據新華社6月22日消息，科學家利用“中國天眼”FAST發現了一個軌道周期僅為53分鐘的脈沖星雙星系統，是目前發現的軌道周期最短的脈沖星雙星系統，從觀測上證實了蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統演化的理論。
圖片來源：中科院國家天文臺
該研究由中國科學院國家天文臺科研團隊與國內外合作者完成，相關成果6月21日在國際學術期刊《自然》在線發表。
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“中國天眼”全景（維護保養期間拍攝）。新華社記者 歐東衢 攝
脈沖星即旋轉的中子星，因不斷地發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。天文觀測已經發現一些脈沖星處于雙星系統中，和其它恒星一起繞轉。
按照已有天體物理學模型，如果兩顆星距離很近，脈沖星會“吞食”身旁恒星的物質，兩顆星距離越靠越近，相互繞轉速度也越來越快；隨著恒星被大量“吞食”后質量變小，質量小到一定值后，雙星間距會變大，兩顆星相互繞轉的速度也就變慢。
6月22日拍攝的“中國天眼”饋源艙（維護保養期間拍攝）。新華社記者 歐東衢 攝
“這類似于雌蜘蛛吞食雄蜘蛛供養自身的行為，天文學家就以‘紅背’與‘黑寡婦’兩種蜘蛛命名這類脈沖星，統稱為蜘蛛類脈沖星?！盕AST運行和發展中心常務副主任、總工程師姜鵬介紹，此前天文學界分別探測到處于“紅背”與“黑寡婦”狀態的脈沖星雙星系統，但從未發現這二者演化的中間狀態，因此蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統的演化理論尚未完全證實。
左：紅色箭頭指示M71E的位置，旁邊是球狀星團M71。（星明天文臺供圖）
右：來自“中國天眼”觀測數據的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”此次發現的名為PSR J1953+1844（M71E）的脈沖星雙星系統，是迄今繞轉速度最快的蜘蛛類脈沖星系統，經長期觀測被確定為處于“紅背”到“黑寡婦”系統演化的中間狀態，填補了蜘蛛類脈沖星演化理論的缺失環節。
據國際在線報道，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。正是借助FAST的超高靈敏度和極強探測能力，這一演化路徑得到證實。 潘之辰介紹說：“我們搜脈沖星的時候，其軌道運動對我們搜索影響特別大。FAST的優勢在于靈敏度高，別的望遠鏡觀測一小時甚至數小時，我們只要幾分鐘的時間就能達到一樣的靈敏度。你可以想象，靈敏度一樣的時候，對應地，時間就短，軌道運動的影響就小，使我們有機會能搜到這樣的脈沖星?！?/p>
《自然》期刊審稿人評價：這個發現使得脈沖星雙星系統的軌道周期最短紀錄縮短約30%，預示著蜘蛛類脈沖星演化中存在新的未知過程。
每日經濟新聞綜合新華社、國際在線、中科院國家天文臺
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