中国FAST望远镜取得突破性发现：探测到最轻的双中子星系统
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图片来源: Nazarii Neshcherenskyi | iStock
据TV BRICS合作伙伴 《中国日报》报道，中国500米口径球面射电望远镜（FAST）发现了一颗拥有极短轨道周期（仅2.36小时）的最轻双中子星系统。这一发现为在极端引力条件下检验爱因斯坦广义相对论、研究超新星爆发物理学以及探索宇宙重元素起源提供了独一无二的契机。
FAST是全球最灵敏的单口径射电望远镜，其配备的L波段接收机能够同时观测19个天区。在此次巡天观测中，科学家共发现了近900颗新脉冲星（中子星的一种），其中编号为PSR J1856−0039的系统因其极高的科学价值而脱颖而出。
中国科学院国家天文台研究员、该研究项目负责人韩金林教授表示：“在该系统中，可见脉冲星的质量约为1.30个太阳质量，其伴星约为1.19个太阳质量。这使得它们成为迄今发现的最轻的中子星之一，已非常接近理论上的质量下限。”
该系统总质量仅为太阳的2.488倍，其轨道周期在所有已知双中子星系统中位列第二短。这些指标使其成为迄今为止已确认的最轻双中子星系统。
天文学家测算，由于能量损耗，这两颗恒星将在约8200万年后不可避免地发生合并。极有可能的情况是，它们将形成一颗质量更大的中子星，而不是直接坍缩成黑洞。此类宇宙碰撞被认为是宇宙中合成金、铂等最重元素的关键机制，其过程涉及原子核快速捕获中子。
这种极其紧密的轨道为在超强引力条件下验证爱因斯坦广义相对论的预言创造了理想环境。FAST的观测已经捕捉到了多个相对论效应，包括椭圆轨道的缓慢进动、光线逃离强引力场时产生的引力红移，以及强引力场中时间流逝的轻微减缓。此外，该系统因发射引力波而不断损失能量，导致轨道逐渐收缩，而测量到的轨道衰减速度与爱因斯坦的预言完全吻合。
未来，利用FAST进行长期、高精度的监测，将有助于科学家确定脉冲星旋转时的质量分布，从而深入了解中子星的内部结构，并更好地认识极端条件下的引力行为。该研究成果已发表在《物理评论快报》上，并被该期刊编辑部选为特别推荐文章。
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