中国天眼发现现实版三体 首例仍在演化的三体系统被找到

国家天文台消息，由该台研究员韩金林牵头，联合国内多家科研机构组成的研究团队，将FAST射电观测数据与国际光学、伽马射线望远镜的多波段天文资料相结合，确认FAST所发现的脉冲星J0435+3233是首例仍处于演化阶段的原生三体系统，同时也是第二例得到确认的脉冲星三体系统。相关成果于北京时间10月9日在《天体物理学杂志快报》（ApJL）上发表。

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观测捕捉到的，其自转周期只有3.2毫秒。此后，新疆天文台后随观测团队借助FAST开展了为期五年的连续监测，共获得192次测量数据。通过对FAST数据的分析，他们发现该脉冲星与一颗白矮星彼此绕转，沿圆形轨道以8天为周期围绕共同质心运行。研究还显示，该脉冲星周期每年增加1纳秒，比同类脉冲星高出两个数量级，令国际科学界为之震动。这一阶段的研究成果已于2026年4月发表在《自然·天文》上。

新华社照片，2026年9月25日，“中国天眼”——500米口径球面射电望远镜（FAST）迎来落成十周年。 新华社记者 欧东衢 摄

随后，国家天文台韩金林研究员与国内五家科研单位的研究人员合作，迅速启动了第二阶段的探索工作。他们独立分析了中国天眼FAST的射电波段数据，并结合Gaia卫星、2MASS和PanSTARRS的红外与光学波段公开档案数据，以及费米卫星18年积累的160个有效伽马光子公开数据（平均每月仅探测到1个光子，信号极为稀缺），不仅精确确定了脉冲星的光学伴星，还证实了其属于三体系统。该脉冲星的第二伴星是一颗仍处于演化阶段的类太阳恒星，质量与太阳几乎相当，以73.5年为周期、偏心率0.6的轨道围绕脉冲星—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观测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，质量最大的恒星形成初期约为太阳质量的20倍，如今已演化终结，成为现存的脉冲星；被称为“二弟”的恒星初始质量为数倍太阳质量，也已演化终结，变为陪伴脉冲星的白矮星；而质量最小的“三弟”仅为太阳质量的一倍，且与另外两颗恒星距离较远，未曾受到二者早期超新星爆炸的影响，目前仍处于平稳演化的“鲜活”状态。经过漫长演化，这颗恒星最终也将熄灭，届时三体系统将变成由一颗脉冲星和两颗白矮星组成的长期稳定系统。在此之前，除脉冲星的行星系统外，人类发现的唯一一例脉冲星三星系统是美国团队通过GBT巡天发现的，由一颗脉冲星和两颗白矮星构成，三颗恒星均已演化终结。对于此次发现的首例仍在演化阶段的原生三体系统，天文学家可以借助射电、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和动态过程。

与此同时，来自德国、荷兰、法国、英国的科学家组成欧洲团队，也独立分析了类似档案数据，并得出相同结论。由于中国团队充分考虑了三星系统内部的引力交互作用以及多种相对论效应，他们确定的三体绕转几何构型和三星轨道参数精度比欧洲团队高出一个数量级；此外，他们还结合FAST射电数据与费米卫星数据，精确测定了三体成员天体的质量。

此次重大发现，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。从FAST率先捕获J0435+3233这颗特殊脉冲星，到国内团队历经五年持续监测、精准锁定双星系统特征，再到中欧团队独立依托射电、光学、伽马射线三大波段的顶级观测数据交叉验证，最终确认该脉冲星属于仍在演化阶段的原生三体系统，充分体现了开放共享、协同攻坚的探索精神。

该原生演化三体系统具有清晰而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样本。