我國自主設計建造的500米口徑球面射電望遠鏡“FAST”是目前世界上靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡,被稱為中國天眼,2016年落成,經(jīng)過全方位調試后于2020年1月完成國家驗收,開始開放運行。
據(jù)中國科學院國家天文臺消息,天文工作者在FAST對球狀星團M92的觀測中,發(fā)現(xiàn)了一種特殊的脈沖雙星系統(tǒng)“紅背蜘蛛”(redback system)。
脈沖星是宇宙中最精確的時鐘,也是天文學的重要研究對象之一,是大質量恒星死亡的產(chǎn)物,具備極高的自轉速度,迄今發(fā)現(xiàn)最快的甚至只需1.39毫秒就能自轉一圈。

所謂“紅背蜘蛛”脈沖星系統(tǒng),軌道周期往往短于1天,軌道偏心率非常接近0,并存在一個質量的伴星,只有太陽三分之一甚至更小,而且伴星物質正在被脈沖星吸積,就像身體是個大球、頭部是個小球的紅背蜘蛛。
另外還有一種“黑寡婦蜘蛛”(black widow)脈沖星系統(tǒng),主星也會慢慢把伴星給“吃掉”。

FAST在調試過程中就對一些球狀星團進行了脈沖星觀測,研究人員也從2017年10月9日的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了一顆毫秒脈沖雙星,命名為M92A或者PSR J1717+4308A。
這是FAST最早發(fā)現(xiàn)的球狀星團中的脈沖星之一,也是球狀星團M92中被發(fā)現(xiàn)的首個脈沖星。

這就是M92A被發(fā)現(xiàn)時的圖片,左上角波形代表脈沖星的信號形狀,左下灰度圖顯示在觀測的1800秒內都能找到M92A的信號,中間灰度圖、下方波形表現(xiàn)了信號的色散特征,是判斷信號是否可能是脈沖星的重要依據(jù),而右側顯示信號周期的變化情況。
觀測表明,M92A的自轉周期為3.16毫秒,正處于一個典型的“紅背蜘蛛”系統(tǒng)中。
M92A雙星系統(tǒng)的軌道非常接近圓形,軌道周期約0.2天,軌道半徑大約12萬千米。伴星質量大約相當于0.18個太陽,處于主序星向巨星演化階段。
觀測數(shù)據(jù)中還看到了長達軌道周期40%的掩食,并且偶爾在掩食開始前或者結束后的約1000秒內還會發(fā)生第二次掩食。
較短的軌道周期和軌道半徑,以及掩食特征都表明,伴星物質正在被脈沖星吸積。
