中國天文學家脈衝星的模式變換現象研究獲進展

脈衝星是高度磁化的旋轉中子星，發出電磁輻射束。輻射時標範圍分佈廣泛，從極短的爆發（如巨脈衝）到長期的輪廓變化。在某些情況下，脈衝輪廓會在兩個或多個準穩定輻射模式之間切換，這種現象稱為模式變換。脈衝星PSR J1326-6700是一顆強射電脈衝星，表現出脈衝缺失、模式變換和偶然的子脈衝漂移三種脈衝調制現象。以前的觀測顯示，它表現出正常和反常兩種輻射模式，且脈衝輪廓截然不同。在反常模式下，輪廓的中心成分和後隨成分變得極其微弱，同時前導輻射成分在脈衝相位上向前漂移了約兩度，並能持續十幾個脈衝週期。

為了更清楚了解脈衝星PSR J1326-6700在這兩種模式下的輻射特性，及兩種模式之間的切換過程，新疆天文台脈衝星團組副研究員溫志剛及其合作者使用澳洲帕克斯（Parkes）天文台六十四米射電望遠鏡的觀測數據，對脈衝星PSR J1326-6700的模式變換現象進行了偏振研究（上圖）。研究發現，PSR J1326-6700在反常模式下持續了15%的觀測時間，而在正常模式下持續了85%的時間。正常模式的平均流量密度約為反常模式的５倍。正常模式和反常模式的持續時標服從韋布爾（Weibull distribution）分佈，這表明模式變換現象存在某種記憶效應和準週期性。根據動力學效應，發現模式變換現象可能是由於輻射高度的改變所引起的。

【圖、文：節錄自中國科學院新疆天文台網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在2020年11月23日出版的《天體物理學報》

PSR = Pulsating Source of Radio = 射電脈動源星表