毫秒脈沖星（Millisecond Pulsar）是天文學中的一個重要術語，特指那些自轉周期極短，通常在1至10毫秒范圍內的脈沖星。這類脈沖星因其極高的旋轉速度而得名，每秒可旋轉上百次，有的甚至能達到每秒716次。它們主要在微波或X射線等電磁波頻譜的波段上被觀測到，且通常伴隨著一顆正常的伴星，從伴星處獲取物質。 

關于毫秒脈沖星的起源，目前科學界尚無定論，但主導的理論認為它們原本是周期較長的脈沖星，后通過吸積伴星物質的方式延長或回復了自轉周期，從而演變成毫秒脈沖星。在這一過程中，低質量X射線雙星系統特別受到關注，因為它們被認為是脈沖星正在回復過程中的重要階段。這類散發出X射線的脈沖星，被認為正處于被加速的階段，其活躍性正在增加。它們可能通過吸收伴星洛希瓣溢出的角動量，使自轉速度急劇增加，最終成為被加速的中子星。

發現環境與統計

許多毫秒脈沖星是在球狀星團內被發現的。球狀星團內恒星密度極高，有利于創造能引起雙星之間質量交換的環境，從而促進自轉中子星通過交互作用提高周期，成為毫秒脈沖星。截至2011年，科學家在球狀星團內已發現了約130顆毫秒脈沖星，其中Terzan 5星團內有33顆，杜鵑座47星團內有22顆，M28和M15星團內則各有8顆。

轉速特性與影響因素

毫秒脈沖星的轉速之快令人驚嘆，最快者每秒可旋轉716次。按照這一速度計算，它僅需7秒鐘便能從地球到達月球。這種極高的轉速是由于墜落在其表面的來自環繞恒星的氣體使其旋轉起來，類似于落下的水讓水車旋轉的原理。然而，2012年德國科學家的一項研究顯示，在質量傳遞結束后，脈沖星的磁氣圈（即其磁場捕獲帶電粒子的空間區域）將會膨脹，進而減緩其旋轉速度。這一過程與旋轉的滑冰者伸出雙臂來減速的原理相似。如果沒有這一過程，毫秒脈沖星的運行周期可能會變得更短，甚至不到1毫秒。

速度限制與理論預測

根據目前中子星結構和演變的理論，科學家對脈沖星旋轉速度的極限進行了預測。一方面，它們的自轉不能超過每秒1500轉，否則可能會因離心力過大而分裂開來。另一方面，在達到這種高速自轉之前，脈沖星會輻射出重力波，從而在被進一步加速前抑制轉速的提高。實際上，轉速似乎已經被抑制在每秒1000轉之內（對應于周期1毫秒的時間）。

經科學測量，毫秒脈沖星作為死亡的恒星，其直徑雖僅為25千米左右，但質量卻遠超太陽。這種極端的密度和強大的引力場，使得它們成為研究宇宙極端物理條件的理想對象。

第一顆毫秒脈沖星PSR B1937+21于1982年被發現，其轉速為每秒641轉，輻射落在無線電波段上。然而，這一頭銜僅保持了約180天便被打破。2005年發現的PSR J1748-2446ad是目前所知轉速最快的中子星，每秒鐘轉716次。到2006年底，尚未發現次毫秒脈沖星（轉速最快的是716赫茲），這暗示了重力波的輻射造成的能量損失確實對高速轉動的中子星產生了剎車機制的作用。

毫秒脈沖星

盡管如此，2007年初來自羅西X射線時變探測器和國際伽瑪射線天體物理實驗室的數據卻指出中子星XTE J1739-285每秒自轉1122次。然而，由于這一結果在統計上的意義不大（落在3標準差之處），因此只被視為一個有趣的候選者，結果也暫時僅供參考。但重力輻射被相信是扮演著減緩自轉速率的角色，因此早先發現的一個轉速高達每秒599轉的X射線脈沖星IGR J00291+5934，依然是最可能產生重力波的第一順位候選者，在將來最有可能被偵測到重力波。因為多數X射線脈沖星的轉速都只有每秒300轉左右。

最新發現

2012年10月25日，德國科學家報告稱在人馬座中發現了一個運行速度奇快的毫秒脈沖星PSR J1311-3430。這顆脈沖星每秒旋轉390次，其環繞軌道一周所需時間僅為93分鐘，是迄今發現的軌道周期最短的毫秒脈沖星。它處在一個雙星系統中，伴星直徑約為木星的60%，但質量卻達到木星的8倍多。這顆脈沖星與伴星距離約為52萬公里，是地球和月球距離的約1.4倍，也是目前已知距離最近的雙星系統。這一發現為研究毫秒脈沖星的演化、雙星系統間的相互作用以及重力波的產生等提供了寶貴的數據和線索。