本報北京9月16日電  （記者吳月輝）中國科學院國家天文台9月16日發布消息：依托中國天眼超高探測靈敏度，國家天文台韓金林研究員領銜的中國天眼銀道面脈沖星巡天團隊取得重要發現，捕獲一顆處於緊致軌道的雙中子星系統脈沖星J1856—0039，是軌道周期極短、目前已知總質量最輕的雙中子星系統。

　　這項重要天文發現的多項觀測結果精准驗証了廣義相對論，為探索極端天體物理、引力本質與宇宙元素起源提供了關鍵的新目標，相關研究成果日前發表於《物理評論快報》。

　　中子星是大質量恆星死亡坍縮后形成的極致密天體殘骸，運轉規律精准穩定，被譽為“宇宙精密時鐘”。雙中子星系統由兩顆中子星相互繞轉構成，是宇宙中極為罕見的特殊天體系統。這類天體系統歷經兩次超新星爆發形成，未來將通過引力波輻射並合演化，是宇宙金、鉑等重元素的重要誕生源頭，也是研究極端高密度物態、檢驗廣義相對論、解析超新星爆發機制的天然理想實驗室。

　　“其中，短周期雙中子星相對論效應更強、並合時間更短，科研價值尤為突出，一直是國際大型射電望遠鏡脈沖星巡天的重要科學目標。”韓金林說。

　　作為全球靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡，中國天眼搭配高性能L波段19波束制冷接收機，具備極強的脈沖星探測能力。團隊依托自主研發的快照觀測模式，開展大規模銀道面脈沖星系統性搜尋，迄今已成功發現約900顆新脈沖星。通過持續后續精准觀測，團隊甄別出多例特殊天體系統，脈沖星J1856—0039是其中之一。

　　觀測數據顯示，該雙中子星系統軌道周期僅2.36小時，在人類已知雙中子星系統中位列第二短。極短的軌道周期意味著兩顆中子星間距極小、雙星相互繞轉軌道的致密程度極高，是目前已知相對論效應表現最顯著的雙中子星系統之一。同時，該系統刷新了人類已知雙中子星質量下限，整體總質量僅為2.488倍太陽質量，為迄今發現的總質量最輕的雙中子星組合。其中可見脈沖星質量約1.30倍太陽質量，伴星中子星的質量約1.19倍太陽質量。該伴星躋身全球已知最輕中子星行列，逼近中子星理論質量下限，有助於精准解析超新星爆發物理機制。

　　韓金林說，得益於極致致密軌道，該雙中子星系統擁有極端的強引力環境，研究團隊成功觀測到多項清晰的相對論效應。他們精准探測到橢圓軌道近星點進動、強引力場引發的光子頻率紅移、高速運動產生的時間膨脹效應，以及系統因持續輻射引力波損耗能量、軌道周期緩慢衰減等主要特征。數據測算顯示，本次測得的軌道周期衰減數值與廣義相對論預測值之比為1.009±0.014，証實了廣義相對論的正確性。

　　據團隊模型推演，該系統的兩顆中子星將在約8200萬年后發生並合，最終大概率形成一顆更大質量的中子星。這一特殊演化路徑，對破解中子星內部物態方程難題、探究宇宙中金、鉑等重元素的起源奧秘有重要作用。

　　該系統還具備后續科學突破能力。“它極小的軌道傾角和極短的軌道周期，為探測脈沖星自轉時產生的參考系拖拽效應創造了絕佳條件。”韓金林說，目前僅一兩例雙中子星系統具有探測該效應的潛力，參考系拖拽效應與中子星轉動慣量直接相關，后續依托中國天眼持續高精度觀測，有望精確測量中子星的轉動慣量。

　　韓金林說，結合已精准測定的中子星質量數據，長期觀測和研究脈沖星雙星系統能為揭示中子星內部物質狀態、探索時空引力基本特性等前沿科學問題提供關鍵的約束條件。

　　《 人民日報 》（ 2026年09月17日 14 版）