圖為新發(fā)現(xiàn)的毫秒脈沖星PSR J0318+0253位置和積分脈沖輪廓 中科院供圖

記者從中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)獲悉，“天眼”FAST（500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡）首次發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星并于近日得到國(guó)際認(rèn)證，這是FAST繼發(fā)現(xiàn)脈沖星之后的另一重要成果。新發(fā)現(xiàn)的脈沖星J0318+0253自轉(zhuǎn)周期5.19毫秒，根據(jù)色散估算距離地球約4000光年，由FAST使用超寬帶接收機(jī)進(jìn)行一小時(shí)跟蹤觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，是至今發(fā)現(xiàn)的射電流量最弱的高能毫秒脈沖星之一。

據(jù)科研人員介紹，通過跟蹤伽馬射線點(diǎn)源3FGL J0318.1+0252，F(xiàn)AST于2月27日首次發(fā)現(xiàn)這顆毫秒脈沖星，并通過FAST與費(fèi)米伽馬射線衛(wèi)星大視場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡（Fermi-LAT）的國(guó)際合作認(rèn)證了此次新發(fā)現(xiàn)。記者了解到，從射電波段對(duì)Fermi-LAT未認(rèn)證點(diǎn)源進(jìn)行高靈敏度后隨觀測(cè)，確認(rèn)高能源屬性，是發(fā)現(xiàn)新脈沖星的有效途徑之一。此前，國(guó)際大型射電天文臺(tái)曾對(duì)其進(jìn)行過多次脈沖星搜索，如美國(guó)Arecibo望遠(yuǎn)鏡在2013年6月開展的三次定點(diǎn)觀測(cè)，都未探測(cè)到。此次通過對(duì)Fermi-LAT伽馬射線數(shù)據(jù)的后隨計(jì)時(shí)分析證實(shí)J0318+0253為孤立毫秒脈沖星，并提高位置精度至亞角秒量級(jí)。這是FAST–Fermi-LAT合作組的首個(gè)成果。雙方將繼續(xù)合作研究，并開展多波段觀測(cè)分析。

此次發(fā)現(xiàn)有何重大意義？科研人員解釋，毫秒脈沖星是每秒自轉(zhuǎn)上百次的特殊中子星，對(duì)其研究不僅有望對(duì)理解中子星演化、奇異物質(zhì)狀態(tài)起到重要作用，而且穩(wěn)定的毫秒脈沖星是低頻引力波探針。脈沖星搜索是進(jìn)行引力波探測(cè)研究的基礎(chǔ)，脈沖星計(jì)時(shí)陣是觀測(cè)超大質(zhì)量雙黑洞發(fā)出的引力波最有效的方法。脈沖星計(jì)時(shí)陣依賴數(shù)十顆計(jì)時(shí)性質(zhì)良好的毫秒脈沖星，其樣本的擴(kuò)大、性能的提高起始于脈沖星搜索。此次FAST首次發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星，展示了FAST對(duì)國(guó)際低頻引力波探測(cè)做出實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)的潛力。FAST項(xiàng)目組已經(jīng)策劃的FAST多科學(xué)目標(biāo)同時(shí)巡天規(guī)劃將發(fā)現(xiàn)大量毫秒脈沖星，大幅度提高脈沖星陣探測(cè)引力波的靈敏度。

對(duì)于此次發(fā)現(xiàn)，北京大學(xué)科維理天文與天體物理研究所李柯伽研究員表示，成果展示了FAST在脈沖星搜尋方面的重大潛力，凸顯了大口徑射電望遠(yuǎn)鏡在新時(shí)代的生命力?！癋ast望遠(yuǎn)鏡在調(diào)試階段即取得這樣的重大成果，期待早日正式運(yùn)行，提高中國(guó)射電天文整體的實(shí)力。”北京大學(xué)天文系徐仁新教授也表示，除了科學(xué)意義外，毫秒脈沖星還有潛在的應(yīng)用價(jià)值?！癋AST參與毫秒脈沖星的發(fā)現(xiàn)將為全球科學(xué)家和工程師提供更好的機(jī)遇。”

澳大利亞科工組織研究員，國(guó)際引力波聯(lián)合探測(cè)委員會(huì)(GWIC)成員G. Hobbs表示，國(guó)際射電天文界為FAST已經(jīng)取得大量脈沖星發(fā)現(xiàn)感到興奮，看好FAST的國(guó)際合作前景，并期待FAST為引力波探測(cè)作出貢獻(xiàn)。

國(guó)家天文臺(tái)表示，F(xiàn)AST將繼續(xù)調(diào)試，以期達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，通過國(guó)家驗(yàn)收，并成為世界一流的射電天文望遠(yuǎn)鏡。