中国天眼发现轨道周期最短脉冲星双星系统 全球新动态

来源:光明日报时间:2023-06-24 07:06:47


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本报北京6月23日电(记者齐芳)由我国天文学家领导的国际研究团队利用中国天眼FAST发现了一个轨道周期仅为53分钟的脉冲星双星系统,名为PSR J1953+1844(M71E),是目前发现的轨道周期最短的脉冲星双星系统。这一发现填补了蜘蛛类脉冲星系统演化模型中缺失的一环,从观测上证实了蜘蛛类脉冲星从“红背”向“黑寡妇”系统演化的理论。

这项成果日前在线发表于国际学术期刊《自然》上。

脉冲星是大质量恒星死亡后的“遗骸”。对脉冲星的观测研究,有助于揭示更多宇宙奥秘。天文观测发现,一些脉冲星处于双星系统中,和其他恒星一起绕转。

按照已有天体物理学模型,如果两颗星距离很近,脉冲星会“吞食”身旁恒星的物质,两颗星距离越靠越近,相互绕转速度也越来越快;随着恒星被大量“吞食”后质量变小,小到一定值后,双星间距会变大,两颗星相互绕转速度也就变慢。

“这类似于雌蜘蛛吞食雄蜘蛛供养自身的行为,天文学家就以‘红背’与‘黑寡妇’两种蜘蛛命名这类脉冲星,统称为蜘蛛类脉冲星。”论文第一作者之一、中国科学院国家天文台副研究员潘之辰介绍。虽然此前天文学界分别探测到处于“红背”与“黑寡妇”状态的脉冲星双星系统,但从未发现这二者演化的中间状态,因此蜘蛛类脉冲星从“红背”向“黑寡妇”系统的演化理论尚未完全证实。

“这是因为,处于演化中间状态的脉冲星轨道周期非常短,两颗星距离非常近,对观测提出了极大挑战。”潘之辰进一步说。借助FAST的超高灵敏度和极强探测能力,这一演化路径得到证实。此次发现的脉冲星双星系统,是迄今绕转速度最快的蜘蛛类脉冲星系统,经长期观测被确定为处于“红背”到“黑寡妇”系统演化的中间状态,填补了蜘蛛类脉冲星演化理论的缺失环节。

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