27日,国际权威期刊《自然》(Nature)杂志在线发表文章显示,中外天文学家首次在银河系发现一颗具有超强磁场的新天体,距离太阳系约4200光年。
中国科学院上海天文台科研人员张翔与澳大利亚合作者、科廷大学国际射电天文研究中心(ICRAR-Curtin)的Hurley-Walker博士等中外科研人员,通过分析MWA 的巡天观测数据,意外地发现一颗位于银河系内具有超强磁场的新天体—一个具有异常缓慢周期性辐射的射电暂现源。
“如果能继续探测到更多具有类似特征的暂现源,并揭示其物理性质,就意味着在银河系内存在一类具有超强磁场的长周期星体,这将有助于人类全面了解恒星的演化和死亡。”张翔说。
MWA发现长周期暂现源。上方为暂现源图像,下方为MWA天线示意图。图片来源:澳大利亚国际射电天文研究中心(ICRAR)
打破“低频射电天空”的平静
“高频射电天空”(在高频射电波段观测的空间)因超新星爆发、伽马射线暴、黑洞吸积盘耀发等暂现天体而熠熠生辉,但“低频射电天空”却表现得异常安静。然而,这种平静正在被打破。
2018年初,张翔与Hurley-Walker等通过分析位于澳大利亚的SKA低频先导望远镜默奇森宽场阵列(MWA)的巡天观测数据,发现了一个具有异常缓慢周期性辐射的致密暂现源。
张翔告诉记者,这颗暂现源爆发周期约为18分钟,比已知最长的脉冲星爆发周期长9倍,每次爆发持续30秒至60秒,也包括短时标(<0.5秒)的爆发。
发现新的“窗口”
科研团队在随后的光学、红外、高能观测中,均未发现它的对应体。对其射电脉冲的色散测量表明,这个暂现源位于银河系内,与太阳系的距离约4200光年。偏振测量显示,此暂现源的线偏振度约为90%。
“这超过了150MHz波段中同一观测模式下的所有已知脉冲星;由于成像观测方法存在平滑效应,这种模式下观测到的脉冲星的线偏振度不超过70%。该暂现源的高偏振度表明存在超强磁场。”张翔说。
目前,该团队正在开展系统性搜寻,以期发现更多这种类型的星体,并建立一个大样本进行统计研究,从而填补磁星研究空白。
助力全球SKA科学家
“该研究的难点是数据量特别大,数据处理过程中多个超算设备参与了计算。”张翔说,“该暂现源的发现得益于高灵敏度的SKA低频先导射电望远镜,以及根据SKA数据特点定制的SKA计算集群。”
由于项目的原始数据量巨大、数据处理过程复杂,产生的数据量超过1000万个图像文件,数据处理软件对计算集群的访存输入输出带宽、数据带宽、高并发任务和高并行化处理都有极高要求。
“未来我们将持续为SKA先导望远镜的大型巡天项目提供计算资源和技术支持,助力全球SKA科学家产生更多原创成果。”张翔说。
综合来源:新华网、新华视点、中国科学报等