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仙后座现神秘死星!科学家惊呼:不可能!

发布时间:2018-09-30 11:02:49  作者:漫步宇宙  来源:漫步宇宙  阅读:141

    仙后座现神秘死星!科学家惊呼:不可能!
      中子星艺术概念图
      在距地球大约2.4万光年的仙后座,科学家发现一颗本不该存在的死星。它是一颗中子星,不断吸积体积远超它的伴星的物质,同时向外喷射相对论性喷流。此外,它还拥有一个强大的磁场。一直以来,科学家只在磁场强度是其千分之一的中子星观测到相对论性喷流。也就是说,当前对相对论性喷流机制的认知无法解释这种现象。
      中子星是耗光燃料并塌陷的死亡恒星核心。走到生命的尽头时,大质量恒星的核心发生塌陷,剥离恒星的外壳,剩下的超致密大引力天体便是中子星。如果塌陷恒星的质量不到3个太阳,将演化成中子星,将所有质量压缩进一个直径只有10到20公里的天体。如果超过这个质量,便会演化成黑洞。
    仙后座现神秘死星!科学家惊呼:不可能!
      黑洞艺术概念图
      澳大利亚科廷科技大学和国际射电天文研究中心的天文学家詹姆斯·米勒-琼斯表示,核心塌陷对中子星的磁场产生戏剧性影响,导致磁场强度达到太阳的数万亿倍。在随后的数十万年变迁中,磁场强度逐渐减弱。黑洞的密度超过中子星,拥有异乎寻常的引力,就连光线也无法达到逃逸速度。虽然强度无法与黑洞相提并论,中子星也拥有一个强大磁场。这意味着它们能够影响其它天体,吸积它们的物质。
    仙后座现神秘死星!科学家惊呼:不可能!
      艺术概念图,展示了双星系统
      4U 0614+091中子星产生的物质喷流
      此次发现的中子星便是这种情况。它是双星系统斯威夫特J0243.6+6124的一部分,2017年10月利用斯威夫特卫星发现。这颗中子星不断吸食伴星的物质。宇宙中的喷流是强大的辐射和粒子流,以接近光速的速度从吸积天体的孔洞喷出。米勒-琼斯指出:“从新形成的恒星到白矮星,再从中子星到黑洞,喷流在物质坠落中央致密天体时形成。不过,拥有强大磁场的中子星是个例外。它们的磁场强度至少达到太阳的1万亿倍。”
    仙后座现神秘死星!科学家惊呼:不可能!
      双星系统斯威夫特 J0243.6+6124
      包括一颗轨道周期只有27天的中子星和一颗质量更大且快速旋转的供体星
      我们至今不知道这些喷流的动力来源。有理论认为喷流受到强磁场的约束。斯威夫特 J0243.6+6124的发现让问题进一步复杂化。由阿姆斯特丹大学天文学家雅克布·范·德·伊恩登带队的研究小组对来自这个系统的射电辐射进行了观测,同时对斯威夫特卫星观测到的X射电辐射进行分析,最终得出了这一发现。借助观测数据和对数据进行分析,他们得出结论:这些射电辐射符合黑洞等源头的相对论性喷流特征,但强度只有其它中子星的百分之一。
    仙后座现神秘死星!科学家惊呼:不可能!
      斯威夫特卫星
      范·德·伊恩登表示:“斯威夫特J0243的射电光谱与其它源头的喷流相同,同时以相同的方式演化。射电辐射的亮度也与在其它产生喷流的系统的坠落气体相符。这是我们第一次观测到来自一颗拥有强磁场的中子星喷流。”斯威夫特J0243的中子星的磁场强度是太阳的10万亿倍。这一发现与有关宇宙喷流抑制机制的磁场理论相矛盾,需要科学家重新审视喷流如何产生和喷射。科学家此前认为中子星喷流由吸积盘内部的磁场引导。如果中子星的磁场足够强,能够阻止吸积盘靠近并引导喷流。
    仙后座现神秘死星!科学家惊呼:不可能!
      Messier 82星系中央的一颗脉冲星
      米勒-琼斯指出在某些情况下,中子星的旋转动能可以被提取,为喷流提供动力。这能够解释斯威夫特J0243喷流的强度为何远低于其它中子星。他说:“不管给出怎样的解释,我们的研究结果都是如何进行科学研究的一个典范。我们要不断提出理论,用观测发现检测我们的理论,同时根据新的实验结果修改我们的理论。这项研究让我们意识到可以借助一种新源头测试磁场如何影响喷流的喷射,帮助我们进一步了解宇宙内的这个关键性反馈机制。”研究论文刊登在《自然》杂志上。