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中国天眼,找到现实版“三体”恒星系统


科幻小说里面描写的三体世界,不再只存在于想象当中。中欧两地的科研人员,借助中国天眼FAST的观测数据,确认了一个还在持续演化的原生三体系统,这在人类天文观测历史上,属于十分难得的发现。

很多人对三体的概念,只停留在小说情节,现实宇宙里的三体系统,指三颗恒星依靠互相之间的引力,不停环绕转动。这次被发现的J0435+3233系统,内部天体构成很特别,有一颗高速旋转的脉冲星,一颗已经结束生命的白矮星,外加一颗状态稳定,和太阳质量接近的恒星。脉冲星可以比作宇宙里面的灯塔,恒星发生超新星爆炸之后,才会形成这种密度极高的天体。白矮星同样是恒星走完一生留下的残骸,唯独第三颗恒星,还在正常进行燃烧,没有走向衰亡。

这颗脉冲星最早是2020年被我们的科研团队捕捉到,它转动速度极快,仅仅3.2毫秒就能完成一次自转。后续五年时间,观测团队反反复复做了上百次跟踪记录,才摸清它的运行规律。它会和白矮星相互环绕,八天就走完一圈完整轨道。还有一个很反常的现象,它的自转速度,每年都在发生改变,变化幅度,要比我们以往见过的同类天体高出百倍左右,一开始科研人员,也找不准造成这种异常的根源。

想要解开谜团,只靠单台望远镜远远不够。研究人员把多台卫星的存档资料全部调取出来,把射电、光学,还有伽马射线的各类信息整合到一起,才定位到第三颗恒星的位置。就是这颗类太阳恒星,在遥远的外围做周期七十多年的公转运动,引力干扰,直接造成脉冲星自转出现异常。

为什么称它为原生三体系统。简单来讲,三颗星体源自同一片星际尘埃云,相当于宇宙里面一同诞生的三胞胎。体量最大的星体最先燃尽,爆炸之后留下脉冲星。第二颗星体,演化成为白矮星。剩下的这颗恒星距离较远,当初没有被超新星爆炸的冲击波破坏,直到今天依旧安稳运转。按照推演,等到这颗恒星未来走到生命尽头,整个三体结构,就会转化成由一颗脉冲星搭配两颗白矮星组成的稳定系统。

过去人类只找到过一例脉冲星三体系统,那套系统里面,三颗天体全部已经演化到生命终点。这一次的新样本价值很高,我们可以用好几个不同观测波段开展持续跟踪,用来验证基础引力相关理论,相当于天上一座天然的物理实验室。

欧洲的科研小组独立分析数据,也得出一模一样的结论。国内科研团队计算的时候,充分考虑三星互相拉扯的引力,还有各类相对论带来的影响,测算出来的轨道数据,精准度要更高。这项成果,是不同国家,不同设备互相配合才拿到的结果,也能看得出来,开放协作对于天文探索,到底有多重要。