NRL实习生Amaris McCarver在瞥见- co1中发现了一颗毫秒脉冲星，展示了脉冲星作为自然计时器和空间导航辅助工具的应用，展示了学生实习生在开拓天文学研究中的关键作用。资料来源:美国国家射电天文台/NRL/德克萨斯理工大学
美国海军研究实验室的实习生利用甚大阵列在瞥见- co1星团中发现了一颗毫秒脉冲星，突出了脉冲星作为天体计时器的作用及其在太空导航中的潜力。这项研究涉及与国家合作天文台，强调了关键的co .学生实习生对前沿科学发现的贡献。
美国海军研究实验室(NRL)遥感部实习生阿玛里斯·麦卡弗(Amaris McCarver)与一组天文学家一起，在星团瞥见- co1中发现了第一颗毫秒脉冲星，并于最近在《天体物理学杂志》上发表了研究结果。
脉冲星是研究极端重力和磁场下物质行为的天然实验室——在地球上很难或不可能复制这种条件。它们也有自然计时的功能。从脉冲星阵列中观测到的脉冲的精确定时提供了一种检测引力波的方法，引力波是由星系碰撞产生的合并超大质量黑洞传播通过我们的星系的。一些脉冲星被观察到具有与我们最精确的原子钟相当的精度和稳定性。这些脉冲星有可能为太空卫星导航建立一个“天体GPS”系统。
脉冲星研究的突破
麦卡弗的研究小组利用卡尔·g·扬斯基甚大阵列(VLA)低波段电离层和瞬态实验(VLITE)的图像，在97个星团中寻找新的脉冲星。
麦卡弗说:“在我职业生涯的早期，看到一个投机项目取得如此成功，真是令人兴奋。”她的新方法是使用VLITE图像与来自不同频率的几次无线电调查的图像相结合，确定了多个候选脉冲星，其中最强的候选脉冲星位于一个名为GLIMPSE-C01的系统中。
NRL遥感部天文学家Tracy E. Clarke博士说:“多亏了NRL和国家射电天文台之间的合作，这种类型的科学发现才有可能在VLA上实现持续的双频能力。”“这项研究强调了我们如何利用不同频率的射电亮度测量来有效地发现新的脉冲星，而现有的天空调查与VLITE数据的大量结合意味着这些测量基本上总是可用的。这为搜索高度分散和高度加速脉冲星的新时代打开了大门。”
2021年2月27日，GLIMPSE-C01的VLITE 340 MHz图像。洁净光束在左下角显示为白色椭圆，尺寸为50 × 47，位角为52°。十字表示GLIMPSE-C01的中心位置。虚线白色圆圈表示核心半径为36″。候选脉冲星的位置用白色实心圆圈表示。右下角显示的比例尺表示线性尺寸为0.2 pc(12.5)，假设到GLIMPSE-C01的距禀为3.3 kpc。资料来源:美国国家射电天文台/NRL/德克萨斯理工大学
识别毫秒脉冲星
通过对Robert C. Byrd Green Bank望远镜的档案数据进行重新处理，确认了一颗毫秒脉冲星的存在，该脉冲星被命名为GLIMPSE-C01A。毫秒脉冲星，如GLIMPSE-C01A，是在超新星爆炸中诞生的，通过消耗伴星的物质而旋转起来。
“毫秒脉冲星(MSP)为航天器从低地球轨道到星际空间的自主导航提供了一种很有前途的方法，独立于地面接触和GPS可用性，”NRL遥感部天文学家埃米尔·波利森斯基博士说。“Amaris确定的新MSP的确认凸显了NRL VLITE数据令人兴奋的发现潜力，以及学生实习生在前沿研究中发挥的关键作用。”
未来的抱负和制度部分支持
麦卡弗获得了美国物理学会(APS)德克萨斯州分会颁发的罗伯特·s·海尔研究奖。在10月的德克萨斯州APS会议上，她获得了“卓越研究奖”，以表彰她对毫秒脉冲星的夏季研究，该研究是海军研究企业实习计划(NREIP)的一部分。
麦卡弗是2023年夏天NRL DC无线电、红外、光学传感器部门的16名实习生之一，他参加了科学工程学徒计划和NREIP、历史悠久的黑人学院和大学/少数族裔机构高性能计算实习计划以及美国海军学院学员实习计划。她将获得物理学和天文学学位，并计划继续攻读天文学研究生课程。
NRL的研究议程
NRL遥感部开展一项基础研究、科学和应用计划，旨在开发用于地球、近地环境和深空物体和目标的传感器和成像系统的新概念。理论和实验两方面的研究涉及发现和理解产生目标和本底发射以及中间介质吸收和发射的基本物理原理和机制。
该研究包括理论、实验室和现场实验，导致地面、机载或空间系统用于遥感、天体测量、天体物理学、监视、非声学反潜战和改进的海军作战气象支持系统等领域。
参考文献:“对球状星团中毫秒脉冲星的VLITE搜索:在GLIMPSE-C01中发现一颗脉冲星”，作者:Amaris V. McCarver, Thomas J. Maccarone, Scott M. Ransom, Tracy E. Clarke, Simona Giacintucci, Wendy M. Peters, Emil Polisensky, Kristina Nyland, Tasha Gautam, Paulo C. C. Freire和Blagoy Rangelov, 2024年6月27日，《天体物理学杂志》。1538 - 4357 . DOI: 10.3847 / / ad4461
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