近期，我校空天信息科学与技术学院张洁老师牵头开展的国际合作研究取得新进展。研究团队联合中国科学院国家天文台、清华大学、齐鲁师范学院、国家超级计算济南中心、美国绿岸天文台、德国Bielefeld大学等国内外科研机构，利用“中国天眼”FAST发现一颗新的毫秒脉冲星——碳氧白矮星双星系统PSR J1810−0623，并揭示了该系统的轨道结构和演化特征。相关成果发表于《中国科学：物理学 力学 天文学（英文版）》（Science China Physics, Mechanics & Astronomy）。https://doi.org/10.1007/s11433-026-2951-1
脉冲星是大质量恒星演化末期形成的中子星。毫秒脉冲星是一类高速自转的中子星，被誉为宇宙中最精确的天然时钟之一。天文学家认为，它们起源于双星系统中的普通中子星，通过长期吸积伴星物质和角动量而被“回收加速”。研究团队利用超算资源深入挖掘FAST优先重大项目“多科学目标同时巡天”（简称CRAFTS，清华大学教授李菂为项目首席科学家），得以发现PSR J1810−0623，一颗自转周期仅4.55毫秒的毫秒脉冲星，每秒旋转约220次。进一步通过FAST和美国绿岸射电望远镜（GBT）长达6.5年的跟踪观测，研究人员确认其与一颗碳氧白矮星组成双星系统。两者以15.4天的周期相互绕转，轨道近乎圆形；伴星质量约为太阳质量的0.64倍，属于较为少见的碳氧白矮星。
计时残差随时间（上图）和轨道相位（下图）的变化。蓝点表示“中国天眼”望远镜的观测值，红点表示美国绿岸望远镜的观测值。
毫秒脉冲星——碳氧白矮星双星系统是研究致密双星演化的重要对象。PSR J1810−0623具有短自转周期、较长轨道周期和极低轨道偏心率，符合中等质量X射线双星演化通道的理论预期，为理解脉冲星“回收”过程提供了新的观测样本。值得关注的是，该系统具有较大的伴星质量和较优的轨道条件，未来有望测量到广义相对论预言的“夏皮罗延迟（Shapiro Delay）”效应。一旦实现，将能够直接测定脉冲星和伴星的真实质量，为研究超高密度物质状态方程和中子星内部结构提供重要约束。除了轨道性质之外，研究团队还利用FAST高灵敏度偏振观测数据测量了该脉冲星的偏振特征和法拉第旋转量。相关结果与银河系磁场模型预测高度一致，表明该脉冲星未来还可作为研究银河系磁场结构和星际介质性质的重要探针。
研究人员表示，PSR J1810−0623丰富了目前已知毫秒脉冲星双星系统样本，也进一步展示了FAST在发现和研究脉冲星方面的独特优势。随着FAST持续开展高灵敏度巡天和长期定时观测，未来有望发现更多特殊致密双星系统，为探索中子星形成、双星演化以及引力理论检验等前沿问题提供新的观测证据。（供稿：空天信息科学与技术学院）
