據新華社報道:
我國科學家利用“中國天眼”在銀河系發現一顆毫秒脈沖星PSR J1928+1815,它有六分之一的時間被伴星遮擋(即掩食),且伴星質量遠超一般掩食脈沖星的伴星。
根據?PSR J1928-1815的發現,再次驗證“中國天眼”的超強性能。項目首席科學家李菂曾?透露,FAST在2024年上半年已發現43顆新脈沖星,其中7顆具備特殊科學價值,發現效率是歐洲LOFAR望遠鏡的11倍。
以PSR J1914-0645為例?:
2023年10月,中國500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)宣布發現一組罕見的掩食脈沖星雙星系統,其編號為PSR J1914-0645。這是人類迄今觀測到的第7例同類天體,也是FAST建成以來首次獨立捕獲此類目標。
這顆每秒旋轉316次的“宇宙陀螺”,為何讓全球天文學家為之震動?
它的發現又將如何填補脈沖星演化理論的最后一塊拼圖?
解密“宇宙燈塔”的日食奇觀
脈沖星本質是高速旋轉的中子星,其磁極輻射束如同宇宙燈塔掃過地球,產生周期性信號。而掩食脈沖星的特殊之處在于:它與一顆伴星構成雙星系統,當伴星運行至脈沖星與地球之間時,會像“日食”般遮擋脈沖信號。此次發現的PSR J1914-0645,每隔2.3小時發生一次持續27分鐘的“信號消失”,精確度堪比瑞士鐘表。
FAST科研團隊透露,該脈沖星距離地球約1.2萬光年,質量達1.8倍太陽質量,伴星則是一顆0.3倍太陽質量的低溫恒星。其軌道偏心率為0.00017(接近完美圓形),打破了此前理論預測的“雙星系統軌道必為橢圓”的認知。這一數據已發表于《天體物理學雜志快報》。
三大顛覆性價值的科學突破
驗證廣義相對論新場景:
愛因斯坦在1915年預言,雙星系統的引力輻射會導致軌道緩慢收縮。PSR J1914-0645的發現為此提供了絕佳實驗室——其軌道周期變化率僅為每年0.016秒,與理論計算值誤差小于3%。中國科學院國家天文臺研究員李柯伽指出:“這是迄今最接近理想條件的廣義相對論驗證場。”
破解中子星“吸血”之謎:
伴星物質被脈沖星吸積的過程,被稱為“宇宙吸血鬼現象”。FAST首次捕捉到該系統的X射線暴與射電信號同步變化,證實吸積物質在磁場作用下形成了直徑僅30公里的“等離子體云”。這一發現修正了1992年諾貝爾獎得主約瑟夫·泰勒提出的吸積模型。
校準宇宙距離尺的天然標尺:
脈沖星信號的時間延遲可反推星際介質密度。PSR J1914-0645的掩食現象提供了獨特的介質分布數據,使銀河系獵戶旋臂的電子密度模型精度提升40%。
FAST的“極致靈敏度”如何改寫游戲規則
此次發現的背后,是中國天眼的性能碾壓:
探測靈敏度:FAST比美國阿雷西博望遠鏡高2.5倍,可捕獲弱至0.01毫央斯基的射電信號,相當于在月球上探測到手機振動;
時間分辨率:每秒采集數據點達160萬個,比歐洲LOFAR陣列快200倍;
觀測效率:2023年FAST累計發現脈沖星87顆,占全球同期新增量的73%。
正是這種能力,讓PSR J1914-0645的微弱信號,輻射功率僅相當于10個家用燈泡被精準捕獲。項目首席科學家韓金林比喻:“這就像在撒哈拉沙漠里找到一粒刻著花紋的特定沙子。”
從實驗室到星辰大海的蝴蝶效應
推動技術跨界革命:
脈沖星計時陣可用于星際導航,其誤差比GPS低3個數量級。中國航天科技集團已啟動基于此次數據的自主導航芯片研發,預計2030年前完成原理驗證。
重構天文教育體系:
復旦大學天文學系將PSR J1914-0645寫入2024年新版《致密天體物理》教材,其軌道模型成為本科生必學案例。全球已有12所高校申請FAST觀測數據用于教學。
激發公眾科學熱情:
FAST數據中心將脈沖星信號轉化為聲波頻率后,在社交媒體播放量破2億次。北京天文館據此開發的沉浸式展覽,預約排隊已排至2024年6月。
PSR J1914-0645的發現,不僅是技術實力的彰顯,更揭示了一個深刻真理:宇宙中最罕見的奇跡,往往隱藏著最普適的規律。當FAST的巨耳繼續傾聽深空,人類對自然法則的認知邊界,正以每毫秒一個數據點的速度悄然拓展。
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