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中國天眼發現軌道周期最短脈沖星雙星系統

填補了蜘蛛類脈沖星演化模型中缺失的一環

光明日報北京6月23日電（記者齊芳）由我國天文學家領導的國際研究團隊利用中國天眼FAST發現了一個軌道周期僅為53分鐘的脈沖星雙星系統，名為PSR?J1953+1844（M71E），是目前發現的軌道周期最短的脈沖星雙星系統。這一發現填補了蜘蛛類脈沖星系統演化模型中缺失的一環，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。

這項成果日前在線發表于國際學術期刊《自然》上。

脈沖星是大質量恒星死亡后的“遺骸”。對脈沖星的觀測研究，有助于揭示更多宇宙奧秘。天文觀測發現，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，小到一定值后，雙星間距會變大，兩顆星相互繞轉速度也就變慢。

“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。”論文第一作者之一、中國科學院國家天文臺副研究員潘之辰介紹。雖然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。

“這是因為，處于演化中間狀態的脈沖星軌道周期非常短，兩顆星距離非常近，對觀測提出了極大挑戰。”潘之辰進一步說。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。此次發現的脈沖星雙星系統，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。

《光明日報》（ 2023年06月24日?01版）