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蜘蛛脈沖星是一類獨(dú)特的毫秒脈沖星雙星系統(tǒng)，其特征在于射電波段的掩食現(xiàn)象。在這些系統(tǒng)中，脈沖星的輻射及高能粒子流掃過伴星表面，導(dǎo)致伴星物質(zhì)逐漸蒸發(fā)。這一過程為研究脈沖星演化及毫秒脈沖星形成提供了重要線索。盡管蜘蛛脈沖星自發(fā)現(xiàn)以來已有數(shù)十年歷史，但由于觀測(cè)靈敏度的限制，對(duì)掩食介質(zhì)性質(zhì)的研究主要集中在少數(shù)幾個(gè)樣本上，這在一定程度上制約了相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)展。

中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)特別研究助理王雙強(qiáng)利用FAST進(jìn)行了高靈敏度觀測(cè)研究，通過測(cè)量線偏振位置角的變化，成功測(cè)量了PSRs B1957+20，J2055+3829和J1544+4937三顆蜘蛛脈沖星掩食介質(zhì)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并發(fā)現(xiàn)了法拉第旋轉(zhuǎn)量反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。在此之前，僅有三顆蜘蛛脈沖星直接測(cè)量到了掩食介質(zhì)的磁場(chǎng)，而這項(xiàng)研究顯著擴(kuò)充了現(xiàn)有樣本庫。結(jié)果顯示，掩食介質(zhì)的磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍在幾十至幾百毫高斯之間，表明不同系統(tǒng)中掩食特性具有相似性。

通過對(duì)掩食附近色散量變化的分析，研究人員推算出伴星的質(zhì)量損失率約為10^-13_10^-12M_☉/yr，表明部分蜘蛛脈沖星在哈勃時(shí)間尺度內(nèi)仍可能演化成孤立的毫秒脈沖星。特別地，在對(duì)PSR J1544+4937的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)該脈沖星在1.25 GHz頻率下幾乎不存在掩食現(xiàn)象，但出現(xiàn)了線偏振消失的情況。這意味著單純依賴總強(qiáng)度來判斷蜘蛛脈沖星數(shù)量的方法可能會(huì)低估實(shí)際數(shù)量，強(qiáng)調(diào)了結(jié)合偏振信息進(jìn)行多維度分析的重要性。

相關(guān)研究成果發(fā)布在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等的支持。

論文鏈接

蜘蛛脈沖星PSRs B1957+20，J2055+3829和J1544+4937掩食軌道相位附近的偏振性質(zhì)變化