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巴黎人网站:守得“云”开见磁星

时间:2019/4/18 14:51:07  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要: “一钩新月天如水”,晴朗的夜空在人们的想象中,往往是寂静祥和的。然而,在天文学家眼里,黑暗的宇宙却到处埋藏着强力的定时炸弹,随时随地会猛然爆发。尤其是在人们开始在X射线、伽马射线等极高能量的电磁波段观察宇宙时,众多的爆发事件就像四处绽放的烟火一样热闹而迷人。这些爆发事件到底是什...

     “一钩新月天如水”,晴朗的夜空在人们的想象中,往往是寂静祥和的。然而,在天文学家眼里,黑暗的宇宙却到处埋藏着强力的定时炸弹,随时随地会猛然爆发。尤其是在人们开始在X射线、伽马射线等极高能量的电磁波段观察宇宙时,众多的爆发事件就像四处绽放的烟火一样热闹而迷人。这些爆发事件到底是什么?这个问题从上世纪60年代起就吸引了天文学家的好奇心。

  近日,在国际著名期刊《自然》杂志上,一项由中国科学技术大学研究人员主导的研究,就介绍了一个极有可能是由双中子星并合产生的有趣的X射线爆发事件,并证实了其并合产物是几十年前科学家预言的磁星。

  存在于理论中的强磁场天体

  中子星是比太阳还要重八倍以上的恒星死亡后留下的致密星体,它们体积超小,密度却极高。由于宇宙中的恒星喜欢扎堆出现,两个中子星携手相伴的情况也时有发生。相互绕转的双中子星产生的引力场快速变化,就像是在不断地搅拌原本平静的时空,向外泛起涟漪。随着能量的消耗,双中子星会慢慢越靠越近,最终在剧烈碰撞、释放引力波暴之后合二为一,形成一个新的质量更大的致密天体——2017年8月17日激光干涉引力波天文台(LIGO)等就首次探测到了双中子星并合引力波事件的信号。如果这个新天体的质量超过中子星的质量上限,那么天体内部物质的压力将难以抗衡星体自身的引力,使得星体直接塌缩成为一个黑洞。但天文学家认为,在塌缩之前它很有可能会先形成一个更加有趣的天体——磁星。

  磁星,顾名思义,是一个具有超强磁场的中子星,其表面磁场比目前人类实验室能制造出来的最强磁场还强上亿倍。这样的磁星可以拥有超高的自转速度,每秒可自转几百上千周。由于高速自转,即使磁星的质量超过中子星质量上限,其离心力也能帮助它短期抗衡强大的引力而不会进一步塌缩成黑洞。

  除了留下中心的磁星,并合事件还会在周边留下大量的抛出物质。磁星具有强引力,快速吸入抛出物质,并在两极方向产生一个只持续几秒的超高速喷流。如果喷流方向恰好对着地球,就如同它向我们开了一炮,可以让我们在短时间内探测到大量的高能量伽马射线,这就是被称为短伽马暴的高能天体物理事件。

  早在上个世纪90年代初,科学家就提出了磁星的设想。之后它逐渐被学界广泛接受,并用于解释一些特殊类型的中子星。然而时至今日,科学家仍未在双中子星并合之后探测到它的“真身”。


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