中国天眼发现轨道周期最短脉冲星双星系统
光明日报 2023-06-24 08:55:37
(相关资料图)
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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