古姆星云是迄今為止天文學家發現的最大角尺度的發射星云。半個世紀以來，古姆星云可能是背景脈沖星散射屏的觀點多有提及卻未獲證實。中國科學院上海天文臺和北京大學的研究人員依托上海天馬望遠鏡對脈沖星B0740-28星際閃爍現象的長期“雙頻同時”監測結果，找到了回答這一歷史疑問的直接證據。近日，相關研究成果發表在《中國科學：物理學?力學?天文學》（英文版）上。
上海天馬望遠鏡脈沖星小組和國內同行設計了研究方案，并利用天馬望遠鏡將其付諸科學觀測實驗。團隊選取古姆星云背后流量較強的脈沖星B0740-28作為“探針”，在兩年內利用天馬望遠鏡對其星際閃爍現象進行21組雙頻同時觀測研究。與歷史觀測相比，此次觀測研究具有“一鏡雙頻”、更高的低頻分辨本領和更高的高頻靈敏度等特點。
脈沖星星際閃爍是星際空間中非均勻分布的等離子體散射所致，表現為射電波段流量隨時間和頻率的準周期調制。這一調制與脈沖星、觀測者、介質屏的相對位置相關，并受到三者間相對運動等因素的影響。該團隊在2.25GHz和8.60GHz探測到脈沖星B0740-28的星際閃爍現象，開展了自相關和傅里葉分析，量化了星際閃爍參數和調制情況。在此基礎上，研究擬合出散射屏位置、星際介質膨脹速度，得到了迄今為止該星云為背景脈沖星散射屏的直接證據。
進一步，該研究在8.60GHz探測到二級譜中的閃爍弧結構，創造了目前相關研究的最高探測頻率紀錄。研究通過分析閃爍弧的周年調制情況，提出了該方向的星際介質散射特性為“各向異性”，并擬合出散射長軸的方向。憑借雙頻同時觀測優勢，研究獲得了更可靠的星際介質散射指數，并發現了古姆星云隨時間不斷變化。
研究工作得到科學技術部平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）專項、國家重點研發計劃等的支持。
論文鏈接
古姆星云及背景脈沖星投影圖
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