图 FAST发现的由毫秒脉冲星和氦星构成的新型双星系统示意图。脉冲星自转周期为11.55 ms，与伴星相互绕转时有17%的时间被伴星的星风掩食

　　在国家自然科学基金项目（批准号：12588202）等资助下，中国科学院国家天文台韩金林研究员带领研究团队，联合青岛理工大学、南京大学、云南天文台、中山大学、广州大学、新疆天文台、北京大学和西南大学等国内学者，利用中国天眼FAST在开展银道面脉冲星巡天时发现一例罕见掩食脉冲星，它与伴星（一个氦星）以3.6小时的周期相互绕转，且有六分之一的时间被伴星遮挡（即掩食，犹如日食或月食）。这一成果在2025年5月23日以“由共有包层演化形成的脉冲星-氦星双星系统（A pulsar-helium star compact binary system formed by common envelope evolution）”为题，发表于《科学》杂志。论文链接为：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado0769 。

　　在浩瀚的银河系中，大多数恒星都是成对出现，以双星系统的形式共同演化。天文学家对于单个恒星如何演化已有相对清晰的认识，但双星如何交互和演化在过去几十年里一直是天文学领域的前沿难题。演化理论认为，特定条件下中子星的伴星会因为质量流失而体积膨胀，甚至膨胀到把中子星揽入怀中，一起在共有的氢元素包层中演化约一千年。在这个过程中，中子星与伴星不断靠近，释放的能量在千年之内把共有的氢包层全部吹散，只留下中子星和伴星中燃烧的内核在非常紧密的轨道上相互绕转。这时伴星主要靠燃烧的氦元素发光，温度有几万度，这样的天体被称为“氦星”。然而，这类特殊的双星系统极为罕见且难以观测，天文学家推断的中子星双星系统共有包层演化的理论也长期缺乏观测证据的支持。

　　中国天眼FAST的灵敏度极高，是发现脉冲星的利器，对观察处于极短周期轨道上的脉冲星更为敏锐。2020年5月韩金林研究员团队利用FAST对银河系进行脉冲星深度搜索时，发现了一颗自转周期为10.55毫秒的毫秒脉冲星PSR J1928+1815。2020年11月，研究团队利用FAST进行了几次后随观测后，证实它处于一个仅50万公里的致密轨道，相互绕转的轨道周期仅为3.6小时。它与伴星相互绕转时，有大约六分之一的时间被伴星遮挡。据推测，这个伴星的质量至少有1个太阳质量，远超出一般掩食脉冲星伴星的质量，但狭小的轨道根本容不下一个像太阳这样大小的恒星。根据多方面的限制推断，这个伴星不是普通恒星，也不是演化后的致密伴星，而应该是经历过共有包层演化的氦星。脉冲星信号掩食是氦星甩出的星风物质遮挡引起的。

　　这种具有新类型伴星的脉冲星双星作为双星公共包层演化阶段的产物，有望为恒星群体演化、致密星吸积、引力波源预测等多领域科学研究提供观测依据，并牵引多个不同领域的研究：如恒星群体演化、引力波源预测、双星和恒星演化过程、深度光学/红外的氦星观测等课题，使天文学家对双星演化有更深入的认识。