脉冲星和快速射电暴距离研究获进展

　　天文研究中，测量天体到地球的距离通常很困难，但距离是最基本的参数。脉冲星距离是进一步研究脉冲星起源、演化、分布以及辐射特性等所需最基本的参数。目前已发现的两千多颗脉冲星中仅约有十分之一的脉冲星具有测量距离（不依赖于模型的距离)。近年来，快速射电暴是天文观测中发现的一类起源未知的、色散量较大的、持续时间为毫秒级的射电脉冲。快速射电暴的距离对分析其起源以及与银河系的位置关系（河内源或河外源）非常重要。已探测到的17个快速射电暴中有红移测量的仅为两个。

　　脉冲星发现不久，科学家发现使用脉冲星测量距离以及色散量（DM）可构建银河系的电子密度模型。应用此模型可估测所有具有色散量测量的银河系内脉冲星的距离，且模型距离的精度极大依赖于已知距离测量的脉冲星数目、准确度。最近的银河系电子密度模型是NE2001模型，此模型主要描述了银河系内自由电子密度的分布。

　　近期，中国科学院新疆天文台博士生姚菊枚构建了新的电子密度模型（简称YMW16）。相对已有模型，通过近十多年观测，YMW16具备以下有利条件：一、具有测量距离的脉冲星数目增加了一倍，且银河系结构参数精度提高；二、麦哲伦云脉冲星数目增加，对麦哲伦云结构认识得到提高；三、发现快速射电暴，研究了星系际介质自由电子密度的分布。研究人员紧抓时机，提出的YMW16不仅提高了银河系脉冲星模型距离精度，在95%的置信区间范围内优于NE2001近40%，且是第一个可用于估测麦哲伦云脉冲星及快速射电暴距离的模型。姚菊玫在澳大利亚天文台教授R. N. Manchester与导师王娜的指导下，完成这项工作。相关研究成果已发表在《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal，2017, 835, 29）上。

　　今后，具有测量距离的脉冲星数目的增加、更准确的银河系结构以及更多快速射电暴红移的测量，将有助于人们进一步检测和提高YMW16对距离估计的精度。

图：自由电子密度在银河系盘面的分布。从蓝颜色到红颜色，自由电子密度逐渐增加。图中心为银心成分，依次向外为分子环对应的薄盘成分以及旋臂成分。由于靠近太阳的本地成分尺度较小，因此在图中不明显。