您現在的位置是:首頁 > 動作武俠首頁動作武俠

碰撞的中子星:產生了被認為太重而不存在的中子星

簡介而根據理論,最大的恆星,超過中子星的質量上限,會坍縮成黑洞

怎麼弄6O分鐘巨行星

由碰撞的中子星發出的閃光再次顛覆了我們對宇宙運作方式的認知。

碰撞的中子星:產生了被認為太重而不存在的中子星

由中子星驅動的短時伽馬射線暴的藝術圖

對兩顆恆星合併時吐出的短暫伽馬射線暴的分析顯示,合併的直接產物不是像預期的那樣形成一個黑洞,而是一顆高度磁化的中子星,其質量遠遠超過估計的中子星最大質量。

碰撞的中子星:產生了被認為太重而不存在的中子星

這顆磁星在坍縮成黑洞之前似乎已經持續了一天多的時間。

英國巴斯大學的天文學家喬、丹娜-米詹斯(Jordana-Mitjans)表示說:“如此巨大的中子星,而且壽命很長,通常被認為不可能。”“這是一個謎,為什麼這顆星的壽命這麼長。”

中子星處於一顆恆星在其生命末期的光譜上。在幾百萬或幾十億(或可能是幾萬億)年的時間裡,一顆恆星不斷向前,在其熱壓的核心中融合原子。

最終,一顆恆星所能融合的原子將耗盡,此時,一切都會發生爆炸。恆星噴射出它的外部質量,不再由核聚變提供的外向壓力支援,核心在重力的內向壓力下坍塌。

碰撞的中子星:產生了被認為太重而不存在的中子星

不是“藝術影象”,而是蟹狀星雲中一顆中子星的真實望遠鏡影象。

如何對這些塌陷的核心進行分類,取決於物體的質量。開始時質量為太陽8倍左右的恆星的核心坍縮成白矮星,其質量上限為1。4個太陽質量,被擠壓成一個地球大小的球體。

8到30個太陽質量的恆星的核心變成了中子星,大約在1。1到2。3個太陽質量之間,在一個只有20公里寬的球體中)。而根據理論,最大的恆星,超過中子星的質量上限,會坍縮成黑洞。

但是,低於5個太陽質量的黑洞非常明顯的缺乏,所以在這個質量體系中會發生什麼在很大程度上是一個謎。

這就是為什麼中子星合併對天文學家來說是如此有趣。當兩顆中子星在一個雙星系統中,並達到軌道衰變程度時,它們不可避免地擠在一起,成為一個由兩顆中子星組成的天體,就會發生合併。

大多數雙中子星的合併質量都超過了中子星的理論質量上限。因此,這些合併的產物很可能完全位於中子星-黑洞的質量差距內。

當它們發生碰撞時,雙中子星會釋放出一陣高能輻射,即短時伽馬射線暴。科學家們曾認為,這些輻射只能在黑洞的形成過程中發射出來。

但是,合併的中子星究竟是如何變成黑洞的,一直是個謎。黑洞是瞬間形成的,還是兩顆中子星產生了一顆非常重的中子星,然後在合併後不超過幾百毫秒的時間內迅速坍縮成一個黑洞?

GRB 180618A是在2018年6月探測到的一個短時伽馬射線暴,光線經過106億年到達我們這裡。喬丹娜-米詹斯和她的團隊同事們想仔細看看這個物體發出的光:爆發本身、千新星爆炸以及更持久的餘暉。

碰撞的中子星:產生了被認為太重而不存在的中子星

但是,當他們觀察該事件隨著時間的推移所產生的電磁輻射時,有些地方不對勁。

餘暉的光學輻射在伽馬射線爆發35分鐘後消失了。研究小組發現,這是因為它正在以接近光速的速度膨脹,被一個持續的能量源加速。

這不符合黑洞,而是符合中子星

。而且不是普通的中子星。它似乎就是我們所說的磁星:它的磁場比普通中子星的磁場要強大1000倍,比地球的磁場要強

萬億

倍。而且它在周圍停留了近28小時。

喬丹娜-米詹斯說:“這是第一次,我們的觀測結果突出了來自一顆倖存的中子星的多個訊號,這顆中子星在最初的中子星雙星死亡後至少存活了一天。”

是什麼可以幫助磁星活了這麼久還不清楚。有可能是磁場給了它一點幫助,提供了一個向外的拉力,防止它一路坍塌,至少在一小段時間內。

不管機制是什麼,這肯定需要進行一些進一步的調查,該研究的工作表明,超大質量中子星能夠發射短時伽馬射線暴,而且不能再假設黑洞的存在。

喬丹娜-米詹斯解釋說,“這樣的發現很重要,因為它們證實了新生的中子星可以為一些短時間的GRB以及伴隨它們被探測到的跨電磁波譜的明亮發射提供動力”。“當我們在天空中搜索訊號時,這一發現可能會提供一種新的方法來定位中子星合併,從而定位引力波發射器。”

碰撞的中子星:產生了被認為太重而不存在的中子星

該研究成果發表在最近的《天體物理學雜誌》上。

Top