济南超算助力！球状星团NGC6397毫秒脉冲星射电探测研究取得新突破

近日，中国科学院国家天文台中澳天文联合中心博士后张蕾团队利用澳大利亚Parkes望远镜新安装的超宽带接收机系统，在球状星团NGC6397中发现了具有X-ray和光学对应体的暗弱掩蚀毫秒脉冲星双星系统(PSRJ1740-5340B或NGC6397B)。该系统由一颗周期为5.78毫秒的脉冲星/中子星和一个刚刚脱离主序的伴星组成，并拥有球状星团中所有掩饰双星系统的已知最长轨道，揭示了核坍缩球状星团中应该富含此类难以探测的致密天体系统。这一重要研究成果发表于天文权威期刊《TheAstrophysicalJournalLetters(天体物理杂志快报)》上，该项研究主要数据分析工作，依托国家超级计算济南中心的山河超级计算平台完成。

大型射电望远镜观测会产生PB量级的海量观测数据，科研人员需要对这些数据进行深入分析，才能获得有意义的科学发现，这离不开超强的算力、高效的算法和软件的支撑。

国家超级计算济南中心运行着神威、山河等多个世界一流的超级计算机系统，科学计算算力60PFlops，人工智能算力1000Pops，存储容量200PB，为射电天文大数据处理提供了一流的算力支撑。国家超级计算济南中心、济南超级计算技术研究院与国家天文台、齐鲁师范学院的合作团队，致力于FAST数据分析平台建设和脉冲星搜索软件的移植优化，大大加速了数据分析的进程，有效地支撑了本课题的研究。

上图显示了目前已知的660颗处于双星系统中的射电毫秒脉冲星其伴星质量和轨道周期的统计结果。此次发现的NGC6397B在球状星团已知掩蚀双星中轨道最长(1.97天)，且伴星质量较大(0.273M?)，显示了其伴星处于刚离开恒星主序后的初始吸积态。

球状星团是由大量恒星组成的年老星团，特别是少数经历过坍缩的星团核区富含致密天体，包括中子星、白矮星，甚至还可能包含中等质量黑洞。由于核区恒星密集，致密星有更大的机会捕获一个正常恒星形成双星。毫秒脉冲星是由双星演化而来，因此在球状星团中存有较多的毫秒脉冲星和奇异脉冲星双星系统。NGC6397是已知距离地球最近的(约7500光年)核坍缩球状星团。星团动力学研究发现其核区存在未被成像探测到的所谓“黑暗”成分，可达数万太阳质量，预示了未知的致密星样本。

文章通讯作者、FAST首席科学家李菂研究员组织团队利用MeerKAT射电望远镜阵列和XMM-NewtonX射线空间望远镜等设备，开展了为期两年的多波段后随监测，其间NGC6397B在长达一年时间内转入射电宁静状态，揭示了核坍缩球状星团中可能大量存在此类射电信号暗弱并长时间静默的双星脉冲星系统。张蕾团队的发现,进一步揭示了星团核区的黑暗成分，帮助理解球状星团的动力学演化。

国家超级计算济南中心有关负责人表示，未来济南超算将与合作团队一起，持续在脉冲星和快速射电暴(FRB)搜索、FAST数据分析等方面开展科学和技术研究，解决面向射电天文学前沿的大规模计算和大数据处理问题，聚焦计算与天文交叉领域的科学研究、技术开发、人才培养、科普宣传以及学术交流，不断推动我国射电天文事业创新发展。

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