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中国天眼发现罕见脉冲星三体系统 揭示恒星演化新线索

时间:2026-10-10 12:53:30
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中国天眼发现罕见脉冲星三体系统

中国科学院国家天文台10月9日发布消息,我国科研人员结合中国天眼FAST射电望远镜的观测数据,以及国际多台光学、红外和伽马射线望远镜的公开数据,确认脉冲星J0435+3233属于首例尚处于演化阶段的原生脉冲星三体系统。这也是目前确认的第二例脉冲星三体系统。

相关研究成果于北京时间2026年10月9日发表于《天体物理学杂志快报》。此次发现融合了中外多个科研团队的观测与分析成果,为研究多星系统的形成机制和恒星演化过程提供了新的观测依据。

五年持续观测,捕捉脉冲星异常变化

脉冲星J0435+3233于2020年6月8日由国家天文台漂移扫描巡天团队利用中国天眼发现,其自转周期仅为3.2毫秒。此后,新疆天文台后随观测团队对其开展了长达五年的持续监测,累计获得192次测量结果。

通过分析这些射电观测数据,科研人员发现,这颗脉冲星与一颗白矮星构成双星系统,两者以约8天为周期,沿近圆形轨道围绕共同质心运行。

研究人员还注意到,脉冲星的自转周期每年增加约1纳秒,这一变化幅度比同类型脉冲星高出两个数量级。异常变化成为进一步研究该系统结构的重要线索,也推动科研团队寻找可能影响其运动状态的其他天体。

多波段数据揭开第三颗恒星的身份

在后续研究中,国家天文台韩金林研究员带领国内多家科研单位,对中国天眼射电观测数据及相关卫星、探测器的红外和光学公开档案进行独立分析,并结合费米卫星18年积累的160个有效伽马光子数据,最终锁定了脉冲星的第二颗伴星。

研究显示,这颗伴星是一颗质量与太阳几乎相同、仍处于演化阶段的类太阳恒星。它以约73.5年为周期,沿偏心率为0.6的椭圆轨道,围绕脉冲星与白矮星组成的双星系统运行。

第三颗恒星的引力作用,可以解释此前观测到的脉冲星自转周期异常增大现象。这一发现表明,要准确理解复杂天体系统的运动特征,仅依靠单一波段或短期观测可能并不充分,多波段数据融合与长期监测具有重要意义。

“原生三胞胎”揭示恒星演化历程

这一三体系统的特殊之处,在于第三颗恒星仍然处于演化阶段,而另外两颗恒星已经走过了各自演化历程中的重要阶段。

依据恒星演化理论,研究人员推断,这三颗恒星可能起源于同一片气体云,并在早期形成一个原生“三胞胎”系统。其中,初始质量约为太阳20倍的恒星质量最大,最终演化为超新星爆发后的脉冲星;初始质量为数倍太阳质量的另一颗恒星随后演化为白矮星;质量约为一个太阳的第三颗恒星距离另外两颗较远,未受到早期超新星爆发的显著影响,目前仍在相对平稳地演化。

按照这一演化推断,经过漫长时间,第三颗恒星最终也将走向演化终点,整个系统有望转变为由一颗脉冲星和两颗白矮星组成的长期稳定三体系统。

中国天眼持续拓展深空探索边界

脉冲星具有自转稳定、辐射信号规律等特点,是研究致密天体、引力作用和恒星演化的重要对象。脉冲星三体系统更为罕见,能够为科学家研究多体引力相互作用及恒星形成历史提供独特样本。

中国天眼建成以来,已发现超过1000颗脉冲星,并持续发现多类珍稀特殊天体系统。此次研究从长期射电监测出发,结合国际多波段观测数据,进一步展现了大型科学设施与跨团队协作在基础研究中的价值。

随着观测技术不断进步和数据分析能力持续提升,中国天眼有望为探索宇宙中的极端天体、揭示恒星演化规律提供更多重要线索。

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