曹雯 科技日报记者 何星辉
近日，由中国科学院国家天文台与清华大学组成的联合研究团队，首次在长期“射电静默”的年轻中子星——中心致密天体中探测到射电脉冲，是人类几十年来此类搜索的首次成功，为理解年轻中子星的形成与演化提供了关键证据。相关研究成果近日在线发表于国际学术期刊《自然·天文》。
1967年，脉冲星的发现开启了中子星研究的新纪元，并催生了两项诺贝尔物理学奖。然而，在已知的中子星家族中，始终存在一类特殊成员：它们位于超新星遗迹中心，在X射线波段明亮可见，具备年轻中子星的多种特征，却长期未能探测到射电脉冲，因此被称为中心致密天体。
几十年来，天文学家始终被一个问题困扰：中心致密天体究竟是真正的“射电静默”，或只是因为过于暗弱而难以被发现？带着这一问题，研究团队利用南非平方公里阵列先导阵狐獴射电望远镜，对多个中心致密天体目标开展深度搜寻。文章第一作者、中国科学院国家天文台张蕾博士在超新星遗迹中心首次探测到典型中心致密天体发出的周期约424毫秒的射电脉冲信号，确认其射电脉冲星身份。在狐獴射电望远镜与扩展伦琴调查成像望远镜X射线合成图中，这颗中子星呈现出独特的“蓝眼”形态，研究团队将其称为“蓝眼脉冲星”。
“蓝眼脉冲星”的发现得益于狐獴射电望远镜超高灵敏度与针对中心致密天体专门设计的观测方案的共同作用。研究团队充分发挥狐獴望远镜卓越的灵敏度优势，结合长时间定点观测和相干消色散等技术，最终从极其微弱的信号中识别出这一隐藏多年的射电脉冲。同时，这颗中子星在2015年曾发生一次显著的自转突变。研究团队推测，该事件可能引发磁层结构重构，从而激活或增强原本极其微弱的射电辐射，不过这一解释仍需未来长期监测验证。
这一发现首次在观测上建立了中心致密天体与普通射电脉冲星之间的直接联系，挑战了“中心致密天体本征射电静默”的传统认识。研究结果表明，即使磁场较弱的年轻中子星也能够产生射电脉冲辐射，并暗示银河系中可能还隐藏着大量尚未被发现的低亮度年轻脉冲星。
此前的研究表明这一中心致密天体拥有中子星研究领域最独特的X射线吸收线之一，其可能的朗道能级提供了探测中子星磁场的独特探针。“蓝眼脉冲星”为开展射电辐射区、X射线辐射区、吸收线形成区域统一关联研究创造了条件，有望深入揭示中子星磁层结构及其演化过程。研究团队将狐獴射电望远镜与扩展伦琴调查成像望远镜X射线合成图与宋代李公麟《五马图》融合，呈现这一独特的“蓝眼脉冲星”。
文章唯一通讯作者，清华大学天文系主任、教授、新基石研究员李菂表示，该成果展示了狐獴等新一代高灵敏度射电望远镜探索宇宙隐藏天体的强大能力。随着狐獴射电望远镜、“中国天眼”以及未来平方公里阵列射电望远镜的投入运行，人类有望发现更多类似天体，进一步完善中子星这一极端“天体物理实验室”的演化图景。
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