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中國天眼FAST揭秘罕見毫秒脈沖星,開啟宇宙演化研究新篇章

   時間:2025-07-02 17:28:46 來源:ITBEAR編輯:快訊團隊 IP:北京 發表評論無障礙通道

在浩瀚的銀河系深處,一項源自中國的天文發現震撼了國際天文學界。中國科學院國家天文臺韓金林研究員團隊,利用被譽為“中國天眼”的FAST射電望遠鏡,捕捉到了一顆前所未有的毫秒脈沖星——PSR J1928+1815,這一成果在國際權威期刊《科學》上在線發表,引起了全球天文學者的廣泛關注。

PSR J1928+1815與它的伴星以驚人的3.6小時極短周期相互環繞,這樣的速度在天文學中極為罕見。每當它們繞轉一圈,脈沖星便有六分之一的時間被伴星遮掩,形成了類似日食的“掩食”奇觀。這一發現徹底顛覆了科學家們對雙星系統演化的傳統認知,為探索宇宙奧秘打開了一扇全新的窗口。

PSR J1928+1815的軌道半徑僅有50萬公里,相當于地球與月球距離的1.3倍,而其伴星的質量卻與太陽相當。然而,這樣致密的軌道中卻無法容納一顆正常的恒星。通過FAST對脈沖信號的精確捕捉與多波段觀測數據的綜合分析,研究團隊發現,這顆伴星實際上是一顆經歷了“公共包層演化”的氦星。它的外層氫元素已被脈沖星強大的星風剝離,僅剩燃燒氦元素的內核,如同宇宙中的一顆熾熱火球。

“這顆伴星的存在本身就是一個巨大的謎團。”南京大學天文學系教授李明表示,“它既不是普通恒星,也不是白矮星或中子星,而是處于恒星演化劇烈變化階段的特殊天體。這種天體在銀河系中可能僅有幾十例,且存活時間極短,只有大約一千萬年,堪稱宇宙中的‘瞬間奇跡’。”

FAST憑借其500米口徑的超高靈敏度,在破解這一宇宙謎題中發揮了關鍵作用。自2020年5月首次探測到該脈沖星信號以來,研究團隊通過三年的持續追蹤觀測,累計收集了超過200小時的數據,最終確認了其掩食特征。韓金林研究員強調:“FAST對微弱信號的捕捉能力遠超其他望遠鏡,尤其是它對短周期軌道脈沖星的觀測優勢,讓我們得以窺見宇宙中最極端的天體物理過程。”

這一發現不僅驗證了雙星系統“公共包層演化”理論,還揭示了脈沖星在公共包層階段通過吸積物質加速自轉的秘密,其轉速可達每秒數百圈。這為研究中微子散熱機制提供了寶貴的觀測證據。更重要的是,此類雙星系統最終可能演化成引力波源,為探測納赫茲頻段的引力波開辟了全新的途徑。

國際天文學界對中國團隊的這一發現給予了高度評價。《科學》期刊審稿人、美國國家射電天文臺專家Scott Ransom認為:“這是迄今為止發現的最獨特的致密雙星系統,其科學價值將深遠影響恒星演化、引力波物理、高能天體物理等多個領域。”歐洲脈沖星研究聯盟主席Mariastrella Fender則指出:“中國團隊不僅發現了新的天體,還構建了完整的演化圖景,這標志著中國在脈沖星天文學領域已經實現了從跟隨到引領的跨越。”

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