由法国领导的国际天文学家小组制作的新星表显示，美国宇航局费米伽马射线太空望远镜已发现294颗发射伽马射线的脉冲星，另有34颗可疑脉冲星正在等待确认。这是2008年任务发射前已知数字的27倍。

NASA的费米任务网捕获了300颗伽马射线脉冲星

“脉冲星涉及广泛的天体物理学研究，从宇宙射线和恒星演化到引力波和暗物质的探索，”法国吉伦特省波尔多天体物理实验室的研究主任、研究协调员戴维·史密斯说。CNRS(法国国家科学研究中心)。

“这个新目录汇编了所有已知伽马射线脉冲星的完整信息，以促进新的探索途径。”

该目录发表在《天体物理学杂志增刊》上。

脉冲星是一种中子星，是一颗城市大小的中子星，是一颗巨大太阳爆炸成超新星后的残余物。

中子星是一个宽度不足17英里的球体，其质量比太阳还多，它代表了天文学家可以直接研究的最致密的物质。它们拥有强大的磁场，产生高能粒子流，并且旋转速度很快——已知最快的旋转速度为每秒716次。

此外，脉冲星会发射窄能量束，当物体旋转时，这些能量束会像灯塔一样在太空中摆动。当其中一束光束扫过地球时，天文学家会检测到发射脉冲。

新目录代表了全球170名科学家的工作成果。十几台射电望远镜定期监测数千颗脉冲星，射电天文学家在费米发现的伽马射线源中寻找新的脉冲星。

其他研究人员通过数百万小时的计算机计算(称为盲目搜索的过程)找出了没有无线电对应物的伽马射线脉冲星。

在已知的3,400颗脉冲星中，大多数是通过无线电波观测到的，并且位于我们的银河系内，只有约10%也以伽马射线(光的最高能量形式)发出脉冲。可见光的能量在2到3电子伏之间。

费米的大面积望远镜可以探测到能量数十亿倍的伽马射线，其他设施也观察到附近的船帆座脉冲星发出的伽马射线能量还要高出数千倍，船帆座脉冲星是费米天空中最亮的持久源。

船帆座脉冲星及其在蟹状星云中著名的兄弟星都是年轻、孤立的天体，分别形成于约11,000年前和970年前。当它们的磁场在太空中旋转时，它们就会发出辐射，但这也会逐渐减慢它们的旋转速度。较年轻的蟹状脉冲星每秒旋转近30圈，而船帆座的旋转速度约为其三分之一。

老而不安的人

然而，矛盾的是，年龄数千倍的脉冲星旋转速度要快得多。J1824-2452A就是所谓的毫秒脉冲星(MSP)的一个例子。它每秒旋转约328次，年龄约为3000万年，是已知最年轻的MSP之一。

得益于伽马射线亮度和平滑自旋减速的完美结合，MSPJ1231-1411成为用于引力波搜索的理想“计时器”。

通过监测一系列稳定的MSP，天文学家希望将时间变化与经过的低频引力波(时空波纹)联系起来，而当前的引力天文台无法检测到这种情况。

它是在针对费米伽马射线源的首次无线电搜索中发现的，该射线源与其他波长的任何已知对应物无关，事实证明这项技术非常成功。

“在费米之前，我们不知道MSP在高能量下是否可见，但事实证明它们主要以伽马射线辐射，现在占了我们星表的一半，”合著者、副天文学家LucasGuillemot说。法国奥尔良大学环境与空间物理和化学实验室。

蜘蛛来了

双星系统中MSP的存在为理解年龄自旋悖论提供了线索。就其自身而言，脉冲星的发射会减慢其速度，并且随着自转速度减慢，其发射会变暗。但如果与一颗普通恒星紧密配对，脉冲星可以从其伴星中拉出一股物质流，随着时间的推移，可以使脉冲星旋转。

“蜘蛛”系统让我们可以一睹接下来会发生什么。它们被归类为赤背蜘蛛或黑寡妇——以捕食配偶的蜘蛛命名。黑寡妇有轻的伙伴(小于太阳质量的5%)，而赤背鸟则有较重的伙伴。

当脉冲星旋转时，它的排放和粒子流出变得如此活跃，以至于通过仍然知之甚少的过程，它加热并慢慢蒸发了它的伴星。最有活力的蜘蛛可能会完全蒸发它们的伙伴，只留下一个孤立的MSP。

J1555-2908是一只带着惊喜的黑寡妇——它的引力网可能困住了一颗路过的行星。对12年费米数据的分析揭示了长期自旋变化比其他MSP中看到的变化大得多。

“我们认为，将行星作为围绕脉冲星及其伴星的宽轨道上的第三天体的模型比其他解释更好地描述了这些变化，但我们还需要几年的费米观测来证实这一点，”合作者说。作者科林·克拉克(ColinClark)，德国汉诺威马克斯·普朗克引力物理研究所研究组组长。

其他令人好奇的双星包括所谓的过渡脉冲星，例如第一个被发现的J1023+0038。从伴星流向中子星的不稳定气流可能会激增，突然在脉冲星周围形成一个可以持续数年的圆盘。该圆盘在可见光、X射线和伽马射线下发出明亮的光芒，但脉冲却变得无法检测到。当圆盘再次消失时，高能光和脉冲也会返回。

有些脉冲星不需要合作伙伴来切换。J2021+4026是一颗年轻的、孤立的脉冲星，距离我们约4,900光年，在2011年经历了一次令人费解的“模式改变”，在大约一周的时间里它的伽马射线变暗，然后，几年后，慢慢恢复到原来的亮度。

在一些射电脉冲星中也发现了类似的行为，但这在伽马射线中尚属首次。天文学家怀疑这一事件可能是由暂时改变脉冲星磁场的地壳裂缝引发的。

在更远的地方，费米于2015年在另一个星系(邻近的大麦哲伦星云)中发现了第一颗伽马射线脉冲星。2021年，天文学家宣布发现了来自另一种不同类型的中子星(称为磁星)的巨大伽马射线耀斑。)位于玉夫座星系，距离我们约1140万光年。

“发射超过15年之后，费米仍然是一个令人难以置信的发现机器，脉冲星及其中子星亲属正在引领潮流，”位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的该任务项目科学家伊丽莎白·海斯(ElizabethHays)说。