我国科研团队首次在中心致密天体中探测到射电脉冲

来源：科技日报
记者：曹雯、国科何星辉

近日，研团由中国科学院国家天文台与清华大学组成的队首到射电脉联合研究团队取得重大突破，首次在长期处于“射电静默”状态的次中冲年轻中子星——中心致密天体（Central Compact Objects, CCOs）中探测到射电脉冲。这是密天人类几十年来对此类天体搜索的首次成功，为揭示年轻中子星的体中探测形成与演化机制提供了关键观测证据。相关成果已在线发表于国际顶级学术期刊《自然·天文》（Nature Astronomy）。国科

一、研团 解开“射电静默”之谜：从诺贝尔奖到未解之谜

1967年脉冲星的队首到射电脉发现开启了中子星研究的新纪元，并直接催生了两项诺贝尔物理学奖。次中冲然而，密天在中子星家族中，体中探测始终存在一类特殊成员：它们位于超新星遗迹中心，国科在X射线波段明亮可见，研团具备年轻中子星的队首到射电脉典型特征，却长期未能探测到射电脉冲，因此被称为中心致密天体。

数十年来，天文学家面临一个核心科学问题：中心致密天体究竟是本质上“射电静默”，还是因为信号过于暗弱而难以被现有设备捕捉？

二、 “蓝眼脉冲星”的发现过程

为解答上述疑问，研究团队利用南非平方公里阵列先导阵（MeerKAT）狐獴射电望远镜，对多个中心致密天体目标开展了深度搜寻。

• 关键突破：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为424毫秒的射电脉冲信号，确认了其射电脉冲星身份。
• 视觉特征：在狐獴射电望远镜与扩展伦琴调查成像望远镜（eROSITA）的X射线合成图中，这颗中子星呈现出独特的“蓝眼”形态。研究团队将其命名为“蓝眼脉冲星”。

三、 技术支撑与物理机制推测

“蓝眼脉冲星”的发现得益于两大因素：
1. 硬件优势：狐獴射电望远镜具备超高灵敏度。
2. 观测策略：针对中心致密天体专门设计的观测方案，包括长时间定点观测和相干消色散技术，从而从极其微弱的背景噪声中识别出隐藏多年的射电脉冲。

此外，数据显示该中子星在2015年曾发生一次显著的自转突变（Glitch）。研究团队推测，这一事件可能引发了磁层结构的重构，从而激活或增强了原本极其微弱的射电辐射。不过，这一物理机制仍需未来的长期监测数据来验证。

四、 科学意义：挑战传统认知，开启多波段研究新窗口

这一发现具有里程碑式的科学意义：

1. 建立直接联系：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，有力挑战了“中心致密天体本征射电静默”的传统理论认识。
2. 修正演化模型：研究结果表明，即使磁场较弱的年轻中子星也能产生射电脉冲辐射。这暗示银河系中可能隐藏着大量尚未被发现的低亮度年轻脉冲星。
3. 多波段统一研究：此前研究表明，该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”的发现，为开展射电辐射区、X射线辐射区、吸收线形成区域的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。

趣味注记：研究团队将狐獴射电望远镜与eROSITA的X射线合成图与中国宋代李公麟的名画《五马图》进行艺术融合，生动呈现了这颗独特的“蓝眼脉冲星”。

五、 展望：新一代望远镜将揭示更多宇宙秘密

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，该成果充分展示了狐獴等新一代高灵敏度射电望远镜在探索宇宙隐藏天体方面的强大能力。

随着狐獴射电望远镜、“中国天眼”（FAST）以及未来平方公里阵列射电望远镜（SKA）的陆续投入运行，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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