在浩瀚的宇宙探索中，中國科學(xué)家再次取得了令人矚目的成就。被譽(yù)為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST，近期成功發(fā)現(xiàn)了一顆罕見的毫秒脈沖星，這一發(fā)現(xiàn)不僅豐富了我們對宇宙的認(rèn)知，也為天文學(xué)研究帶來了新的突破。

這顆毫秒脈沖星名為PSR J1928+1815，自轉(zhuǎn)周期為驚人的10.55毫秒，它與伴星以3.6小時的周期相互繞轉(zhuǎn)。令人驚奇的是，在其繞轉(zhuǎn)過程中，有大約六分之一的時間會被伴星遮擋，這種現(xiàn)象猶如日食或月食，在科學(xué)上被稱為掩食。這一發(fā)現(xiàn)由中國科學(xué)院國家天文臺的韓金林研究員及其團(tuán)隊通過FAST望遠(yuǎn)鏡完成，相關(guān)研究成果已在國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。

韓金林研究員介紹，雙星系統(tǒng)是宇宙中的常見現(xiàn)象，但它們的交互和演化一直是天文學(xué)領(lǐng)域的前沿難題。在雙星系統(tǒng)中，較大質(zhì)量的恒星會率先演化成致密星，如中子星或黑洞。此時，較小質(zhì)量的伴星在演化過程中，物質(zhì)會被致密星吸積，導(dǎo)致伴星體積膨脹，兩者一起在公共的氫元素包層中演化約1000年。在這個過程中，致密星不僅吸積伴星的物質(zhì)，還會把公共的氫包層吹散，留下伴星中心燃燒的內(nèi)核。

然而，這類特殊的雙星系統(tǒng)在宇宙中存活時間極短，僅約1000萬年，對于138億年的宇宙來說，它們猶如夜空中稍縱即逝的流星。據(jù)韓金林團(tuán)隊模擬分析，銀河系千億顆恒星中，這樣的特殊雙星系統(tǒng)僅有幾十個，因此極為罕見且難以觀測。

FAST望遠(yuǎn)鏡憑借其極高的靈敏度，成為了發(fā)現(xiàn)脈沖星的利器。2020年5月，韓金林團(tuán)隊利用FAST對銀河系進(jìn)行深度搜索時，發(fā)現(xiàn)了這顆毫秒脈沖星。經(jīng)過多次后隨觀測，他們證實該毫秒脈沖星處于一個半徑僅50萬公里的致密軌道上，軌道周期僅為3.6小時。這一發(fā)現(xiàn)不僅證實了雙星系統(tǒng)公共包層演化的理論，還為天文學(xué)研究帶來了新的突破。

韓金林表示，毫秒脈沖星PSR J1928+1815的發(fā)現(xiàn)，對于恒星演化理論、致密星吸積物理和雙星并合引力波源研究具有重要意義。這一雙星系統(tǒng)歷經(jīng)公共包層演化階段后，處于致密軌道上，有助于我們深化對雙星演化具體過程的理解。同時，這顆中子星在公共包層里吸積了大量物質(zhì)，使脈沖星自轉(zhuǎn)加快，這一發(fā)現(xiàn)可能是中微子散熱機(jī)制理論的重要例證。

新發(fā)現(xiàn)的稀有雙星還可以演化成為引力波源，為致密雙星并合和引力波的產(chǎn)生機(jī)制提供新的限制。這一發(fā)現(xiàn)有望引導(dǎo)出多個有趣的研究課題，使天文學(xué)家對雙星演化中公共包層階段這一目前仍知之甚少的領(lǐng)域有更深入的認(rèn)識。

美國國家射電天文臺的脈沖星雙星研究專家斯科特·蘭森對這一發(fā)現(xiàn)給予了高度評價。他認(rèn)為，F(xiàn)AST新發(fā)現(xiàn)的這個獨特的致密雙星系統(tǒng)具有極高的科學(xué)價值，有望在恒星群體演化、引力波源預(yù)測、雙星和恒星演化過程以及深度光學(xué)/紅外的氦星觀測等方面引導(dǎo)出許多新的研究。