数千名志愿者感谢20年后揭开了不寻常的中子星系统之谜

二十多年后，一个国际研究小组发现了伽马射线的银河神秘源：一颗重中子星，其质量很低的伴星绕其旋转。通过在分布式公民科学项目Einstein @ Home的大约10,000个图形卡上运行的新颖数据分析方法，该小组通过对来自NASA费米卫星的数据进行深度搜索，通过定期产生脉冲的伽马射线识别了中子星。令人惊讶的是，中子星在无线电波中是完全不可见的。该二进制系统的特征是在整个电磁频谱上进行了观测活动，并打破了几条记录。

中子星也以超过30,000 rpm的速度绕其自身轴旋转，使其成为最快旋转的恒星之一。同时，它的磁场(通常在中子星中非常强)非常弱。

2014年的天文观测使确定双星恒星轨道的特性成为可能。“自1999年以来已知的中子星位于自1999年以来已知的伽马射线源之后，自2009年以来就被认为很可能。2014年，在用光学和X射线望远镜观察到该系统后，很明显这是一个非常紧密的双星系统。但是所有搜索该研究的合著者，曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心的科林·克拉克博士说。

为了明确证明中子星的存在，不仅必须检测其无线电波或伽马射线，还必须检测其特征脉动。中子星的旋转导致这种规则的闪烁，类似于远处灯塔的周期性闪烁。然后将中子星分别称为射电或伽马射线脉冲星。

“在像我们现在发现的二进制系统中，脉冲星被称为'黑寡妇'，因为就像同名蜘蛛一样，它们会吞噬伴侣，可以这么说。”克拉克解释说。“脉冲星利用其辐射和粒子风将其伴星蒸发，使恒星系统充满了无法透过无线电波的等离子体。

“这是通过Jodrell Bank和Albert Einstein Institute之间的合作制造的第一个Spider pulsar，但是像这样的还有更多的Spider Spider候选二进制文件。我们在Jodrell Bank内的小组正在用光学望远镜密切监视这些望远镜，以查明它们的轨道周期具有伽马射线脉动搜索所需的精确度，可以最终确定它们。我们希望这是许多此类发现中的第一个。”

得益于10,000名志愿者的计算能力，今天发表在《天体物理学杂志快报》上的这项新研究成为可能。这项国际合作将公民科学项目Einstein @ Home的巨大计算能力作为一种新颖的数据分析方法，用于追踪NASA费米太空望远镜的数据中中子星微弱的伽马射线脉动。

志愿者将计算机的图形卡(GPU)上的空闲计算周期捐赠给Einstein @ Home。在不到两周的时间里，该团队做出了一项发现，在传统计算机上要花费几个世纪的计算时间。

“双星系统和位于其中心的中子星，现在称为PSR J1653-0158，创造了新记录，” Lars Nieder博士解释说。汉诺威阿尔伯特·爱因斯坦研究所(AEI)的学生，该研究的第一作者。“我们发现了超重重量和飞重量的银河舞蹈。中子星的质量比我们太阳的质量稍大两倍，它的重量非常重。它的伴星的铅密度约为铅的六倍，但只有铅密度的1%。这颗“奇数对”每75分钟绕轨道运行一次，比所有已知的类似双星都要快。”

在确定了伽马射线脉冲星后，研究小组搜索了它的无线电波。尽管他们使用了世界上最大，最灵敏的射电望远镜，包括乔德雷·班克(Jodrell Bank)的洛弗尔望远镜，但他们没有发现任何踪迹。因此，PSR J1653-0158成为第二个快速旋转的脉冲星，从中看不到无线电波。有两种可能的解释：脉冲星没有向地球发送任何无线电波，或者更可能的是，等离子云完全包裹了双星系统，以致没有无线电波到达地球。

在进一步的步骤中，他们从Advanced LIGO探测器的第一次和第二次观测运行中搜索数据，以寻找中子星轻微变形后可能发出的重力波。再次，搜索失败。

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