北京时间 5 月 23 日，一则振奋人心的消息从中国科学院国家天文台传来：韩金林研究员带领的科研团队利用 “中国天眼” FAST，发现了一个极为罕见的毫秒脉冲星。这颗脉冲星与伴星以 3.6 小时的极短周期相互绕转，并且在六分之一的时间里会被伴星遮挡，出现类似日食或月食的掩食现象。相关研究成果已于当日在国际学术期刊《科学》在线发表，这一发现为恒星演化理论、致密星吸积物理以及双星并合引力波源研究等领域带来了新的曙光。
在广袤无垠的银河系中，约 75% 的恒星以双星系统的形式存在，共同演绎着宇宙中的 “双人舞”。然而，尽管天文学家对于单个恒星的演化过程已有相对清晰的认知，但双星系统之间如何相互作用与演化，在过去几十年里始终是天文学领域亟待攻克的前沿难题。
根据恒星演化理论，在双星系统中，质量较大的恒星通常会率先完成演化，塌缩成为如中子星或黑洞般密度极高的致密星。此时，质量较小的伴星继续演化，但其物质会逐渐被致密星吸积，伴星自身因质量流失而体积膨胀，甚至可能将致密星包裹其中，二者在公共的氢元素包层中共同演化约一千年。在这一过程中，致密星凭借强大引力吸积伴星物质，导致自身自转加速，同时二者的相互绕转会吹散公共氢包层，仅留下伴星中心燃烧的氦星内核。历经千年，最终形成快速自转的致密星与高温氦星在紧密轨道上相互绕转的特殊双星系统。不过，这类特殊双星系统在宇宙中的存活时间极为短暂，仅有约一千万年，相较于 138 亿年的宇宙历史，恰似夜空中转瞬即逝的流星。科研团队的模拟分析显示，在银河系千亿颗恒星中，类似的系统可能仅有几十个，因此它们极为罕见，观测难度极大，这也使得双星系统公共包层演化理论长期缺乏直接的观测证据支持。
“中国天眼” FAST 凭借其无与伦比的超高灵敏度，成为了探索宇宙奥秘、发现脉冲星的强大利器，尤其对处于极短周期轨道上的脉冲星观测更为敏锐。2020 年 5 月，韩金林研究员团队在利用 FAST 对银河系进行脉冲星深度搜索时，幸运地捕捉到了一颗自转周期仅为 10.55 毫秒的毫秒脉冲星 PSR J1928 + 1815。随后在 2020 年 11 月，经过多次后续观测，最终证实它处于一个半径仅 50 万公里的致密轨道，与伴星相互绕转的轨道周期短至 3.6 小时，且每个周期中约有六分之一的时间会被伴星遮挡。据推测，其伴星质量至少相当于一个太阳，远超过一般掩食脉冲星的伴星质量，然而如此狭小的轨道根本无法容纳像太阳这般大小的普通恒星。综合多方面因素推断，这颗伴星并非普通恒星，也不是常见的演化后致密伴星，而是一颗经历过公共包层演化的氦星，脉冲星信号的掩食正是由氦星甩出的星风物质遮挡所致。
论文审稿人之一、美国国家射电天文台的脉冲星双星研究专家 Scott Ransom 对这项研究成果给予了高度评价，他指出：“这是一个独特的致密双星系统，具有极高的科学价值，有望在恒星群体演化、引力波源预测、双星和恒星演化过程、深度光学 / 红外的氦星观测等多个不同领域引发众多有趣的研究课题，使我们对双星演化中公共包层阶段这一目前知之甚少的领域有更深入的认识。”
“中国天眼” FAST 的这一最新发现，不仅彰显了我国在天文学研究领域的雄厚实力，更体现了科研团队勇于探索、持之以恒的科学精神。对于广大研究生而言，这无疑是一个绝佳的学习榜样。在科研道路上，研究生们会面临诸多困难与挑战，如同天文学家探索双星演化奥秘一般，充满未知与艰辛。然而，韩金林研究员团队凭借着对科学的执着追求、扎实的专业知识以及团队协作精神，在浩瀚宇宙中捕捉到了这颗罕见的毫秒脉冲星，为天文学研究做出了卓越贡献。研究生们应以此为激励，在自己的研究领域中，保持好奇心与求知欲，勇于尝试新的研究方法和思路，不畏艰难，砥砺前行。以严谨的科学态度对待每一个实验数据、每一篇文献资料，不断积累知识，提升自己的科研能力。同时，积极与团队成员沟通协作，发挥各自的优势，共同攻克科研难题。相信在追求科学真理的道路上，只要秉持着坚定的信念和不懈的努力，就一定能够像 “中国天眼” FAST 发现罕见天体一样，取得属于自己的科研成果，为推动科学进步贡献力量。