(中科院國家天文臺供圖)
新華社北京6月22日電(記者張泉、歐東衢)科學(xué)家利用“中國天眼”FAST發(fā)現了一個(gè)軌道周期僅為53分鐘的脈沖星雙星系統,是目前發(fā)現的軌道周期最短的脈沖星雙星系統,從觀(guān)測上證實(shí)了蜘蛛類(lèi)脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統演化的理論。
該研究由中國科學(xué)院國家天文臺科研團隊與國內外合作者完成,相關(guān)成果21日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線(xiàn)發(fā)表。
“中國天眼”全景(維護保養期間拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝
脈沖星是大質(zhì)量恒星死亡后的“遺骸”。對脈沖星的觀(guān)測研究,有助于揭示更多宇宙奧秘。天文觀(guān)測發(fā)現,一些脈沖星處于雙星系統中,和其他恒星一起繞轉。
按照已有天體物理學(xué)模型,如果兩顆星距離很近,脈沖星會(huì )“吞食”身旁恒星的物質(zhì),兩顆星距離越靠越近,相互繞轉速度也越來(lái)越快;隨著(zhù)恒星被大量“吞食”后質(zhì)量變小,質(zhì)量小到一定值后,雙星間距會(huì )變大,兩顆星相互繞轉的速度也就變慢。
星空下的“中國天眼”(維護保養期間拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝
“這類(lèi)似于雌蜘蛛吞食雄蜘蛛供養自身的行為,天文學(xué)家就以‘紅背’與‘黑寡婦’兩種蜘蛛命名這類(lèi)脈沖星,統稱(chēng)為蜘蛛類(lèi)脈沖星?!盕AST運行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬介紹,此前天文學(xué)界分別探測到處于“紅背”與“黑寡婦”狀態(tài)的脈沖星雙星系統,但從未發(fā)現這二者演化的中間狀態(tài),因此蜘蛛類(lèi)脈沖星從“紅背”向“黑寡婦”系統的演化理論尚未完全證實(shí)。
“處于演化中間狀態(tài)的脈沖星軌道周期非常短,兩顆星距離非常近,對觀(guān)測提出了極大挑戰?!眹姨煳呐_研究員韓金林說(shuō),得益于“中國天眼”的超高靈敏度和極強探測能力,這一演化路徑得到證實(shí)。
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(lái)自“中國天眼”觀(guān)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(fā)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(lèi)脈沖星系統,經(jīng)長(cháng)期觀(guān)測被確定為處于“紅背”到“黑寡婦”系統演化的中間狀態(tài),填補了蜘蛛類(lèi)脈沖星演化理論的缺失環(huán)節。
《自然》期刊審稿人評價(jià):這個(gè)發(fā)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(zhù)蜘蛛類(lèi)脈沖星演化中存在新的未知過(guò)程。