脈衝(chong) 星是大質量恒星死亡後的殘骸，是宇宙中密度最高、磁場最強、自轉最快、相對論效應顯著的一類奇異天體(ti) ，是研究宇宙極端環境中物理規律的理想“實驗室”。脈衝(chong) 星長期以來都是天文和物理的前沿研究領域，涉及引力波探測、精確驗證廣義(yi) 相對論、限製極端物理條件下的物態方程、高精度時空基準建立等重要基本問題。

　　自1968年脈衝(chong) 星被發現至今50餘(yu) 年，科學家已經發現3000多顆脈衝(chong) 星，隨著發現數量的增加，一些特殊種類的脈衝(chong) 星開始進入人們(men) 的視線。自2018年500米口徑球麵射電望遠鏡（FAST）建成並開始進入到調試階段，中國科學家利用該裝置實現了脈衝(chong) 星發現零的突破，目前已發現了數百顆新的脈衝(chong) 星，其中也不乏一些特殊的種類。

　　毫秒脈衝(chong) 星

　　目前已知的毫秒脈衝(chong) 星約有400多顆，隻占已發現脈衝(chong) 星的約十分之一。正常脈衝(chong) 星的自轉周期大概在0.1秒到幾秒左右，而毫秒脈衝(chong) 星的自轉周期在30毫秒以下。毫秒脈衝(chong) 星與(yu) 正常脈衝(chong) 星形成曆史也不一樣。正常脈衝(chong) 星通常相對年輕，年齡不到幾百萬(wan) 年。毫秒脈衝(chong) 星是一種非常古老，甚至可能是已經死亡的脈衝(chong) 星，它在密近雙星係統中通過吸積質量獲得角動量使自轉周期達到毫秒量級。目前的觀測事實是超過三分之二的已知毫秒脈衝(chong) 星在雙星係統中。

　　毫秒脈衝(chong) 星有著廣泛的應用，最顯著的是用於(yu) 引力理論的檢驗。脈衝(chong) 星周期具有長期穩定性，特別是毫秒脈衝(chong) 星可以與(yu) 地球上最好的原子鍾相媲美。這些高度穩定的“時鍾”分散在我們(men) 的銀河係中，遠離嘈雜的地球的擾動，對這些毫秒脈衝(chong) 星的測時觀測可以探測來自遙遠星係的低頻引力波，還可用於(yu) 建立脈衝(chong) 星時間和空間基準，對引力理論進行最嚴(yan) 格的檢驗。

　　2021年5月，在GPPS（銀道麵脈衝(chong) 星快照巡天）計劃的第一批結果中就發現了40顆毫秒脈衝(chong) 星，將已知毫秒脈衝(chong) 星的數量增加了近10%。目前GPPS發現的毫秒脈衝(chong) 星數目已經超過80顆，其中J1828+0021的自轉周期僅(jin) 1.47毫秒，是目前已發現毫秒脈衝(chong) 星中自轉周期第三短的。

　　脈衝(chong) 雙星

　　1974年，在美國馬薩諸塞大學物理和天文係從(cong) 事脈衝(chong) 星巡天工作的拉塞爾·赫爾斯和約瑟夫·泰勒發現了射電脈衝(chong) 星J1913+16，由觀測到的脈衝(chong) 星的視向速度曲線證明它與(yu) 另一顆致密星組成一個(ge) 雙星係統，故將其稱為(wei) 脈衝(chong) 雙星。愛因斯坦預言雙星繞轉會(hui) 產(chan) 生引力波，從(cong) 而導致雙星軌道變短。赫爾斯和泰勒通過對J1913+16進行長期的脈衝(chong) 到達時間監測完美的證實了這一現象，提供了第一個(ge) 無可辯駁的證據證明了引力波的存在。1993年，赫爾斯和泰勒因為(wei) 此項工作獲得了諾貝爾物理學獎。

　　目前科學家一直在尋找軌道周期更短、相對論效應更顯著的脈衝(chong) 雙星係統，這些係統可以更加精確地限製引力理論。在GPPS的第一批成果中至少有14顆毫秒脈衝(chong) 星位於(yu) 密近雙星係統中。

　　超高色散脈衝(chong) 星

　　脈衝(chong) 星不同頻率的脈衝(chong) 信號到達時間並不一樣，高頻到的早些，低頻到的晚些，這種現象被稱為(wei) 脈衝(chong) 星的色散。有一些特殊的脈衝(chong) 星具有非常高的色散。這種色散現象究其原因，是因為(wei) 星際介質中的熱電子導致不同頻率電磁波的傳(chuan) 播速度不一樣。因此對脈衝(chong) 星色散的測量，可以反推出在其傳(chuan) 播路徑上電子密度的高低。

　　在GPPS巡天結果中，有11顆新發現脈衝(chong) 星的色散量非常高，如果利用銀河係電子密度模型估算脈衝(chong) 星距離，這些脈衝(chong) 星應該在銀河之外。這說明在這些脈衝(chong) 星所在的方向上銀河係電子密度可能被嚴(yan) 重低估了，這對目前通用的銀河係電子密度模型提出了挑戰。

　　模式變換脈衝(chong) 星與(yu) 消零脈衝(chong) 星

　　脈衝(chong) 星的脈衝(chong) 輪廓會(hui) 發生各種形狀扭曲。在上世紀70年代，人們(men) 發現脈衝(chong) 星PSR B1237+25的脈衝(chong) 輪廓的變化時間更為(wei) 持久，會(hui) 從(cong) 一個(ge) 準穩定狀態變為(wei) 另一個(ge) 準穩定狀態，然後過一段時間又突然返回到原來的狀態。這些不同的狀態可以持續幾個(ge) 脈衝(chong) 周期到幾個(ge) 月，這顯然與(yu) “閃爍”現象不同，於(yu) 是這類脈衝(chong) 星被稱為(wei) 模式變換脈衝(chong) 星。消零脈衝(chong) 星是模式變換脈衝(chong) 星中的一個(ge) 特殊類型，它的脈衝(chong) 輪廓會(hui) 突然消失，之後又突然出現，有些神秘莫測。

　　王 陳 韓金林（據中國國家天文公眾(zhong) 號）