当两颗大质量恒星相继壮烈爆炸,坍缩成两颗致密的中子星,他们互相高速绕转,就构成了宇宙中的珍贵景象 —— 双中子星系统。
近日,中国天眼FAST 又带来重磅发现:国家天文台韩金林研究员领衔的FAST银道面脉冲星巡天团队取得重要发现,捕获一颗处于紧致轨道的双中子星系统PSRJ1856-0039。该系统是轨道周期极短、目前已知总质量最轻的双中子星系统。
图片来源:中国科学院国家天文台
很多人听过中子星:它是大质量恒星死亡坍缩后形成的极致密天体残骸,密度极高、自转稳定,信号像滴答作响的时钟,也被叫做 “宇宙时钟”。而双中子星,就是两颗中子星互相绕转组成的系统。这种系统非常稀少,银河系有上千亿颗恒星,人类至今只发现大约 30 例。
这次 FAST 发现的 PSRJ1856-0039, 它的轨道周期只有2.36 小时,是目前已知轨道周期第二短的双中子星。想象一下,短短两个多小时,两颗中子星就完成一次互相环绕,彼此距离非常近,引力相互作用非常强。而且,整体总质量仅为2.488倍太阳质量,刷新了人类已知双中子星质量下限。
能挖到这个宝藏,离不开 FAST 独一无二的实力。作为全球灵敏度最高的单口径射电望远镜,FAST搭配高性能L波段19波束制冷接收机,具备极强的脉冲星探测能力。本次研究中,团队依托自主研发的快照观测模式,开展大规模银道面脉冲星系统性搜寻,迄今已成功发现约900颗新脉冲星。在海量信号里,天文学家慢慢筛选、持续跟踪,才揪出这个罕见的双星。
图片来源:中国天眼景区网站
宇宙不会轻易展示它最深的秘密。中子星内部到底是什么,我们现在也不知道,或许是紧紧挤压在一起的中子,也可能是更奇特的夸克物质。天文学家在它身上观测到多种相对论效应,再次验证了广义相对论。据专家团队模型推演,该系统将在约8200万年后发生并合,最终大概率形成一颗更大质量的中子星。未来 FAST 应该还会观测它,继续在时空的涟漪里,寻找引力与物质的底层答案。

