脈沖星和快速射電暴距離研究獲進展

　　天文研究中，測量天體到地球的距離通常很困難，但距離是最基本的參數。脈沖星距離是進一步研究脈沖星起源、演化、分布以及輻射特性等所需最基本的參數。目前已發現的兩千多顆脈沖星中僅約有十分之一的脈沖星具有測量距離（不依賴于模型的距離)。近年來，快速射電暴是天文觀測中發現的一類起源未知的、色散量較大的、持續時間為毫秒級的射電脈沖。快速射電暴的距離對分析其起源以及與銀河系的位置關系（河內源或河外源）非常重要。已探測到的17個快速射電暴中有紅移測量的僅為兩個。

　　脈沖星發現不久，科學家發現使用脈沖星測量距離以及色散量（DM）可構建銀河系的電子密度模型。應用此模型可估測所有具有色散量測量的銀河系內脈沖星的距離，且模型距離的精度極大依賴于已知距離測量的脈沖星數目、準確度。最近的銀河系電子密度模型是NE2001模型，此模型主要描述了銀河系內自由電子密度的分布。

　　近期，中國科學院新疆天文臺博士生姚菊枚構建了新的電子密度模型（簡稱YMW16）。相對已有模型，通過近十多年觀測，YMW16具備以下有利條件：一、具有測量距離的脈沖星數目增加了一倍，且銀河系結構參數精度提高；二、麥哲倫云脈沖星數目增加，對麥哲倫云結構認識得到提高；三、發現快速射電暴，研究了星系際介質自由電子密度的分布。研究人員緊抓時機，提出的YMW16不僅提高了銀河系脈沖星模型距離精度，在95%的置信區間范圍內優于NE2001近40%，且是第一個可用于估測麥哲倫云脈沖星及快速射電暴距離的模型。姚菊玫在澳大利亞天文臺教授R. N. Manchester與導師王娜的指導下，完成這項工作。相關研究成果已發表在《天體物理學雜志》（The Astrophysical Journal，2017, 835, 29）上。

　　今后，具有測量距離的脈沖星數目的增加、更準確的銀河系結構以及更多快速射電暴紅移的測量，將有助于人們進一步檢測和提高YMW16對距離估計的精度。

圖：自由電子密度在銀河系盤面的分布。從藍顏色到紅顏色，自由電子密度逐漸增加。圖中心為銀心成分，依次向外為分子環對應的薄盤成分以及旋臂成分。由于靠近太陽的本地成分尺度較小，因此在圖中不明顯。