据 meiguo.com 于 2025 年 5 月 22 日收到的消息 ‣ 北京时间5月23日，国际学术期刊《科学》在线发表了中国科学家的一项最新研究成果。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，类似日食或月食的现象。

“中国天眼”发现罕见掩食脉冲星。（中国科学院国家天文台供图）

天文学家对单个恒星如何演化已有较为清晰的认识，但大多数恒星以双星系统的形式共同演化，因此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，较大质量的恒星通常率先演化，最终塌缩成致密星，如中子星或黑洞。此时，较小质量的伴星继续演化，其物质可能被致密星吸积，伴星体积膨胀，甚至将致密星包裹在公共的氢元素包层中演化约1千年。

在此过程中，致密星吸积伴星物质，自转速度加快，同时与伴星相互绕转，将公共包层吹散，留下伴星的核心。这时的伴星主要靠氦元素发光，温度可达几万度。

千年之后，经历这一过程的双星最终形成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，这类双星系统在宇宙中的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。

根据该团队的模拟分析，银河系千亿颗恒星中，这种系统仅有几十个。因此，它们极为罕见，且难以观测，使得双星公共包层演化的理论长期缺乏直接观测证据支持。

“中国天眼”FAST灵敏度极高，是发现脉冲星的利器，尤其对极短周期轨道的脉冲星更为敏锐。2020年5月，韩金林团队利用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，通过多次后随观测，证实它处于一个半径仅50万公里的致密轨道，轨道周期仅为3.6小时。它与伴星相互绕转时，有大约六分之一时间被伴星遮挡。据推测，这个伴星质量至少为1个太阳，但狭小的轨道无法容纳像太阳这样的恒星，因此推测伴星应是经历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对天文学研究具有重要意义。首先，它为双星公共包层演化阶段提供了直接观测证据，有助于完善对双星演化过程的理解，例如轨道收缩、物质交流、中子星自转加速、公共包层被吹散等机制。其次，中子星可能在公共包层中吸积大量物质，使自转加快。如何吸积？如何散热？新发现的致密双星可能成为中微子散热机制理论的重要例证。此外，这种稀有双星可演化为引力波源，为致密双星并合和引力波产生机制提供新的限制。

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，“这是一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引导出许多有趣的研究课题，使我们对双星演化中的公共包层阶段有更深入的认识。”

综合自人民日报及其他媒体的报道