◎ 科技日报记者 陆成宽
科幻小说里的“三体”世界，在真实宇宙中也能找到。“中国天眼”（FAST）发现的一个脉冲星系统，被中欧天文学家证实由三颗天体组成，是确凿无疑的脉冲星三体，而且仍在演化。这是人类发现的首例仍处于演化阶段的原生三体系统，也是第二例被确认的脉冲星三体系统。相关研究成果9日发表于《天体物理学杂志快报》。
图片来源：中国科学院国际合作局
脉冲星是大质量恒星爆炸后留下的残骸，能像灯塔一样规律地发出脉冲，是自然界最精准的时钟之一。这次发现的脉冲星编号为J0435+3233，自转极快，周期仅3.2毫秒，相当于每秒转约312圈。更重要的是，它和一颗白矮星互相绕转，约8天转一圈，轨道接近圆形。
奇怪的是，这颗脉冲星的自转周期每年增加1纳秒，变化幅度比同类脉冲星高出两个量级。“对脉冲星这种‘宇宙时钟’来说，这就像一块本该极准的表，突然越走越慢，而且慢得有点离谱。”论文通讯作者、中国科学院国家天文台研究员韩金林说。
为此，韩金林联合国内五家单位展开了进一步探索。他们把FAST的射电数据和国外多家望远镜的光学、红外、伽马射线观测数据拼在一起，最终精准锁定了这颗脉冲星的光学伴星，证实这个系统里不是只有两颗天体，而是三颗。
第三颗星是一颗质量与太阳几乎相同的恒星，而且还在正常演化。它以73.5年为周期，沿着一个比较扁的椭圆轨道，绕着脉冲星和白矮星组成的双星系统转。正是它的引力拉扯，让脉冲星的自转周期出现了异常增大。
科学家推测，这三颗星可能诞生于同一片云团，是原生“三胞胎”。其中，老大刚出生时质量约为太阳的20倍，后来爆炸死亡，留下现在的脉冲星；老二初始质量为数倍太阳质量，也死亡了，变成白矮星；老三只有约1倍太阳质量，离两位“哥哥”较远，没被早期超新星爆炸波及，如今仍平稳演化。未来，它也会熄灭，这个系统将变成一颗脉冲星加两颗白矮星。
“此前，人类发现的唯一脉冲星三星系统，由一颗脉冲星和两颗白矮星组成，三颗星都已走到演化终点。而这次发现的三体系统，第三颗星还活着，因此格外珍贵。”韩金林说。
与此同时，德国、荷兰、法国、英国科学家组成的欧洲团队也独立分析类似数据，得到同样结论。中国团队因充分考虑三星之间的引力作用和相对论效应，确定的三体轨道参数精度比欧洲团队好一个量级，并结合FAST和费米卫星的数据精确测定了三颗天体的质量。
韩金林表示，这个脉冲星三体系统具有清晰而显著的三体引力交互效应，是验证强等效原理等基础引力理论的天然观测平台，为研究三星系统演化提供了珍贵样本。
来源：科技日报
