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近日，“中國天眼”通過對黑寡婦脈衝(chong) 星B1957+20的掩食現象進行觀測研究，首次探測到了致密雙星係統中等離子體(ti) 的極端湍流現象，為(wei) 黑寡婦脈衝(chong) 星的掩食機製提供了新的線索。聽起來有點“不明覺厲”？我們(men) 不妨從(cong) 基本概念談起：什麽(me) 是黑寡婦脈衝(chong) 星？

位於(yu) 貴州的世界最大單口徑射電望遠鏡（俗稱天眼）。照片來源：中新社

先說脈衝(chong) 星，屬於(yu) 中子星範疇，是宇宙中最致密的天體(ti) 之一，擁有強大的磁場。在自轉過程中，當它的磁極指向地球時，我們(men) 用射電望遠鏡能夠探測到脈衝(chong) 式輻射，脈衝(chong) 星由此得名。40年前，天文學家發現了一顆高速自轉的脈衝(chong) 星。它的自轉周期僅(jin) 有1.5577毫秒，也就是說，每秒能轉642圈。這類自轉周期在1～10毫秒範圍內(nei) 的脈衝(chong) 星後來被稱為(wei) 毫秒脈衝(chong) 星。不過，當時的天文理論完全無法解釋毫秒脈衝(chong) 星的存在，畢竟僅(jin) 憑脈衝(chong) 星自身的能量是不可能支持如此快速自轉的。

經過多年觀測和研究，天文學家認為(wei) ，毫秒脈衝(chong) 星一般都是雙星係統，由一顆脈衝(chong) 星和另一顆恒星組成。脈衝(chong) 星通過不斷吸積伴星物質來維持自身高速自轉。無獨有偶，在北美洲有一種身懷強烈神經毒素的蜘蛛，俗稱黑寡婦蜘蛛——在交配後，強壯的雌性蜘蛛往往會(hui) 吃掉弱小的雄性蜘蛛，作為(wei) 哺育後代的能量儲(chu) 備。毫秒脈衝(chong) 星吸積伴星物質的方式與(yu) 黑寡婦蜘蛛可以說是異曲同工，故也被稱為(wei) 黑寡婦脈衝(chong) 星。

隨著2008年費米伽馬射線望遠鏡成功入軌，更多黑寡婦脈衝(chong) 星被發現，證實了天文學家關(guan) 於(yu) 毫秒脈衝(chong) 星雙星係統的預言。2012年，名為(wei) PSR J1311-3430的黑寡婦脈衝(chong) 星被發現。主星是一顆質量達到太陽約2.7倍的中子星，這也是已知質量最大的中子星之一。而伴星的質量卻“隻有”木星的12倍左右，體(ti) 積“僅(jin) 有”木星的60%，比主星小得多。這個(ge) 雙星係統的繞轉周期為(wei) 93分鍾，比很多商業(ye) 電影的片長還短。

不過，主星每秒自轉390圈，強烈的輻射將伴星表麵加熱到12000攝氏度，達到太陽表麵溫度的2倍，使得伴星表麵被高溫蒸發的物質又快速被吸積到脈衝(chong) 星上。

迄今為(wei) 止，人類已經發現了24組黑寡婦脈衝(chong) 星，大都要歸功於(yu) X射線或伽馬射線空間望遠鏡。2022年5月，美國麻省理工學院天文學家發現了距離我們(men) 3000光年的黑寡婦脈衝(chong) 星係統，主星與(yu) 伴星的繞轉周期僅(jin) 有62分鍾。令人詫異的是，在這個(ge) 雙星係統中似乎還存在第三個(ge) 天體(ti) ，因為(wei) 伴星竟然有可見光輻射，這在毫秒脈衝(chong) 星的探測史上是獨一無二的。

天文學家認為(wei) ，另一顆伴星與(yu) 這個(ge) 雙星係統的距離大約是日地距離的600倍，公轉周期長達1萬(wan) 年。經過模擬推算，這顆天體(ti) 很可能是在某次近距離接觸中被脈衝(chong) 星的引力“俘獲”。

當然，要解開這個(ge) 恒星係統的秘密，還需要更多觀測和研究，也需要更先進的望遠鏡支持。

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