散文網(wǎng) » 科技 »自然 » 最新發(fā)現(xiàn)：這顆毫秒脈沖星，需要37.3億年才能演化到目前狀態(tài)！

最新發(fā)現(xiàn)：這顆毫秒脈沖星，需要37.3億年才能演化到目前狀態(tài)！

2020-06-11 10:31 作者:博科園 0人讀過(guò) | 我要投稿

來(lái)自澳大利亞和加拿大的天文學(xué)家對(duì)一顆名為SAX J1808.4-3658的毫秒脈沖星進(jìn)行了研究。這一新的研究，為該系統(tǒng)的雙星演化路徑提供了必要信息，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《arxiv》上的一篇論文中。

自轉(zhuǎn)周期在30毫秒以下的最快脈沖星被稱為毫秒脈沖星(MSPS)，假設(shè)它們是在雙星系統(tǒng)中形成的，當(dāng)最初更大質(zhì)量的一顆變成中子星，然后中子星由于次級(jí)恒星的物質(zhì)吸積而旋轉(zhuǎn)起來(lái)。

SAX J1808.4-3658是一顆在雙星系統(tǒng)中活躍吸積的毫秒脈沖星(AMSP)，大約每四年爆發(fā)一次。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約20個(gè)AMSP，SAX J1808.4-3658是同類AMSP中研究最充分、觀測(cè)最多的一個(gè)。盡管SAX J1808.4-3658在過(guò)去是一個(gè)大量觀測(cè)的對(duì)象，它的演化也被廣泛地模擬，但這些研究中沒(méi)有一個(gè)考慮到這樣一個(gè)事實(shí)，即該系統(tǒng)的供體恒星已經(jīng)被證明是顯著的?演化。

因此，澳大利亞莫納什大學(xué)阿黛爾·古德溫和加拿大赫茲伯格天文學(xué)和天體物理研究中心的泰隆·伍茲決定驗(yàn)證這一假設(shè)：對(duì)SAX J1808.4-3658的雙星演化進(jìn)行了建模，考慮到了供體恒星顯著進(jìn)化的證據(jù)，以及對(duì)供體初始質(zhì)量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，SAX J1808.4-3658系統(tǒng)最有可能的上一代是一顆質(zhì)量約為1.1個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量、初始軌道周期在1.0至1.22天之間的伴星。

因此，估計(jì)質(zhì)量比這個(gè)雙星先前演化研究提出的值要大，研究結(jié)果表明SAX J1808.4-3658系統(tǒng)內(nèi)拉格朗日點(diǎn)有相當(dāng)數(shù)量的物質(zhì)被拋出(?can)，這可能是由于脈沖星的輻射壓力在給予星靜止期間蒸發(fā)了供體星而產(chǎn)生的蒸發(fā)風(fēng)。鑒于SAX J1808.4-3658中的伴星現(xiàn)在質(zhì)量約為0.8個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，該系統(tǒng)的軌道周期約為2.01小時(shí)，研究人員計(jì)算出，大約需要37.3億年才能演化到目前的狀態(tài)。

由于最初的原生天體一定是大質(zhì)量，并且通過(guò)共同的外層和超新星演化得非?？?。天文學(xué)家注意到SAX J1808.4-3658的雙星系統(tǒng)參數(shù)表明它是一顆“黑寡婦”毫秒脈沖星。一般來(lái)說(shuō)，所謂的“黑寡婦”屬于具有半簡(jiǎn)并伴星的極端雙星脈沖星，被稱為“蜘蛛脈沖星”，其特點(diǎn)是存在一個(gè)極低質(zhì)量(小于0.1個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量)的伴星。此外，還注意到SAX J1808.4-3658可能有一個(gè)外雙星盤，然而，還需要進(jìn)一步的觀察來(lái)證實(shí)這一假設(shè)。

對(duì)毫秒脈沖星SAX J1808.4-3658的觀測(cè)，揭示了一個(gè)有趣的雙星演化：系統(tǒng)軌道以加速的速度膨脹，研究利用SAX J1808.4-3658中吸積的燃料是耗氫這一最新發(fā)現(xiàn)，極大地改進(jìn)了該雙星系統(tǒng)的上一代和先前演化的模型。將伴星的初始質(zhì)量限制在1.0-1.2M⊙，比以前對(duì)該雙系統(tǒng)的演化研究假設(shè)要大。還推斷，為了解釋觀測(cè)到的軌道周期變化，該系統(tǒng)一定經(jīng)歷了強(qiáng)烈的非保守質(zhì)量轉(zhuǎn)移。