國(guó)際天體物理學(xué)雜志The Astrophysical Journal近期在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)李振威博士與合作者的研究成果。該成果展示了脈沖星自轉(zhuǎn)對(duì)毫秒脈沖星吸積質(zhì)量的影響，進(jìn)而可以對(duì)觀測(cè)到的脈沖星誕生質(zhì)量作出限制。

　　毫秒脈沖星屬于天文學(xué)中的基礎(chǔ)前沿領(lǐng)域，是FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）的主要目標(biāo)源之一。大質(zhì)量恒星在演化末期發(fā)生超新星爆炸可能會(huì)形成一顆脈沖星，其中毫秒脈沖星是一類通過吸積伴星物質(zhì)使自轉(zhuǎn)速度達(dá)到毫秒量級(jí)的脈沖星。毫秒脈沖星的形成機(jī)制對(duì)理解致密星吸積物理和角動(dòng)量損失機(jī)制至關(guān)重要。此外，毫秒脈沖星的質(zhì)量分布包含一些重要物理信息。例如對(duì)毫秒脈沖星的誕生質(zhì)量的研究有助于理解大質(zhì)量恒星末期演化及超新星爆炸機(jī)制，毫秒脈沖星的最大質(zhì)量則可以用來(lái)約束中子星物態(tài)方程以及理解中子星與恒星級(jí)黑洞的質(zhì)量間隙。由于毫秒脈沖星的形成涉及物質(zhì)吸積過程，毫秒脈沖星的吸積質(zhì)量對(duì)理解脈沖星質(zhì)量分布具有重要意義。

　　該研究考慮了毫秒脈沖星在吸積過程中的自轉(zhuǎn)演化，并對(duì)毫秒脈沖星的吸積質(zhì)量進(jìn)行了深入探究。當(dāng)脈沖星吸積少部分物質(zhì)后，其自轉(zhuǎn)周期可以達(dá)到毫秒量級(jí)，毫秒脈沖星磁層施加的強(qiáng)大離心力阻止物質(zhì)被吸積（即螺旋槳效應(yīng)）。該過程使得脈沖星自轉(zhuǎn)逐漸變慢。因此，當(dāng)螺旋槳效應(yīng)在后期物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程失效時(shí)，脈沖星仍舊可以吸積一部分物質(zhì)。研究人員通過大量的雙星演化模擬發(fā)現(xiàn)，毫秒脈沖星的最大吸積質(zhì)量與初始脈沖星質(zhì)量呈正相關(guān)，即相比于低質(zhì)量脈沖星，大質(zhì)量脈沖星通?？梢晕e更多物質(zhì)。在此基礎(chǔ)上研究人員進(jìn)一步給出了吸積后的最大脈沖星質(zhì)量隨物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率和初始脈沖星質(zhì)量變化的關(guān)系（見圖1）。利用該結(jié)果可以進(jìn)一步對(duì)觀測(cè)脈沖星誕生質(zhì)量作出限制。

　　該研究成果受到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

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　　圖1.在給定物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率和初始脈沖星質(zhì)量情況下，吸積后的最大脈沖星質(zhì)量。