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觀測難度高!中國天眼捕獲極罕見脈衝星 雙星共存僅1約千萬年

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觀測難度高!中國天眼捕獲極罕見脈衝星 雙星共存僅1約千萬年
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觀測難度高!中國天眼捕獲極罕見脈衝星 雙星共存僅1約千萬年

2025年06月01日 10:20 最後更新:10:49

內地科學家近日透過天眼發現了一顆極為罕見的「掩食毫秒脈衝星」,這顆脈衝星與其伴星以3.6小時的周期互相繞行,且在每個周期中約有六分之一的時間會被伴星遮擋。

雙星如何互動和演化一直是天文學領域的前沿難題

據內媒報導,銀河系中大多數恆星都以雙星系統的形式成對出現,共同演化。天文學家對於單個恆星的演化已有相對清晰的認識,但雙星如何互動和演化一直是天文學領域的前沿難題。

央視新聞截圖

央視新聞截圖

中國天眼捕獲極罕見脈衝星

這次的研究由中科院國家天文台的研究員韓金林領導,透過天眼(FAST)高靈敏度設備,在對銀河系脈衝星進行深度搜索時,檢測到了一顆自轉周期僅10.55毫秒的毫秒脈衝星。經過多次觀測驗證,確認其與一顆伴星處於極致密的軌道內,軌道半徑僅約50萬公里,公轉週期為3.6小時。

推斷該恆星應為高溫氦星

研究團隊發現,脈衝星訊號在每個週期中都會短暫消失約六分之一的時間,推測是因為伴星拋出的星風物質形成遮蔽所致。伴星的質量預估至少與太陽相當,但由於軌道極其狹窄,幾乎不可能容納一般的恆星。經過多方理論推導,研究人員推斷該恆星應為經歷「公共包層」演化階段後,失去外層氣體的恆星內核——一顆高溫氦星(hot helium star)。

圖片來源:中國科學院國家天文臺

圖片來源:中國科學院國家天文臺

「掩食脈衝星雙星系統」在宇宙中相當罕見

這類「掩食脈衝星雙星系統」在宇宙中相當罕見,存活時間僅約千萬年。根據團隊的模擬分析,在銀河系中數千億顆恆星中,目前類似系統預計僅存在數十個。

天文學界或首次捕捉到罕見天體事件,一顆巨大恆星分裂再相撞,引發雙重爆炸並煉出黃金等重元素。

先紅後藍的異常訊號

根據科普網站《LiveScience》報道,這宗代號為 AT2025ulz 的事件,於2025年8月18日首先被LIGO及Virgo探測器偵測到重力波訊號。數小時後,地面望遠鏡觀測到快速衰減的紅光,符合「千新星」特徵,顯示現場正在鍛造金、鉑等重元素。

 
 
 
 
 
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然而,該光源並未如預期般消失,反而再次增亮,光譜更轉向藍色波段,呈現典型「超新星」行為,形成先紅後藍的矛盾觀測結果。

爆中爆模型浮現

研究團隊推測,一顆高速自轉的巨大恆星在核心坍縮時,可能因不穩定而裂成兩顆質量較小的中子星,並在數小時內再度碰撞。這種「爆中爆」的混合機制,或可同時解釋紅光與藍光交錯出現的現象。

中子星質量挑戰理論

更令人關注的是,重力波數據顯示,合併的兩顆中子星中,至少有一顆質量極低,99% 機率低於太陽質量,直接挑戰現有中子星質量下限理論。若屬實,將顛覆現行恆星演化模型。

天文學家首次觀測到疑似恆星分裂後再碰撞的雙重爆炸現象,或同時煉成黃金,並挑戰既有中子星理論。圖片來源:加州理工學院 IPAC 紅外處理與分析中心

天文學家首次觀測到疑似恆星分裂後再碰撞的雙重爆炸現象,或同時煉成黃金,並挑戰既有中子星理論。圖片來源:加州理工學院 IPAC 紅外處理與分析中心

尚待更多驗證

研究人員強調,仍需排除兩宗無關天象巧合重疊的可能性。未來或可透過魯賓天文台 (Vera C. Rubin Observatory)及羅曼太空望遠鏡 (Nancy Grace Roman Space Telescope)捕捉更多類似事件,以確認「超級千新星」是否真實存在。

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