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        再獲重要成果!“中國天眼”發現迄今軌道周期最短脈沖星雙星系統
        2023-06-23

        被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)再次收獲一項重要科研成果——發現目前所知軌道周期最短脈沖星雙星系統,填補了蜘蛛類脈沖星系統演化模型缺失的一環。

        該研究相關成果21日在國際學術期刊《自然》在線發表。

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        圖片來源:中國科學院國家天文臺官網

        中科院國家天文臺研究團隊介紹說,天文觀測此前已發現一些脈沖星處于雙星系統中,和其他恒星一起繞轉。按照已有的天體物理學模型:如果兩顆星的距離很近,脈沖星會吞掉身旁這顆恒星的物質,并使自身越轉越快。因恒星初始質量較大,隨著脈沖星蠶食恒星,兩顆星的距離越靠越近,相互繞轉速度也越來越快;隨著雙星系統演化,恒星被大量蠶食后質量變小,脈沖星難以繼續吸積并把恒星推開,其相互繞轉的速度也就變慢。

        左:紅色箭頭指示M71E的位置,旁邊是球狀星團M71;右:來自FAST觀測數據的M71E的平均脈沖輪廓和偏振位置角。愛好者高興提供M71及附近星空的圖片。

        圖片來源:中國科學院國家天文臺官網

        因為這種行為類似自然界中雌蜘蛛吞食雄蜘蛛供養自身的行為,天文學家就以兩種蜘蛛的名字“紅背”與“黑寡婦”來命名此類天體,統稱為蜘蛛類脈沖星。

        從“紅背”到“黑寡婦”脈沖星-恒星系統的演化過程可長達數億年。天文學界之前僅探測到分別處于“紅背”與“黑寡婦”狀態的系統,但并未發現這二者演化的中間狀態,原因是在此階段的脈沖星軌道周期非常短、兩個星的距離非常近,對觀測提出極大的挑戰,蜘蛛類脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統的演化理論也因此尚未完全證實,一直備受學界關注。

        新華社記者 歐東衢 攝

        在本項研究中,中科院國家天文臺研究團隊借助“中國天眼”的超高靈敏度和極強探測能力,研究證實了從“紅背”向“黑寡婦”系統的演化路徑,研究團隊使用“中國天眼”探測到M71E雙星系統,長期觀測后確定這一系統兩顆星繞轉一周的時間僅為53分鐘,自轉周期4.44毫秒,是目前已發現的軌道周期最短的蜘蛛脈沖星系統,并確定其處于“紅背”到“黑寡婦”系統演化過程的中間狀態,命名為“華美寇蛛”脈沖星,從而填補了蜘蛛脈沖星演化理論的缺失環節。

        據了解,“中國天眼”建成運行以來,已發現脈沖星超過780顆,是全球發現脈沖星最多的天文觀測大科學裝置。同時,基于“中國天眼”發現研究“出好成果、出大成果”的階段已經開啟。

        綜合來源:中國科學院國家天文臺官網、新華網、中國新聞網

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