中國天眼FAST發(fā)現(xiàn)演化中的脈沖星雙星系統(tǒng)

近日，中國科學(xué)院國家天文臺科研團隊與國內(nèi)外合作者利用“中國天眼”FAST觀測望遠鏡，成功發(fā)現(xiàn)了一個軌道周期僅為53分鐘的脈沖星雙星系統(tǒng)。這一發(fā)現(xiàn)不僅成為目前已知的軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)，還從觀測上證實了蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統(tǒng)演化的理論。

脈沖星是大質(zhì)量恒星死亡后的“遺骸”，研究脈沖星對于揭示宇宙的奧秘具有重要意義。一些脈沖星存在于雙星系統(tǒng)中，與其他恒星共同繞轉(zhuǎn)。

根據(jù)天體物理學(xué)模型，當兩顆星距離非常接近時，脈沖星會吸收身邊恒星的物質(zhì)。隨著兩顆星距離逐漸減小，它們的繞轉(zhuǎn)速度也會越來越快。當恒星被吸收的物質(zhì)數(shù)量足夠多，質(zhì)量減小到一定程度時，雙星間的距離會增大，繞轉(zhuǎn)速度也會減慢。

根據(jù)這一現(xiàn)象，天文學(xué)家將這類脈沖星命名為“蜘蛛類脈沖星”，類比于雌蜘蛛吞食雄蜘蛛的行為。之前的研究已經(jīng)觀測到處于“紅背”和“黑寡婦”狀態(tài)的蜘蛛類脈沖星雙星系統(tǒng)，但從未發(fā)現(xiàn)過這兩種狀態(tài)之間的過渡狀態(tài)，因此蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統(tǒng)演化的理論尚未完全證實。

由于演化中間狀態(tài)的脈沖星軌道周期非常短，兩顆星距離極為接近，對其觀測提出了巨大挑戰(zhàn)。幸運的是，借助“中國天眼”FAST的超高靈敏度和強大的探測能力，科學(xué)家成功發(fā)現(xiàn)了一個名為PSR J1953+1844（M71E）的脈沖星雙星系統(tǒng)。經(jīng)過長時間的觀測和研究，他們確定該系統(tǒng)處于蜘蛛類脈沖星的演化中間狀態(tài)，填補了相關(guān)理論的空白。

這一發(fā)現(xiàn)引起了國際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，《自然》期刊的審稿人評價稱，這個發(fā)現(xiàn)使得脈沖星雙星系統(tǒng)的軌道周期最短紀錄縮短了約30%，預(yù)示著蜘蛛類脈沖星演化中存在著新的未知過程。

通過這項研究，我們對脈沖星雙星系統(tǒng)的演化過程有了更深入的了解。未來的研究將進一步揭示宇宙中更多神秘現(xiàn)象，并推動天文學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和進步。