在國際學術舞臺上,中國科學家的最新研究成果再次引發轟動。《科學》雜志近日在線發表了一項由中國科學院國家天文臺韓金林研究員團隊帶來的突破性發現。他們利用被譽為“中國天眼”的FAST射電望遠鏡,成功探測到一顆極為罕見的毫秒脈沖星,該脈沖星與其伴星以驚人的3.6小時周期相互繞轉,并在這一周期內,有六分之一的時間被伴星所遮掩,宛如宇宙中的一場微型“日食”。
這一發現不僅增添了人類對宇宙奧秘的認知,更在恒星演化理論、致密星吸積物理以及雙星并合引力波源的研究領域投下了一顆震撼彈。長期以來,雙星系統的演化一直是天文學界亟待解開的謎團,而此次“中國天眼”的觀測成果,無疑為這一領域的研究開辟了新徑。
韓金林研究員領導的團隊,自2020年5月起,便利用FAST對銀河系進行了深入的脈沖星搜索。歷經數月的觀測與數據分析,他們最終鎖定了一顆自轉周期為10.55毫秒的毫秒脈沖星,編號為PSR J1928 + 1815。隨后的多次觀測進一步確認,這顆脈沖星與其伴星處于一個半徑僅為50萬公里的緊密軌道上,以極短的周期相互繞轉。更引人注目的是,在繞轉過程中,脈沖星有相當一部分時間被其伴星所遮掩,這一特殊現象為科學家們提供了寶貴的研究素材。
據推測,這顆脈沖星的伴星質量至少相當于一個太陽,但考慮到其緊密的軌道,一個如此質量的普通恒星顯然無法存在。因此,科學家們認為,這顆伴星很可能是一顆經歷過公共包層演化的氦星。脈沖星信號的遮掩現象,正是由氦星甩出的星風物質所引發的。這一發現不僅揭示了雙星系統的復雜演化過程,更為我們理解恒星生命周期中的關鍵階段提供了重要線索。
此類特殊的雙星系統在宇宙中極為稀有且難以觀測,它們的存在時間短暫,猶如夜空中一閃而過的流星。據韓金林團隊模擬分析,整個銀河系中,類似這樣的系統僅有幾十個。因此,此次發現的這顆掩食脈沖星,無疑是天文學研究中的一顆璀璨明珠。
該發現對于恒星演化理論的貢獻不可小覷。它為我們提供了一個獨特的視角,去觀察雙星公共包層演化階段后的特殊雙星系統。通過這一系統,我們可以更深入地理解雙星演化的具體過程,如軌道收縮、物質交流、中子星自轉加速以及公共氫元素包層被吹散等機制。這一發現還可能為致密雙星并合和引力波的產生機制提供新的限制和啟示。
這顆中子星在公共包層中極短的時間內吸積了大量物質,導致其自轉速度加快。這一吸積過程及其散熱機制,成為了中微子散熱理論的重要例證。這一發現不僅豐富了我們對中子星物理特性的認識,更為未來的天文學研究開辟了新的方向。