引力波探测做出实质贡献的潜力。FAST项目组已经策划的FAST多科学目标同时巡天规划将发现大量毫秒脉冲星，大幅度提高脉冲星阵探测引力波的灵敏度。对于此次发现，北京大学科维理天文与天体物理研究所李柯伽研究员表示，成果展示了FAST在脉冲星搜寻方面的重大潜力，凸显了大口径射电望远镜在新时代的生命力。“Fast望远镜在调试阶段即取得这样的重大成果，期待早日正式运行，提高中国射电天文整体的实力。”北京大学天文系徐仁新教授也表示，除了科学意义外，毫秒脉冲星还有潜在的应用价值。“FAST参与毫秒脉冲星的发现将为全球科学家和工程师提供更好的机遇。”澳大利亚科工组织研究员，国际引力波联合探测委员会(GWIC)成员G. Hobbs表示，国际射电天文界为FAST已经取得大量脉冲星发现感到兴奋，看好FAST的国际合作前景，并期待FAST为引力波探测作出贡献。国家天文台表示，FAST将继续调试，以期达到设计指标，通过国家验收，并成为世界一流的射电天文望远镜。