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中國天眼發(fā)現(xiàn)軌道周期最短脈沖星雙星系統(tǒng)

填補(bǔ)了蜘蛛類脈沖星演化模型中缺失的一環(huán)

光明日?qǐng)?bào)北京6月23日電（記者齊芳）由我國天文學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團(tuán)隊(duì)利用中國天眼FAST發(fā)現(xiàn)了一個(gè)軌道周期僅為53分鐘的脈沖星雙星系統(tǒng)，名為PSR?J1953+1844（M71E），是目前發(fā)現(xiàn)的軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)。這一發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了蜘蛛類脈沖星系統(tǒng)演化模型中缺失的一環(huán)，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。

這項(xiàng)成果日前在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

脈沖星是大質(zhì)量恒星死亡后的“遺骸”。對(duì)脈沖星的觀測研究，有助于揭示更多宇宙奧秘。天文觀測發(fā)現(xiàn)，一些脈沖星處于雙星系統(tǒng)中，和其他恒星一起繞轉(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(huì)“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，小到一定值后，雙星間距會(huì)變大，兩顆星相互繞轉(zhuǎn)速度也就變慢。

“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。”論文第一作者之一、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)副研究員潘之辰介紹。雖然此前天文學(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)。

“這是因?yàn)椋幱谘莼虚g狀態(tài)的脈沖星軌道周期非常短，兩顆星距離非常近，對(duì)觀測提出了極大挑戰(zhàn)。”潘之辰進(jìn)一步說。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)。此次發(fā)現(xiàn)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)。

《光明日?qǐng)?bào)》（ 2023年06月24日?01版）