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欧空局发现一具“死而复生”的恒星尸骸

星空天文 2018-03-09 08:51:31 阅读:

欧空局发现一具“死而复生”的恒星尸骸

这是一对“共生X射线双星”。ESA

欧空局的Integral空间天文台,是一台擅长伽玛射线观测的太空望远镜。2017年8月13日,它在X射线波段上,观测到了一次来自银河系中心方向的强烈闪光。

紧随其后展开的多方观测结果表明,这次闪光的信号源是此前未知的,它来自一颗拥有强磁场,但自转速度却很慢的中子星。中子星是大质量恒星死后留下的尸体,它之所以“还魂”,很可能是因为它获得了它的伴星——一颗邻近红巨星的物质“补给”。

红巨星是类日恒星的晚期生命形态,中子星是大质量恒星的尸骸。这两者凑在一起组成双星,在宇宙中是非常罕见的。这样的双星被称为“共生X射线双星”,迄今为止已经确认的此类双星总数不超过10对。

这对双星中的中子星的自转很慢,大约2个小时才自转一圈。这一点让它显得非常特别,因为一般中子星的自转速度都在每秒几圈至几十圈,最快的甚至可以达到上千圈。

更有甚者,科学家发现这颗中子星的磁场很强。中子星的磁场如果比较强,通常意味着它比较年轻。但考虑到它的伴星是一颗古老的红巨星,这种年轻就显得有些不正常。因为中子星的前身,通常是大质量恒星,而大质量恒星通常都非常短命。如果它死亡时间很早,那么它就不应该表现出这种年轻中子星的特点。

一种可能的情形是,这颗中子星原来并不是中子星,而是白矮星。

也就是说,这对双星起初都是类日恒星。其中一颗先行走到了生命尽头,变成了白矮星。而当另一颗恒星进入红巨星阶段后,红巨星的外流物质一点点积累在白矮星表面,使其获得了足够多的质量,坍缩成了中子星。

可以想像,一颗年轻的中子星,和一颗古老的红巨星共生在一起。红巨星流失的物质中,有一部分落到了中子星表面。这一过程就像刹车,让中子星的转速又变慢了一点;而与此同时,导致了X射线的爆发。而这,就是Integral空间天文台看到的X射线闪光的本质。

欧空局发现一具“死而复生”的恒星尸骸

恒星的演化。大质量恒星核燃料耗费极快,它们最终会爆发成超新星,并留下一个黑洞,或一个拥有极强磁场的内核——中子星。中子星的密度极高,一个直径10公里的中子星质量相当于1.5个太阳。ESA

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