每經(jīng)編輯 杜宇

據(jù)新華社6月22日消息，科學(xué)家利用“中國天眼”FAST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)，是目前發(fā)現(xiàn)的軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)，從觀測上證實(shí)了蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統(tǒng)演化的理論。

圖片來源：中科院國家天文臺

該研究由中國科學(xué)院國家天文臺科研團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外合作者完成，相關(guān)成果6月21日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。

“中國天眼”全景（維護(hù)保養(yǎng)期間拍攝）。新華社記者 歐東衢 攝

脈沖星即旋轉(zhuǎn)的中子星，因不斷地發(fā)出電磁脈沖信號而得名。對脈沖星的觀測研究，有助于揭示更多宇宙奧秘。天文觀測已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些脈沖星處于雙星系統(tǒng)中，和其它恒星一起繞轉(zhuǎn)。

按照已有天體物理學(xué)模型，如果兩顆星距離很近，脈沖星會“吞食”身旁恒星的物質(zhì)，兩顆星距離越靠越近，相互繞轉(zhuǎn)速度也越來越快；隨著恒星被大量“吞食”后質(zhì)量變小，質(zhì)量小到一定值后，雙星間距會變大，兩顆星相互繞轉(zhuǎn)的速度也就變慢。

6月22日拍攝的“中國天眼”饋源艙（維護(hù)保養(yǎng)期間拍攝）。新華社記者 歐東衢 攝

“這類似于雌蜘蛛吞食雄蜘蛛供養(yǎng)自身的行為，天文學(xué)家就以‘紅背’與‘黑寡婦’兩種蜘蛛命名這類脈沖星，統(tǒng)稱為蜘蛛類脈沖星。”FAST運(yùn)行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬介紹，此前天文學(xué)界分別探測到處于“紅背”與“黑寡婦”狀態(tài)的脈沖星雙星系統(tǒng)，但從未發(fā)現(xiàn)這二者演化的中間狀態(tài)，因此蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統(tǒng)的演化理論尚未完全證實(shí)。

左：紅色箭頭指示M71E的位置，旁邊是球狀星團(tuán)M71。（星明天文臺供圖）

右：來自“中國天眼”觀測數(shù)據(jù)的M71E的平均脈沖輪廓和偏振位置角。（中科院國家天文臺供圖）

“中國天眼”此次發(fā)現(xiàn)的名為PSR J1953+1844（M71E）的脈沖星雙星系統(tǒng)，是迄今繞轉(zhuǎn)速度最快的蜘蛛類脈沖星系統(tǒng)，經(jīng)長期觀測被確定為處于“紅背”到“黑寡婦”系統(tǒng)演化的中間狀態(tài)，填補(bǔ)了蜘蛛類脈沖星演化理論的缺失環(huán)節(jié)。

據(jù)國際在線報道，論文的共同第一作者潘之辰表示，由于在此階段的脈沖星軌道周期非常短、兩個星的距離非常近，對觀測提出了極大的挑戰(zhàn)。正是借助FAST的超高靈敏度和極強(qiáng)探測能力，這一演化路徑得到證實(shí)。 潘之辰介紹說：“我們搜脈沖星的時候，其軌道運(yùn)動對我們搜索影響特別大。FAST的優(yōu)勢在于靈敏度高，別的望遠(yuǎn)鏡觀測一小時甚至數(shù)小時，我們只要幾分鐘的時間就能達(dá)到一樣的靈敏度。你可以想象，靈敏度一樣的時候，對應(yīng)地，時間就短，軌道運(yùn)動的影響就小，使我們有機(jī)會能搜到這樣的脈沖星。”

《自然》期刊審稿人評價：這個發(fā)現(xiàn)使得脈沖星雙星系統(tǒng)的軌道周期最短紀(jì)錄縮短約30%，預(yù)示著蜘蛛類脈沖星演化中存在新的未知過程。

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合新華社、國際在線、中科院國家天文臺

封面圖片來源：新華社記者 歐東衢 攝