点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:我国科学家借助“天眼”发现罕见掩食脉冲星
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

我国科学家借助“天眼”发现罕见掩食脉冲星

来源:光明网2025-05-23 08:01

  5月23日,国际学术期刊《科学》在线发表中国科学家一项最新研究成果。中国科学院国家天文台韩金林研究员带领团队利用中国天眼FAST发现了一个罕见的毫秒脉冲星,与伴星以3.6小时的周期相互绕转,且有六分之一的时间被伴星遮挡(即掩食,犹如日食或月食)。这一发现对恒星演化理论、致密星吸积物理和双星并合引力波源研究具有重要意义。

我国科学家借助“天眼”发现罕见掩食脉冲星

  天文学家对于单个恒星如何演化已有相对清晰的认识。但在浩瀚的银河系中,大多数恒星都是成对出现,以双星系统的形式共同演化,过去几十年里,双星系统如何交互和演化一直是天文学领域的前沿难题。

  恒星演化理论认为,质量越大的恒星演化速度越快。在双星系统中,较大质量的恒星一般会率先演化,最后塌缩成密度极高的致密星,比如中子星或黑洞。在这个阶段,较小质量的伴星应该会继续演化。但这颗伴星在演化时,物质会被致密星吸积,伴星会因为质量流失而体积膨胀,甚至膨胀到把致密星揽入怀中,一起在公共的氢元素包层中演化约1千年。

  在这个过程中,具有强引力的致密星一方面贪婪吸积伴星的物质,使其自转加快。另外一方面,致密星与伴星相互绕转的过程中,把公共的氢包层全部吹散,留下伴星中心燃烧的内核。这时的伴星主要靠燃烧的氦元素发光,温度有几万度。

  千年之后,经历这一过程的双星最终留下快速自转的致密星与高温氦星,在非常紧密的轨道上相互绕转。然而,这类特殊的双星系统在宇宙中存活时间仅约一千万年,对于138亿年的宇宙而言,如同夜空中稍纵即逝的流星。

  根据该团队所做的模拟分析,银河系千亿颗恒星中,这样的系统在银河系中仅有几十个。因此,它们极为罕见,且难以观测。

  中国天眼FAST的灵敏度极高,是发现脉冲星的利器,对观察处于极短周期轨道上的脉冲星更为敏锐。2020年5月,韩金林研究员团队利用FAST对银河系进行脉冲星深度搜索时,发现了一颗自转周期为10.55毫秒的毫秒脉冲星PSR J1928 + 1815。2020年11月,利用FAST进行了几次后随观测后,证实它处于一个半径仅50万公里的致密轨道,相互绕转的轨道周期仅为3.6小时。它与伴星相互绕转时,有大约六分之一的时间被伴星遮挡。据推测,这个伴星的质量至少有1个太阳那么重,远超出一般掩食脉冲星的伴星,但狭小的轨道根本容不下一个像太阳这样的恒星。根据多方面的限制推断,这个伴星不是普通恒星,也不是演化后的致密伴星,而应该是经历过公共包层演化的氦星。脉冲星信号掩食是氦星甩出的星风物质遮挡引起的。

  这一罕见天体的发现可以为天文学研究带来多方面的突破。首先,对于探索多年的恒星演化理论而言,这个双星系统就是双星公共包层演化阶段之后、处于致密轨道的特殊双星。这项发现有助于完善和深化我们对双星演化具体过程的理解,比如两颗星如何靠近导致轨道收缩、两颗星之间如何进行物质交流、中子星的自转如何加速到几个毫秒,公共氢元素包层如何被致密星吹散等等。

  其次,这个中子星在公共包层里应该在很短时间里吸积了大量物质,使脉冲星自转加快。如何吸积?如何散热?新发现的这个致密双星可能是吸积过程中的中微子散热机制理论的一个重要例证。另一方面,新发现的稀有双星可以演化成为引力波源,为致密双星并合和引力波的产生机制提供了新的限制。

  该论文审稿人之一,美国国家射电天文台的脉冲星双星研究专家Scott Ransom表示,“这是个独特的致密双星系统,具有极高的科学价值,有望在多个不同领域——如恒星群体演化、引力波源预测、双星和恒星演化过程、深度光学/红外的氦星观测等方面牵引出很多有趣的研究课题,使得我们对双星演化中公共包层阶段这一目前仍知之甚少的领域有更深入的认识”。(光明网记者宋雅娟)

 

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 全网追的“扁担女孩”,找到了!

  • 新能源汽车的中国-中亚跨国路

独家策划

推荐阅读
2025年3月,国家重大科技基础设施——子午工程二期正式通过验收,建成了国际上综合实力最强的空间天气地基区域监测网络。
2025-06-13 09:45
前不久,一场人形机器人格斗擂台赛引发了全球关注。
2025-06-13 09:44
系外行星大气研究对理解行星形成、演化和宜居性具有重要意义。
2025-06-13 09:38
地磁暴,是由太阳表面活动引起的地球磁场全球性剧烈扰动现象。据中国气象局国家空间天气监测预警中心消息,受5月31日太阳爆发活动影响,北京时间6月1日14时至2日14时,先后出现了6小时特大地磁暴。
2025-06-13 09:37
中外科学家团队在广东省肇庆市怀集县取得四足类足迹的重要发现,首次记录了华南白垩纪地层的哺乳形类及恐龙足迹组合。
2025-06-13 09:35
“如果你是一名文科生,将有机会学习数学和计算机,将来可能成为人工智能方面的研究生”,这是不久前,复旦大学教育教学改革发布会上传出的消息。
2025-06-12 18:17
一种新的神经细胞网络是造成这一现象的原因。
2025-06-12 09:52
这一机器人仿生手灵感源于人类手部的生物智慧。
2025-06-12 09:46
冬虫夏草学名叫“中华线虫草”,其实是一种寄生蝙蝠蛾幼虫的真菌。线虫草在白垩纪就已经寄生蚂蚁的基干类群,学会了“操控蚂蚁”,而这类寄生蚂蚁的线虫草,正是如今最繁盛的一支。
2025-06-12 09:43
来自NASA的3位科学家分析了2020—2024年间坠落地球的523颗“星链”卫星在不同太阳活动水平的轨道变化。美国《商业内幕》网站报道称,很多科学家担心“星链”卫星可能会以人们尚不了解的方式破坏大气层。
2025-06-12 09:40
天气越来越热,我们中医院急诊西北角的药膳坊门前,同样“火热”。现在,“中医药+餐饮”在很多地方越来越火,药膳面包等产品吸引了很多消费者,也带动了更多人了解中医药知识和养生理念。
2025-06-12 09:37
中毒、缺氧、病原体侵袭……这些突如其来的“变故”会诱发生命应激反应。
2025-06-11 09:27
传统人工智能研究聚焦于物体识别准确率,却鲜少探讨模型是否真正“理解”物体含义。
2025-06-11 09:26
为满足小农户的粮食干燥需求,该所联合国内多家单位研制出智能化可移动牵引式烘干机。
2025-06-11 09:25
近日,国家发展改革委、国家能源局发布《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》,提出以满足企业绿色用能需求、提升新能源就近就地消纳水平为目标,建设绿电直连项目。
2025-06-11 09:23
 地处浙皖赣三省交界处的钱江源—百山祖国家公园候选区,由衢州市开化县的钱江源园区与丽水市的百山祖园区组成,总面积约747平方公里。
2025-06-11 09:23
为发挥警示作用,切实推动问题整改,第三轮第四批中央生态环境保护督察9日对第一批典型案例进行集中公开通报。
2025-06-10 10:04
6月8日,国产人形机器人携手机器狗攀上湖北燕矶长江大桥,挑战在全球最长猫道上行走。
2025-06-10 10:03
夏日,生机勃勃,在北京市温榆河公园“生态心”区域,这里没有人工干预和打理,一切都在“野蛮”生长。
2025-06-10 10:02
日前,位于重庆巫山的五里坡管理中心在科研监测中发现了2个新属共8个新物种,这是继2022年发现4个新物种后该中心在五里坡国家级自然保护区再次发现新物种。
2025-06-10 09:59
加载更多