中国天眼发现首例原生演化脉冲星三体系统

10月9日，中国科学院国家天文台发布消息称，国家天文台韩金林研究员等科研人员利用“中国天眼”FAST的卓越探测能力，将FAST射电观测数据与国际光学及伽马射线望远镜的多波段天文数据相结合，成功确认FAST发现的脉冲星J0435+3233属于首例仍处于演化阶段的原生三体系统，同时也是第二例获得确认的脉冲星三体系统。该研究成果于10月9日发表在国际学术期刊《天体物理学杂志快报》上。

据了解，脉冲星J0435+3233最初是在2020年6月8日由国家天文台漂移扫描巡天团队利用FAST观测发现的，其自转周期只有3.2毫秒。新疆天文台团队借助FAST开展了为期五年的连续监测，共获得192次测量数据。结果显示，该脉冲星与一颗白矮星互相绕转，沿圆形轨道以8天为周期围绕共同质心运动。科研团队还发现，这颗脉冲星的自转周期每年增加1纳秒，比同类脉冲星高出两个数量级。

随后，国家天文台韩金林研究员联合国内五家科研单位的研究人员，迅速启动了第二阶段的探索工作。他们独立分析了FAST射电波段数据以及国外红外和光学波段的公开档案数据，不仅准确确定了脉冲星的光学伴星，还证实了该星属于三体系统。脉冲星的第二伴星是一颗仍在演化阶段的类太阳恒星，质量与太阳几乎相当。它以73.5年的周期、0.6的偏心率沿偏心轨道环绕脉冲星—白矮星双星系统运行。正是这颗恒星作为三体伴星，导致了此前FAST测量到的脉冲星自转周期异常增大。

由于该三体系统的第三天体是一颗正在演化的恒星，这个三星系统显得极为特殊。根据恒星演化理论推测，该三体系统起源于同一云团中形成的原生“三胞胎”。其中，质量最大的恒星在形成初期约为太阳质量的二十倍，如今已演化终结，成为现有的脉冲星；被称为“二弟”的恒星初始质量为数倍太阳质量，同样已演化终结，成为陪伴脉冲星的白矮星；质量最小的“三弟”仅有一倍太阳质量，且与另外两颗恒星距离较远，未受到它们早期超新星爆炸的影响，目前仍处于平稳演化的“鲜活”状态。经过漫长的演化，这颗恒星最终也将熄灭，届时三体系统将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。

在此之前，除脉冲星的行星系统外，人类唯一发现的脉冲星三星系统由国外研究团队发现，由一颗脉冲星和两颗白矮星组成。此次新发现的首例仍在演化阶段的原生三体系统，使天文学家能够通过射电、光学、伽马射线等多维度观测手段，深入探究该系统的物理特性与动力学耦合规律，研究这一原生三星系统的演化轨迹与动态演变全过程。

此次发现是中外多个科研团队接力探索、多波段观测数据融合研究的标志性成果。该原生演化三体系统具有清晰且显著的三体引力交互效应，是验证强等效原理等基础引力理论的优质天然观测平台，为人类深入剖析三星系统的复杂演化机制、探索极端环境下的天体物理规律，提供了极具科研价值的珍贵样本。

责任编辑：张珺

图片编辑：沈轲

澎湃新闻报料：021-962866

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