脉冲星作为宇宙中的“灯塔”，其信号穿越星际空间时会发生类似星光闪烁的现象。这种星际闪烁就像透过火焰看景物，能够反演星际介质的物理特性。位于3.9万光年外的B1937+21是最早被发现的毫秒脉冲星，以其每1.56毫秒旋转一周的极快速度和超高稳定性而备受关注。
中国科学院新疆天文台温志刚研究员及其合作者利用“中国天眼”FAST望远镜首次对毫秒脉冲星B1937+21进行了长达三年的星际闪烁系统研究，揭示了该脉冲星信号穿越星际介质时的精细散射特征。这项重要成果为理解极端环境下的宇宙等离子体物理开辟了新窗口。相关成果已发表在《天体物理学报》，(2025, ApJ, 992, 113)。
研究人员通过分析24个观测历元的珍贵数据，成功绘制出该脉冲星在1250兆赫兹频率下的动态闪烁图谱。研究人员不仅观测到典型的衍射式闪烁现象，更在国际上首次通过FAST的超高灵敏度捕捉到持续存在的抛物线状闪烁弧结构。采用自相关函数分析法和二级谱技术，精确测量了闪烁时间尺度、去相关带宽等关键参数。数据显示，该脉冲星的闪烁时间尺度平均为7.67分钟，去相关带宽约为0.56兆赫兹。特别值得注意的是，观测到的抛物线状闪烁弧呈现宽带特性，且在全部观测频段内持续存在。
尤为重要的是，研究发现了闪烁弧曲率的周年变化现象，通过建立精细的散射屏模型，确定主要散射物质位于距离脉冲星约2.73千秒差距处。这为精确定位星际散射介质位置提供了新方法，对理解银河系中等离子体分布具有重要意义。
此项成果不仅深化了对星际介质湍流物理的认识，还将显著提升脉冲星计时阵列的测量精度。在引力波探测和时空基准研究领域具有重要应用价值。
文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ae0452
图：毫秒脉冲星B1937+21在1250兆赫兹频率下的动态谱（a）、自相关函数（b）和二级谱（c）。