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“中国天眼”有重要新发现!

每日经济新闻 2023-06-23 13:00:13

每经编辑 杜宇

据新华社6月22日消息,科学家利用“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,是目前发现的轨道周期最短的脉冲星双星系统,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。

图片来源:中科院国家天文台

该研究由中国科学院国家天文台科研团队与国内外合作者完成,相关成果6月21日在国际学术期刊《自然》在线发表。

“中国天眼”全景(维护保养期间拍摄)。新华社记者 欧东衢 

脉冲星即旋转的中子星,因不断地发出电磁脉冲信号而得名。对脉冲星的观测研究,有助于揭示更多宇宙奥秘。天文观测已经发现一些脉冲星处于双星系统中,和其它恒星一起绕转。

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,质量小到一定值后,双星间距会变大,两颗星相互绕转的速度也就变慢。

6月22日拍摄的“中国天眼”馈源舱(维护保养期间拍摄)。新华社记者 欧东衢 摄

“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。”FAST运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏介绍,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。

左:红色箭头指示M71E的位置,旁边是球状星团M71。(星明天文台供图)

右:来自“中国天眼”观测数据的M71E的平均脉冲轮廓和偏振位置角。(中科院国家天文台供图)

“中国天眼”此次发现的名为PSR J1953+1844(M71E)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。

据国际在线报道,论文的共同第一作者潘之辰表示,由于在此阶段的脉冲星轨道周期非常短、两个星的距离非常近,对观测提出了极大的挑战。正是借助FAST的超高灵敏度和极强探测能力,这一演化路径得到证实。 潘之辰介绍说:“我们搜脉冲星的时候,其轨道运动对我们搜索影响特别大。FAST的优势在于灵敏度高,别的望远镜观测一小时甚至数小时,我们只要几分钟的时间就能达到一样的灵敏度。你可以想象,灵敏度一样的时候,对应地,时间就短,轨道运动的影响就小,使我们有机会能搜到这样的脉冲星。”

《自然》期刊审稿人评价:这个发现使得脉冲星双星系统的轨道周期最短纪录缩短约30%,预示着蜘蛛类脉冲星演化中存在新的未知过程。

每日经济新闻综合新华社、国际在线、中科院国家天文台

封面图片来源:新华社记者 欧东衢 

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