发现首例原生演化脉冲星三体系统

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，结合“中国天眼”（FAST）观测数据与国际光学、伽马射线望远镜的多波段天文数据，揭示脉冲星J0435+3233属于首例尚在演化阶段的原生三体系统。这是人类发现的第二例被确认的脉冲星三体系统。相关研究成果于北京时间10月9日在国际专业学术期刊《天体物理学杂志快报》（ApJL）发表。

观测过程与异常特征

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FAST观测发现，其自转周期为3.2毫秒。中国科学院新疆天文台后随观测团队利用FAST进行了长达5年的持续监测，成功获取192次测量结果。分析显示，该脉冲星与一颗白矮星相互绕转，以8天为周期沿圆形轨道环绕共同质心运行。

研究人员发现，该脉冲星的自转周期每年增加1纳秒，比同类型脉冲星高出两个量级。韩金林研究员将其比作本该极准的“宇宙时钟”突然异常变慢。为此，韩金林联合国内五家单位，分析了FAST射电波段、欧美卫星及相关红外、光学波段的开放档案数据，并结合费米卫星18年累积的160个有效伽马光子开放数据，最终精准锁定了该脉冲星的光学伴星。

系统构成与演化轨迹

研究证实，该系统由三颗天体组成：一颗脉冲星、一颗白矮星以及一颗尚在演化阶段的类太阳恒星。这颗类太阳恒星质量与太阳几乎相同，以73.5年为周期、偏心率0.6的偏心轨道环绕脉冲星-白矮星双星系统运动。正是这颗恒星的引力拉扯，引发了早先观测到的脉冲星自转周期异常增大。

依据恒星演化理论，该系统源于同一个云团中形成的原生“三胞胎”。其中，初始质量最大的恒星（约太阳质量的20倍）已演化为现在的脉冲星；初始质量为数倍太阳质量的第二颗恒星已演化为白矮星；质量约为1倍太阳质量的第三颗恒星目前仍处于平稳演化状态。未来该恒星熄灭后，系统将变为一颗脉冲星加两颗白矮星。

科学意义与后续价值

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，且三颗星均已走到演化终点，而此次发现的系统中第三颗星仍处于演化阶段，因此格外珍贵。该系统具有清晰且显著的三体引力交互效应，可作为验证强等效原理等基础引力理论的天然观测平台。