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中国天眼最新发现 “黑寡妇”正在吞食伙伴宇宙这么弱肉强食

中国天眼最新发现 “黑寡妇”正在吞食伙伴宇宙这么弱肉强食

2025-02-18 15:32:08阅读量：2 字体：大中小

中国天眼探测到一颗独特的脉冲星双星系统，该系统被命名为PSR J1953+1844（简称M71E），其轨道周期仅为53分钟，创下了脉冲星双星系统轨道周期最短的记录。这一发现具有重大意义，因为它提供了关于脉冲星双星系统演化的新线索，特别是“黑寡妇”系统的形成原因。

一、脉冲星

脉冲星是快速旋转的中子星，通常以成对形式存在，定期发射辐射脉冲。然而，M71E这对脉冲星系统的独特之处在于其周围存在大量高能物质。天文学家推测，这些物质来自较小的伴星，曾经这颗伴星可能比现在大得多。然而，由于中心的脉冲星释放极高能辐射和粒子流，伴星逐渐被撕裂成碎片，并被推入太空或吸入脉冲星中。这种现象就像雌性黑寡妇蜘蛛交配后吞噬雄性一样，因此这些系统被称为“黑寡妇”脉冲星，第一个被发现的是PSR B1957+20。

二、天文学家发现了多种类型的脉冲星系统

包括“黑寡妇”和“红背”系统。在“黑寡妇”系统中，伴星质量已经减小到极小的程度，通常不到太阳质量的十分之一。而在“红背”系统中，伴星相对较大，通常达到半个太阳质量。然后，如果伴星质量更大，可以承受脉冲星的辐射和粒子流，系统被称为“猎人”而非“蜘蛛”。

尽管天文学家已经识别了许多“蜘蛛”系统，但他们一直难以解释这些系统是如何形成的，因此需要找到演化过程中的中间状态。然而，这些系统演化过程中，由于轨道周期非常短，两颗星距离非常接近，难以观测，因此中间状态一直未被发现，这导致了关于“蜘蛛”系统形成原因的疑问。

今年4月，国际科研团队首次发现了一个正在演化成“蜘蛛”系统的脉冲星系统，为我们提供了关于这一过程的首次见解。而中国天眼的发现，PSR J1953+1844（M71E）的脉冲星双星系统，刚好处于从“红背”向“黑寡妇”演化的过程中，填补了此前缺失的环节。这一重大发现于21号发表在《自然》杂志上。

三、除了“蜘蛛”系统外，还存在多种吞噬方式

1、第一种通过引力撕裂对手的方式，比如超大质量黑洞会撕裂靠近的天体。一部分物质将被黑洞吞噬，而其他部分则被抛射出去，可能甚至离开整个星系。这种撕裂现象不仅发生在黑洞周围，还包括像木星这样的天体。

2、第二种方式是碰撞吞并，就像地球和月球的形成一样。在宇宙形成的早期阶段，恒星系统和行星都可能通过碰撞吞噬其他物质来增长。

3、第三种方式是膨胀吞并，例如太阳在演化的最后阶段将吞并地球。随着时间的推移，太阳的核心将变小，核心内部的氢燃料耗尽，太阳会膨胀成红巨星，最终吞并地球。这一过程是恒星生命周期中的一部分，通常是恒星演化中最剧烈的时期。