天眼发现罕见三星系统 三体结构为何没长大

由中国科学院国家天文台韩金林研究员领导的研究团队，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，首次揭示FAST所发现的脉冲星J0435+3233属于一颗仍处于演化阶段的原生三体系统。这也是人类确认的第二例脉冲星三体系统。该研究成果于2026年10月9日在《天体物理学杂志快报》上发表。

脉冲星J0435+3233最初是在2020年6月8日由FAST观测发现的，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对其开展了为期五年的连续监测，共获得192次测量数据。通过分析这些数据，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。同时，该脉冲星的自转周期每年增加1纳秒，这一数值比同类脉冲星高出两个数量级，因而引起了科学界的极大关注。这一阶段性成果已于2026年4月发表在《自然·天文》上。

韩金林研究员与国内五家科研单位的研究人员合作，进一步分析了中国天眼FAST的射电波段数据、Gaia卫星以及2MASS和PanSTARRS的红外与光学波段开放档案数据，并结合费米卫星18年积累的160个有效伽马光子开放数据，不仅精确确定了脉冲星的光学伴星，还证实了它属于一个三体系统。该脉冲星的第二伴星是一颗仍在演化中的类太阳恒星，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FAST所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个天体是一颗正在演化的恒星，这个三星系统显得格外独特。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，成为现存的脉冲星；被称为“二弟”的恒星初始质量为数倍太阳质量，同样已演化结束，成为陪伴脉冲星的白矮星；而质量最小的“三弟”仅相当于一倍太阳质量，目前仍处于稳定演化阶段。在未来漫长的演化过程中，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，人类发现的唯一一例脉冲星三星系统是由美国团队利用GBT巡天发现的，由一颗脉冲星和两颗白矮星组成，三颗恒星均已演化至终极阶段。而此次新发现的首例仍处于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，进而研究这一原生三星系统的演化轨迹及其动态演变的全过程。

由德国、荷兰、法国、英国四国科学家组成的欧洲团队也独立分析了类似的档案数据，并得出了相同结论。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，所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；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。

中国科学院国家天文台表示，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，再到中欧团队各自依托射电、光学、伽马射线三大波段的顶级观测数据交叉验证，最终确认该脉冲星处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珍贵样本。