科研人員發(fā)現(xiàn) 一脈沖星處于罕見雙中子星系統(tǒng)

2024-08-15 12:13:26 來源：科技日?qǐng)?bào)

記者8月12日從中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱“新疆天文臺(tái)”)獲悉，科研人員在使用中國(guó)天眼(FAST)進(jìn)行為期2.4年共計(jì)32次的測(cè)時(shí)觀測(cè)后發(fā)現(xiàn)，脈沖星PSRJ1846-0513處于罕見的雙中子星系統(tǒng)中。這一發(fā)現(xiàn)在進(jìn)一步揭示脈沖星形成過程、驗(yàn)證愛因斯坦廣義相對(duì)論的正確性等方面具有極高價(jià)值。研究論文日前發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》。

脈沖星是一種快速旋轉(zhuǎn)的中子星，由恒星演化和超新星爆發(fā)產(chǎn)生，可用于引力波探測(cè)、黑洞等相關(guān)研究。

據(jù)了解，目前全世界已發(fā)現(xiàn)約4000顆脈沖星，其中10%屬于雙星系統(tǒng)，伴星類型有中子星、白矮星、恒星和行星等。伴星是中子星的雙中子星系統(tǒng)非常罕見，所占比例不到脈沖星星族的1%。這樣的系統(tǒng)其前身星是兩顆質(zhì)量在8倍太陽(yáng)質(zhì)量到30倍太陽(yáng)質(zhì)量之間的大質(zhì)量恒星，經(jīng)歷兩次超新星爆發(fā)，才形成雙中子星系統(tǒng)。

新疆天文臺(tái)與新疆大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生趙德在其導(dǎo)師——新疆天文臺(tái)研究員王娜、袁建平的指導(dǎo)下，對(duì)漂移掃描多科學(xué)目標(biāo)同時(shí)巡天(CRAFTS)項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)的脈沖星PSRJ1846-0513進(jìn)行了測(cè)時(shí)研究。趙德通過分析測(cè)時(shí)數(shù)據(jù)，測(cè)得該星所在系統(tǒng)的近星點(diǎn)進(jìn)動(dòng)速率，并估算出系統(tǒng)的總質(zhì)量。運(yùn)用質(zhì)量函數(shù)，給出脈沖星及其伴星質(zhì)量范圍，從而判斷出它是一個(gè)雙中子星系統(tǒng)。

處于雙星系統(tǒng)的這顆脈沖星，運(yùn)行軌道為橢圓軌道，軌道半長(zhǎng)軸投影為4.756光秒，軌道周期為0.61天，偏心率為0.208。該脈沖星的伴星質(zhì)量大于或等于太陽(yáng)質(zhì)量的1.28倍，是一顆中子星，系統(tǒng)總質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的2.63倍。科研人員探測(cè)到該雙中子星系統(tǒng)因相對(duì)論效應(yīng)所產(chǎn)生的近星點(diǎn)進(jìn)動(dòng)速率是水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)速率的57倍。

未來，科研人員將繼續(xù)觀測(cè)，進(jìn)一步提高近星點(diǎn)進(jìn)動(dòng)速率測(cè)量精度，結(jié)合可能探測(cè)到的其他相對(duì)論效應(yīng)，減小脈沖星及其伴星的質(zhì)量測(cè)量誤差。模擬數(shù)據(jù)顯示，在接下來4年的測(cè)時(shí)觀測(cè)中將有可能在這顆脈沖星上探測(cè)到引力紅移和時(shí)間變慢的共同效應(yīng)。( 梁樂)

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