这颗新发现的恒星食人族每2.86毫秒旋转一次，拒绝保持可见

PSR J1728−4608 相对于其潜在光学伴侣 Gaia1 的位置。背景图像是在2016年观测中，使用CTIO 4米Blanco望远镜上的DECam仪器在VR波段滤波器（中心波长630纳米，带宽260纳米）下获得的。图片来源：uux.cn/arXiv（2025年）。DOI： 10.48550/arxiv.2512.09339

（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻：它最初是南方天空中隐约传来的微弱、不安的信号，埋藏在无线电数据中。对大多数人来说，这可能只是背景噪音，是无数宇宙低语中的又一低语。但对于使用澳大利亚SKA探路者望远镜研究宇宙的天文学家来说，这种闪烁的节奏过于精准、过于执着，无法忽视。大约在7000光年外，有东西以惊人的速度旋转，发出如同由坍缩恒星锻造的钟表滴答声般的脉冲。

这不仅仅是另一颗脉冲星。那是更戏剧化、更易变、更亲密的东西。它属于一种罕见且极端的家族，被称为蜘蛛脉冲星，这种系统中，一颗死去的恒星和一颗活着的同伴紧密而激烈地交织在一起。

通过通过追踪该信号，天文学家发现了一个新的毫秒脉冲星，现称为PSR J1728−4608。这一发现于12月10日发表在arXiv预印本服务器上的一篇论文中报道，为恒星如何生存、转变，有时甚至相互吞噬的故事增添了生动的新篇章。

毫秒脉冲星是已知旋转最快的天体之一。它们每秒旋转数百次，周期低于30毫秒，脉冲以惊人的规律掠过地球。这些天体是中子星，是大质量恒星耗尽燃料并坍缩后留下的致密残骸。但他们惊人的速度并非天生拥有。这是学习的。

天文学家认为毫秒脉冲星形成于双星系统中。当质量较大的恒星变成中子星后，它开始从伴星身上吸取物质。当物质落在中子星上时，它传递了角动量，使恒星像宇宙陀螺一样随着时间越紧地旋转。出现的是一颗心跳以毫秒为单位的脉冲星。

在这些已经极端的天体中，蜘蛛脉冲星尤为突出。它们是双星系统，脉冲星的辐射和粒子风与伴星相互作用极强，伴星会被扭曲、侵蚀，有时甚至缓慢毁灭。这个名字不仅仅是诗意。像蜘蛛一样，这些脉冲星将同伴困在近轨道中并以它们为食。

PSR J1728−4608的故事通过对两项大型ASKAP调查数据的细致分析展开：宇宙进化图和变量与慢速瞬变调查。在这些庞大的数据集中，天文学家注意到标注为VAST J172812.1−460801的源并不稳定。它脉动着。

当团队更仔细地检查信号时，信号源的性质变得清晰。研究人员描述道：“我们在DM处探测到一个2.86毫秒的脉冲星状信号，为65.6 pc/cm3，伴随着可测量的加速度——表明双星运动，很可能发生在食双星系统内。以下，我们将VAST的代码J172812.1−460801称为PSR J1728−4608。”

这个可测量的加速度是一个关键线索。这意味着脉冲星并不孤单。它的脉冲因轨道运动而微妙地变化，被伴星的引力拉扯着。更令人好奇的是，该系统似乎正在食，脉冲星的无线电信号周期性地被阻挡。

呈现出一幅快速旋转的中子星，陷入亲密而动荡的关系的画像。

蜘蛛脉冲星主要分为两种类型，由其伴星的质量决定。如果伴星质量极低，小于太阳质量的0.1倍，则称为黑寡妇系统。如果伴星较重，则该脉冲星被称为红背。

测量显示，PSR J1728−4608的自旋周期约为2.86毫秒，色散度量约为65.5 pc/cm3。更重要的是，中子星每5.05小时绕一个半简并伴星运行一次。该伴星的最小质量被测得为0.13个太阳质量。

这个数字让整个系统牢牢地进入了红背书领域。

红背鲨以其戏剧性的互动著称。他们的同伴尚未被化为骨架残骸。它们更重、更大，更能应对脉冲星无情的能量输出。这使得红背系统动态且多变，其行为随时间变化，天文学家仍在努力理解这些变化。

PSR J1728−4608也不例外。

PSR J1728−4608最引人注目的特点之一是它经常从视线中消失。在888 MHz的射频下，脉冲星有42%的轨道被遮蔽。在每个5.05小时周期的近一半时间里，它的快速脉冲被吞噬，不是因为距离，而是被自身系统内的物质吞没。

在这些日食期间，天文学家探测到约2.0 pc/cm³的色散过剩。这表明视线沿线存在额外的电离物质，改变了无线电波通过该区域的方式。

为了理解发生了什么，研究人员对日食机制进行了建模。他们的结果表明同步辐射吸收是主要原因。在这种情况下，高能粒子与系统周围的磁场相互作用，吸收脉冲星的无线电发射，造成暂时的无线电停电。

日食不仅仅是打断。它们是活跃环境的证据，由脉冲星能量和伴星的响应塑造，等离子体和磁场在此旋转并演化。

随着天文学家继续研究PSR J1728−4608，他们注意到另一层复杂性。轨道本身正在变化。该系统表现出轨道周期变异，包括显著的一阶轨道周期导数。

这种变异性在其他红背脉冲星中也被观察到，这暗示伴星内部正在展开更深层的物理过程。研究人员推测轨道变化很可能是由伴星引力四极矩的变化引起的。

简单来说，伴星可能随着时间变化。随着它被扭曲，可能是因为旋转、潮汐力或由脉冲星影响的内部过程，其引力场会略有变化。这些细微的偏移足以改变轨道的时间，产生可测量的变化。

结果是一个充满运动的系统，从未完全稳定下来。

虽然脉冲星本身通过无线电波被探测到，伴星则在可见光中显现其存在。研究发现了一个光学对应天体，距离PSR J1728−4608的无线电位置0.5角秒内。

该对应星的平均G波段星等为18.8等，微弱但可测量。更值得注意的是其光变曲线，显示出与椭球体调制和辐照效应一致的变化。

椭球体调制表明恒星被中子星的引力拉伸成细长形状。辐照效应表明伴星表面被脉冲星强烈发射加热。这些特征共同描绘出一颗受压恒星被其紧密伴侣重新塑造和照亮的画面。

这是一段罕见的一瞥，一个物件既是雕塑家也是破坏者。

PSR J1728−4608的发现不仅仅是在目录中新增了一个名字。它是理解宇宙中一些最极端相互作用的新实验室。红背脉冲星处于恒星演化、双星动力学、等离子体物理和相对论现象的交汇点。

通过研究这样的系统，天文学家可以了解毫秒脉冲星的形成过程及其持续演化。日食揭示了物质在强烈辐射和磁场下的行为。轨道变异提供了关于恒星如何应对长期外部力结构反应的线索。光学对应物将无线电观测与活恒星的可见变化联系起来。

PSR J1728−4608提醒我们，即使在远离地球的太空深处，也存在着由引力、能量和时间塑造的不断协商的系统。每发现一个新的蜘蛛脉冲星，都加深了我们对恒星如何共存、相互吸食以及改变周围结构的理解。

在2.86毫秒的静静滴答声中，天文学家们发现了另一个宇宙亲密的故事，这个故事随着每一次轨道不断展开。

更多信息：F. Petrou 等，《红背毫秒脉冲星 PSR J1728-4608 的发现与 ASKAP 合作》，arXiv （2025）。DOI： 10.48550/arxiv.2512.09339