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新疆天文台等在脉冲星PSR J1326-6700模式变换现象研究中获进展

  脉冲星是高度磁化的旋转中子星,发出电磁辐射束。辐射时标范围分布广泛,从极短的爆发(如巨脉冲)到长期的轮廓变化。在某些情况下,脉冲轮廓会在两个或多个准稳定辐射模式之间切换,这种现象称为模式变换。脉冲星PSR J1326-6700是一颗强射电脉冲星,表现出脉冲缺失、模式变换和偶然的子脉冲漂移三种脉冲调制现象。以往观测表明,它表现出正常和反常两种辐射模式,且脉冲轮廓不同。在反常模式下,轮廓的中心成分和后随成分变得极其微弱,同时前导辐射成分在脉冲相位上向前漂移了约2度,并持续十几个脉冲周期。

  为了更清楚地了解脉冲星PSR J1326-6700在这两种模式下的辐射特性,以及两种模式之间的切换过程,中国科学院新疆天文台脉冲星团组副研究员温志刚及其合作者使用Parkes 64米射电望远镜的观测数据,对脉冲星PSR J1326-6700的模式变换现象进行了偏振研究(如图)。研究发现,PSR J1326-6700在反常模式下持续了15%的观测时间,而在正常模式下持续了85%的时间。正常模式的平均流量密度约为反常模式的5倍。正常模式和反常模式的持续时标服从韦布尔分布,这表明模式变换现象存在某种记忆效应和准周期性。根据动力学效应,发现模式变换现象可能是由于辐射高度的改变所引起。相关研究成果发表在《天体物理学杂志》(ApJ, 2020, 904,72)上。

  未来,科研人员将在多个波段中对脉冲星PSR J1326-6700进行偏振观测,进一步研究模式变换随着频率的演化关系和脉冲星磁层的物理过程。

脉冲星PSR J1326-6700在正常模式(左)和反常模式(右)的平均偏振轮廓