脈沖星，這一宇宙中的神秘天體，以其高速旋轉(zhuǎn)的中子星身份和獨特的射電信號吸引著科學家們的目光。然而，這些信號通常表現(xiàn)得相當狹窄，僅占整個脈沖相位的十分之一左右，這無疑給科學家們探索脈沖星磁層幾何結(jié)構(gòu)帶來了不小的挑戰(zhàn)。
面對這一難題，科學家們發(fā)現(xiàn)，具有中間脈沖的脈沖星提供了更為廣闊的輻射窗口，使得科學家們能夠更準確地獲取磁層結(jié)構(gòu)參數(shù)，并深入研究輻射區(qū)高度和輻射束結(jié)構(gòu)。這一發(fā)現(xiàn)，無疑為脈沖星研究開辟了新的道路。
中國科學院新疆天文臺的研究團隊，在“中國天眼”FAST的高靈敏度觀測數(shù)據(jù)的支持下，對23顆具有中間脈沖的脈沖星進行了系統(tǒng)的偏振輻射特性分析。他們不僅成功獲取了這些脈沖星的磁層幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，還通過應(yīng)用旋轉(zhuǎn)矢量模型（RVM），進一步測量了其中16顆脈沖星的磁傾角和碰撞角。
研究結(jié)果顯示，脈沖星的輻射束并非完全填充，其填充因子在0.27至0.99之間波動。這一發(fā)現(xiàn)對現(xiàn)有計算脈沖星輻射高度的幾何方法和相對論方法提出了挑戰(zhàn)，因為這些方法都是建立在脈沖輻射完全充滿輻射束的假設(shè)之上的。因此，研究人員呼吁，在未來的研究中，應(yīng)充分考慮填充因子的影響。
研究還發(fā)現(xiàn)，脈沖寬度與碰撞角之間存在正相關(guān)關(guān)系，這一發(fā)現(xiàn)為輻射束模型中的“扇形束”結(jié)構(gòu)理論提供了有力支持。為了更深入地理解這一現(xiàn)象，研究人員將相位延遲作為自由參數(shù)加入到RVM模型中，從而得到了不依賴于輻射區(qū)形狀的輻射高度差。他們的研究結(jié)果表明，中間脈沖和主脈沖分別產(chǎn)生于脈沖星磁層中的不同高度，高度差范圍廣泛，從幾十千米到數(shù)千千米不等。
更令人驚訝的是，有些脈沖星的輻射束非常寬，這表明脈沖星的射電輻射可能發(fā)生在磁層中的較高區(qū)域，甚至可能超出極冠區(qū)。這一發(fā)現(xiàn)無疑為學界理解脈沖星輻射區(qū)形狀和輻射束結(jié)構(gòu)提供了新的觀測依據(jù)。
該研究成果已在《天體物理學雜志》上發(fā)表，為脈沖星研究注入了新的活力，也為未來更深入的研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。
