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极为罕见!中国天眼有重要发现

极为罕见!中国天眼有重要发现 江西新闻联播
2025-05-24
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导读:主流传播 信立天下


北京时间5月23日,国际学术期刊《科学》在线发表中国科学家一项最新研究成果。中国科学院国家天文台韩金林研究员带领团队利用中国天眼FAST发现了一个罕见的毫秒脉冲星,与伴星以3.6小时的周期相互绕转,且有六分之一的时间被伴星遮挡(即掩食,犹如日食或月食)。这一发现对恒星演化理论、致密星吸积物理和双星并合引力波源研究具有重要意义。

“中国天眼”发现罕见掩食脉冲星。(中国科学院国家天文台供图)


天文学家对于单个恒星如何演化已有相对清晰的认识。但在浩瀚的银河系中,大多数恒星都是成对出现,以双星系统的形式共同演化,过去几十年里,双星系统如何交互和演化一直是天文学领域的前沿难题。

中国天眼FAST的灵敏度极高,是发现脉冲星的利器,对观察处于极短周期轨道上的脉冲星更为敏锐。2020年5月,韩金林研究员团队利用FAST对银河系进行脉冲星深度搜索时,发现了一颗自转周期为10.55毫秒的毫秒脉冲星PSR J1928 + 1815。2020年11月,利用FAST进行了几次后随观测后,证实它处于一个半径仅50万公里的致密轨道,相互绕转的轨道周期仅为3.6小时。它与伴星相互绕转时,有大约六分之一的时间被伴星遮挡。据推测,这个伴星的质量至少有1个太阳那么重,远超出一般掩食脉冲星的伴星,但狭小的轨道根本容不下一个像太阳这样的恒星。根据多方面的限制推断,这个伴星不是普通恒星,也不是演化后的致密伴星,而应该是经历过公共包层演化的氦星。脉冲星信号掩食是氦星甩出的星风物质遮挡引起的。


这类特殊的双星系统极为罕见,并且难以观测,因为它们在宇宙中存活时间仅约一千万年,对于138亿年的宇宙而言,如同夜空中稍纵即逝的流星。根据该团队所做的模拟分析表明,在银河系千亿颗恒星中,目前类似这样的系统仅有几十个。这一罕见天体的发现可以为天文学研究带来多方面的突破。


首先,对于探索多年的恒星演化理论而言,这个双星系统就是双星公共包层演化阶段之后、处于致密轨道的特殊双星。这项发现有助于完善和深化我们对双星演化具体过程的理解,比如两颗星如何靠近导致轨道收缩、两颗星之间如何进行物质交流、中子星的自转如何加速到几个毫秒,公共氢元素包层如何被致密星吹散等等。其次,这个中子星在公共包层里应该在很短时间里吸积了大量物质,使脉冲星自转加快。如何吸积?如何散热?新发现的这个致密双星可能是中微子散热机制理论的一个重要例证。另一方面,新发现的稀有双星可以演化成为引力波源,为致密双星并合和引力波的产生机制提供了新的限制。


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来源:人民日报客户端


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