近期，beat365官方网站天文學系徐仁新教授課題組和國家天文台研究團隊使用LAMOST光譜數據并結合新疆天文台南山光學望遠鏡測光數據，發現了一個質量約為0.98倍太陽質量的緻密星與晚期主序星組成的雙星系統。研究人員結合多波段(射電、光學、X射線以及伽馬射線)觀測分析，推測該緻密星很可能是一顆“X射線暗弱的孤立中子星”(XDINS)，這是首次在雙星系統中發現此類天體。研究成果發表于《天體物理雜志快報》（Jie Lin et al. 2023, ApJL,944,L4）。徐仁新和國家天文台施建榮研究員為論文共同通訊作者，天文學系博士生林傑為論文第一作者。

如果中子星各種可能的能源均消耗殆盡，那麼星體隻能輻射剩下的熱能，這類中子星稱之為X射線暗弱的孤立中子星(XDINS)。XDINS以軟X射線的熱譜為主且伴有紫外輻射，表現為射電甯靜狀态，因此發現它們非常困難。理論認為，通過核塌縮超新星爆炸不可能産生低于1.17倍太陽質量的中子星，新的發現意味着此類中子星可能産生于其他形成通道，如白矮星吸積誘導塌縮(AIC)。除此之外，根據Gaia衛星的視差，這個包含中子星侯選體的雙星系統離地球僅僅約385光年。這是目前發現的離地球最近的中子星候選體。此研究也暗示了來自地球深海探測到的重元素可能跟該類超新星爆發過程成協。

目前僅有七顆X射線暗弱的孤立中子星被發現，綽号“七劍客”。它們離地球都比較近(約391光年至1630光年)，自轉周期大概是5到10秒。新發現的這顆X射線暗弱的孤立中子星是研究人員首次在雙星系統中發現這類天體。

該發現是基于LAMOST的中低分辨率光譜時域巡天數據，結合了南山光學望遠鏡多波段和美國TESS的測光數據，以及其他波段的光學巡天數據确定了晚期主序星的半徑、溫度等信息。通過拟合光變曲線，最終得到這個雙星系統中的緻密星以及光學伴星的質量分别約為0.98倍太陽質量和0.62倍太陽質量。

通過LAMOST中分辨率光譜數據，研究團隊發現該系統的Ha發射線具有雙峰結構。其中，成分相對較寬的Ha發射線起源于恒星色球活動，而另外一個相對較窄的Ha發射線表現出跟緻密星同相位的變化，因此較窄的成分很可能來自于吸積盤。另外，在十幾年的巡天測光數據中，該源沒有展現大幅度的星等變化，且X射線光度極低，表明該緻密星不太可能是白矮星，而極有可能是顆中子星。

左圖是該系統的多波段光變曲線以及模型拟合的結果，右圖是在光學伴星參考系下的Ha發射線随軌道周期的改變。

通過美國的費米（Fermi）衛星也未發現其高能對應體，基于該系統極低的X射線光度且相對較軟的X射線能譜，可推測該緻密星是一顆處在雙星系統中的XDINS。根據美國的星系演化探測器（GALEX）的紫外觀測得到該系統的吸積盤輻射半徑及中子星死亡線，可知該中子星的自轉周期大概位于0.52秒到6.5秒之間，這與XDINS的自轉周期一緻。

這顆目前離地球最近，且處于雙星系統中的“X射線暗弱的孤立中子星”候選體的發現，為深刻認識此類特殊天體的物理性質以及形成演化等具有重要的科學意義。

論文鍊接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acb54b。