中國科學(xué)院新疆天文臺聯(lián)合清華大學(xué)、國家天文臺及多所高校科研團隊,在國際權(quán)威期刊《自然·天文》發(fā)表突破性成果:依托貴州平塘“中國天眼”FAST的觀測數(shù)據(jù),科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)一顆具有極端自轉(zhuǎn)特性的毫秒脈沖星PSR J0435+3233,其自轉(zhuǎn)周期變化率較同類天體高出兩個數(shù)量級,這一發(fā)現(xiàn)徹底改寫了人類對毫秒脈沖星演化機制的認(rèn)知。
傳統(tǒng)理論認(rèn)為,毫秒脈沖星誕生于雙星系統(tǒng),通過吸積伴星物質(zhì)獲得角動量實現(xiàn)自轉(zhuǎn)加速,最終形成周期穩(wěn)定在毫秒量級的致密天體。這類天體通常具有三大特征:形成年代久遠、表面磁場微弱、自轉(zhuǎn)周期極其穩(wěn)定。全球范圍內(nèi)對數(shù)百個雙星系統(tǒng)及毫秒脈沖星的觀測數(shù)據(jù),均驗證了這一理論模型的可靠性。
研究團隊通過FAST持續(xù)兩年的高精度計時觀測發(fā)現(xiàn),PSR J0435+3233的自轉(zhuǎn)周期為3.2毫秒,但其周期變化率高達4.88×10^-17秒/秒,較已知毫秒脈沖星平均值超出百倍。這種異常的“急剎車”現(xiàn)象表明,該天體正以驚人速度損失自轉(zhuǎn)能量,其表面磁場強度達到同類天體的百倍水平,顯示出異常年輕的演化階段。科研人員據(jù)此判斷,這顆脈沖星可能剛完成吸積過程不久,尚未進入傳統(tǒng)理論預(yù)測的穩(wěn)定演化階段。
科研人員繪制的脈沖星周期-周期變化率圖譜顯示,PSR J0435+3233顯著偏離經(jīng)典毫秒脈沖星的分布區(qū)域。這一異常特征對現(xiàn)有理論提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn):若按照傳統(tǒng)吸積加速模型,該天體本應(yīng)形成于數(shù)十億年前,但其高磁場和快速能量損耗特征卻指向近期形成。這種矛盾迫使科學(xué)家重新審視毫秒脈沖星的誕生機制。
研究團隊提出兩種創(chuàng)新解釋路徑:其一,中子星在強磁場環(huán)境下經(jīng)歷超愛丁頓吸積過程,可能直接形成高周期變化率的年輕毫秒脈沖星;其二,磁化白矮星通過吸積物質(zhì)引發(fā)塌縮,可能產(chǎn)生兼具強磁場與高能損特征的特殊天體。這兩種假說均突破了傳統(tǒng)雙星演化框架,為理解脈沖星多樣性開辟了新方向。FAST后續(xù)將對該天體展開多波段聯(lián)合觀測,通過測量其偏振特性及輻射譜線,進一步驗證這些理論模型的可行性。













