中國天眼發現“三體”

中國天眼發現“三體”



“中國天眼”全景（新華社）

研究成果藝術想像圖（中國科學院）

中國天眼發現“三體”

據新華社報道，九日從中國科學院國家天文台獲悉，我國科研人員結合中國天眼(FAST)射電觀測數據與國際上光學和伽馬射線望遠鏡的多波段天文數據，揭示中國天眼發現的脈衝星J0435+3233屬於首例尚在演化階段的原生三體，這也是第二例被確認的脈衝星三體系統。

自然界最精準時鐘

脈衝星是大質量恆星爆炸後留下的殘骸，能像燈塔一樣規律地發出脈衝，是自然界最精準的時鐘之一。

據介紹，脈衝星J0435+3233最早於二○二○年六月八日由國家天文台漂移掃描巡天團隊通過中國天眼觀測發現，其自轉周期僅三點二毫秒。新疆天文台後隨觀測團隊利用中國天眼接續開展了長達五年的持續監測，成功獲取一百九十二次測量結果。他們分析中國天眼數據發現這顆脈衝星與一顆白矮星相互繞轉，以八天為周期沿圓形軌道環繞共同質心運行。

他們還發現，這個脈衝星周期每年增加一納秒，比同類型的脈衝星高出兩個量級。

國家天文台韓金林研究員帶領國內多家單位的研究人員，接手了第二階段的探索。他們獨立分析中國天眼的射電波段、相關衛星和探測器紅外和光學波段的開放檔案數據，結合費米衛星十八年累積的一百六十個有效伽馬光子開放數據，不僅精準鎖定了脈衝星的光學伴星，證實了其屬於三體系統。脈衝星的第二伴星是一顆尚在演化階段的類太陽恆星，與太陽的質量幾乎相同。它以七十三點五年為周期、偏心率○點六的偏心軌道環繞脈衝星——白矮星雙星系統運動。正是這顆恆星作為三體伴星，引發了早先中國天眼測量到的脈衝星自轉周期的異常增大。

“三弟”仍平穩演化

專家介紹，由於該三體系統的第三天體為正在演化的恆星，所以這個三星系統極其獨特。依據恆星演化理論推斷，該三體系統源於同一個雲團中形成的原生“三胞胎”。其中，質量最大的恆星當初剛剛形成時，其質量大約為太陽質量的二十倍，目前已演化終結，形成了現有的脈衝星；被稱作“二弟”的恆星剛形成時的初始質量為數倍太陽質量，也已演化終結，成為陪伴脈衝星的白矮星；質量最小的“三弟”僅為一倍太陽質量，且與另外兩顆恆星間距較遠，未曾受到二者早期超新星爆炸的波及，目前仍處於平穩演化的“鮮活”狀態。將來經過漫長的演化，這顆恆星也終將熄滅，三體系統將變成由一顆脈衝星和兩顆白矮星組成的長期穩定三體系統。

本次發現是中外多個科研團隊接力探索、多波段觀測數據融合研究的結晶。相關研究成果於北京時間十月九日發表於《天體物理學雜誌快報》。中國天眼建成以來已發現超千顆脈衝星，囊括多類珍稀特殊天體系統。

本報綜合報道