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天眼FAST又立功：首次發(fā)現(xiàn)脈沖雙星

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天眼FAST又立功：首次發(fā)現(xiàn)脈沖雙星



近日，中國(guó)科學(xué)家宣布利用我國(guó)五百米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST；俗稱：“天眼”望遠(yuǎn)鏡），在武仙座球狀星團(tuán)（M13）中發(fā)現(xiàn)一顆脈沖雙星 。 相關(guān)論文將發(fā)表在國(guó)際著名天文學(xué)刊物《天體物理學(xué)報(bào)》上（預(yù)印本：https://arxiv.org/abs/2002.05938） 。

截圖自https://arxiv.org/abs/2002.05938

這是FAST發(fā)現(xiàn)的第一顆脈沖雙星 。
這一顆脈沖星還有三個(gè)關(guān)鍵詞：脈沖雙星，毫秒脈沖星，球狀星團(tuán)脈沖星 。

它是一顆“脈沖雙星”
天文學(xué)上把兩顆挨得很近的恒星稱為“雙星” 。
這里說(shuō)的“挨得很近”有兩層意思，第一種情況是只是看起來(lái)挨得很近，而實(shí)際上兩者的空間距離很遠(yuǎn)，沒(méi)有物理聯(lián)系，稱之為“光學(xué)雙星”；另一種是空間位置上就是挨得很近，兩者之間有物理聯(lián)系，會(huì)相互繞轉(zhuǎn)，稱之為“物理雙星” 。
在脈沖星領(lǐng)域中，如果提到雙星，都是指物理雙星 。 脈沖星相關(guān)雙星系統(tǒng)又分為兩種：
l 如果雙星中只有一顆是脈沖星，那就叫“脈沖雙星”；
l 如果雙星系統(tǒng)兩顆星都是脈沖星，那就叫“雙脈沖星” 。


脈沖雙星（圖片來(lái)源：https://www.atnf.csiro.au/news/press/neutron_binary/index.html）

雙脈沖星（圖片來(lái)源：http://www.jb.man.ac.uk/news/2004/doublepulsar/）

FAST這次發(fā)現(xiàn)的是一顆處于雙星系統(tǒng)中的脈沖星 。 經(jīng)過(guò)對(duì)這顆脈沖星多次觀測(cè)，天文學(xué)家估算出，和這顆脈沖星在一起的另一顆恒星應(yīng)該是一顆質(zhì)量大約為太陽(yáng)0.16倍的白矮星 。

它還是一顆毫秒脈沖星
【天眼FAST又立功：首次發(fā)現(xiàn)脈沖雙星】FAST這次發(fā)現(xiàn)的脈沖雙星，還是一顆毫秒脈沖星 。
早在2018年FAST在伽馬射線源中發(fā)現(xiàn)一顆毫秒脈沖星的時(shí)候，我們就比較詳細(xì)地介紹過(guò)脈沖星的分類以及何為毫秒脈沖星（詳見(jiàn)：https://mp.weixin.qq.com/s/udGn8VC45n3SQNVGCbueHw） 。 簡(jiǎn)單地說(shuō)，毫秒脈沖星是一類自轉(zhuǎn)速度較快且自轉(zhuǎn)速度較穩(wěn)定的脈沖星 。
目前公認(rèn)的毫秒脈沖星誕生及演化理論認(rèn)為，毫秒脈沖星形成于一個(gè)類似于跳“華爾茲”的過(guò)程：即處于雙星系統(tǒng)中的兩顆星星，長(zhǎng)得胖的（即：主星）會(huì)先經(jīng)歷超新星爆發(fā)，拋出自身一部分物質(zhì)，此時(shí)如果它的“舞伴”（即：伴星）比較瘦弱就會(huì)被快速地踢出，同時(shí)雙星系統(tǒng)瓦解，而胖星爆炸后留下部分會(huì)塌縮形成快速旋轉(zhuǎn)的中子星；如果伴星的“體重”足以抵御超新星爆發(fā)產(chǎn)生的沖擊，就會(huì)留在之前的雙星系統(tǒng)中，與新形成的中子星繼續(xù)這段“華爾茲”直到生命的盡頭 。
中子星南北磁極的輻射束如果能隨著自轉(zhuǎn)不斷地掃過(guò)地球，那就是我們所說(shuō)的脈沖星 。

脈沖星星 在線閃燈（圖片來(lái)源：http://www.ligo.org/science/Publication-S6VSR24KnownPulsar/）

而處于雙星系統(tǒng)中的脈沖星，可以通過(guò)吸收伴星的物質(zhì)而加速自轉(zhuǎn)，變成一顆毫秒脈沖星 。


中子星-白矮星和雙中子星雙星系統(tǒng)演化模型 。 需要注意的是，如果雙中子星系統(tǒng)中只有一顆表現(xiàn)為脈沖星，那該系統(tǒng)也是脈沖雙星，而非雙脈沖星 。 原圖來(lái)自：http://www.jb.man.ac.uk/distance/frontiers/pulsars/lorimer-review.pdf

沒(méi)結(jié)束，它還是一顆球狀星團(tuán)脈沖星
FAST這次的發(fā)現(xiàn)，是天文學(xué)家有意地在球狀星團(tuán)中進(jìn)行脈沖星搜尋而找到的 。 處于球狀星團(tuán)中的脈沖星就是球狀星團(tuán)脈沖星 。
為什么要在球狀星團(tuán)里面找脈沖星？這要先說(shuō)說(shuō)球狀星團(tuán)是什么 。

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