宇宙，这个充满无限奥秘的空间，一直让我们人类充满好奇。我们都知道恒星能发光发热，像太阳一样给周围带来光明和温暖；行星则围绕着恒星运转，比如我们生活的地球，还有火星、木星这些大家耳熟能详的星球。但在宇宙中，还存在着一些既不是恒星，也不是行星的神秘天体，它们静静地待在浩瀚宇宙的各个角落，却揭示着宇宙最深层的秘密。今天，咱们就一起来聊聊这些特别的天体。

先来说说流浪行星质量天体，这名字听起来就挺神秘的。啥是流浪行星质量天体呢？简单讲，它的质量介于恒星和行星之间，一般低于氘燃烧极限，大概是 13 倍木星质量左右，和巨行星质量相近，可却不被任何恒星束缚，在宇宙里自由自在地 “流浪”。2000 年的时候，科学家们首次探测到了它们，这之后，尤其是近五年，观测到的样本数量一下子增多了，研究发现，它们广泛分布在年轻星团中。

那它们是怎么形成的呢？过去二十多年，科学家们有两种主流想法。一种认为它们可能是分子云坍缩形成的极低质量恒星，还有一种觉得它们也许是从母恒星系统中被抛射出来的巨行星。可后来研究发现，这两种理论都不太能解释清楚一些现象。比如说，它们的数量特别多，多体系统，像双星或者三星系统也不少，而且它们的运动特征和恒星有很多一致性，这些都没办法用之前的理论完美解释。就拿猎户座大星云中的 “四合星” 星团来说，里面流浪行星质量天体的数量，远远超过了传统恒星质量函数的预测，并且大概 9% 的流浪行星质量天体是以多体系统的形式存在，这和极低质量恒星系统的特性完全不一样。还有啊，很多流浪行星质量天体周围存在延展的气体盘，半径能达到 100 倍日地距离那么远，这说明它们是和恒星同时在星云气体耗散之前形成的，而且从来没被恒星束缚过。因为要是被恒星束缚过，气体盘的大小肯定会被恒星引力严重限制。

后来，中国科学院上海天文台邓洪平研究员领导的国际合作科研团队有了新发现。他们提出了早期星周盘相互作用形成流浪行星质量天体的全新理论。通过高精度流体动力学模拟，科学家们发现，当两颗年轻恒星的星周盘，以特定角度和速度近距离相遇的时候，潮汐力会发挥神奇的作用，把星周盘拉伸，形成细长的 “潮汐桥”。然后，这些桥状结构在引力的影响下，会进一步收缩，变成致密的线状分子云，最后断裂、坍缩，就形成了独立的流浪行星质量天体。这个过程在密集星团里，比如 “四合星” 星团，产生效率特别高。当星周盘以每秒 2 - 3 公里的速度，在 300 - 400 天文单位的距离擦肩而过时，“潮汐桥” 的线密度会超过稳定性的临界值，这个时候，就有可能同时产生好多个流浪行星质量天体，甚至还能形成紧密的双星或三星系统。在致密的 “四合星” 星团里，恒星相遇很频繁，而且恒星速度弥散刚好就在每秒 2 - 3 公里这个范围，所以这里就成了流浪行星质量天体的 “摇篮”，孕育出了目前观测到的最大的流浪行星质量天体群。而在恒星运动速度弥散很小的 IC348 星团里，流浪行星质量天体就特别少见。并且，按照这个理论形成的流浪行星质量天体，周围还能保留延展的气体盘，这和实际观测结果高度吻合，进一步证明了这个理论的可靠性。

再讲讲另一种神秘天体 —— 脉冲星。北京时间 2025 年 5 月 23 日，国际学术期刊《科学》在线发表了中国科学家的一项最新研究成果。中国科学院国家天文台韩金林研究员带领团队，利用中国天眼 FAST 发现了一个罕见的毫秒脉冲星。这个脉冲星和它的伴星，以 3.6 小时的周期相互绕转，而且有六分之一的时间，脉冲星会被伴星遮挡，也就是出现掩食现象，这就好像我们平时看到的日食或月食一样。

在浩瀚的银河系里，大多数恒星都是成对出现的，它们组成双星系统，一起演化。可双星系统到底是怎么交互、怎么演化的，过去几十年一直是天文学领域的前沿难题。按照恒星演化理论，质量越大的恒星，演化速度越快。在双星系统里，质量大的恒星一般会先演化，最后塌缩成密度极高的致密星，像中子星或者黑洞。这时候，质量小的伴星应该继续演化，但是在这个过程中，伴星的物质会被致密星吸积，伴星因为质量流失，体积就会膨胀，甚至有可能膨胀到把致密星都 “揽入怀中”，然后它们会在公共的氢元素包层里一起演化大概 1000 年。在这 1000 年里，有强引力的致密星一方面疯狂吸积伴星的物质，让自己自转加快；另一方面，在和伴星相互绕转的时候，把公共的氢包层全部吹散，最后就留下伴星中心燃烧的内核。这时候的伴星，主要靠燃烧氦元素发光，温度能达到几万度。千年之后，经历了这一系列过程的双星，最终就剩下快速自转的致密星和高温氦星，它们在非常紧密的轨道上相互绕转。不过，这类特殊的双星系统在宇宙中存活的时间很短，也就大约 1000 万年。对于已经有 138 亿年历史的宇宙来说，它们就像夜空中一闪而过的流星，稍纵即逝。根据团队做的模拟分析，在银河系千亿颗恒星里，这样的系统估计只有几十个，所以它们极其罕见，也特别难观测到。也正因为如此，天文学家推断的双星系统公共包层演化理论，长期以来都缺乏直接观测证据的支持。

咱们的中国天眼 FAST 可太厉害了，它灵敏度极高，是发现脉冲星的得力工具，对观测处于极短周期轨道上的脉冲星更是敏锐。2020 年 5 月，韩金林研究员团队用 FAST 对银河系进行脉冲星深度搜索的时候，发现了一颗自转周期为 10.55 毫秒的毫秒脉冲星 PSR J1928 + 1815。后来，在 2020 年 11 月又进行了几次后续观测，证实了它处在一个半径只有 50 万公里的致密轨道上，相互绕转的轨道周期仅仅 3.6 小时。而且它和伴星相互绕转的时候，大约六分之一的时间会被伴星遮挡。据推测，这个伴星的质量至少有 1 个太阳那么重，这可比一般掩食脉冲星的伴星重多了，但是这个狭小的轨道，根本容不下像太阳这么大的恒星。经过多方面的限制和推断，科学家们认为这个伴星既不是普通恒星，也不是演化后的致密伴星，而应该是经历过公共包层演化的氦星。脉冲星信号出现掩食现象，就是因为氦星甩出来的星风物质遮挡造成的。

这个罕见天体的发现，对天文学研究意义重大。首先，对于研究了多年的恒星演化理论来说，这个双星系统就是双星公共包层演化阶段之后，处于致密轨道的特殊双星。它能帮助我们完善和深化对双星演化具体过程的理解，比如两颗星是怎么靠近，导致轨道收缩的；两颗星之间的物质是怎么交流的；中子星的自转又是怎么加速到几个毫秒的；公共氢元素包层是怎么被致密星吹散的等等。其次，这个中子星在公共包层里，应该在很短时间内吸积了大量物质，才让脉冲星自转加快，所以这个新发现的致密双星，可能是中微子散热机制理论的一个重要例证。另外，这个新发现的稀有双星，未来还可能演化成为引力波源，这又为致密双星并合和引力波的产生机制，提供了新的限制条件。

宇宙中这些既不是恒星，也不是行星的神秘天体，它们独特的性质和形成机制，为我们打开了一扇扇了解宇宙的新窗口。随着科学家们不断深入研究，未来，我们肯定还会有更多惊人的发现，让我们一起期待，一起探索这充满奥秘的宇宙吧！如果觉得这篇文章有意思，就请动动你发财的小手点赞关注，祝你天天好运，财源广进！