PALFA发现一颗高相对论性双中子星双星

我们报告利用Arecibo L波段馈源阵脉冲星（PALFA）巡天发现并初步跟踪观测了一颗双中子星（DNS）系统PSR J1946$+2052$。PSR J1946$+2052$是一颗17毫秒脉冲星，处于1.88小时、偏心（$e \, =\, 0.06$）轨道上，伴星质量$\gtrsim 1.2 \, M_\odot$。我们利用Jansky甚大阵列以一种新的相位分箱模式将PSR J1946$+2052$定位至0.09角秒精度。我们已搜索多波段星表寻找重合源但未发现任何对应体。改进的位置使得能够测量该脉冲星的自旋周期导数（$\dot{P} \, = \, 9\,\pm \, 2 \,\times 10^{-19}$）；推断的表面磁场强度较小（$B_S \, = \, 4 \, \times \, 10^9 \, \rm G$）表明该脉冲星已被回收。这一点与轨道偏心率导致结论：PSR J1946$+2052$处于DNS系统中。在所有已知的DNS系统射电脉冲星中，PSR J1946$+2052$具有最短轨道周期与最短估计并合时标，46 Myr；彼时它将展现出迄今任何此类系统中对引力波波形最大的自旋效应。我们已测量该系统的近星点进动，$\dot{\omega} \, = \, 25.6 \, \pm \, 0.3\, \deg \rm yr^{-1}$，意味着总系统质量仅2.50 $\pm$ 0.04 $M_\odot$，故其属于最低质量DNS系统之一。该总质量测量结合伴星最小质量将脉冲星质量限制为$\lesssim 1.3 \, M_\odot$。