发布单位：中国科学院国家天文台

　　利用脉冲星计时阵探测纳赫兹引力波是目前天文学领域的热点前沿，理解其中的计时噪声并且提高计时精度会极大提高探测纳赫兹引力波的能力。

　　近日，中国科学院国家天文台博士研究生冯毅及其导师李菂研究员和来自澳大利亚联邦科学与工业研究组织的George Hobbs博士领导的团队，利用FAST（500米口径球面射电望远镜）发现了脉冲星计时阵中的毫秒脉冲星J1022+1001的jitter噪声（计时噪声的一种）模式，是利用FAST更好理解毫秒脉冲星的jitter噪声的第一步，也表明FAST具有更好地探测纳赫兹引力波的潜力。

　　目前三个国际脉冲星计时引力波探测合作组织（PPTA、EPTA和NANOGrav）已经运行十年有余，而探测灵敏度几乎接近了“发现”的水平，未来极有可能在五年内获得重大突破。理解脉冲星计时阵中的计时噪声并且提高计时精度会极大的提高探测纳赫兹引力波的能力。FAST是目前世界上灵敏度最高的单口径射电望远镜，降低脉冲星计时阵中的毫秒脉冲星的jitter噪声能显著提高FAST探测纳赫兹引力波的能力。利用FAST灵敏度高的巨大优势，冯毅等人通过分析J1022+1001的单脉冲，首次发现了毫秒脉冲星的jitter噪声的模式。如图所示，J1022+1001的单脉冲的计时残差分为三层，表明了jitter噪声具有模式。进一步的分析和利用这种jitter模式，有望提高脉冲星计时阵的计时精度，从而加速纳赫兹引力波的探测。这标志着FAST具有更好地探测纳赫兹引力波的潜力，期待FAST在未来引领纳赫兹引力波领域，并取得重大突破。

J1022+1001的其中一千个单脉冲的计时残差，计时残差是分层的，这颗毫秒脉冲星的jitter存在模式。左：使用标准模板。右：使用的模板是左图中的计时残差最负的一类单脉冲生成的。

　　本工作已发表在《美国天体物理杂志》，文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abd326。

500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，FAST）

发布单位：国家天文台

　　国家天文台助理研究员潘之辰等人利用FAST观测数据在球状星团M92（NGC 6341）中发现了新的脉冲星，PSR J1717+4308A或者M92A，是在此星团中首次探测到的脉冲星。M92A是一个存在掩食现象的毫秒脉冲双星，自转周期3.16毫秒，色散35.45 pc cm^-3。后续观测揭示这是一个所谓“红背蛛系统”（redback system），轨道非常接近圆形，轨道周期约0.2天，轨道半径大约12万公里，其伴星质量大约是0.18倍太阳质量，处于主序星向巨星演化阶段。伴星物质很可能正在被脉冲星吸积。迄今为止人类已经在30个球状星团里发现了157颗脉冲星, 其中掩食系统包括M92A共23个。此次发现将极大促进在M92星团中的深度搜索，有望进一步丰富球状星团脉冲星样本，推进致密天体演化研究。

　　发现此脉冲星的数据由500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，FAST）于2017年10月9日使用单波束超宽带接收机观测获得，2018-2019年使用FAST及其19波束L波段接收机完成M92A的后随和timing观测，得宜于FAST团队的辛勤建设和FAST的空前灵敏度。附图下半部对比了美国新绿岸望远镜（GBT，口径100×110米）和FAST的观测结果。

附图：M92A的timing和信号

　　上：M92A的timing结果。横轴为轨道周期，纵轴为脉冲到达时间和timing结果的残差。中间空缺段为掩食造成，空缺段临近区域的数据点为脉冲星信号受伴星大气影响而到达时间延迟。

　　下：M92A的FAST数据（左侧和中间）示例，展示了脉冲星的平均脉冲轮廓（上方）和脉冲星的信号（下方不连续的信号）。右侧为GBT长达4小时的观测，只能隐约看到M92A的信号。

　　此研究工作已被美国天体物理学报通信（ApJL）接收，文章草稿全文已上传至Arxiv供国际同行查阅（https://arxiv.org/abs/2002.10337）。

500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，FAST）