近日，清華大學(xué)李菂團(tuán)隊(duì)聯(lián)合意大利、澳大利亞、德國(guó)等多國(guó)天文學(xué)家，綜合“中國(guó)天眼”FAST和南非MeerKAT陣列望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)勢(shì)，對(duì)銀河系球狀星團(tuán)進(jìn)行了高精度的脈沖星偏振普查。研究首次結(jié)合了兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的脈沖星觀測(cè)數(shù)據(jù)，提供了迄今為止最全的球狀星團(tuán)磁場(chǎng)梯度和電離氣體上限的測(cè)量，為理解星團(tuán)演化和銀河系磁場(chǎng)提供了新的視角。相關(guān)成果5月20日以封面文章形式刊發(fā)于《科學(xué)通報(bào)》。

球狀星團(tuán)是銀河系中最古老的天體之一，通常由數(shù)百萬(wàn)顆恒星構(gòu)成，包括脈沖中子星。高度磁化的脈沖星以極高的精度發(fā)出規(guī)律的電磁脈沖信號(hào)。這些信號(hào)穿越廣袤的星際空間到達(dá)地球，攜帶了星際物質(zhì)和磁場(chǎng)的寶貴信息。研究團(tuán)隊(duì)利用上述兩臺(tái)世界領(lǐng)先的射電望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)了8個(gè)球狀星團(tuán)中43顆脈沖星，并測(cè)得它們的偏振旋轉(zhuǎn)量。這項(xiàng)成果讓全球相關(guān)樣本數(shù)量翻倍，也繪制出更清晰的銀河磁場(chǎng)圖譜。

研究發(fā)現(xiàn)，除了47 Tucanae之外，其他球狀星團(tuán)中沒(méi)有可探測(cè)的電離氣體，異常“干凈”。這一發(fā)現(xiàn)與理論模型預(yù)測(cè)的球狀星團(tuán)內(nèi)部應(yīng)存在大量氣體的情況相矛盾，揭示了球狀星團(tuán)內(nèi)部可能存在有效的氣體清除機(jī)制，如來(lái)自白矮星和年輕恒星的強(qiáng)烈輻射風(fēng)。“我們?cè)詾榍驙钚菆F(tuán)應(yīng)該充滿(mǎn)氣體，卻發(fā)現(xiàn)它們已達(dá)無(wú)塵之境。”論文第一作者，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、澳大利亞斯威本科技大學(xué)張蕾博士說(shuō)：“這迫使我們重新思考星團(tuán)演化理論。”