在銀河系的浩瀚星空中,一項由中國科學家取得的突破性發現震撼了天文學界。利用“中國天眼”這一世界級天文設備,研究團隊成功捕捉到了一顆極為罕見的掩食毫秒脈沖星——PSR J1928+1815,其獨特的性質為恒星演化、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路徑。
這項研究成果由中國科學院國家天文臺韓金林研究員帶領的團隊完成,并于近日在國際頂級學術期刊《科學》上在線發表。這一發現不僅彰顯了“中國天眼”的強大探測能力,也標志著中國在天文學領域的研究邁上了新的臺階。
PSR J1928+1815之所以珍貴,是因為它有著與眾不同的特性。這顆毫秒脈沖星在其六分之一的時間里會被其伴星遮擋,形成掩食現象。尤為引人注目的是,其伴星的質量遠超一般掩食脈沖星的伴星,這使得它成為了天文學研究的寶貴樣本。
韓金林研究員指出,雙星系統的物質交換和演化過程一直是天文學的前沿課題。在雙星演化理論中,質量較大的恒星會先演化成致密星,如脈沖星或黑洞,而質量較小的伴星物質則會被致密星吸積。這一過程中,伴星可能會因質量流失而體積膨脹,最終與致密星形成一個公共包層。PSR J1928+1815及其伴星很可能就是經歷了這樣的共同包層演化后的特殊雙星系統。
然而,這類特殊雙星系統的存活時間極短,僅約一千萬年,相對于138億年的宇宙歷史來說,可謂是轉瞬即逝。據估算,在銀河系中,這樣的雙星系統數量極為有限,只有幾十個左右,因此捕捉和研究它們的難度極大。
2020年,韓金林團隊利用“中國天眼”對銀河系進行了深入的脈沖星搜索,最終發現了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。綜合這些觀測結果,研究團隊推斷其伴星應為高溫氦星,而脈沖星信號的掩食現象則是由氦星甩出的星風物質遮擋所致。
這一發現引起了國際天文學界的廣泛關注。《科學》雜志的審稿人認為,該成果具有極高的科學價值,不僅有助于推動雙星系統公共包層演化的研究,還有望為恒星群體演化、致密星吸積以及引力波源預測等多個領域提供重要的觀測依據。