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摇晃的吸积盘!天文学家揭开遥远中子星的X射线之谜

Connor Feng

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美国宇航局的一幅插图显示了一颗被物质盘困绕的中子星。(图片:NASA)

间隔地球不超越16300光年的一个中子星体系中,天文学家其X射线暴里发清楚一种稀有的方式。

这颗名为MAXI J1621−501的恒星体系2017年10月9日首次被科学家发明,来自Swift/XRT深星系平面考察(Deep Galactic Plane Survey)的数据显示,这个奇特的点会太空中以不可预测的频率向外爆发X射线。研讨职员一篇新论文中写道,这是一种外明一个双星体系既包罗一颗一般恒星,也包罗一颗中子星或黑洞的迹象。中子星和黑洞接纳伴星的物质时都可以发生不可预测的X射线方式,但两者的方式会十分差别。

黑洞中,X射线来自于加速到极限速率的物质,当它们向黑洞下跌时,这些物质会发生庞大的摩擦,于是发生X射线。而中子星(庞大恒星爆发爆炸之后还没有坍缩成奇点的超高密度星体)中,X射线来自它们外壳上的热核爆炸。某些因素导致了这些奇异恒星的最外层原子爆发聚变,释放出一般只可恒星内部深处(以及威力强大的氢弹中心)发明的庞大能量,而这些能量中的此中少许就以X射线的方式逸出。

当一般恒星的物质撞到这些超小、超重的中子星时,这些热核爆炸会发生十分明亮的蘑菇云,科学家们以致用X射线千里镜就可以观察到。 8月13日发布预印本平台arXiv的一篇作品中,作家外明,MAXI J1621−501的X射线爆发来自这个双星体系中的中子星,而且这些由中子星热核爆炸发生的X射线有着固定的方式,大约每78天重复一次。

科学家们对这种方式的根源并不是很了解。研讨职员写道,科学家们只太空中发清楚大约30个会如许闪耀的光源。他们将这种方式称为“超轨道周期”,这是因为这种方式的周期比双星盘绕互相的轨道要长得众,MAXI J1621 - 501的状况中,双星盘绕互相的轨道只需求3到20个小时。

作家写道,对这个78天周期最,好的标明来自1999年发外《皇家天文学会月刊》上的一篇论文。作家写道,像如许的双星体系中,中子星会被改变的物质云困绕,这些物质云从一般恒星上被吸出,并向中子星接近,变成一个被称为吸积盘的改变气体盘。

这些吸积盘的一个简单模子外明,它们老是会朝着一个偏向改变——假如你太空中沿着这颗行星转一圈,侧身凝市∨光环的话,你会发明它们看起来就像盘绕土星的光环相同。谁人模子中,你永久看不到X射线会有任何改造,因为你老是盯着你和中子星之间的吸积盘上的同一个点。X射线的独一改造只可来自热核爆炸本身的改造。

但实行状况要更加繁杂。作家写道,实行可以爆发的状况是,这个双星体系中,盘绕中子星改变的吸积盘从地球的角度来看仿佛正摇晃未必,就像一个即将停下来的陀螺。有时分,这种摇晃会使中子星与地球之间隔着更众的吸积盘,有时则会更少。我们是看不到吸积盘本身的,但假如这种摇晃确实正爆发、而且导致吸积盘每隔78天就我们和中子星之间穿过的话,那么这就会发生天文学家所观察到的方式。

研讨职员写道,天文学家2017年发清楚MAXI J1621−501之后观察了15个月,发明这种方式重复了6次,不过它并没有完备重复,而且X射线中另有其他更小的下降。可是,关于太空中的这种奇异X射线方式,摆动的吸积盘仍然是目前为止最好的标明。

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