超出我們的想象:發(fā)射大量輻射的脈沖星,究竟發(fā)生了什么?
新研究發(fā)現(xiàn)更多的脈沖正在被發(fā)射
簡介:極端脈沖星可能會(huì)以比我們想象的更多的方式散發(fā)出輻射
射電脈沖星正在向太空發(fā)射的輻射可能比我們知道的要更加強(qiáng)烈。
根據(jù)針對(duì)6500光年之外的蟹云脈沖星的最新研究,一種被稱為“巨大射電脈沖”的事件伴隨著X射線發(fā)射而增加。
哈勃望遠(yuǎn)鏡下的蟹狀脈沖星,圖源:(NASA/ESA; J. Hester/ASU and M. Weisskopf/NASA/MSFC)
這意味著這些事件比我們想象具有更大的能量;這也暗示了我們?nèi)绾卫斫馍衩氐目焖偕潆姳‵RBs),快速射電暴從數(shù)百萬光年外的地方穿過星系級(jí)空間像地球發(fā)射。
射電脈沖星是奇怪的星際生物。他們是一種被熟識(shí)為中子星的緊密的物體——已經(jīng)成為超新星的密實(shí)的核心坍縮大質(zhì)量星體。
很多中子星都很不顯眼,但是脈沖星會(huì)出現(xiàn)脈沖。他們會(huì)快速旋轉(zhuǎn),從兩極發(fā)射出射電輻射;當(dāng)這些射線的路線經(jīng)過地球時(shí),星星會(huì)像快速的宇宙燈塔一樣脈沖,而脈沖的時(shí)間短到以毫秒計(jì)時(shí)。
不過并不是所有的脈沖星都呈現(xiàn)出相同的表現(xiàn)。有一些會(huì)發(fā)射極短的,毫秒級(jí)的巨大無線電脈沖,比死星一般發(fā)射出的強(qiáng)得多。
蟹狀脈沖星,位于風(fēng)景如畫的蟹狀星云的中心,是一顆在不到1000年前變成超新星的星體。他是我們知道的最年輕的脈沖星之一,他的自旋周期是一秒三十次。
他也是一個(gè)多產(chǎn)的巨型脈沖星,而且是我們知道的唯一一個(gè)射電波長以外的發(fā)射增加伴隨著巨型脈沖的星體。
所以日本理化學(xué)研究所先鋒研究小組江本輝明帶領(lǐng)一隊(duì)國際天文學(xué)家小組尋找其他的波長。在全世界范圍內(nèi),為了了解他們是否能夠在巨射電脈沖中觀測(cè)到X射線的增加,他們協(xié)調(diào)射電望遠(yuǎn)鏡和X射線望遠(yuǎn)鏡來同步觀察脈沖星。
在三年之后,他們終于檢測(cè)到一個(gè)足夠強(qiáng)而且清晰的信號(hào)來說明蟹狀脈沖星確實(shí)在用其巨大的無線電脈沖釋放大約4%的額外X射線,這表明我們極大得低估了這種現(xiàn)象的力量。
江本輝明說:“我們的測(cè)量說明這些巨大的脈沖比我們以前認(rèn)為的能量大數(shù)百倍?!?/p>
我們并不真正知道什么導(dǎo)致了這些巨型射電脈沖,所以這是一個(gè)很有趣的信息。研究人員說,這4%的增長與光發(fā)射的增長相一致,這說明高能量的輻射具有與正常脈沖相同的光譜能量分布。這對(duì)星體的啟動(dòng)原因產(chǎn)生了一些限制。
他們說,團(tuán)隊(duì)觀察到的與磁重聯(lián)是一致的。磁重聯(lián)是當(dāng)恒星周圍的磁場(chǎng)線斷開并重新連接時(shí)釋放的能量。這件太陽一直在做的事情導(dǎo)致了太陽耀斑。
巨型射電脈沖也被認(rèn)為是來自其他星系的神秘射電信號(hào)的低能量版本,這被熟知為快速射電暴。像巨型射電脈沖一樣,快速射電暴基本上是隨機(jī)的,并且持續(xù)僅僅幾毫秒,但是他們來自更遠(yuǎn)的地方所以擁有更大的能量。
很可能不止一個(gè)機(jī)制產(chǎn)生了快速射電暴,所以這個(gè)謎題還沒有被解開。這個(gè)新的研究提供了新的線索。一些快速射電暴會(huì)重復(fù)出現(xiàn);如果產(chǎn)生他們的機(jī)制和產(chǎn)生巨型射電脈沖的機(jī)制類似,那星體會(huì)迅速變暗,導(dǎo)致我們?cè)谥辽僖粋€(gè)快速射電暴源中觀察到的重復(fù)。
江本輝明說:“這兩者之間的關(guān)系仍然有爭(zhēng)議。這些發(fā)現(xiàn),和即將發(fā)現(xiàn)的有關(guān)快速射電暴的發(fā)現(xiàn),將幫助我們了解這些現(xiàn)象之間的關(guān)系”。
我們不了解你,但是我們對(duì)更深入的宇宙秘密懷著絕對(duì)的愛意。
該團(tuán)隊(duì)的研究已經(jīng)發(fā)表在《科學(xué)》上。
相關(guān)知識(shí)
脈沖星(英語:Pulsar)是高度磁化的旋轉(zhuǎn)致密星(通常是中子星,但也有白矮星),其磁極發(fā)出電磁輻射束[1]。 僅當(dāng)發(fā)射光束指向地球時(shí)才可以觀察到此輻射(類似于僅當(dāng)將光指向觀察者的方向時(shí)才可以看到燈塔的方式),并且該輻射是發(fā)射的脈沖形式的原因。 中子星非常密集,具有短的規(guī)則旋轉(zhuǎn)周期。 對(duì)于單個(gè)脈沖星,這會(huì)在脈沖之間產(chǎn)生非常精確的間隔,范圍從毫秒到秒。 脈沖星是超高能宇宙射線源的候選者之一。
脈沖星的周期使它們成為天文學(xué)家非常有用的工具。 在雙星中子星系統(tǒng)中對(duì)脈沖星的觀測(cè)被用來間接確認(rèn)引力輻射的存在。 在脈沖星PSR B1257+12附近發(fā)現(xiàn)了第一批太陽系外行星。 1983年,檢測(cè)到某些類型的脈沖星,當(dāng)時(shí)它們?cè)诒3謺r(shí)間方面超過了原子鐘的精度。
BY: Michelle Starr
FY:Iris
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