在浩瀚的宇宙探索之旅中,中国科学家再次取得了令人瞩目的成就。国际顶级科学期刊《科学》在线发布了一项由中国科学院国家天文台韩金林研究员团队带来的突破性发现。他们利用位于贵州的“中国天眼”FAST射电望远镜,成功捕捉到银河系深处一颗极为罕见的毫秒脉冲星——PSR J1928+1815,这一发现不仅改写了双星系统演化的认知,也在国际天文界掀起了波澜。
PSR J1928+1815与其伴星以惊人的3.6小时周期相互绕转,形成了宇宙中一道独特的风景。每绕转一圈,这颗脉冲星便有六分之一的时间被伴星遮挡,产生类似日食的“掩食”现象。这一现象违背了传统理论对双星系统轨道周期的预测,通常这类系统的轨道周期以天或年计。
研究团队通过FAST对PSR J1928+1815的脉冲信号进行了深入剖析,并结合多波段观测数据,揭示了其伴星的神秘面纱。这颗伴星的质量与太阳相当,却隐藏在密集的轨道中,无法通过光学望远镜观测到。团队推断,这是一颗经历了“公共包层演化”的氦星,其外层氢元素已被脉冲星强大的星风剥离,仅留下燃烧氦元素的内核,如同宇宙中的炽热火球。
南京大学天文学系教授李明表示:“这颗伴星的存在本身就是宇宙中的一个谜题。它既不是普通恒星,也不是白矮星或中子星,而是处于恒星演化剧烈变化阶段的过渡态。这种天体在银河系中极为罕见,存活时间短暂,堪称宇宙中的瞬间奇迹。”
FAST凭借其500米的超大口径和超高灵敏度,在此次发现中发挥了关键作用。自2020年首次探测到该脉冲星信号以来,研究团队经过三年的持续追踪观测,累计收集了超过200小时的数据,最终确认了其掩食特征。韩金林研究员强调:“FAST对微弱信号的捕捉能力卓越,是其他望远镜的十倍以上,尤其擅长观测短周期轨道的脉冲星,让我们得以窥见宇宙中最极端的天体物理过程。”
这项发现不仅验证了双星系统“公共包层演化”理论,还揭示了脉冲星在公共包层阶段通过吸积物质加速自转的现象,其转速可达每秒数百圈,为中微子散热机制提供了宝贵的观测证据。此类双星系统最终可能演化成引力波源,为探测纳赫兹频段的引力波开辟了全新的研究路径。
国际同行对中国团队的这一发现给予了高度评价。《科学》期刊审稿人、美国国家射电天文台专家Scott Ransom称赞道:“这是迄今为止发现的最为独特的致密双星系统,其科学价值将深远影响恒星演化、引力波物理、高能天体物理等多个领域。”欧洲脉冲星研究联盟主席Mariastrella Fender也指出:“中国团队不仅发现了新的天体,还构建了完整的演化图景,这标志着中国在脉冲星天文学领域已经从跟随者转变为引领者。”
截至目前,“中国天眼”FAST已累计发现超过1040颗脉冲星,占全球同期发现总量的80%以上,彰显了中国在天文探索领域的强大实力。随着FAST核心阵实验项目的推进,未来其空间分辨率将实现千倍提升,或许能够直接观测到双星合并前的关键时刻,为解开宇宙演化的更多谜团提供关键线索。