「中國天眼」發現迄今軌道周期最短脈衝星雙星系統
（中科院國家天文台供圖）
科學家利用「中國天眼」FAST發現了一個軌道周期僅為53分鐘的脈衝星雙星系統，是目前發現的軌道周期最短的脈衝星雙星系統，從觀測上證實了蜘蛛類脈衝星從「紅背」向「黑寡婦」系統演化的理論。
該研究由中國科學院國家天文台科研團隊與國內外合作者完成，相關成果6月21日在國際學術期刊《自然》在線發表。
「中國天眼」全景（維護保養期間拍攝）。新華社記者 歐東衢 攝
脈衝星是大質量恆星死亡後的「遺骸」。對脈衝星的觀測研究，有助於揭示更多宇宙奧秘。天文觀測發現，一些脈衝星處於雙星系統中，和其他恆星一起繞轉。
按照已有天體物理學模型，如果兩顆星距離很近，脈衝星會「吞食」身旁恆星的物質，兩顆星距離越靠越近，相互繞轉速度也越來越快；隨著恆星被大量「吞食」後質量變小，質量小到一定值後，雙星間距會變大，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
「這類似於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衝星，統稱為蜘蛛類脈衝星。」FAST運行和發展中心常務副主任、總工程師姜鵬介紹，此前天文學界分別探測到處於「紅背」與「黑寡婦」狀態的脈衝星雙星系統，但從未發現這二者演化的中間狀態，因此蜘蛛類脈衝星從「紅背」向「黑寡婦」系統的演化理論尚未完全證實。
「處於演化中間狀態的脈衝星軌道周期非常短，兩顆星距離非常近，對觀測提出了極大挑戰。」國家天文台研究員韓金林說，得益於「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。
左：紅色箭頭指示M71E的位置，旁邊是球狀星團M71。（星明天文台供圖）
右：來自「中國天眼」觀測數據的M71E的平均脈衝輪廓和偏振位置角。（中科院國家天文台供圖）
「中國天眼」此次發現的名為PSR J1953+1844（M71E）的脈衝星雙星系統，是迄今繞轉速度最快的蜘蛛類脈衝星系統，經長期觀測被確定為處於「紅背」到「黑寡婦」系統演化的中間狀態，填補了蜘蛛類脈衝星演化理論的缺失環節。
《自然》期刊審稿人評價：這個發現使得脈衝星雙星系統的軌道周期最短紀錄縮短約30%，預示著蜘蛛類脈衝星演化中存在新的未知過程。
來源：新華社
編輯：莫愁