上海天文台过渡脉冲星双星研究获进展

　　如果说，过渡脉冲双星系统的发现纯属来自偶然的观测结果，实不为过。对于2009年发现的第一个系统J1023+0038，首先是发现它是个毫秒脉冲星双星，随后对档案数据的分析才认识到它在2001年前后曾经有吸积盘存在于系统中，但在2002年后吸积盘消失。而2013年6月天文学家发现它的吸积盘又从无切换至有。这样的双星系统揭示了其用演化最后阶段复杂而有趣的变化特性，帮助我们认识到双星演化及毫秒脉冲星生成的具体过程。

　　 日前，中国科学院上海天文台研究员王仲翔团组展开了对第二个过渡期的脉冲星双星系统XSS J12270-4859的细致研究。他们关注的是，在这个系统的吸积盘从有切换至无之后，它在伽马射线波段上的表现。他们发现该源在盘消失之后，伽马射线波段的辐射更暗，具有与X射线波段相同的周期性调制特征；据此推测该特征很可能源于伴星的遮挡效应。该工作已经发表在2015年7月份的天文国际核心期刊《天体物理学报》。

　　 发现于X射线观测数据，XSS J12270-4859起初被认为是一颗激变源。后来多波段观测数据的分析比较才揭开了它本来的面貌——它是一个与伽马射线源2FGL J1227.7-4853相关的低质量X射线双星系统。

　　 根据前人的研究，借由射电观测数据，研究者了解到它的射电脉冲周期（自转一周所需时间）仅为1.69毫秒。借由光学观测，研究者了解到它的轨道周期（它与伴星相互绕转一周所需时间）是6.9小时，进一步得知它的伴星质量介于0.06到0.12个太阳质量之间。伴星质量表明它的身份——一颗红背蜘蛛型脉冲星双星。X射线波段上，在该源切换至无盘模式后，双星变暗了2.5倍，并呈现出周期性调制现象。而在伽马射线波段上，研究者仅知道，双星系统切换到无盘模式后，辐射变暗，但具体细节仍未得到很好的探讨，亟需进一步研究。

　　 为了找出这个双星系统是否具有伽马射线波段的对应位置，王仲翔领导的团组全面搜索了由Fermi望远镜观测收集的伽马射线数据资料。他们发现，在吸积盘消失之前和消失之后，该双星系统所表现出来的伽马射线辐射都可以用同一个函数形式表述，但函数形状和幅度不同。相比于吸积盘消失之前，盘消失之后的伽马射线辐射流量（单位时间内通过单位面积的光子数）幅度小了近2倍。“我们还发现，在吸积盘消失之后，这个系统在伽马射线波段上呈现出了一个与X射线波段类似的周期性调制信号。”关于其原因，王仲翔解释道：“主星的星风和伴星的外流物质碰撞产生的激波，会在碰撞区加速粒子产生高能辐射。伴星的运动会周期性地遮挡这一高能辐射区，便很可能造成伽马射线的周期性调制现象。”

　　但是，研究团组还发现在吸积盘消失之前的长时间内，伽马射线辐射的流量也存在变化，甚至出现了3倍的幅度变化。对于这种流量变化，“我们还不能明确地下结论，”王仲翔补充解释道，“必须排除掉Fermi数据库中同一空间位置处其它污染源对流量变化可能带来的影响，而根据现有数据，我们还无法做到。这个问题的解决还寄希望于未来对这一区域进一步的多波段观测。”