在天文學界的一項重大突破中,中國科學院國家天文臺的研究員韓金林及其團隊,借助中國最先進的射電望遠鏡FAST,成功探測到一顆極為罕見的毫秒脈沖星。這一發現不僅挑戰了我們對恒星演化的傳統認知,還為致密星吸積物理和雙星合并的引力波源研究開辟了新的視野。相關研究成果已在國際權威期刊《科學》上發表。
在浩瀚的銀河系里,雙星系統占據著舉足輕重的地位,它們以獨特的方式共同演化。盡管天文學家對單星演化的理解已相對成熟,但雙星間的相互作用及其演化機制,一直是天文學領域亟待破解的謎題。
FAST,作為世界上最靈敏的射電望遠鏡之一,對探測脈沖星具有無與倫比的優勢,尤其是那些處于極短軌道周期上的脈沖星。韓金林團隊在對銀河系進行深度脈沖星搜索時,意外捕捉到了一顆自轉周期為10.55毫秒的毫秒脈沖星。這顆脈沖星位于一個半徑僅為50萬公里的緊湊軌道上,與伴星以驚人的3.6小時周期相互繞轉。更為奇特的是,在每個繞轉周期中,它都有約六分之一的時間被伴星所遮擋,這種現象在天文學中被稱為掩食。
經過多次觀測驗證,研究團隊發現這顆伴星的質量至少相當于一個太陽,但考慮到其緊湊的軌道,一個像太陽這樣的恒星顯然無法存在。因此,科學家們推測,這顆伴星可能是一顆經歷過公共包層演化階段、被剝去外層氣體的恒星內核,即一顆熾熱的氦星。脈沖星信號的掩食現象,正是由氦星甩出的星風物質所遮擋引起的。
這類特殊的雙星系統極為稀有且難以觀測,它們在宇宙中的壽命僅為約一千萬年,對于擁有138億年歷史的宇宙而言,猶如夜空中一閃而過的流星。據韓金林團隊的模擬分析,在銀河系千億顆恒星中,目前類似這樣的系統僅有幾十個。因此,這次發現無疑具有極高的科學價值。
這一罕見天體的發現,有望為天文學研究帶來多方面的突破。它不僅有助于我們更深入地理解恒星,特別是雙星演化的具體過程,如雙星如何靠近導致軌道收縮、如何進行物質交流等,還為我們提供了致密星吸積大量物質后中微子散熱理論的重要例證。它還將推動引力波源預測、深度光學/紅外氦星觀測等領域的研究,為我們更好地認識宇宙天體及其演化過程提供了寶貴的線索。