精確測(cè)定天體的距離和運(yùn)動(dòng)速度一直是天文學(xué)的難點(diǎn)。近期,中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心/國(guó)家空間科學(xué)中心新技術(shù)研究室杜源杰博士與歐洲聯(lián)測(cè)中心(JIVE)、英國(guó)曼切斯特大學(xué)等研究人員合作,第一次成功獲得了毫秒脈沖星PSR J0218+4232最高精度的距離和自行等研究成果(圖1),并準(zhǔn)確計(jì)算出了其在伽瑪射線波段的光度。該研究通過對(duì)由國(guó)家空間科學(xué)中心研究員陳鼎擔(dān)任PI的歐洲VLBI國(guó)際聯(lián)測(cè)網(wǎng)(EVN)毫秒脈沖星觀測(cè)計(jì)劃長(zhǎng)達(dá)三年、五個(gè)歷元的跟蹤觀測(cè)和數(shù)據(jù)處理,排除了兩個(gè)國(guó)際上流行的脈沖星輻射模型——outer gap模型和slot gap模型。該項(xiàng)研究發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《天體物理學(xué)雜志通信》(ApJ L)上。
為準(zhǔn)確獲得PSR J0218+4232的距離(視差)和在空間運(yùn)動(dòng)的橫向動(dòng)力學(xué)速度(自行),研究組通過協(xié)調(diào)位于全球不同位置的12個(gè)著名望遠(yuǎn)鏡,開展了等效口徑相當(dāng)于地球直徑的高分辨率觀測(cè)。(EVN的全球分布如圖2所示)
通過與其他測(cè)量方法,如高精度計(jì)時(shí)等對(duì)比(Lazaridis 2009),研究的測(cè)量結(jié)果精度提高了6倍以上,并得出了不依賴于任何理論模型的三角視差距離。高精度的天體測(cè)量結(jié)果和動(dòng)力學(xué)研究將對(duì)脈沖星輻射模型及計(jì)時(shí)精度、銀河系演化與結(jié)構(gòu)、引力波探測(cè)和脈沖星時(shí)間尺度、自主導(dǎo)航應(yīng)用等研究起到積極推動(dòng)作用。
該項(xiàng)研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金委青年科學(xué)基金和中國(guó)博士后科學(xué)基金會(huì)的面上基金(一等)等項(xiàng)目的資助。
圖1 PSR J0218+4232的EVN天體測(cè)量結(jié)果
圖2 EVN望遠(yuǎn)鏡全球分布示意圖