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翻譯：楊幸允

校對(duì)：牧夫校對(duì)組

編排：胡暖暖

后臺(tái)：朱宸宇

https://aasnova.org/2025/09/12/chiming-in-on-the-pulsar-search-searching-for-pulsars-with-chime/

藝術(shù)家筆下展現(xiàn)的脈沖星基本結(jié)構(gòu)。在圖片中央白色的是中子星，紅色的垂直線是恒星的自轉(zhuǎn)軸，藍(lán)色的閉合曲線是磁力線，黃色的箭頭是從磁極射出的射電噴流。圖片來(lái)源： B.·薩克斯頓（B. Saxton）、美國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)（NSF NRAO）、聯(lián)合大學(xué)公司（AUI）和（美國(guó)）國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）

脈沖星是宇宙中最精準(zhǔn)的計(jì)時(shí)器；它在許多天文學(xué)領(lǐng)域中扮演著關(guān)鍵角色。一項(xiàng)全新的脈沖星巡天計(jì)劃已上線運(yùn)行，并且已經(jīng)有了突破性發(fā)現(xiàn)。

搜尋脈沖星

脈沖星是一些大質(zhì)量恒星死亡后留下的極致密核心。脈沖星像宇宙中的燈塔——它們高速旋轉(zhuǎn)，從磁極噴射出光束，向地球上的觀測(cè)者持續(xù)發(fā)送穩(wěn)定的脈沖信號(hào)。天文學(xué)家對(duì)這個(gè)現(xiàn)象非常感興趣，因?yàn)槊}沖星能為研究許多天體物理領(lǐng)域（例如，引力波、廣義相對(duì)論和高密度物質(zhì)）提供重要線索。目前天文學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了3700多顆脈沖星，這個(gè)數(shù)量的增加將推動(dòng)更令人興奮的科學(xué)發(fā)展。

許多脈沖星巡天計(jì)劃是利用單碟型射電望遠(yuǎn)鏡掃描部分天區(qū)，而且目前為止，這些巡天的目標(biāo)主要集中于尋找銀道面內(nèi)恒星密集區(qū)域的脈沖星。盡管這些項(xiàng)目已觀測(cè)到了許多脈沖星，但它們受限于狹窄的視場(chǎng)和覆蓋大范圍天區(qū)較長(zhǎng)的耗時(shí)；它們還遺漏了必然存在于銀暈中環(huán)繞著球狀星團(tuán)的脈沖星。一部分低頻率探測(cè)器雖然能克服這些局限，但是卻需要巨大的計(jì)算資源來(lái)篩選原始數(shù)據(jù)以發(fā)現(xiàn)脈沖星。如何才能高效地搜索整個(gè)天空中的脈沖星呢？

歡迎CHAMPSS

為填補(bǔ)現(xiàn)有脈沖星巡天觀測(cè)的空白，研究人員將注意力投向了加拿大氫原子強(qiáng)度測(cè)繪實(shí)驗(yàn)（the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment,CHIME）。CHIME是一臺(tái)獨(dú)特的儀器；它利用一組圓柱形天線在400-800MHz波段搜尋天空中的射電源。自2017年首次觀測(cè)以來(lái)，CHIME在觀測(cè)暫現(xiàn)射電事件方面已取得重大進(jìn)展，已發(fā)現(xiàn)了80多顆脈沖星。

CHAMPSS指向圖展示了這個(gè)巡天計(jì)劃覆蓋的天區(qū)。橙色的星型是新發(fā)現(xiàn)的脈沖星，粉色的圓點(diǎn)是專項(xiàng)巡天中已知的脈沖星。圖片來(lái)源：安德雷德等人（2025）。

為了進(jìn)一步搜尋脈沖星，科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)了CHIME全天多日脈沖星疊加搜索（CHAMPSS）項(xiàng)目——這項(xiàng)射電脈沖星巡天計(jì)劃每天觀測(cè)整個(gè)北天區(qū)域，并通過(guò)疊加長(zhǎng)期觀測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)找出不規(guī)律又微弱的天體信號(hào)。通過(guò)疊加處理多日的觀測(cè)數(shù)據(jù)，CHAMPSS能增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度，從而發(fā)現(xiàn)那些原本難以被探測(cè)到的微弱天體。數(shù)據(jù)處理的管線實(shí)時(shí)搜索強(qiáng)峰值信號(hào)以識(shí)別暫現(xiàn)射電事件，后隨分析則負(fù)責(zé)判斷該事件是否為脈沖星候選體?？赡苄愿叩暮蜻x天體將進(jìn)入后續(xù)階段來(lái)確定它是否為脈沖星以及它的特性。

第一批成果和未來(lái)的展望

CHAMPSS目前發(fā)現(xiàn)了什么呢？通過(guò)對(duì)一小片天區(qū)進(jìn)行多次專項(xiàng)觀測(cè)，CHAMPSS團(tuán)隊(duì)已發(fā)現(xiàn)11顆新脈沖星；它們的周期范圍在0.2至1.5秒之間。此外，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)在觀測(cè)區(qū)域內(nèi)搜尋已知的脈沖星驗(yàn)證了巡天的靈敏度；它們發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)中的已知脈沖星的信噪比與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果高度吻合。這一驗(yàn)證結(jié)果讓團(tuán)隊(duì)得以推進(jìn)到巡天計(jì)劃的下一階段，屆時(shí)這個(gè)項(xiàng)目將全面運(yùn)行。

CHAMPSS發(fā)現(xiàn)的11顆脈沖星。圖片來(lái)源：安德雷德等人（2025）

CHAMPSS項(xiàng)目在其他射電脈沖星搜尋計(jì)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行了補(bǔ)充與拓展，發(fā)現(xiàn)了那些不反復(fù)觀測(cè)便會(huì)遺漏的暗淡且不規(guī)律的射電源。脈沖星天文學(xué)的前景一片光明。隨著這項(xiàng)巡天計(jì)劃的啟動(dòng)，將有一批新的脈沖星被天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)。

論文原文：http://doi.org/10.3847/1538-4357/adeb51

責(zé)任編輯：郭皓存

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