在浩瀚的银河系深处,一项由中国科学家带来的天文学突破正在引发全球关注。他们利用“中国天眼”这一世界级天文设备,成功探测到了一颗独特的毫秒脉冲星——PSR J1928+1815,这一发现不仅丰富了我们对恒星演化的认知,也为多领域科学研究提供了新的线索。
PSR J1928+1815之所以引人注目,是因为它拥有一个不同寻常的伴星。这颗伴星的质量远超常规,且在一个特定的周期内,会遮挡住脉冲星的光芒,形成所谓的“掩食”现象。这一现象持续的时间占据了脉冲星活动周期的六分之一,为科学家们提供了研究双星系统物质交换和演化的宝贵机会。
中国科学院国家天文台的韩金林研究员及其团队,是这一重大发现的幕后英雄。他们的研究成果于5月23日凌晨在国际权威学术期刊《科学》上在线发表,标志着中国在脉冲星研究领域取得了又一重要进展。
韩金林指出,双星系统是天文学的前沿研究领域之一。在银河系中,大多数恒星都是成对出现,共同演化。然而,关于双星之间如何进行物质交换,以及它们的演化过程,一直是天文学家们试图解答的难题。PSR J1928+1815的发现,为这些问题的解决提供了新的视角。
据韩金林介绍,双星演化理论认为,质量较大的恒星会率先演化成密度极高的致密星,如脉冲星或黑洞。随后,质量较小的伴星物质会被致密星吸积,导致伴星体积膨胀。在特定条件下,双星会进入一个公共包层演化阶段,约持续一千年。演化结束后,留下的是快速自转的致密星和高温氦星,在紧密的轨道上相互绕转。
然而,这类特殊双星系统的存活时间极短,仅约一千万年,之后伴星会演化成白矮星,进入新的阶段。因此,在银河系中,这样的双星系统极为罕见,难以捕捉。PSR J1928+1815的发现,无疑为科学家们提供了一个难得的研究样本。
2020年,韩金林团队利用“中国天眼”对银河系进行深度搜索时,意外发现了PSR J1928+1815。这颗脉冲星的自转周期为10.55毫秒,与伴星相互绕转的轨道周期仅为3.6小时。伴星的质量至少相当于一个太阳,进一步证实了其特殊性。
韩金林表示,综合多项观测结果推断,PSR J1928+1815的伴星很可能是一颗高温氦星。脉冲星信号的掩食现象,是由氦星甩出的星风物质遮挡引起的。这一发现表明,PSR J1928+1815和它的伴星可能经历过共同包层演化阶段,是经历了漫长演化历程后的特殊双星系统。
《科学》杂志的审稿人对这一发现给予了高度评价,认为它具有极高的科学价值。这一发现不仅有助于科学家更好地开展双星系统公共包层演化研究,还有望为恒星群体演化、致密星吸积、引力波源预测等多领域科学研究提供观测依据。