中國天眼"發(fā)現(xiàn)罕見掩食脈沖星：揭示雙星演化奧秘

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2025-05-23 09:02:42 百家號

我國科學家利用“中國天眼”在銀河系中發(fā)現(xiàn)了一顆名為PSR J1928+1815的毫秒脈沖星。這顆脈沖星有六分之一的時間被伴星遮擋，其伴星質(zhì)量遠超一般掩食脈沖星的伴星。此類掩食脈沖星非常罕見，對研究恒星演化、致密星吸積及雙星并合引力波源等具有重要意義。

這一發(fā)現(xiàn)由中國科學院國家天文臺研究員韓金林團隊完成，相關(guān)成果論文已在線發(fā)表于國際學術(shù)期刊《科學》。韓金林表示，在浩瀚的銀河系中，大多數(shù)恒星都是成對出現(xiàn)并共同演化的。雙星之間如何進行物質(zhì)交換及其演化過程一直是天文學研究的重要課題。

根據(jù)雙星演化理論，質(zhì)量較大的恒星通常會率先演化，塌縮成密度極高的致密星，如脈沖星或黑洞。質(zhì)量較小的伴星物質(zhì)會被致密星吸積，并因質(zhì)量流失而體積膨脹，甚至脹大到把致密星“攬入懷中”。此后，雙星在一個公共包層中演化約一千年。公共包層演化后，留下快速自轉(zhuǎn)的致密星與高溫氦星，在非常緊密的軌道上相互繞轉(zhuǎn)。

然而，公共包層演化后產(chǎn)生的這類特殊雙星系統(tǒng)的存活時間僅約一千萬年，隨后伴星就演化成白矮星，進入新的階段。這點時間對于宇宙而言極為短暫。據(jù)估算，這樣的雙星系統(tǒng)在銀河系中僅有幾十個，極其罕見，因此很難捕捉。

2020年，研究團隊利用“中國天眼”對銀河系進行脈沖星深度搜索時發(fā)現(xiàn)了PSR J1928+1815。該脈沖星的自轉(zhuǎn)周期為10.55毫秒，與伴星相互繞轉(zhuǎn)的軌道周期僅為3.6小時，且伴星質(zhì)量至少有一個太陽那么大。綜合這些結(jié)果推斷，它的伴星應(yīng)該是高溫氦星，脈沖星信號掩食是氦星甩出的星風物質(zhì)遮擋引起的。這個脈沖星和伴星應(yīng)該是經(jīng)歷過共同包層演化之后的特殊雙星。

《科學》審稿人認為，這一發(fā)現(xiàn)具有極高的科學價值，將幫助科學家更好地開展雙星系統(tǒng)公共包層演化研究，并有望為恒星群體演化、致密星吸積及引力波源預(yù)測等多領(lǐng)域科學研究提供觀測依據(jù)。

(責任編輯：zx0176)

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