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內(nèi)容簡介：2020年7月8日，一個國際天文學(xué)家團(tuán)隊在《自然》雜志上發(fā)表了一關(guān)于雙星系統(tǒng)的突破性發(fā)現(xiàn)，該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)一顆名為PSR J1913 + 1102的快速旋轉(zhuǎn)的中子星（即脈沖星）與另一顆密度較大的恒星殘骸運行在同一軌道上，兩者將在大約4.7億年內(nèi)相撞，屆時將釋放出引力波和光的巨大能量。該雙星系統(tǒng)是有史以來觀測到的質(zhì)量最不對稱的中子星雙子星系統(tǒng)，兩者的碰撞可為分析中子星構(gòu)成提供新思路。

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新發(fā)現(xiàn)的脈沖星，PSR J1913+1102，雙星對應(yīng)阿雷西博天文臺 / 中佛羅里達(dá)大學(xué) - 威廉剛薩雷斯和安迪托雷斯

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一個國際天文學(xué)家團(tuán)隊在2020年7月8日在《自然》雜志上發(fā)表了一項關(guān)于雙星系統(tǒng)的突破性發(fā)現(xiàn)。一顆名為PSR J1913+1102的中子星（即脈沖星）在高速旋轉(zhuǎn)中與另一顆密度極大的恒星殘骸同在一段狹窄的軌道上運行，預(yù)計將在4.7億年內(nèi)相撞——在宇宙的時間尺度上看，這時間并不漫長。一旦相撞，它們將會以引力波和光的形式釋放出巨大的能量。

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二者引起人們濃厚興趣的地方在于它們的不同。事實上，波多黎各的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡觀測到的這個系統(tǒng)，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最不對稱的合并中子星雙星系統(tǒng)。它的存在表明在太空中有很多類似的系統(tǒng)，它們?yōu)碾y性的碰撞可以為人們了解中子星的神秘構(gòu)成提供新的視角，甚至有助于確定一個更精確的宇宙膨脹率（哈勃常數(shù)）

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有趣的是，研究人員認(rèn)為，2017首次探測到的中子星合并，可能是這種不對稱雙星系統(tǒng)導(dǎo)致的。

來自英國安東格利亞大學(xué)的首席研究員羅伯特費德曼在一份聲明中說：“雖然可以用其他理論解釋GW170817，但我們可以認(rèn)為，質(zhì)量明顯不同的中子星母系統(tǒng)，類似于PSR J1913+1102系統(tǒng)，就是一個非常合理的解釋。也許是更為重要的，這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)存在著更多這樣的系統(tǒng)，它們構(gòu)成了超過十分之一的中子星雙星系統(tǒng)?！?/p>

在這些雙星系統(tǒng)中，質(zhì)量不等的恒星可以產(chǎn)生比等質(zhì)量恒星更壯觀的合并。這兩顆恒星碰撞時在瞬間釋放的巨大能量，據(jù)估計超過了宇宙中所有恒星的總和的幾十倍。大量的物質(zhì)被釋放，也使這一事件迸發(fā)出更明亮的光芒。

費德曼解釋說：“因為一顆中子星要大得多，它的引力影響會扭曲它的伴星的形狀——在它們真正合并之前剝離掉大量物質(zhì)，并有可能徹底破壞它。與等質(zhì)量的雙星系統(tǒng)相比，這種‘潮汐瓦解’會噴射出更多的熱物質(zhì)，從而產(chǎn)生更強的輻射?！?/p>

來自德國波恩的馬克思普朗克射電天文研究所的保羅弗雷爾博士補充說：“潮汐瓦解將使天體物理學(xué)家獲得關(guān)于構(gòu)成這些密度極大的物體內(nèi)部的外來物質(zhì)的重要新線索。目前這種物質(zhì)仍然是一個巨大的謎團(tuán)——它的密度如此之大，以至于科學(xué)家們始終不知道它實際是由什么構(gòu)成的?！?/p>

相關(guān)知識

中子星（英語：neutron star），是恒星演化到末期，經(jīng)由引力坍縮發(fā)生超新星爆炸之后，可能成為的少數(shù)終點之一。恒星在核心的氫、氦、碳等元素于核聚變反應(yīng)中耗盡，當(dāng)它們最終轉(zhuǎn)變成鐵元素時便無法從核聚變中獲得能量。失去熱輻射壓強支撐的外圍物質(zhì)受重力牽引會急速向核心墜落，有可能導(dǎo)致外殼的動能轉(zhuǎn)化為熱能向外爆發(fā)產(chǎn)生超新星爆炸，或者根據(jù)恒星質(zhì)量的不同，恒星內(nèi)部區(qū)域被壓縮成白矮星、中子星或黑洞。

若是白矮星被壓縮成中子星，過程中恒星遭受劇烈的壓縮使其組成物質(zhì)中的電子并入質(zhì)子轉(zhuǎn)化成中子，直徑大約只有十余公里，但上面一立方厘米的物質(zhì)便可重達(dá)十億噸，且旋轉(zhuǎn)速度極快。由于其磁軸和自轉(zhuǎn)軸并不重合，磁場旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的無線電波等各種輻射可能會以一明一滅的方式傳到地球，有如人眨眼，此時稱作脈沖星。

一顆典型的中子星質(zhì)量介于太陽質(zhì)量的1.35到2.1倍，半徑則在10至20公里之間（質(zhì)量越大半徑收縮得越?。?，也就是太陽半徑的30,000至70,000分之一。因此，中子星的密度在每立方公分8×1013克至2×1015克間，此密度大約是原子核的密度[1]。

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作者:Katy Pallister

FY：嗆嗆

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