中山大学谭柏轩团队利用光变曲线变化识别出24颗蜘蛛脉冲星双星候选体

蜘蛛脉冲星是射电毫秒脉冲星领域内的一个独特子类型，其可以进一步细分为黑寡妇(Black Widow)和红背(Redback)两类。这些脉冲星通常位于双星系统中，并在多波段观测中发现明显的周期性变化，表现为椭球型变化和辐照型光变曲线变化。研究和发现更多的蜘蛛型脉冲星对于理解大质量恒星的演化具有重要意义。特别是验证毫秒脉冲星起源的“Recycling”理论至关重要。

在这项研究中，我们利用了帕罗马天文台的Zwicky Transient Facility时域光变数据结合Fermi-LAT伽马射线卫星的4FGL-DR3星表中的未关联伽马射线源，系统地搜索蜘蛛脉冲星双星系统。为此，我们构建了一个时间序列数据处理流水线，使用Lomb-Scargle周期图算法并集成了wget数据爬取技术获取光变数据并计算周期。

       通过该技术搜索了4FGL-DR3星表中2179颗未关联伽马射线源的参数空间，并与ZTF光学对应体进行交叉匹配，共发现了1566颗具有周期性变化的光学对应体，利用光变曲线的分类特性，识别出194颗椭球型变化和辐照型光变曲线双星。为了进一步精细搜索，本研究提出了一系列限制参数的筛选方案：1）使用Gaia 赫罗图限制，筛选出了24颗蜘蛛脉冲星候选体；2）通过结合4FGL 95%置信度椭圆误差，将候选体样本缩小到19颗；3）利用Gaia Reduced Proper Motion (RPM)图进一步优化了筛选条件，最终确定了9颗黄金样本候选体。本研究发现的候选体为后续其它电磁波段中的观测和验证提供指导，特别为射电、X射线波段和光谱后随观测提供关键信息，以进一步验证它们的物理属性。

 配图，已知Redback样本、已知Black Widow样本以及蜘蛛脉冲星黄金样本候选体的轨道周期-光度相关性。蓝色和绿色点分别已知的黑寡妇和红背脉冲星系统。粉色点对应于本研究发现的24颗蜘蛛脉冲星候选体样本。黑色实线表示通过贝叶斯MCMC方法得出的最佳拟合曲线，灰色阴影区域表示68%、90%和95%的置信区间。

论文链接: 10.3847/1538-4357/ad8e39 (DOI)