毫秒脉冲星J0437–4715的视差距离高精度测量研究获得极优参考点

遥远的星系中央的致密射电辐射，不仅可以示踪超大质量黑洞的存在，也可以用来作为天空平面稳定参考点，测量其附近脉冲星的距离。利用这种相对位置测量方法，分布于世界各地的射电望远镜组成的甚长基线干涉测量（简称VLBI）网观测可以精确测量银河系之内脉冲星位置的周期性变化，即周年视差，进而解算出视差距离。

近期，中国科学院云南天文台射电天文研究组博士生李志玄、瑞典Onsala天文台研究员杨军和上海天文台研究员安涛等人在距毫秒脉冲星J0437–4715的一个角分之内的天区中发现了两颗银河系之外的致密射电源，可用作极优的参考点精确测量此脉冲星距离，该工作发表于英国《皇家天文学报》。

此发现不仅极其幸运（约千分之一的概率），而且有助于团队后续VLBI观测中成倍提高其距离测量精确度，达到误差约1光年（约为其距离的0.2%）的极高测量水平。同时，由于此毫秒脉冲星是已知计时观测最稳定的脉冲星之一，通过VLBI视差距离和到达时间观测测量得到的动力学距离比较，还可探讨牛顿引力常数G的时间稳定性对脉冲星双星系统的微弱影响，给出G的变化率的更高精度的上限。

这项研究也是云南天文台40米射电望远镜首次与澳大利亚VLBI网（简称LBA）联合天文VLBI观测的结果。在此项研究中，云南天文台射电望远镜独一无二地提供了大量基线长度在6000千米以上的高灵敏度数据，扮演了关键角色。

文末附图中的左右两侧的小图分别展示了这两颗射电源R1和R2的VLBI观测图像。在天空平面上，二者距脉冲星J0437–4715为13角秒和45角秒。由于两者VLBI结构致密，多频观测的射电流量密度差别较小，为光学厚的射电谱，并且流量长期稳定，因此二者只能是河外星系中央的致密射电核。鉴于这三颗射电源彼此极其接近，可用一套VLBI观测系统，在较高的观测频率上，对三颗源开展同时观测。在后续的数据处理中，通过作差法，以最亮的脉冲星作为校准源可极其干净地剔除数据中各种系统误差，精确测量相对位置。在不久的将来，若利用观测带宽（大于等于4GHz）的VLBI观测，相对位置测量精度有望突破当前约十万分之一角秒的观测极限。