中国天眼发现真实三体系统 首次观测到仍在演化的原生三星系统

中国天眼FAST捕捉到一个脉冲星系统，中欧天文学家联合确认该系统包含三颗天体，属于毫无疑问的脉冲星三体系统，并且它还在演化之中。这是人类第一次观测到尚处于演化阶段的原生三体系统，也是迄今第二个得到确认的脉冲星三体系统。相关成果已刊登在《天体物理学杂志快报》上。

脉冲星是大质量恒星爆炸后遗留下的残骸，能够像灯塔般有规律地发射脉冲，被视作自然界最精确的时钟之一。此次发现的脉冲星被编号为J0435+3233，它的自转速度极快，周期只有3.2毫秒，相当于每秒旋转约312圈。它和一颗白矮星彼此绕转，轨道周期约为8天，轨道形状接近正圆。

这颗脉冲星的自转周期每年增加1纳秒，变化幅度比同类脉冲星高出两个数量级。这种变化就好比一块本该极其精准的钟表突然越走越慢，而且慢得相当离谱。为找出其中原因，研究人员结合了FAST的射电观测数据以及国外多台望远镜提供的光学、红外和伽马射线数据，最终确认了这颗脉冲星的光学伴星，从而证实该系统中不只有两颗天体，而是三颗。

第三颗星是一颗质量与太阳几乎相当的恒星，目前仍在正常演化。它以73.5年为周期，沿着一个偏心率较大的椭圆轨道，围绕脉冲星和白矮星构成的双星系统运行。正是这颗星的引力拉扯，造成了脉冲星自转周期异常增大。

科学家猜测，这三颗星可能诞生于同一片云团，属于原生“三胞胎”。其中，最初质量约为太阳20倍的那颗星爆炸死亡后，留下了现在的脉冲星；初始质量为数倍太阳质量的第二颗星也已死亡，变成了白矮星；第三颗星质量仅约1倍太阳质量，距离两位“兄长”较远，没有受到早期超新星爆炸的影响，至今仍在平稳演化。将来，它也会走向消亡，届时这个系统将变成一颗脉冲星加两颗白矮星。

在此之前，人类唯一发现的脉冲星三星系统由一颗脉冲星和两颗白矮星构成，三颗星都已到达演化终点。而这次发现的三体系统中，第三颗星仍在演化，因此尤为珍贵。与此同时，欧洲团队也独立分析了类似数据，得出了相同结论。中国团队由于充分考虑了三星之间的引力作用和相对论效应，所确定的三体轨道参数精度更高，并结合FAST与费米卫星的数据，精确测定了三颗天体的质量。

这个脉冲星三体系统展现出清晰而显著的三体引力交互效应，是检验强等效原理等基础引力理论的天然观测平台，也为研究三星系统演化提供了宝贵样本。