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中国天眼捕捉罕见掩食脉冲星,双星演化研究获新突破

   时间:2025-05-23 16:19:18 来源:ITBEAR编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

在浩瀚的宇宙探索中,中国科学家再次取得了令人瞩目的成就。被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜FAST,近期成功发现了一颗罕见的毫秒脉冲星,这一发现不仅丰富了我们对宇宙的认知,也为天文学研究带来了新的突破。

这颗毫秒脉冲星名为PSR J1928+1815,自转周期为惊人的10.55毫秒,它与伴星以3.6小时的周期相互绕转。令人惊奇的是,在其绕转过程中,有大约六分之一的时间会被伴星遮挡,这种现象犹如日食或月食,在科学上被称为掩食。这一发现由中国科学院国家天文台的韩金林研究员及其团队通过FAST望远镜完成,相关研究成果已在国际知名学术期刊《科学》上发表。

韩金林研究员介绍,双星系统是宇宙中的常见现象,但它们的交互和演化一直是天文学领域的前沿难题。在双星系统中,较大质量的恒星会率先演化成致密星,如中子星或黑洞。此时,较小质量的伴星在演化过程中,物质会被致密星吸积,导致伴星体积膨胀,两者一起在公共的氢元素包层中演化约1000年。在这个过程中,致密星不仅吸积伴星的物质,还会把公共的氢包层吹散,留下伴星中心燃烧的内核。

然而,这类特殊的双星系统在宇宙中存活时间极短,仅约1000万年,对于138亿年的宇宙来说,它们犹如夜空中稍纵即逝的流星。据韩金林团队模拟分析,银河系千亿颗恒星中,这样的特殊双星系统仅有几十个,因此极为罕见且难以观测。

FAST望远镜凭借其极高的灵敏度,成为了发现脉冲星的利器。2020年5月,韩金林团队利用FAST对银河系进行深度搜索时,发现了这颗毫秒脉冲星。经过多次后随观测,他们证实该毫秒脉冲星处于一个半径仅50万公里的致密轨道上,轨道周期仅为3.6小时。这一发现不仅证实了双星系统公共包层演化的理论,还为天文学研究带来了新的突破。

韩金林表示,毫秒脉冲星PSR J1928+1815的发现,对于恒星演化理论、致密星吸积物理和双星并合引力波源研究具有重要意义。这一双星系统历经公共包层演化阶段后,处于致密轨道上,有助于我们深化对双星演化具体过程的理解。同时,这颗中子星在公共包层里吸积了大量物质,使脉冲星自转加快,这一发现可能是中微子散热机制理论的重要例证。

新发现的稀有双星还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新的限制。这一发现有望引导出多个有趣的研究课题,使天文学家对双星演化中公共包层阶段这一目前仍知之甚少的领域有更深入的认识。

美国国家射电天文台的脉冲星双星研究专家斯科特·兰森对这一发现给予了高度评价。他认为,FAST新发现的这个独特的致密双星系统具有极高的科学价值,有望在恒星群体演化、引力波源预测、双星和恒星演化过程以及深度光学/红外的氦星观测等方面引导出许多新的研究。

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