在天文学界的一项重大突破中,中国科学院国家天文台的研究员韩金林及其团队,借助中国最先进的射电望远镜FAST,成功探测到一颗极为罕见的毫秒脉冲星。这一发现不仅挑战了我们对恒星演化的传统认知,还为致密星吸积物理和双星合并的引力波源研究开辟了新的视野。相关研究成果已在国际权威期刊《科学》上发表。
在浩瀚的银河系里,双星系统占据着举足轻重的地位,它们以独特的方式共同演化。尽管天文学家对单星演化的理解已相对成熟,但双星间的相互作用及其演化机制,一直是天文学领域亟待破解的谜题。
FAST,作为世界上最灵敏的射电望远镜之一,对探测脉冲星具有无与伦比的优势,尤其是那些处于极短轨道周期上的脉冲星。韩金林团队在对银河系进行深度脉冲星搜索时,意外捕捉到了一颗自转周期为10.55毫秒的毫秒脉冲星。这颗脉冲星位于一个半径仅为50万公里的紧凑轨道上,与伴星以惊人的3.6小时周期相互绕转。更为奇特的是,在每个绕转周期中,它都有约六分之一的时间被伴星所遮挡,这种现象在天文学中被称为掩食。
经过多次观测验证,研究团队发现这颗伴星的质量至少相当于一个太阳,但考虑到其紧凑的轨道,一个像太阳这样的恒星显然无法存在。因此,科学家们推测,这颗伴星可能是一颗经历过公共包层演化阶段、被剥去外层气体的恒星内核,即一颗炽热的氦星。脉冲星信号的掩食现象,正是由氦星甩出的星风物质所遮挡引起的。
这类特殊的双星系统极为稀有且难以观测,它们在宇宙中的寿命仅为约一千万年,对于拥有138亿年历史的宇宙而言,犹如夜空中一闪而过的流星。据韩金林团队的模拟分析,在银河系千亿颗恒星中,目前类似这样的系统仅有几十个。因此,这次发现无疑具有极高的科学价值。
这一罕见天体的发现,有望为天文学研究带来多方面的突破。它不仅有助于我们更深入地理解恒星,特别是双星演化的具体过程,如双星如何靠近导致轨道收缩、如何进行物质交流等,还为我们提供了致密星吸积大量物质后中微子散热理论的重要例证。它还将推动引力波源预测、深度光学/红外氦星观测等领域的研究,为我们更好地认识宇宙天体及其演化过程提供了宝贵的线索。