罕見的「公共包層」雙星
在銀河系的上千億顆恆星當中，互相環繞的雙星非常常見。但近期來自中國的科學家發現的一對快速互繞的雙星，推測其中一顆伴星幾乎是在另一顆伴星的氣體殼層裡繞行。相關研究成果於2025年5月22日發布於Science雜誌。
燈塔般的宇宙信號：脈衝星PSR J1928+1815
這對雙星系統的其中之一是距離地球約455光年的脈衝星，名為PSR J1928+1815。脈衝星是一種中子星，是大質量恆星在超新星爆炸後剩餘的殘骸。由於中子星的自轉速度異常快速，周圍的帶電粒子在其強大的重力下也獲得極高的速度，進而產生同步輻射，並從中子星磁極發射出無線電波束。然而磁極與自轉軸並不重疊，只有當中子星磁極指向地球時天文學家才能看到它們，光束就像是燈塔一樣形成固定頻率的脈衝。研究人員估計，這顆特殊脈衝星的前身可能是一顆質量為太陽八倍多的熾熱藍色恆星。
3.6小時的極速共舞
研究團隊利用位於中國的500公尺無線電波望遠鏡針對PSR J1928+1815進行研究，發現PSR J1928+1815有一顆質量約為太陽1至1.6倍的伴星遮掩其發出的無線電波。進一步分析更發現這顆伴星已經失去大部分的氫殼層，只留下氦為主的核心。
中國科學院的研究員韓金林受訪時表示，這對雙星之間的距離僅約為112萬公里，比水星到太陽的距離還要近，僅需3.6小時就能互繞對方一周。
Chinese astronomers have discovered a rare compact binary system in which the pulsar, PSR J1928+1815, orbits within the outer layers of its companion, a helium star with about 1 to 1.6 times the sun's mass, with an orbital period of 3.60 hours. The discovery, using the country's… pic.twitter.com/bUhowNocOX
一千年以後，世界早已沒有我
過去的研究認為，當毫秒脈衝星以其伴星為食時，雙星系統可能會經歷「公共包層」（common envelope）階段，也就是脈衝星會在其伴星的外層內繞行。
研究人員利用電腦模型推測，這對新發現的雙星成員之間的初始距離約為地球與太陽之間距離的兩倍（約2.99億公里）。隨著時間脈衝星開始吸走其伴星的外層，在它們周圍形成一個共同的包層。大約1000年後，脈衝星以螺旋軌道靠近其同伴的核心，最後只留下一個緊密結合的雙星系統。
由於公共包層階段所經歷的時間相較宇宙歷史非常短暫，因此PSR J1928+1815可能是科學家們發現的第一個在公共包層階段的雙星。根據研究人員估計，在銀河系當中大約也只有16到84個類似的雙星。