在浩瀚的銀河系探索之旅中,中國(guó)科學(xué)家取得了一項(xiàng)重大突破。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)韓金林研究員團(tuán)隊(duì),通過“中國(guó)天眼”這一尖端天文設(shè)備,成功發(fā)現(xiàn)了一顆極為罕見的掩食毫秒脈沖星,編號(hào)為PSR J1928+1815。這一發(fā)現(xiàn)不僅豐富了我們對(duì)恒星演化的認(rèn)知,還為多個(gè)天文學(xué)前沿領(lǐng)域的研究開辟了新的視角。
PSR J1928+1815的特殊之處在于,其有六分之一的時(shí)間會(huì)被伴星所遮擋,產(chǎn)生掩食現(xiàn)象。更為引人注目的是,這顆脈沖星的伴星質(zhì)量遠(yuǎn)超同類掩食脈沖星的伴星,使得這一發(fā)現(xiàn)尤為珍貴。5月23日,韓金林團(tuán)隊(duì)的研究成果在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上在線發(fā)表,標(biāo)志著中國(guó)在脈沖星研究領(lǐng)域邁出了重要一步。
韓金林指出,雙星系統(tǒng)的物質(zhì)交換與演化一直是天文學(xué)研究的熱點(diǎn)。在PSR J1928+1815所在的雙星系統(tǒng)中,質(zhì)量較大的恒星已演化成密度極高的脈沖星,而質(zhì)量較小的伴星則在物質(zhì)流失的過程中體積膨脹,最終可能將脈沖星“包圍”。這一過程中,雙星共同演化,形成了一個(gè)公共包層,約一千年后留下快速自轉(zhuǎn)的脈沖星與高溫氦星,在緊密的軌道上相互繞轉(zhuǎn)。
然而,這類特殊雙星系統(tǒng)的存活時(shí)間極為短暫,僅約一千萬年,隨后伴星將演化成白矮星。據(jù)估算,在銀河系中,這樣的雙星系統(tǒng)數(shù)量極為有限,僅為幾十個(gè)左右,因此捕捉它們的難度極大。PSR J1928+1815的發(fā)現(xiàn),無疑為科學(xué)家提供了一個(gè)寶貴的觀測(cè)樣本。
回顧發(fā)現(xiàn)過程,2020年,韓金林團(tuán)隊(duì)利用“中國(guó)天眼”對(duì)銀河系進(jìn)行深度脈沖星搜索時(shí),意外捕捉到了PSR J1928+1815的信號(hào)。這顆脈沖星自轉(zhuǎn)周期為10.55毫秒,與伴星相互繞轉(zhuǎn)的軌道周期僅為3.6小時(shí),伴星質(zhì)量至少相當(dāng)于一個(gè)太陽。結(jié)合這些觀測(cè)數(shù)據(jù),韓金林團(tuán)隊(duì)推斷,該脈沖星的伴星很可能是一顆高溫氦星,而脈沖星信號(hào)的掩食現(xiàn)象則是由氦星甩出的星風(fēng)物質(zhì)遮擋所致。
《科學(xué)》雜志的審稿人對(duì)這一發(fā)現(xiàn)給予了高度評(píng)價(jià),認(rèn)為它將極大地推動(dòng)雙星系統(tǒng)公共包層演化的研究,并有望為恒星群體演化、致密星吸積、引力波源預(yù)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究提供重要的觀測(cè)依據(jù)。這一成果不僅展示了“中國(guó)天眼”的強(qiáng)大觀測(cè)能力,也彰顯了中國(guó)科學(xué)家在天文學(xué)領(lǐng)域的前沿探索精神。