在探索宇宙奧秘的征途中,中國科學家利用“中國天眼”這一世界級天文設備,取得了一項令人矚目的新發現。他們成功地在銀河系中捕捉到了一顆極為罕見的掩食毫秒脈沖星,編號為PSR J1928+1815。
這顆脈沖星以其獨特的性質引起了科學界的廣泛關注。據研究顯示,PSR J1928+1815在其自轉周期中,有六分之一的時間會被其伴星遮擋,形成掩食現象。尤為引人注目的是,該脈沖星的伴星質量遠超同類掩食脈沖星的伴星,這一發現為恒星演化、致密星吸積以及雙星并合引力波源等領域的研究開辟了新的視角。
中國科學院國家天文臺的研究員韓金林及其團隊是這一發現的幕后英雄。他們的研究成果于5月23日凌晨在國際頂級學術期刊《科學》上在線發表,標志著中國在脈沖星研究領域取得了又一重大突破。
韓金林介紹,雙星系統的演化一直是天文學領域的前沿課題。在PSR J1928+1815這一案例中,質量較大的恒星首先演化成密度極高的致密星,如脈沖星或黑洞。隨后,質量較小的伴星物質被致密星吸積,體積膨脹,最終將致密星包裹在內。這種特殊的雙星系統在經歷公共包層演化后,留下快速自轉的致密星與高溫氦星,在緊密的軌道上相互繞轉。
然而,這類雙星系統的存活時間極為短暫,僅約一千萬年,在浩瀚的宇宙中幾乎可以忽略不計。據估算,在銀河系中,這樣的雙星系統數量極為有限,僅為幾十個。因此,能夠捕捉到PSR J1928+1815這樣的掩食脈沖星,無疑是一次極為難得的科學機遇。
回顧發現過程,韓金林團隊于2020年利用“中國天眼”對銀河系進行了深度搜索。在這場耗時耗力的探索中,他們終于發現了PSR J1928+1815。這顆脈沖星自轉周期為10.55毫秒,與伴星相互繞轉的軌道周期僅為3.6小時,伴星質量至少相當于一個太陽的質量。
基于這些觀測結果,韓金林團隊推斷,PSR J1928+1815的伴星很可能是一顆高溫氦星。脈沖星信號的掩食現象是由氦星甩出的星風物質遮擋引起的。這一發現不僅證實了雙星系統經歷共同包層演化后的特殊狀態,還為恒星群體演化、致密星吸積以及引力波源預測等領域的研究提供了寶貴的觀測依據。
國際學術界對這一發現給予了高度評價。《科學》雜志的審稿人認為,這一成果具有極高的科學價值,將推動雙星系統公共包層演化研究的深入發展,并為多領域科學研究提供新的觀測視角和理論支持。