莫納什大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)合作研究，首次觀測(cè)到了物質(zhì)呈螺旋狀進(jìn)入遙遠(yuǎn)中子星的12天完整過程，引發(fā)了比太陽亮數(shù)千倍的X射線爆發(fā)。這項(xiàng)由莫納什大學(xué)物理與天文學(xué)學(xué)院博士生阿黛爾·古德溫領(lǐng)導(dǎo)的研究，在美國天文學(xué)會(huì)會(huì)議上發(fā)表，并發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。

阿黛爾領(lǐng)導(dǎo)著一個(gè)由國際研究人員組成的團(tuán)隊(duì)，其中包括其導(dǎo)師莫納什大學(xué)副教授鄧肯·加洛韋和紐約大學(xué)阿布扎比大學(xué)的大衛(wèi)·拉塞爾博士。

在這一項(xiàng)國際合作研究中，科學(xué)家們觀察到一顆“吸積”的中子星進(jìn)入爆發(fā)階段，這項(xiàng)研究工作涉及五個(gè)研究小組、七個(gè)望遠(yuǎn)鏡(五個(gè)在地面，兩個(gè)在太空)，以及15名合作者。這是第一次如此詳細(xì)地觀測(cè)到這樣的事件：以多個(gè)頻率，包括光學(xué)和X射線的高靈敏度測(cè)量。幾十年來，物理學(xué)家一直沒有弄清這種“開啟”過程背后的物理原因，部分原因是對(duì)這一現(xiàn)象的全面觀察非常少。

研究人員捕捉到了其中一個(gè)吸積中子星系統(tǒng)進(jìn)入爆發(fā)的行為，揭示出物質(zhì)向內(nèi)旋轉(zhuǎn)并與中子星相撞需要12天，比大多數(shù)理論認(rèn)為的2-3天要長得多。這些觀測(cè)使科學(xué)家能夠研究吸積盤的結(jié)構(gòu)，并確定物質(zhì)向內(nèi)移動(dòng)到中子星的速度和容易程度。使用對(duì)不同能量光敏感的多個(gè)望遠(yuǎn)鏡，研究人員能夠追蹤到最初的活動(dòng)發(fā)生在伴星附近，在吸積盤的外緣，吸積盤進(jìn)入熱態(tài)花了12天的時(shí)間，物質(zhì)螺旋進(jìn)入中子星內(nèi)部，產(chǎn)生X射線。

在一個(gè)“吸積”的中子星系統(tǒng)中，脈沖星(一顆古老恒星的致密殘骸)從附近的恒星上剝離物質(zhì)，形成一個(gè)物質(zhì)吸積盤，螺旋向脈沖星進(jìn)發(fā)，在那里它釋放出超乎尋常的能量，大約是太陽10年的總能量輸出。觀測(cè)到的脈沖星是SAX J1808.4?3658，它以每秒400次的速度快速自轉(zhuǎn)，位于11000光年外的人馬座。該研究的合著者之一、紐約大學(xué)阿布扎比分校研究員大衛(wèi)·拉塞爾博士說：這項(xiàng)研究使我們能夠?qū)ξe中子星系統(tǒng)的物理學(xué)有所了解。

并了解這些爆炸性爆發(fā)是如何引發(fā)的，這是長期以來一直困擾天文學(xué)家的問題。吸積盤通常是由氫組成，但這個(gè)特殊物體有一個(gè)由50%的氦組成的吸積盤，比大多數(shù)吸積盤都多?？茖W(xué)家們認(rèn)為，過量的氦可能會(huì)減緩吸積盤的加熱速度，因?yàn)楹ぴ诟叩臏囟认隆叭紵保瑢?dǎo)致“導(dǎo)電”需要12天。涉及的望遠(yuǎn)鏡包括兩個(gè)空間天文臺(tái)：Neils GehrelsSwift X射線天文臺(tái)和國際空間站上的中子星內(nèi)部成分探測(cè)器；以及陸基的拉斯卡姆雷斯望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)和南非大型望遠(yuǎn)鏡。

博科園｜研究/來自：莫納什大學(xué)

研究發(fā)表期刊《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》

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