中国天眼发现最轻双中子星系统

驱动中国9月16日消息，中国天眼FAST近日取得一项重要新发现，科研团队利用这一500米口径球面射电望远镜，成功捕获了目前已知总质量最轻的双中子星系统。这一成果为深入理解中子星的形成与演化、检验引力理论以及探索致密天体物理提供了极为珍贵的观测样本。

双中子星系统由两颗中子星相互绕转构成，是宇宙中密度仅次于黑洞的极端天体。此前已发现的双中子星系统，其总质量大多集中在2.5至2.9倍太阳质量之间，而此次FAST发现的新系统总质量显著低于这一区间，成为迄今已知质量最小的双中子星配对。这一特殊性意味着该系统可能经历了不同于常规路径的演化过程，对现有中子星形成模型构成挑战。

中子星是大质量恒星在超新星爆发后坍缩形成的致密残骸，其半径通常仅有十余公里，质量却可与太阳相当。双中子星系统的形成往往涉及两次超新星爆发，第一次爆发留下的中子星与仍在主序阶段的伴星继续共舞，随后伴星也走向爆发，最终形成双中子星紧密绕转的格局。质量越轻的系统，其前身恒星的质量也相对较小，这为研究恒星演化末期质量损失机制提供了线索。

FAST自2020年正式运行以来，已在脉冲星搜寻、快速射电暴、中性氢巡天等领域取得一系列突破性成果。此次发现的双中子星系统，正是依托FAST高灵敏度、大天区覆盖的脉冲星巡天项目所捕获。科研团队通过精确测量脉冲星的到达时间，推算出双星系统的轨道参数与质量信息，从而确认了其“最轻”纪录。

这一发现对引力波研究同样具有重要意义。双中子星系统在绕转过程中会持续辐射引力波，轨道逐渐收缩，最终并合产生强烈的引力波暴。质量较轻的系统往往具有更长的并合时标，为引力波探测器提供了更多可追踪的候选源。同时，此类系统并合时抛出的物质与产生的电磁辐射，有助于天文学家研究中子星内部物质状态方程这一核心难题。

业内专家指出，FAST在射电波段的独特优势使其成为搜寻双中子星系统的利器。相比国外同类设备，FAST的灵敏度更高，能够探测到更遥远、更微弱的脉冲星信号，从而在更大样本中筛选出极端天体系统。此次发现不仅刷新了双中子星的质量下限纪录，也为后续开展多信使天文学研究奠定了基础。

随着FAST观测时间的持续累积与数据处理技术的不断优化，预计未来还将有更多罕见天体系统被揭示。科研团队表示，下一步将对该系统进行长期监测，精确测定其轨道演化与自转变化，并联合国内外其他天文设备开展多波段协同观测，以期全面解析这类极端双星系统的物理特性。