Gammastrålehimmelkartan och integrerade pulsprofiler för den nya MSP:Den övre panelen visar regionen av gammastrålehimlen där den nya MSP är placerad. Nedre panelen a) visar de observerade radiopulserna i en entimmes spårningsobservation av FAST. Nedre panel b) visar de vikta pulserna från mer än nio års Fermi-LAT gammastrålningsdata. Kredit:Pei Wang/NAOC
Kinas 500-meters Aperture Spherical radio Telescope (FAST) upptäckte en radiomillisekundpulsar (MSP) som sammanfaller med den oassocierade gammastrålkällan 3FGL J0318.1+0252 i Fermi Large Area Telescope (LAT) punktkälllista. Detta är ytterligare en milstolpe för FAST.
SNABB, världens största radioteleskop med en skål, drivs av National Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences, har upptäckt mer än 20 nya pulsarer hittills. Denna första MSP-upptäckt gjordes av FAST den 27 februari och bekräftades senare av Fermi-LAT-teamet vid omarbetning av Fermi-data den 18 april.
Den nyupptäckta pulsaren, nu heter PSR J0318+0253, isolerades via tidpunkten för gammastrålpulseringar. Denna upptäckt är det första resultatet från FAST-Fermi LAT-samarbetet som beskrivs i ett MoU undertecknat mellan FAST-teamet och Fermi-LAT-teamet.
"Denna upptäckt visar den stora potentialen hos FAST i pulsarsökning, lyfter fram vitaliteten hos radioteleskopet med stor bländare i den nya eran, " sa Kejia Lee, forskare vid Kavli Institute of Astronomy and Astrophysics, Pekings universitet.
Radiouppföljning av Fermi-LAT oassocierade källor är en effektiv teknik för att hitta nya pulsarer. Tidigare radioobservationer, inklusive tre epoker med Arecibo i juni 2013, misslyckades med att detektera MSP. I en entimmes spårningsobservation med FAST ultrabredbandsmottagare, radiopulserna mot 3FGL J0318.1+0252 detekterades med en spinperiod på 5,19 millisekunder, ett beräknat avstånd på cirka 4000 ljusår, potentiellt en av de svagaste radio-MSP som upptäckts.
Millisekunderpulsarer är neutronstjärnor som roterar hundratals gånger per sekund. De spelar en viktig roll för att förstå utvecklingen av neutronstjärnor och ekvationen av tillstånd av kondenserad materia, och kan också användas för att detektera lågfrekventa gravitationsvågor.
Pulsar timing array (PTA) försöker detektera lågfrekventa gravitationsvågor från sammanslagna supermassiva svarta hål med hjälp av den långsiktiga timingen av en uppsättning stabila millisekunderspulsarer. Pulsarsökning är grunden för gravitationsvågdetektering genom PTA.
Den planerade Commensal Radio Astronomy FAST Survey förväntas upptäcka många millisekunderspulsarer och kommer därför att ge ett betydande bidrag till PTA-experimentet. "Det internationella radio-astronomiska samfundet är entusiastiska över det fantastiska FAST-teleskopet, visar redan sin kraft i dessa upptäckter. FAST kommer snart att upptäcka ett stort antal millisekunderspulsarer och jag ser fram emot att se FASTs bidrag till gravitationsvågsdetektering, sa George Hobbs, forskare vid Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) i Australien och medlem av Gravitational Wave International Committee (GWIC).
FAST kommer att vara under driftsättning tills den når de designade specifikationerna och blir en kinesisk nationell anläggning.