中新社北京9月16日電 (記者 孫自法)據中國科學院國家天文台16日消息,依託“中國天眼”(500米口徑球面射電望遠鏡,FAST)超高探測靈敏度,國家天文台韓金林研究員領銜的FAST銀道面脈衝星巡天團隊,最新研究發現一顆處於緊致軌道的雙中子星系統PSRJ1856-0039,這也是軌道周期極短、目前已知總質量最輕的雙中子星系統。
這項重要天文發現的多項觀測結果,精準驗證了廣義相對論,為探索極端天體物理、引力本質與宇宙元素起源提供了關鍵的新目標,其相關研究論文近日在國際專業學術期刊《物理評論快報》發表。
韓金林介紹說,雙中子星系統由兩顆中子星相互繞轉構成,是宇宙中極為罕見的特殊天體系統,目前僅發現30例。這類天體系統是研究極端高密度物態、檢驗廣義相對論、解析超新星爆發機制的天然理想實驗室。其中,短周期雙中子星相對論效應更強、併合時間更短,科研價值尤為突出。
作為一個突破性的發現,本次研究的PSRJ1856-0039雙中子星系統軌道周期僅2.36小時,在已知雙中子星系統中位列第二短,是目前已知相對論效應表現最顯著的雙中子星系統之一。
該雙中子星系統還刷新了已知雙中子星質量下限,整體總質量僅為2.488倍太陽質量,為迄今發現的總質量最輕的雙中子星組合。其中,可見脈衝星質量約1.30倍太陽質量,伴星中子星的質量約1.19倍太陽質量。該伴星躋身全球已知最輕中子星行列,逼近中子星理論質量下限,為精準解析超新星爆發物理機制提供了強有力的限制。
韓金林指出,得益於極致緻密軌道,該雙中子星系統擁有極端的強引力環境,研究團隊成功觀測到多項清晰的相對論效應。數據測算顯示,本次測得的軌道周期衰減數值與廣義相對論預測值之比,證實了廣義相對論的正確性。
據團隊模型推演,該雙中子星系統將在約8200萬年後發生併合,最終大概率形成一顆更大質量的中子星。這一特殊演化路徑,對破解中子星內部物態方程難題和探究宇宙中金、鉑等重元素的起源奧秘有重要作用。
韓金林表示,最新發現的雙中子星系統還具備後續科學突破能力,依託“中國天眼”持續高精度觀測,有望精確測量中子星的轉動慣量。








