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为伴星的引力会轻微改变脉冲星的轨道速度，进而影响脉冲到达时间。

对于双脉冲星系统，情况更复杂：两颗脉冲星都在旋转，都在发射脉冲。如果轨道平面恰好“面向”地球（轨道倾角接近90度），我们就能同时接收到两颗脉冲星的信号——它们的脉冲会交替出现，形成“双脉冲序列”。但要识别这种现象，需要计时精度达到微秒级（1微秒=10??秒），甚至纳秒级（10??秒），因为两颗脉冲星的周期差异很小（比如pSR J0737-3039的两颗脉冲星周期分别为1.337秒和2.8秒）。

2. 从“残差异常”到“双脉冲星确认”

2003年4月，帕克斯望远镜的脉冲星巡天项目组正在分析船尾座天区的数据。研究员安德鲁·莱恩（Andrew Lyne）和迈克尔·克莱顿（ichael Krar）注意到，一颗编号为“J0737-3039”的脉冲星，其计时残差出现了周期性的“双峰”结构——每隔约1.6天，残差会突然偏移，然后再回到原位。更奇怪的是，这种偏移的幅度在逐渐变化，仿佛有另一颗天体在“调制”脉冲星的轨道。

为了验证猜想，团队调整了观测策略：增加对J0737-3039的观测频率（从每周一次改为每天一次），并使用更高带宽的接收机提高计时精度。几周后，他们终于捕捉到了第二颗脉冲星的信号——一颗周期为2.8秒的脉冲星，其脉冲到达时间与J0737-3039的轨道周期严格同步。

进一步的分析证实了这是一个双脉冲星系统：

主脉冲星（命名为A星）：自转周期1.337秒，脉冲宽度约10毫秒，色散量（d，反映星际介质电子密度）为16.8 pc\/3；

伴脉冲星（命名为b星）：自转周期2.8秒，脉冲宽度约20毫秒，d与A星一致（说明两者在同一星际介质环境中）；

轨道周期：仅2.4小时（8640秒），是已知双中子星系统中最短的；

轨道偏心率：0.088（接近圆形轨道）；

轨道倾角：约90度（几乎正面朝向地球）。

这一发现立即引发了轰动。2003年11月，《自然》杂志以封面文章发表了莱恩和克莱顿的研究，标题直截了当：《A double pulsar Syste: A Rare Laboratory for Retivistic Gravity》（《双脉冲星系统：相对论引力的稀有实验室》）。

二、系统解剖：两颗中子星的“亲密舞蹈”

pSR J0737-3039的核心魅力，在于它提供了两个可独立观测的“宇宙时钟”。通过分析两颗脉冲星的计时数据，天文学家能精确测量系统的每一个参数，甚至“触摸”到广义相对论的强场效应。

1. 基本参数：紧凑到极致的“死亡双星”

双脉冲星的基本属性，比任何理论模型都更接近“极端”：

质量：A星质量约1.337倍太阳质量（☉），b星约1.250 ☉——两者都接近中子星的质量上限（约2 ☉，由奥本海默-沃尔科夫极限决定）；

轨道半长轴：仅约1.9x10?公里（约为地球到太阳距离的1.3%）；

轨道速度：两颗中子星绕质心旋转的速度高达约300公里\/秒——相当于每秒钟绕地球赤道跑75圈；

自旋-轨道耦合：A星的自转轴与轨道平面法线的夹角仅约4度，b星约14度——这种“近极化”自旋，让测地线进动（见下文）的效应更显着。

如此紧凑的轨道，意味着两颗中子星的引力场强烈交织：A星表面的引