記者30日從中國科學院云南天文臺獲悉，該臺研究人員近期在毫秒脈沖雙星領域獲得了新進展，為最短軌道周期黑寡婦脈沖星M71E提供了一種供選擇的形成通道。國際期刊《皇家天文學會月刊》在線發表了相關成果。
毫秒脈沖雙星是研究極端物理環境的一類重要天體，其自轉周期一般小于30毫秒，僅能在微波或X射線的電磁波頻譜上被觀察到。它們通過長期吸積伴星的物質和角動量，來加快自身的轉速，最終使自轉周期達到毫秒量級，并導致表面磁場強度下降，這被稱為脈沖星再循環過程。對毫秒脈沖星的研究，可用來限制中子星的物態方程。此外，短軌道周期毫秒脈沖雙星，也是重要的低頻引力波源。
毫秒脈沖星的脈沖輻射蒸發伴星示意圖。 云南天文臺供圖
此前，通過銀道面脈沖星巡天項目，中國天眼FAST射電望遠鏡發現了最短軌道周期的毫秒脈沖星M71E，其軌道周期僅為53分鐘，伴星質量約為0.01倍太陽質量。如此低的軌道周期和伴星質量，意味著該系統可能起源于極致密X射線雙星的演化。同時，它們屬于一類特殊的毫秒脈沖雙星，即黑寡婦毫秒脈沖星。其伴星被脈沖星的脈沖輻射所燒蝕、蒸發，并逐漸被剝離掉物質。
基于2021年提出的極致密X射線雙星的“中子星+氦星”模型等研究成果，中國科學院云南天文臺研究員王博與南京大學郭云浪博士等人，此次進一步考慮了伴星的蒸發過程。由于M71E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，應用該方法可解釋M71E的系統特征，并指出該脈沖雙星系統將終因中子星與伴星合并，演化成為孤立毫秒脈沖星。