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中国天眼FAST揭秘罕见毫秒脉冲星,开启宇宙演化研究新篇章

IP属地 中国·北京 编辑:冯璃月 ITBEAR 时间:2025-07-02 19:01:23

在浩瀚的银河系深处,一项源自中国的天文发现震撼了国际天文学界。中国科学院国家天文台韩金林研究员团队,利用被誉为“中国天眼”的FAST射电望远镜,捕捉到了一颗前所未有的毫秒脉冲星——PSR J1928+1815,这一成果在国际权威期刊《科学》上在线发表,引起了全球天文学者的广泛关注。

PSR J1928+1815与它的伴星以惊人的3.6小时极短周期相互环绕,这样的速度在天文学中极为罕见。每当它们绕转一圈,脉冲星便有六分之一的时间被伴星遮掩,形成了类似日食的“掩食”奇观。这一发现彻底颠覆了科学家们对双星系统演化的传统认知,为探索宇宙奥秘打开了一扇全新的窗口。

PSR J1928+1815的轨道半径仅有50万公里,相当于地球与月球距离的1.3倍,而其伴星的质量却与太阳相当。然而,这样致密的轨道中却无法容纳一颗正常的恒星。通过FAST对脉冲信号的精确捕捉与多波段观测数据的综合分析,研究团队发现,这颗伴星实际上是一颗经历了“公共包层演化”的氦星。它的外层氢元素已被脉冲星强大的星风剥离,仅剩燃烧氦元素的内核,如同宇宙中的一颗炽热火球。

“这颗伴星的存在本身就是一个巨大的谜团。”南京大学天文学系教授李明表示,“它既不是普通恒星,也不是白矮星或中子星,而是处于恒星演化剧烈变化阶段的特殊天体。这种天体在银河系中可能仅有几十例,且存活时间极短,只有大约一千万年,堪称宇宙中的‘瞬间奇迹’。”

FAST凭借其500米口径的超高灵敏度,在破解这一宇宙谜题中发挥了关键作用。自2020年5月首次探测到该脉冲星信号以来,研究团队通过三年的持续追踪观测,累计收集了超过200小时的数据,最终确认了其掩食特征。韩金林研究员强调:“FAST对微弱信号的捕捉能力远超其他望远镜,尤其是它对短周期轨道脉冲星的观测优势,让我们得以窥见宇宙中最极端的天体物理过程。”

这一发现不仅验证了双星系统“公共包层演化”理论,还揭示了脉冲星在公共包层阶段通过吸积物质加速自转的秘密,其转速可达每秒数百圈。这为研究中微子散热机制提供了宝贵的观测证据。更重要的是,此类双星系统最终可能演化成引力波源,为探测纳赫兹频段的引力波开辟了全新的途径。

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