观测探索了过渡毫秒脉冲星PSR J1023+0038的性质

2026-06-27 14:16来源:本站

  

  Observations explore the nature of transitio<em></em>nal millisecond pulsar PSR J1023+0038

  意大利和西班牙的天文学家利用加那利大望远镜(GTC)对一颗被命名为PSR J1023+0038的过渡毫秒脉冲星进行了高时间分辨率的光谱观测。9月19日发表在预印本服务器arXiv上的观测结果,提供了有关这颗脉冲星性质的重要信息。

  脉冲星是高度磁化的旋转中子星,会发出一束电磁辐射。旋转速度最快的脉冲星,其旋转周期低于30毫秒,被称为毫秒脉冲星(MSPs)。天文学家认为,它们是在双星系统中形成的,最初质量较大的组成部分变成了中子星,然后由于次级恒星的物质吸积而旋转起来。

  所谓的过渡毫秒脉冲星(tMSPs)在旋转驱动的射电脉冲星状态(“脉冲星状态”)和以x射线脉冲和光谱中的吸积盘特征为特征的状态(“磁盘状态”)之间来回转换。它们通常是罕见的,因为到目前为止,只发现了三个tmsp。

  其中之一是PSR J1023+0038(或简称J1023),在20年前首次被发现。这颗脉冲星的自转周期为1.69毫秒,而其轨道周期约为4.75小时。该系统的伴星是一颗光谱型为G5的晚型恒星。

  先前对J1023的观测发现,它在x射线状态和由旋转驱动的射电脉冲星阶段之间切换。现在,由意大利米兰大学的Marco Messa领导的一组天文学家使用GTC的光学成像系统和低中分辨率集成光谱(OSIRIS)仪器来仔细观察这颗脉冲星的性质和它的行为。

  观测发现,J1023和其他tmsp一样,在所有波段都显示出短时间尺度(几十秒)的通量变化。此外,该研究还发现,在几分钟的时间尺度内,发射线特性(等效宽度和全宽度一半最大值)存在显著变化的证据。这一发现标志着首次在如此短的时间尺度上观察到tMSP光谱线特性的变化。

  根据这项研究,在连续体中观察到的变异性事件,等效宽度和全宽度一半最大值,似乎是不稳定的,彼此之间没有相关性。这使得这类事件的起源不清楚。

  观测还发现,巴尔默和氦系的发射谱线在大多数情况下呈现双角发射谱线。这表明存在一个吸积盘,因此J1023很可能在观测活动时处于其盘状状态。

  在结束语中,作者补充说,应该进行多波长同时观测,以评估J1023发射线特性的变化与模式切换现象之间可能存在的相关性。

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