浩瀚宇宙中，大多數(shù)恒星都是成對出現(xiàn)、以雙星系統(tǒng)的形式共同演化的，但天文學(xué)家對雙星系統(tǒng)了解并不多。中國科學(xué)院國家天文臺韓金林研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊，利用“中國天眼”FAST發(fā)現(xiàn)了一個罕見的毫秒脈沖星——它與伴星以3.6小時的周期相互繞轉(zhuǎn)，且有1/6的時間被伴星遮擋（即掩食，猶如日食或月食）。這一成果日前在線發(fā)表于《科學(xué)》雜志，將對恒星演化理論、致密星吸積物理和雙星并合引力波源研究具有重要意義。

恒星演化理論認(rèn)為，質(zhì)量越大的恒星演化速度越快。在雙星系統(tǒng)中，較大質(zhì)量的恒星一般會率先演化，最后塌縮成密度極高的致密星，比如中子星或黑洞。在這個階段，較小質(zhì)量的伴星會繼續(xù)演化。“但這顆伴星的物質(zhì)會被致密星吸積，因此質(zhì)量流失、體積膨脹，甚至膨脹到把致密星攬入懷中，一起在公共的氫元素包層中演化約1000年。”韓金林解釋，千年之后，雙星最終留下快速自轉(zhuǎn)的致密星與高溫氦星，在非常緊密的軌道上相互繞轉(zhuǎn)1000萬年。然后，氦星大概會塌縮成白矮星，變成兩個相互繞轉(zhuǎn)的致密星。這兩個致密星最后會合并，變成引力波源，發(fā)出引力波?！皩τ?38億年的宇宙而言，1000萬年稍縱即逝。因此，這類雙星系統(tǒng)變得極為罕見且難以觀測——模擬分析顯示，銀河系中，這樣的系統(tǒng)僅有幾十個?！表n金林說。

FAST的靈敏度極高，對觀察處于極短周期軌道上的脈沖星非常敏銳。韓金林帶領(lǐng)團(tuán)隊利用FAST在2020年5月“捕捉”到這一系統(tǒng)，隨后進(jìn)行了大量的測量。測量數(shù)據(jù)表明，這一雙星系統(tǒng)中的伴星，不是普通恒星，也不是演化后的致密伴星，而是與致密星一起經(jīng)歷過公共包層演化的氦星。

天文學(xué)家認(rèn)為，這對罕見天體的發(fā)現(xiàn)將為天文學(xué)研究帶來多方面的突破。首先，有助于完善和深化對雙星演化具體過程的理解，比如兩顆星如何靠近導(dǎo)致軌道收縮、如何進(jìn)行物質(zhì)交流等；其次，該中子星在公共包層里應(yīng)該在很短時間里吸積大量物質(zhì)，使脈沖星自轉(zhuǎn)加快——這個新發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)可能成為中微子散熱機(jī)制理論的一個重要例證；再次，這對稀有的雙星可以演化成為引力波源，為致密雙星并合和引力波的產(chǎn)生機(jī)制提供新的限制。

來源：光明日報