中国天眼发现迄今最轻双中子星系统

宇宙中,双中子星就像一对高速旋转的“舞者”,是检验极端物理的天然实验室。据悉,基于中国天眼(FAST)的观测数据,该台科研人员发现一个轨道周期极短、总质量迄今最轻的双中子星系统。

大质量恒星爆炸死亡后,中心会塌缩成一个非常密实的“核”,这就是中子星。它个头不大,却重得惊人,能像精密时钟一样稳定地发出信号。两颗中子星互相绕转,就组成双中子星系统。这种系统极为罕见,人类目前只发现30例。更重要的是,在这样的系统中,两颗中子星未来会碰撞并合、产生引力波;而这一并合过程还会制造出金、铂等重元素,是宇宙中这些重元素的重要来源之一。

“在这个双中子星系统中,可见脉冲星的质量约为1.3倍太阳质量,伴星中子星的质量约为1.19倍太阳质量。这颗伴星也是全球已知最轻的中子星之一,几乎轻到了理论允许的极限,为研究超新星爆发机制提供了关键线索。”韩金林介绍。

轨道越短,两颗星靠得越近,引力越强。在强大的引力环境里,研究团队观测到多项广义相对论预测的现象:椭圆轨道会像花瓣一样缓慢旋转,光会被引力拉得变红,时间会走得更慢,系统还会因为发出引力波而损失能量,轨道周期一点点缩短。科学家推算,这对中子星将在约8200万年后并合,最终大概率形成一颗更大质量的中子星。这对于弄清中子星内部到底是什么状态、理解宇宙重元素从哪来,有重要意义。

《科技日报》