????南京大學(xué)郭云浪博士與中國科學(xué)院云南天文臺王博研究員等人在毫秒脈沖雙星領(lǐng)域獲得了新進(jìn)展，為最短軌道周期黑寡婦毫秒脈沖星PSR J1953+1844提供了一種供選擇的形成通道。國際科學(xué)期刊英國《皇家天文學(xué)會(huì )月刊》（MNRAS）在線(xiàn)發(fā)布了這一題為“The He star donor channel towards the black widow PSR J1953+1844”的成果。

毫秒脈沖星的自轉周期小于30ms，一般認為它們起源于中小質(zhì)量X射線(xiàn)雙星的演化。在吸積過(guò)程中，中子星從伴星上獲取物質(zhì)和角動(dòng)量來(lái)加快自身的轉速，最終使自轉周期達到毫秒量級并導致表面磁場(chǎng)強度下降，這被稱(chēng)為脈沖星再循環(huán)過(guò)程。對毫秒脈沖星的研究可以用來(lái)限制中子星的物態(tài)方程。此外，短軌道周期毫秒脈沖雙星是重要的低頻引力波源。

通過(guò)銀道面脈沖星巡天項目，中國天眼FAST射電望遠鏡發(fā)現了最短軌道周期的毫秒脈沖星PSR J1953+1844 (即M71E)，其軌道周期僅為53分鐘，并且由質(zhì)量函數得到的伴星質(zhì)量為~0.01倍太陽(yáng)質(zhì)量。如此低的軌道周期和伴星質(zhì)量意味著(zhù)該系統可能起源于極致密X射線(xiàn)雙星的演化。同時(shí)，該系統屬于一類(lèi)特殊的毫秒脈沖雙星，即黑寡婦毫秒脈沖星，它們的伴星被脈沖星的脈沖輻射所燒蝕、蒸發(fā)，并逐漸被剝離掉物質(zhì)（見(jiàn)圖1）?；谕醪┭芯繂T等人于2021年提出的形成極致密X射線(xiàn)雙星的中子星+氦星模型，項目組進(jìn)一步考慮了蒸發(fā)過(guò)程。由于PSR J1953+1844可能位于M71球狀星團，研究人員在計算中考慮了低金屬豐度對演化軌跡的影響。研究結果表明該通道能夠解釋PSR J1953+1844的系統特征（見(jiàn)圖2），該脈沖雙星系統最終將演化成為孤立毫秒脈沖星。

該成果受到了國家杰出青年科學(xué)基金、興滇英才支持計劃“云嶺學(xué)者”專(zhuān)項及中國科學(xué)院西部之光交叉團隊專(zhuān)項計劃等項目的支持。

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圖1.毫秒脈沖星的脈沖輻射蒸發(fā)伴星示意圖

圖2.觀(guān)測樣本和模擬結果的對比