科幻小说里的"三体",是三个太阳互相撕扯、行星在"稳定纪元"与"乱纪元"之间飘摇的末日世界。而中国天眼FAST刚刚从真实宇宙里确认的那个"三体",是一套安静而有序的"三口之家":一颗脉冲星与一颗白矮星结成紧密的双星内环,外围再绕着一颗类太阳恒星。国家天文台科研团队结合FAST射电观测数据与国际光学、伽马射线望远镜的多波段数据,揭示脉冲星J0435+3233属于首例尚在演化阶段的原生三体,官方发布时也称其为"第二例被确认的脉冲星三体系统"。在央视新闻的表述里,这套系统被概括为"世界首例还在演化阶段的脉冲星三体系统"。新华网微博
这个真实三体的结构:内环一对"亡者双星",外围一颗类太阳恒星
对FAST数据的分析显示,这颗自转极快的脉冲星与一颗白矮星相互绕转,以8天为周期沿圆形轨道环绕共同质心运行。第三颗成员则远得多:它是一颗质量与太阳几乎相同的类太阳恒星,以73.5年为周期、偏心率0.6的偏心轨道环绕脉冲星—白矮星双星系统运动。这种"内紧外松"的构型就是天文学所说的层级三体:第三颗恒星距离够远,引力扰动温和,整个系统才能稳定存在并演化。它不是小说里三颗太阳互相追逐的混沌局面,真实宇宙的"三体"各有各的轨道。新华网人民日报
从"异常时钟"到锁定第三颗星:藏在18年伽马数据里的线索
这套三体之所以被发现,起因是一处反常:脉冲星本以稳定著称,J0435+3233的自转周期却每年增加1纳秒,比同类型脉冲星高出两个量级。而它的"自转变慢"另有来客作祟——正是这颗三体伴星的引力作用,造成脉冲星自转周期异常增大。这颗脉冲星早在2020年6月8日就被国家天文台漂移扫描巡天团队用FAST发现,自转周期只有3.2毫秒;此后新疆天文台后随观测团队利用FAST接续开展了长达五年的持续监测,成功获取192次测量结果,为识别扰动攒下了家底。新华网知乎人民日报
真正的确认是"多波段拼图":研究团队独立分析FAST射电数据与Gaia卫星、2MASS和PanSTARRS的红外、光学开放档案数据,结合费米卫星18年累积的160个有效伽马光子——单月仅探测1个光子,信号极其稀缺——精准锁定脉冲星的光学伴星,证实了整个系统为三体。据人民日报客户端披露,因为中国团队充分考虑了三星系统内交互的引力作用以及多种相对论效应,其确定的绕转几何构型和三星轨道参数精度比欧洲团队好一个量级,并精确测定了三体成员的质量。人民日报
两只"亡者"、一只"活口":一对原生三胞胎的演化快照
依据恒星演化理论推断,这三颗星诞生于同一个云团,是原生"三胞胎"。按官方的叙述,初始质量最大的长星最先演化终结、经超新星爆发成脉冲星,次重的成为白矮星,最轻的那颗至今仍像普通太阳一样平稳燃烧。需要提醒的是,这串约20倍、数倍、1倍太阳质量的"出生排行"不能当成定论:论文将初始质量写成一种示例性演化方案,并未证明三个成员最初恰好具有这些质量。再经过漫长时间,这颗类太阳恒星也将熄灭,三体系统将变成由脉冲星和两颗白矮星组成的长期稳定三体系统。正因"老三"还活着,这颗系统才成了人类头一回抓到的、演化进行时的三体标本。新华网知乎人民日报
名次可以争,价值不在名次
成果官宣后,专业研究者在知乎对新闻通稿提出了逐条纠偏。最受关注的是"第二例"的说法:此前至少有两个公认的脉冲星三体系统,包括PSR B1620−26和PSR J0337+1715,因此"第二例被确认"并不符合事实。通稿还把这次发现总结为"中外多个科研团队接力探索、多波段观测数据融合研究的结晶",但真实过程更接近各自独立攻关。因为由德国、荷兰、法国、英国四国科学家组成的欧洲团队,同样独立分析类似的档案数据并获得了完全一致的三体结论。换句话说,名次怎么排尚有口径之争,真正各方一致的核心定语只有一个:尚在演化。知乎新华网人民日报
这套系统的科学价值也正落在这里——天文学家通过多手段观测,可以探究其物理特性与三体动力学的耦合规律,还可验证强等效原理等基础引力理论。知乎
至于会不会有小说里那种"宜居的三体世界"——恐怕没有:内环是一对致密残骸,一颗是辐射强烈的中子星,与小说里三颗太阳炙烤行星的景象完全是两回事。对用户来说,这次发现更实在的意义是:银河系里可能还藏着更多正在成长的稀有系统,只是以前没有足够灵敏的"眼睛"和足够长的监测。中国天眼建成以来已发现超千颗脉冲星,囊括多类珍稀特殊天体系统,"现实版三体"大概率不是最后一个。新华网