美国海军研究实验室(NRL)与国际费米大面积望远镜合作组织(Fermi Large Area Telescope Collaboration)在出版的《伽玛射线脉冲星第三目录》中宣布发现了近300颗伽玛射线脉冲星。这一里程碑距离2008年发射费米望远镜已经过去了15年，当时已知的伽马射线脉冲星还不到10颗。
NRL高能天体物理学和应用部门负责人保罗·雷博士说:“我们小组多年来一直在研究这个重要的目录。”“我们的科学家和博士后已经能够发现和分析许多这些新发现的脉冲星的定时行为和光谱，作为我们进一步了解这些我们能够用作宇宙时钟的外来恒星的一部分。”
脉冲星是在大质量恒星耗尽燃料供应，无法抵抗自身引力向内拉时形成的。这导致恒星坍缩成致密、旋转、磁化的中子星。它们旋转的磁场发出伽马射线束，这是光的能量最高的形式。当这些光束扫过地球时，高灵敏度的费米伽马射线望远镜可以观察到它们的周期性能量脉冲。凭借超过15年的数据，费米已经改变了脉冲星研究领域。
NRL天体物理学家Matthew Kerr博士说:“我们对能够使用这些伽马射线探测到多少毫秒脉冲星(msp)感到非常兴奋。”
“我们能够研究这些天体，它们最初是双星系统中的年轻脉冲星。就像旋转的陀螺一样，它们最终放慢了速度，变得惰性。在过去的数亿年里，它们的双星同伴将物质倾倒在它们身上，导致它们的速度再次增加，非常戏剧性，比以前快得多，将这些脉冲星“回收”成msp。这些高速msp现在是大自然最精确的计时器之一。”
科学家们一直在脉冲星计时阵列实验中使用这些宇宙时钟。通过寻找脉冲到达时间的微小偏差，科学家们已经能够在时空中寻找涟漪。这些波纹被称为引力波，是在脉冲星等非常大的物体快速加速时产生的。非常强的引力波源表明，密集紧凑的物体，如中子星和黑洞，会发生灾难性的碰撞。
最近，包括NRL的几位研究人员在内的几个脉冲星定时阵列合作组织发表了第一个令人信服的证据，证明极低频引力波可能来自超大质量黑洞的合并。“这些是如此令人兴奋的结果，”美国国家研究委员会NRL研究助理、感恩克罗玛蒂博士说。“这些低频引力波使我们能够窥探大质量星系的中心，更好地了解它们是如何形成的。”
脉冲星定时阵列的研究结果也具有重要的实际应用价值。时空扭曲限制了我们如何精确地利用脉冲星进行关键的导航和定时。在基于脉冲星的导航中，这些旋转的脉冲星扮演着与GPS卫星相同的角色，但我们可以在地球轨道以外的地方使用它们。“现在我们知道最终的稳定性极限在哪里，”雷博士说。
利用费米的伽马射线探测能力也对脉冲星计时阵列的工作产生了影响。“以前，一旦我们发现了MSP，我们就不得不把它交给射电天文学家，让他们用巨大的望远镜进行监测，”克尔博士说。“我们发现，费米本身足够敏感，可以约束这些引力波，而且不像无线电波，当它们传播到地球时，像棱镜中的光一样弯曲，伽马射线直接射向我们。这减少了潜在的系统测量误差。”
对于在NRL工作的乔治梅森大学科学家Megan DeCesar博士来说，这项新工作中最有趣的方面是“蜘蛛”脉冲星的急剧增加。DeCesar说:“蜘蛛脉冲星是以捕食较小配偶的蛛形纲动物命名的。”
“当一颗中子星和它的双星伴侣彼此非常接近时，MSP的‘回收’过程就会有点失控，类似的事情也会发生。来自脉冲星的强烈辐射和粒子风侵蚀了另一颗恒星的表面，形成了一个由蒸发物质组成的泡球。”
与射电观测相比，费米特别擅长发现这些“蜘蛛”，因为在许多情况下，当脉冲星光束经过伴星的残骸时，无线电波被遮蔽了。然而，伽马射线能够直接穿过。DeCesar说:“虽然蜘蛛系统在伽马射线中也可能本质上更亮，但研究它们将帮助我们了解它们的起源，以及我们用费米取得的巨大发现。”
《伽玛射线脉冲星第三目录》发表在《天体物理学杂志增刊》上。这种关于伽马射线脉冲星的最新信息汇编的形式是一致的，对科学界来说应该是无价之宝。
