近日，記者從中科院國家天文臺獲悉，基于國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)時域巡天數(shù)據(jù)，LAMOST“黑洞獵手”計劃研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球約1037光年、處于雙星系統(tǒng)中的寧靜態(tài)中子星。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然—天文》。

論文共同通訊作者、中科院國家天文臺研究員劉繼峰介紹，搜尋中子星一般有3種方式：通過搜尋高速旋轉(zhuǎn)的中子星產(chǎn)生的脈沖信號來捕獲中子星;通過觀測雙星系統(tǒng)中致密天體吸積伴星的氣體物質(zhì)形成吸積盤，發(fā)出明亮的X射線來找到中子星;通過探測雙中子星并合發(fā)出的引力波發(fā)現(xiàn)中子星。

研究團(tuán)隊在利用LAMOST時域巡天數(shù)據(jù)開展黑洞和中子星等致密天體搜尋計劃時，通過視向速度監(jiān)測方法發(fā)現(xiàn)了一個光譜不同于單星的特殊雙星系統(tǒng)。該雙星系統(tǒng)由一顆0.6倍太陽質(zhì)量的紅矮星和一顆未被望遠(yuǎn)鏡探測到的不可見天體組成，這個不可見天體極可能是一個致密星。

接著，研究團(tuán)隊利用美國帕洛瑪天文臺的5米海爾望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測，并結(jié)合美國凌日系外行星巡天衛(wèi)星(TESS)的高精度測光觀測進(jìn)行了進(jìn)一步的分析和測定，認(rèn)為該雙星系統(tǒng)的致密天體是一顆約1.2倍太陽質(zhì)量的中子星。

“雙星系統(tǒng)中的可見紅矮星在中子星的引力拉扯下，大約每6.6小時繞行一周。有趣的是，中子星并沒有吸積其伴星上的物質(zhì)，因此無法探測到明亮的X射線，是一個當(dāng)前處于寧靜態(tài)的中子星。”劉繼峰說。

隨后，研究團(tuán)隊利用我國500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)對這顆中子星進(jìn)行了一個小時的射電觀測，同樣沒有觀測到中子星的脈沖信號。這說明該中子星的脈沖信號不存在或者非常微弱，無法被探測到，也可能是脈沖輻射并未指向地球。

另外，研究團(tuán)隊通過多波段的觀測數(shù)據(jù)獲知，該雙星系統(tǒng)中的紅矮星色球?qū)踊顒颖容^活躍。由于中子星的強大潮汐力作用，作為其伴星的紅矮星被拉伸變形成為了水滴狀。該系統(tǒng)如同一顆閃耀的“紅寶石”默契地圍繞在安靜的中子星身邊，在1000光年之外的星際空間周而復(fù)始地上演著美麗的雙星之舞。

此次發(fā)現(xiàn)也是繼2019年利用視向速度監(jiān)測方法認(rèn)證一顆寧靜態(tài)恒星級黑洞之后，該團(tuán)隊借助LAMOST巡天優(yōu)勢在狩獵致密天體領(lǐng)域取得的又一項重要成果。

劉繼峰表示， LAMOST領(lǐng)先世界的光譜獲取率和大規(guī)模巡天的絕對優(yōu)勢，使得天文學(xué)家可以利用視向速度監(jiān)測方法來發(fā)現(xiàn)寧靜的黑洞、中子星等致密天體，打破了依賴于探測脈沖信號、X射線等來搜尋致密天體的觀測限制。這種方法為發(fā)現(xiàn)處于寧靜態(tài)雙星系統(tǒng)中的致密天體開創(chuàng)了新的途徑。(高雅麗)