在浩瀚宇宙中,恒星往往以集群形式诞生,疏散星团便是这类恒星集合体的典型代表。这些由引力束缚的恒星群,在银河系引力的持续作用下,会逐渐瓦解,将内部恒星播撒至银河系盘面。长久以来,科学家们推测,许多中子星——大质量恒星死亡爆炸后形成的致密天体——同样诞生于这些星团之中。然而,中子星如何脱离疏散星团,融入银河系盘面的具体过程,却一直是个未解之谜。
近日,一支由中国科学院紫金山天文台、国家天文台及清华大学等机构组成的国际科研团队,利用中国天眼FAST等先进望远镜,在疏散星团的潮汐尾中首次发现了脉冲星,并成功模拟出中子星随星团解体,最终融入银河系盘的完整路径。这一发现,为中子星演化起源的研究填补了重要观测空白。
科研团队将目光投向了银河系中极为古老且质量巨大的疏散星团NGC 6791。这个星团自诞生以来已历经约80亿年岁月,其外围还保留着被银河系引力撕扯形成的潮汐尾结构。通过FAST望远镜,团队捕捉到一颗自转周期约为1.9秒的脉冲星,并借助南非MeerKAT射电望远镜和加拿大-法国-夏威夷光学望远镜,精确锁定了其位置,同时绘制出星团外围恒星的分布图。观测结果显示,这颗脉冲星正位于疏散星团的潮汐尾之中。
结合动力学模拟技术,研究团队揭示了中子星两种截然不同的命运轨迹。大质量恒星爆炸后产生的中子星,在诞生后的短短几千万年内便会直接冲出星团束缚。而电子俘获超新星产生的中子星,则能在星团内部安稳存在数十亿年,直至星团被银河系潮汐力不断侵蚀瓦解,它们才会进入潮汐尾,并逐渐散布至银河系盘面。
这一研究成果表明,古老且质量巨大的疏散星团能够长期“收留”中子星,并在自身解体时将它们释放至银河系各处。这不仅为科学家们提供了理解超新星爆发机制的新视角,也帮助他们更清晰地估算疏散星团为银河系贡献的中子星数量。











