驚人發現！中子星潛入恆星內部 形成罕見雙星系統

這個緊密雙星系統包含一顆高速旋轉的毫秒脈衝星PSR J1928+1815，以及它的氦星伴星。

由AI繪製的緊密雙星系統示意圖。圖片來源：Gemini AI。

毫秒脈衝星是一種高速自轉的中子星，會發射出無線電波。這些天體之所以能達到如此驚人的轉速，是因為它們會從附近的伴星吸取物質。

這類奇特雙星系統的形成過程至今尚未完全被理解，因為其中涉及多種複雜的物理機制。理論預測，雙星系統可能會經歷「共同包層」階段，此時其中一顆天體會在伴星的外層中執行。

若在這個演化過程中，伴星是一顆中子星，理論預測外層物質會被快速噴發出去，最終形成一個由回收脈衝星和剝離氦星組成的雙星系統。

中國科學院國家天文臺與中國科學院大學的天文學家楊宗霖博士及其團隊，在最新研究中詳細分析了毫秒脈衝星PSR J1928+1815的特性。

透過500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)的觀測資料，他們發現這顆脈衝星的自轉週期為10.55毫秒，並與一顆氦星組成緊密雙星系統，軌道週期僅3.6小時。

研究團隊運用恆星模型證明，這個系統是在伴星物質不穩定地轉移到中子星後形成的，這個過程觸發了兩顆星體周圍共同包層的形成。中子星逐漸螺旋靠近另一顆星的核心，釋放出的能量將外層包層噴發出去，最終形成緊密結合的雙星系統。

研究作者表示：「伴星質量約為1.0至1.6個太陽質量，在軌道執行中會遮蔽脈衝星約17%的時間，且在其他波段都無法觀測到，因此極可能是一顆被剝離的氦星。」

「我們認為這個系統近期經歷了共同包層階段，因而形成如此緊密的雙星。」

他們補充道：「雖然這類系統相當罕見，但我們預測銀河系中應該還有16至84個類似系統尚未被發現。」

這項突破性發現已發表於《科學》期刊。

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楊宗霖等。2025。由共同包層演化形成的脈衝星-氦星緊密雙星系統。《科學》388(6749):859-863; doi:10.1126/science.ado0769