毫秒脈沖星是非常緊湊的恒星,主要由中子組成,是宇宙中最極端的天體之一:它們在一個直徑約為24公裡的球體中容納瞭數十萬倍於地球的質量;並以每秒數百次的速度旋轉。它們發射出一束無線電波,觀察者在每次旋轉時都能探測到,就像燈塔一樣。在球狀星團中心的富含恒星的環境中,這些天體的形成被高度強化。
曼徹斯特大學的Ben Stappers教授是TRAPUM項目的聯合首席執行官,他說:“看到利用優秀的MeerKAT望遠鏡在球狀星團中發現大量新的毫秒脈沖星的潛力,這真的很令人興奮。”這也是對平方公裡陣列望遠鏡所能實現的預演,MeerKAT是其前身之一。
研究主要作者,INAF和MPIfR的博士後研究員Alessandro Ridolfi說:“我們將MeerKAT的天線指向9個球狀星團,我們在其中6個球狀星團中發現瞭新的脈沖星!這些新脈沖星中,有五顆圍繞著另一顆恒星運行,其中一顆名為PSR J1823-3021G的脈沖星特別有趣。”Ridolfi繼續說:“由於其高度橢圓的軌道和巨大的伴星,這個系統可能是夥伴交換的結果:在一次‘親密接觸’之後:原來的夥伴被驅逐並被一個新的伴星取代。”
波恩MPIfR的博士研究員、該論文的共同作者Tasha Gautam解釋說:“這顆特殊的脈沖星可能具有很高的質量,是太陽質量的2倍多,或者它可能是第一個被證實的由毫秒脈沖星和中子星形成的系統。如果被目前的額外觀測所證實,這將使這顆毫秒脈沖星成為研究基本物理學的一個強大的實驗室。”
這8顆新的脈沖星隻是冰山一角:導致它們被發現的觀測隻使用瞭MeerKAT 64個天線中的大約40個,並且隻關註球狀星團的中心區域。
TRAPUM合作(使用MeerKAT的TRAnsients和PUlsars)是被批準使用MeerKAT望遠鏡的幾個大型調查提議(LSP)之一。它由曼徹斯特大學的Stappers教授和Kramer教授(MPIfR/UoM)共同領導。TRAPUM將利用MeerKAT的極高靈敏度搜索天空中的脈沖星。他們將搜索的地方之一是球狀星團。這項成果是與MeerKAT的另一個LSP--MeerTIME合作獲得的,並使用他們的基礎設施來捕獲數據。
這項工作也為TRAPUM合作提供瞭一個測試平臺,以便更好地規劃全面的球狀星團脈沖星調查,這項調查目前正在進行中,它利用瞭目前所有的64個天線(從而進一步提高瞭靈敏度)。這項調查將把搜索范圍擴大到更多的球狀星團,並且還將調查它們的外部區域。