每10億次才被探測到一次！發現排名第二每秒自轉707次的脈衝星
由馬克斯·普朗克引力物理研究所領導的一個國際研究小組發現，射電脈衝星J0952-0607也發射脈衝伽馬輻射。J0952-0607在一秒內自轉707次，在快速旋轉的中子星列表中排名第二。透過分析美國宇航局費米伽瑪射線太空望遠鏡8.5年的資料，過去兩年的LOFAR射電觀測，兩架大型光學望遠鏡的觀測，以及LIGO探測器的引力波資料，該研究小組使用多信使方法詳細研究了脈衝星及其輕量級伴星的雙星系統，其研究發表在《天體物理學》期刊上。
研究表明極端脈衝星系統隱藏在費米目錄中，並激發了進一步的搜尋。儘管分析非常廣泛，但也提出了關於這個系統新的未回答問題。脈衝星是恆星爆炸的緊湊殘餘物，具有強大的磁場，並且快速旋轉。它們像宇宙燈塔一樣發射輻射，可以作為射電脈衝星和/或伽馬射線脈衝星被觀察到（這取決於它們朝向地球的方向）。PSR J0952-0607(該名稱表示天空中的位置)於2017年首次被費米伽馬射線空間望遠鏡確定為可能是脈衝星源的無線電觀測發現。
在費米大面積望遠鏡(LAT)資料中沒有檢測到伽馬射線的脈衝。利用射電望遠鏡陣列LOFAR進行的觀測確定了一個脈衝射電源，並與光學望遠鏡觀測一起測量脈衝星的一些屬性。它與一顆重量僅為太陽50倍的伴星在6.2小時內圍繞質心執行。脈衝星在一秒鐘內自轉707次，因此在我們的銀河系中，除了球狀星團的密集恆星環境外，它的自轉速度是最快的。利用這一關於雙星脈衝星系統的先驗資訊，漢諾威AEI的博士生Lars Nieder著手研究脈衝星是否也發射脈衝伽馬射線。
搜尋極微弱的訊號
這項研究極具挑戰性，因為費米伽馬射線望遠鏡在8.5年的觀測中只記錄到了來自微弱脈衝星大約200條伽馬射線。在這段時間裡，脈衝星本身自轉了2200億次。換句話說，每十億轉就有一條伽馬射線被觀測到！對於這些伽馬射線中的每一個，搜尋必須準確確定其在每1.4毫秒旋轉期間發射的時間。這需要以非常精細的解析度梳理資料，以便不遺漏任何可能的訊號。所需的計算能力非巨大，對微弱伽馬射線脈衝非常敏感的搜尋需要24年才能在單個計算機核心上完成。
透過在漢諾威AEI使用Atlas計算機叢集，它只用了兩天就完成了。搜尋發現了一個訊號，但有些地方出了問題！訊號非常微弱，並沒有完全在它應該在的地方。原因是：我們對J0952-0607伽馬射線的檢測揭示了最初光學望遠鏡觀測中的位置誤差，研究人員用來瞄準所分析的，對伽馬射線脈衝的發現揭示了這個誤差。這個錯誤在報道射電脈衝星發現的出版物中得到了糾正。一項新的和擴充套件伽馬射線搜尋使得在修正位置發現了相當微弱，但在統計上意義重大的伽馬射線脈衝星。
在發現並確認脈衝星的脈衝伽馬輻射存在後，該小組回到費米資料，並利用2008年8月至2017年1月的整整8.5年來確定脈衝星及其雙星系統的物理引數。由於來自J0952-0607的伽馬輻射如此微弱，必須加強先前開發的分析方法，以正確地包括所有未知數。匯出的解決方案包含了另一個驚喜，因為在2011年7月之前的資料中不可能檢測到脈衝星的伽馬射線脈衝，至於為什麼脈衝星似乎只在那個日期之後才顯示脈動的原因尚不清楚。它發射的伽馬射線數量變化可能是原因之一，但脈衝星是如此微弱，以至於不可能以足夠的準確性來檢驗這一假設。
在類似系統中觀察到的脈衝星軌道的變化也可能提供一個解釋，但在資料中甚至沒有出現這種情況的暗示。該小組還利用位於拉西拉的ESO新技術望遠鏡和位於拉帕爾馬的Gran Telescopio Canarias進行觀測來檢查脈衝星的伴星，這顆伴星很可能被潮汐鎖定在脈衝星上，就像月球和地球一樣，因此一側總是面對脈衝星，並被其輻射加熱。當伴星圍繞雙星系統的質心執行時，從地球上可以看到它的熱“日”面和較冷的“夜”面，觀察到的亮度和顏色也不同。這些觀察創造了另一個謎團，雖然無線電觀測指向到脈衝星的距離約為4400光年，但光學觀測暗示的距離大約是脈衝星的三倍。
尋找連續的引力波
如果該系統相對靠近地球，它將擁有一個前所未有的極其小型的高密度伴星，而較大的距離與已知類似脈衝星伴星密度是相容的。對這種差異的解釋可能是脈衝星粒子風中的衝擊波存在，這可能導致伴星的不同加熱。更多的伽馬射線觀測和費米LAT觀測應該有助於回答這個問題。漢諾威AEI的另一組研究人員使用第一次(O1)和第二次(O2)觀測執行的LIGO資料，搜尋脈衝星的連續引力波發射。當脈衝星有微小變化時，它們可以發射引力波。搜尋沒有檢測到任何引力波，這意味著脈衝星形狀必須非常接近一個完美的球體，最高的凸起不到一毫米。
快速旋轉的中子星
理解快速旋轉的脈衝星很重要，因為它們是極端物理的探測器。快中子星在脫離離心力之前如何自轉未知，並且取決於未知的核物理。像J0952-0607這樣的毫秒脈衝星之所以旋轉得如此之快，是因為它們被同伴的物質吸積而旋轉起來。這個過程被認為埋葬了脈衝星的磁場。
透過長期的伽馬射線觀測，研究小組表明，J0952-0607是脈衝星有史以來測量到的十個最低磁場之一，這與理論上的預期一致。研究人員表示將繼續用伽馬射線、射電和光學天文臺來研究這個系統，因為關於它還存在未回答的問題。這一發現也再次表明，極端脈衝星系統隱藏在費米LAT目錄
每10億次才被探測到一次！發現排名第二每秒自轉707次的脈衝星
由馬克斯·普朗克引力物理研究所領導的一個國際研究小組發現，射電脈衝星J0952-0607也發射脈衝伽馬輻射。J0952-0607在一秒內自轉707次，在快速旋轉的中子星列表中排名第二。透過分析美國宇航局費米伽瑪射線太空望遠鏡8.5年的資料，過去兩年的LOFAR射電觀測，兩架大型光學望遠鏡的觀測，以及LIGO探測器的引力波資料，該研究小組使用多信使方法詳細研究了脈衝星及其輕量級伴星的雙星系統，其研究發表在《天體物理學》期刊上。
研究表明極端脈衝星系統隱藏在費米目錄中，並激發了進一步的搜尋。儘管分析非常廣泛，但也提出了關於這個系統新的未回答問題。脈衝星是恆星爆炸的緊湊殘餘物，具有強大的磁場，並且快速旋轉。它們像宇宙燈塔一樣發射輻射，可以作為射電脈衝星和/或伽馬射線脈衝星被觀察到（這取決於它們朝向地球的方向）。PSR J0952-0607(該名稱表示天空中的位置)於2017年首次被費米伽馬射線空間望遠鏡確定為可能是脈衝星源的無線電觀測發現。
在費米大面積望遠鏡(LAT)資料中沒有檢測到伽馬射線的脈衝。利用射電望遠鏡陣列LOFAR進行的觀測確定了一個脈衝射電源，並與光學望遠鏡觀測一起測量脈衝星的一些屬性。它與一顆重量僅為太陽50倍的伴星在6.2小時內圍繞質心執行。脈衝星在一秒鐘內自轉707次，因此在我們的銀河系中，除了球狀星團的密集恆星環境外，它的自轉速度是最快的。利用這一關於雙星脈衝星系統的先驗資訊，漢諾威AEI的博士生Lars Nieder著手研究脈衝星是否也發射脈衝伽馬射線。
搜尋極微弱的訊號
這項研究極具挑戰性，因為費米伽馬射線望遠鏡在8.5年的觀測中只記錄到了來自微弱脈衝星大約200條伽馬射線。在這段時間裡，脈衝星本身自轉了2200億次。換句話說，每十億轉就有一條伽馬射線被觀測到！對於這些伽馬射線中的每一個，搜尋必須準確確定其在每1.4毫秒旋轉期間發射的時間。這需要以非常精細的解析度梳理資料，以便不遺漏任何可能的訊號。所需的計算能力非巨大，對微弱伽馬射線脈衝非常敏感的搜尋需要24年才能在單個計算機核心上完成。
透過在漢諾威AEI使用Atlas計算機叢集，它只用了兩天就完成了。搜尋發現了一個訊號，但有些地方出了問題！訊號非常微弱，並沒有完全在它應該在的地方。原因是：我們對J0952-0607伽馬射線的檢測揭示了最初光學望遠鏡觀測中的位置誤差，研究人員用來瞄準所分析的，對伽馬射線脈衝的發現揭示了這個誤差。這個錯誤在報道射電脈衝星發現的出版物中得到了糾正。一項新的和擴充套件伽馬射線搜尋使得在修正位置發現了相當微弱，但在統計上意義重大的伽馬射線脈衝星。
在發現並確認脈衝星的脈衝伽馬輻射存在後，該小組回到費米資料，並利用2008年8月至2017年1月的整整8.5年來確定脈衝星及其雙星系統的物理引數。由於來自J0952-0607的伽馬輻射如此微弱，必須加強先前開發的分析方法，以正確地包括所有未知數。匯出的解決方案包含了另一個驚喜，因為在2011年7月之前的資料中不可能檢測到脈衝星的伽馬射線脈衝，至於為什麼脈衝星似乎只在那個日期之後才顯示脈動的原因尚不清楚。它發射的伽馬射線數量變化可能是原因之一，但脈衝星是如此微弱，以至於不可能以足夠的準確性來檢驗這一假設。
在類似系統中觀察到的脈衝星軌道的變化也可能提供一個解釋，但在資料中甚至沒有出現這種情況的暗示。該小組還利用位於拉西拉的ESO新技術望遠鏡和位於拉帕爾馬的Gran Telescopio Canarias進行觀測來檢查脈衝星的伴星，這顆伴星很可能被潮汐鎖定在脈衝星上，就像月球和地球一樣，因此一側總是面對脈衝星，並被其輻射加熱。當伴星圍繞雙星系統的質心執行時，從地球上可以看到它的熱“日”面和較冷的“夜”面，觀察到的亮度和顏色也不同。這些觀察創造了另一個謎團，雖然無線電觀測指向到脈衝星的距離約為4400光年，但光學觀測暗示的距離大約是脈衝星的三倍。
尋找連續的引力波
如果該系統相對靠近地球，它將擁有一個前所未有的極其小型的高密度伴星，而較大的距離與已知類似脈衝星伴星密度是相容的。對這種差異的解釋可能是脈衝星粒子風中的衝擊波存在，這可能導致伴星的不同加熱。更多的伽馬射線觀測和費米LAT觀測應該有助於回答這個問題。漢諾威AEI的另一組研究人員使用第一次(O1)和第二次(O2)觀測執行的LIGO資料，搜尋脈衝星的連續引力波發射。當脈衝星有微小變化時，它們可以發射引力波。搜尋沒有檢測到任何引力波，這意味著脈衝星形狀必須非常接近一個完美的球體，最高的凸起不到一毫米。
快速旋轉的中子星
理解快速旋轉的脈衝星很重要，因為它們是極端物理的探測器。快中子星在脫離離心力之前如何自轉未知，並且取決於未知的核物理。像J0952-0607這樣的毫秒脈衝星之所以旋轉得如此之快，是因為它們被同伴的物質吸積而旋轉起來。這個過程被認為埋葬了脈衝星的磁場。
透過長期的伽馬射線觀測，研究小組表明，J0952-0607是脈衝星有史以來測量到的十個最低磁場之一，這與理論上的預期一致。研究人員表示將繼續用伽馬射線、射電和光學天文臺來研究這個系統，因為關於它還存在未回答的問題。這一發現也再次表明，極端脈衝星系統隱藏在費米LAT目錄