核心发现与系统构成

中国科学院国家天文台10月9日发布消息,由韩金林研究员领衔的中国多家机构联合团队,通过结合中国天眼(FAST)的射电观测数据与国际光学、伽马射线望远镜的多波段天文数据,揭示了脉冲星J0435+3233属于首例尚在演化阶段的原生三体系统。这也是目前人类确认的第二例脉冲星三体系统。

研究显示,该系统包含三颗天体:一颗自转周期为3.2毫秒的脉冲星、一颗白矮星以及一颗质量与太阳几乎相同的类太阳恒星。其中,脉冲星与白矮星相互绕转,周期约为8天,运行轨道接近圆形。而第三颗恒星则以73.5年为周期,沿着偏心率为0.6的偏心轨道,环绕脉冲星与白矮星组成的双星系统运动。

观测过程与异常分析

脉冲星J0435+3233最早于2020年6月8日由国家天文台漂移扫描巡天团队通过中国天眼发现。随后,新疆天文台观测团队进行了长达五年的持续监测,共获取192次测量结果。分析发现,该脉冲星的自转周期每年增加1纳秒,这一变化幅度比同类型脉冲星高出两个量级。

韩金林研究员带领的团队在第二阶段探索中,分析了中国天眼的射电波段、相关卫星和探测器的红外与光学波段开放档案数据,并结合费米卫星18年累积的160个有效伽马光子开放数据。通过这些数据,研究人员精准锁定了脉冲星的光学伴星,证实了该系统的三体性质,并确定是第三颗恒星的引力拉扯引发了脉冲星自转周期的异常增大。

演化推断与科学价值

依据恒星演化理论,专家推断该三体系统源于同一个云团中形成的原生“三胞胎”。其中,质量最大的恒星初始质量约为太阳的20倍,现已演化为脉冲星;初始质量为数倍太阳质量的第二颗恒星已演化为白矮星;质量最小的第三颗恒星约为1倍太阳质量,因间距较远未受早期超新星爆炸波及,目前仍处于平稳演化的状态。未来该恒星熄灭后,系统将变为由一颗脉冲星和两颗白矮星组成的稳定三体系统。

韩金林指出,此前发现的唯一脉冲星三星系统由一颗脉冲星和两颗白矮星组成,且三者均已走到演化终点,而此次发现的系统中第三颗星仍处于演化阶段,因此极其独特且珍贵。此外,该系统具有显著的三体引力交互效应,可用于验证强等效原理等基础引力理论。

研究协作与成果发表

此次发现是中外多个科研团队接力探索、多波段数据融合研究的结果。除中国团队外,由德国、荷兰、法国、英国科学家组成的欧洲团队也独立分析了类似数据并得出相同结论。由于中国团队充分考虑了三星间的引力作用和相对论效应,其确定的三体轨道参数精度比欧洲团队高出一个量级。

相关研究成果于北京时间2026年10月9日发表在国际专业学术期刊《天体物理学杂志快报》(ApJL)上。中国天眼建成以来已发现超过千颗脉冲星,涵盖多类珍稀特殊天体系统。