发现黑寡妇脉冲星！摧残自己的伴星，还向宇宙释放高能伽马射线

我们总说，地球的大气层之外是一片真空。实际上，在这个被称作太空的宇宙空间内，其实充斥着各种辐射，其中伽马射线以其强大的能量，备受科学家的关注。

在最近大约20年的时间里，科学家一直在尝试寻找这些伽马射线源，其中有一些取得了预期的成果，但有一个射线源仍然蒙着神秘的面纱。它是银河系中最明亮的伽马射线源之一，被认为来自于距离地球2470光年的一个双星系统中。然而，实际的观测中，科学家却只找到一颗恒星。

最晚在2009年的时候，科学家就认定了这个伽马射线源是一颗脉冲星。在2014年的时候，在利用X射线和可见光波段对这里进行探测时，发现了一颗周期为75分钟的变星。科学家当时相信，这颗恒星的75分钟周期，一定与那个释放出伽马射线的中子星及这颗恒星的轨道周期相一致。

但是，尽管充满了信心，可正如英国曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心的天文学家Colin Clark所说的那样：“到目前为止，所有在这里寻找中子星的研究都无功而返。”

我们知道，脉冲星是中子星的一种，拥有着极高的自转速度，并且周期极其稳定。在自转的同时，它还会从两极释放出脉冲辐射，因此脉冲星又被称为宇宙中的灯塔。

想要找到这颗脉冲星，科学家就必须找到与它自转相一致的脉冲信号。在多年以来，这都是科学家们所无法解决的问题。为此，他们选择了采用公民科学计划"爱因斯坦@家 "，利用其中数万名公民科学家的计算机，对这颗隐藏的脉冲星进行搜索。

其实，类似的项目已经进行很多了，其中最著名的就是寻找地外生命的SETi。虽然人类的天文观测设备发展得越来越快，从宇宙中获得了海量的数据，但是这个数据已经超出了科学家的计算机所能承受的范围。因此，他们经常会公布一些公民科学家计划，任何感兴趣的普通民众都可以下载官方软件，只需要简单的操作，就可以在自己电脑有余力的时候自动运行程序，帮助科学家完成科研。如果有一万人参加，那就相当于将科学家的计算机提升了几千甚至一万倍。

在这个项目中，科学家将NASA费米伽马射线空间望远镜上的广域空间望远镜(LAT)在2008-2018长达10年的时间内所观测到的数据上传，供公民科学家分析。果然，科学家们花了几年时间都没有找到的天体，公民科学家仅仅用了两周就解决了。历尽千辛万苦，人类终于找到了这颗被预言的脉冲星，科学家将其命名为PSR J1653-0158。

不过，有一点还是非常值得注意的，那就是这颗脉冲星的自转速度。作为毫秒脉冲星的典型代表，自转周期仅有几毫秒也是正常的。但是，观测结果表明，它仅仅1秒之内就能转500圈，也就是说，自转周期仅有2毫秒，这个数据还是打破了人类历史上发现过最快脉冲星的纪录。

与此同时，它的磁场也很值得一提，因为它非常弱，在人类迄今为止发现所有脉冲星中排名倒数第三。

还有一点，那就是它的伴星实在太小了。科学家认为，这颗伴星很可能是一颗被脉冲星摧残的氦白矮星，只留下了一个残骸。由于这样的双星系统就像是黑寡妇蜘蛛一样由一方残杀另一方，因此科学家又称之为黑寡妇双星、黑寡妇脉冲星。

研究表明，这颗脉冲星的质量大约是太阳的2倍，而它的伴星虽然密度极高，是铅的6倍，但体积极小，所以质量只有太阳的1%左右。该研究团队形容说，这对双星系统就是银河系中“超重质量和苍蝇级别质量”天体的交谊舞。二者的公转周期只有75分钟，这也是已知同类双星系统中最近的一对。

（图片说明：该双星提供两大天体之间的距离和地月距离对比示意图）

德国汉诺威的阿尔伯特·爱因斯坦研究所天文学家Lars Nieder介绍说：“在距离脉冲星仅有1.3倍地月距离的位置上，这颗白矮星的残骸以每秒700多公里的速度，仅用75分钟就能绕脉冲星公转一圈。这个与众不同的'二重奏’最初可能是一对非常接近的双星系统，伴星的物质逐渐落入中子星，增加了它的质量，也使得它自转的速度越来越快，同时削弱了它的磁场。”

如果事实真是这样的，那么根据理论分析可知，被摧残的白矮星将会产生出巨大的物质云。Clark介绍说：“脉冲星用它的辐射和高能粒子形成的恒星风，将它同伴的物质蒸发，使得这个恒星系统充满了无线电波无法穿透的等离子体。”因此，即使PSR J1653-0158能够发射无线电波，它也会被物质云吸收，无法被我们观测到。

事实证明的确如此，PSR J1653-0158是迄今为止人类发现的第二颗检测不到无线电波的脉冲星。

当然，除了关于这个黑寡妇双星系统的各个特性之外，还有一点非常值得兴奋，那就是Einstein@Home这样的工具。利用这些工具，我们可以更加广泛地召集公民科学家参与到科学研究中来，帮助科学家取得更多突破性发现。

汉诺威马克斯·普朗克引力物理研究所的天文学家Bruce Allen是Einstein@Home的主任和创始人，他指出：“在费米卫星观测到的伽马射线源名录中，还有几十个伽马射线源，我敢打赌，其中肯定有脉冲双星。不过，迄今为止，还没有人能够探测到它们的伽马射线所产生的脉冲特征。在Einstein@Home的帮助下，我们有望实现这个突破。谁知道呢，没准还有更加振奋的惊喜在等着我们。”

随着人类观测设备越来越强，科学家可能会越来越多地需要公众参与到这样的科研任务中，我们也希望能够参与到这样的项目中来，共同帮助人类科技进步。人类的科技已经走到了关键时期，我们越来越需要更多的人合作和努力。我们的科技能走多远，将在很大程度上，取决于人类有多团结。