双脉冲星，是指2003年天文学家发现了的对中子星的轨道相互交错，并且发出辐射光线。这两颗中子星都是脉冲星。对这组旋转天体的深入研究将能为阿尔伯特·爱因斯坦的引力波理论提供最为严格的实验。2003年年末该发现被《科学》杂志评为年度科学十大突破之一，天文学家希望通过研究辐射光线来获取有关中子星内部物质密度的信息。

自从人类直立行走以来，星空的魅力吸引了无数人的关注，尽管已知了许多关于星空的知识，但人们对它的探索从未停止。1974年，拉塞尔·赫尔斯和J.H.泰勒教授首次发现了射电脉冲双星PSR1913+16，此后，天文学家花费了30年时间才发现了这个双脉冲星系统，这是继1974年以来的一个重要发现。2003年4月，PSR J0737-3039A被发现，其周期为22毫秒，脉冲周期呈现出规律性的变化。这些数据促使科学家确认这是一个双星系统，并在2003年12月的《自然》杂志上发表了相关研究成果。2004年，随着对澳大利亚Parkes天文望远镜数据的重新分析，研究人员证实B星也是一颗脉冲星。同年，天文学家宣布发现了由一对高速旋转的脉冲星组成的双星系统，命名为PSRJ0737-3039A/B，这一发现被认为是中子星研究领域的重要里程碑。与1974年发现的PSR1913+16脉冲双星相比，该双脉冲星系统的轨道周期更短，引力辐射更强，因此被认为是一个更为理想的引力波实验室。此外，双星系统中的两颗星均为脉冲星，这也使其成为一个研究两颗脉冲星之间相互影响的理想实验室。

从演化角度来看，双星系统的形成概率较小，而双脉冲星系统则更加罕见。要形成双中子星系统，两颗恒星的质量都需要较大。通常情况下，第二颗恒星在演化至超新星爆发阶段时，会在产生第二颗中子星的同时破坏原有的双星系统，只有极少数能够幸存下来形成双中子星系统。然而，此次发现的双脉冲星系统不仅未被摧毁，还包含了一颗毫秒脉冲星（A星，周期22毫秒）和一颗正常脉冲星（B星，周期2.27秒）。其中，A星较古老，转速较快，磁场较弱；B星较年轻，转速较慢，磁场较强。这种组合恰好符合毫秒脉冲星形成的理论模型。

双脉冲星的发现极具挑战性，因为只有当两个脉冲星的辐射束均能扫过地球时，才有机会发现此类系统。然而，脉冲星的辐射束狭窄，两颗星同时扫描地球的概率较低。本次发现得益于多个国家的合作，以及澳大利亚Parkes天文台的64米口径射电望远镜的持续搜索。

除了验证阿尔伯特·爱因斯坦引力波理论的重大课题之外，双脉冲星系统的研究还涉及多个新颖的问题。首先，两颗脉冲星之间的相互作用引起了科学家的关注。在一个轨道周期的2.4小时内，B星仅有短暂的两个10分钟时段可见，这可能是由于A星的“星风”对其产生了影响，但具体的影响机制尚不清楚。其次，两颗脉冲星的辐射可能会穿过对方的磁层，尤其是B星的磁层比A星的大100倍，这使得探测变得更加容易，探测结果令人期待。此外，A星和B星的轨道进动幅度巨大，分别为每年75度和71度，这意味着轨道的进动可能导致脉冲轮廓形状的变化，这也是一个引人注目的观测课题。然而，近年来的观测并未显示出预期的脉冲轮廓变化，这引发了对脉冲星灯塔模型的质疑。

预计在未来8500万年内，双脉冲星系统将经历一次新星合并事件，届时将释放出强烈的引力波，有望被地球上最先进的引力波探测器所探测到。相比之下，1974年发现的PSR1913+16脉冲双星预计需要100年才会发生一次新星合并事件，而新发现的双脉冲星系统预计只需约十年即可发生一次合并事件。这对双星的轨道周期仅为2.4小时，轨道较为圆形，椭率为0.088，平均速度达到了0.1%的光速。A星质量为1.337太阳质量，伴星质量为1.251太阳质量。两颗脉冲星的距离比PSR1913+16更接近，约为90万千米，引力辐射更强，一年就能观测到明显的轨道变化。

长期以来，物理学家一直在尝试设计各种装置以探测来自宇宙空间的引力波，但尚未取得成功。1974年射电脉冲双星的发现曾为引力波的探测带来了希望。美国的拉塞尔·赫尔斯和J.H.泰勒教授发现的这个双星系统由两个中子星组成，轨道周期短，仅为7.75小时。轨道呈椭圆形，椭率高达0.617，导致轨道速度最高可达十分之一光速。两颗中子星距离较近，引力辐射强烈。引力辐射会使两颗中子星逐渐靠近，轨道周期缩短。广义相对论理论已经精确计算出了轨道周期的变化率。为了检测引力波的存在，关键在于通过观测精确测量射电脉冲双星的轨道周期变化。泰勒等人利用世界最大射电望远镜进行了数千次观测，为人类证实引力波的存在提供了证据。因此，拉塞尔·赫尔斯和J.H.泰勒获得了1993年的诺贝尔物理学奖。对于新发现的双脉冲星系统的观测，将为阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论和引力波理论提供迄今为止最严格的检验。如果按照相对论理论，它们的高密度会导致空间弯曲。当它们与地球处于同一条直线上时，假设B星位于远处，A星位于近处，B星的脉冲信号需要穿过A星周围的弯曲空间才能抵达地球。这种现象已被科学家观测到，额外的路径延迟了信号约100微秒，这表明在那个位置，空间确实发生了弯曲。

大质量恒星在老化过程中，其外部辐射压力无法抵抗内部引力，导致外壳膨胀，核心收缩。在极端的压力和温度条件下，电子会被压缩到原子核中，与质子结合形成中子，从而使原子只由中子构成。此时，恒星的外壳将通过一次极为壮观的超新星爆发结束其生命周期，留下核心，形成了中子星。正是因为这种演化过程，中子星也被称作“死亡之星”。

阿尔伯特·爱因斯坦在其1916年的广义相对论中预言，宇宙空间可能存在引力波。他提出，任何具有质量的物体在加速运动时都会产生引力波。引力波会对其他有质量的物体产生影响。