科技日?qǐng)?bào)記者 何星輝

近日，清華大學(xué)李菂團(tuán)隊(duì)聯(lián)合意大利、澳大利亞、德國(guó)等多國(guó)天文學(xué)家，綜合“中國(guó)天眼”FAST和南非MeerKAT陣列望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)勢(shì)，對(duì)銀河系球狀星團(tuán)進(jìn)行了高精度的脈沖星偏振普查。研究首次結(jié)合了兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的脈沖星觀測(cè)數(shù)據(jù)，提供了迄今為止最全的球狀星團(tuán)磁場(chǎng)梯度和電離氣體上限的測(cè)量，為理解星團(tuán)演化和銀河系磁場(chǎng)提供了新的視角，相關(guān)成果以封面文章形式刊發(fā)于5月20日的《科學(xué)通報(bào)》上。此次研究也標(biāo)志著這兩臺(tái)全球頂尖射電望遠(yuǎn)鏡在球狀星團(tuán)研究領(lǐng)域的首次深度合作。

球狀星團(tuán)是銀河系中最古老的天體之一，通常由數(shù)百萬(wàn)顆恒星構(gòu)成，包括脈沖中子星。高度磁化的脈沖星以極高的精度發(fā)出規(guī)律的電磁脈沖信號(hào)。這些信號(hào)穿越廣漠的星際空間到達(dá)地球，攜帶了星際物質(zhì)和磁場(chǎng)的寶貴信息。研究團(tuán)隊(duì)利用上述兩臺(tái)世界領(lǐng)先的射電望遠(yuǎn)鏡，獲取了8個(gè)球狀星團(tuán)中43顆脈沖星的偏振旋轉(zhuǎn)測(cè)量（RM），與此前發(fā)表的國(guó)際樣本總和相比，成功翻倍。

研究發(fā)現(xiàn)，除了47 Tucanae之外，其他球狀星團(tuán)中沒有可探測(cè)的電離氣體，異常“干凈”。這一發(fā)現(xiàn)與理論模型預(yù)測(cè)的球狀星團(tuán)內(nèi)部應(yīng)存在大量氣體的情況相矛盾，揭示了球狀星團(tuán)內(nèi)部可能存在有效的氣體清除機(jī)制，如來(lái)自白矮星和年輕恒星的強(qiáng)烈輻射風(fēng)。“我們?cè)詾榍驙钚菆F(tuán)應(yīng)該充滿氣體，卻發(fā)現(xiàn)它們已達(dá)無(wú)塵之境。”論文第一作者、國(guó)家天文臺(tái)/斯文本科技大學(xué)張蕾博士表示，“這迫使我們重新思考星團(tuán)演化理論。”