天眼新發現：455光年外發現罕見雙星-掩食脈沖星！

2025年5月22日，頂級學術期刊《科學》雜志發表一項研究：我國天文學家利用天眼FAST發現罕見毫秒級脈沖星和一顆氦核伴星。

這是目前首次發現具有如此狀態的雙星系統。

這期我們就來談談這項發現。

我們主要從兩個維度介紹：第一、什么是毫秒級脈沖星；第二、這次發現的毫秒脈沖星和它的伴星到底有什么特殊之處。

毫秒脈沖星

脈沖星呢，是一類具有強磁場快速旋轉的中子星。

中子星相信大家都有了解，它是大質量恒星爆發后所留的一個致密內核。

這個大質量恒星一般指的是大于8倍太陽質量的恒星，因為要超過錢德拉塞卡極限才能形成中子星。

爆發后殘留的內核很小很小，直徑大概也就20公里。

但大家可不要被它的大小蒙蔽了，覺得它并不重，它可是把大約2倍太陽的物質壓縮到了這么小的一個體積中。

所以可想它的密度得有多么的變態。

它是目前發現僅次于黑洞的致密天體。

那當這樣致密的天體具有強磁場時，它會有一個磁軸，磁軸會輻射電磁輻射，就像探照燈那樣。

具備這樣的條件之后會有一個奇特的地方：磁軸所指的方向并不一定和自轉軸對齊。

大家記住這個狀態哦。

在這樣的狀態下，當中子星自轉時，它的磁軸就會瘋狂的搖擺。

那么當磁軸所輻射的電磁輻射剛好掃到地球，我們探測到的情景就是一閃一閃，非常具有規律的脈沖信號，這就是脈沖星。

脈沖星的信號通常都是在射電波段，也就是我們所說的無線電波。

所以呢，探測脈沖星的望遠鏡，并不是我們平?？吹降目梢钥吹轿矬w影像的光學望遠鏡，探測它的基本都是接收無線電的射電望遠鏡。

因此，這里也有一段歷史，人類第一次探測到這樣的信號時，曾誤以為它是來自外星智慧生命所發。

因為信號極其規律又是出現在無線電波段，所以就想到了外星生命。

那是1967年11月28日探測到的第一顆脈沖星信號。

所以我們對這顆脈沖星也有一個昵稱LMG-1，意思就是小綠人的意思。

脈沖星的閃爍對應著它的自轉

大多數的脈沖星閃爍都是幾秒到十幾秒，甚至還有幾十秒的，比如目前發現周期最長的脈沖星PSR J0901-4046，它的周期為75.9秒。

幾秒到十幾秒的閃爍表明，它們自轉的周期就是這個樣子，也就是幾秒轉一圈、十幾秒轉一圈。

但在1982年的時候，天文學家發現了一個閃爍周期非常短的脈沖星。

其周期僅為1.6毫秒，這意味著它一秒可旋轉642次，這比普通脈沖星的自轉要快的多的多。

這類脈動周期非常短的脈沖星，就是我們所說的毫秒級脈沖星。

通常指的是周期小于30毫秒的脈沖星。

其對應的自轉1秒至少旋轉百次。

目前發現旋轉最快的是位于射手座，距離我們18000光年的一顆脈沖星。

它的自轉可達1秒716圈。

我國天眼這次研究的這顆毫秒脈沖星，其脈動周期為10.55毫秒，對應的自轉差不多就是一秒95圈。

這在毫秒級脈沖星的自轉中并不算太快，

那為什么這個并不出眾的脈沖星發現可以發表在頂級的學術期刊上呢。

因為這次研究的重點不在它的脈動周期上，重點是它的這個系統，它的伴星。

死亡雙星

毫秒級脈沖星有另外一個稱呼：再循環脈沖星。

什么意思呢？

意思就是，它是再次旋轉從而加速的一種脈沖星。

毫秒級脈沖星之所以有如此快的自轉，目前的理論推測是：它們是通過吸積伴星的物質獲取了角動量，從而加速了它們的自轉。

而在這一過程中，雙星會經歷一個被稱為共同包層的階段，就是脈沖星的輻射會剝離伴星外層的大氣，使得大氣逐漸將它們兩個一起包裹。

這一階段之前從未有探測到過，直到這次我國天文學家利用天眼的發現。

這顆脈沖星其實早在2020年的時候就被我們注意到了，發現它時，研究人員注意到它存在一個很規律的間隔期，這樣的情況看起來似乎有什么阻擋了信號一樣。

所以，我國的天文學家又對其進行了4年有余的觀測，最終發現了其伴星的存在。

它是一顆質量約1到1.6倍的氦星。

這是外層的氫大氣已被脈沖星吹散只留下一個氦個的特殊恒星。

這顆恒星距離脈沖星非常的近，大約只有112萬公里，差不多是水星到太陽的1/50。

兩個互相繞轉的周期也非常的短，3.6小時左右。

而隨著軌道能量的消耗，它們兩個會越來越近，在未來的1000年后，它們最終就會發生合并爆發，最后可能形成一顆更致密的天體-黑洞。

從而結束這傳奇的一生。

這一發現填補了我們對中子星加速理論觀測的空白，也讓我們對雙星演化的理解有了一個更新的認識。

是一次很難得的發現。