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旋转脉冲星两状态随时切换 或补全宇宙缺失环节

http://www.kexue.com 2013-09-30 10:22:29 凤凰科技  发表评论


艺术家印象图描绘了一颗中子星和它的伴星正处于吸积过程中,中子星释放出强大的X射线

脉冲星PSR J1824-2452I和它的伴星的艺术家印象图

  近日科学家表示,一颗令人困惑的快速旋转恒星或可能是长久存在的脉冲星之谜“缺失的环节”。这颗所谓的中子星——一颗较大恒星爆炸性死亡的城市大小恒星残余物——位于地球18000光年远处,它具有前所未见的能力,能够将一种类型的脉冲星改变成另一种再变回原始的脉冲星。脉冲星是快速旋转的中子星,具有不同类型,在此之前科学家都无法确定两种类型脉冲星之间的关系。

  “这是首次我们观测到一颗脉冲星同时发射X射线和极快的无线电脉冲,”澳大利亚悉尼联邦科学与工业研究组织(CSIRO)天文学和空间科学部门天体物理学负责人西蒙·约翰斯顿(Simon Johnston)这样说道。“这是直接观察到脉冲星从一种类型的天体变成另一种的证据——就像毛毛虫变成蝴蝶。”

  科学家们发现,这颗名为PSR J1824-2452I的脉冲星是否发射X射线还是无线电脉冲取决于它的伴星在某个特定时刻朝脉冲星发送多少物质。它的伴星质量只有太阳的1/5,常常发射高速物质流撞击脉冲星。科学家发现脉冲星的磁场能够保护恒星不受到星际物质的撞击,但有时候会被密集的物质流所淹没。

  当磁场无法再阻止物质到达脉冲星表面时,旋转的脉冲星便会释放X射线流。最终,当伴星安定下来,脉冲星的磁场又开始重新保护恒星。“我们非常幸运,利用一系列地面和太空望远镜,我们能够看到这个过程的全部阶段。”研究首席作者天文学家亚历山大·帕皮托(Alessandro Papitto)这样说道。“我们寻找这样的证据长达10多年。”这项最新发现被发表在期刊《自然》上。

  最初,科学家认为双星系统里的脉冲星会缓慢加速伴星发射出的吸积物质,导致脉冲星逐渐“加速”形成所谓的毫秒脉冲星:一种每秒旋转几百次并释放出无线电波的中子星。然而,这项最新发现显示这个过程是一阵一阵的,完全取决于吸积盘里堆积的物质何时落入脉冲星。

  “这就像一名青少年,有时候表现的像个孩子,有时候表现得像个成年人,”利用CSIRO位于东澳大利亚的帕克斯射电望远镜观察到该系统的约翰·萨基希安(John Sarkissian)这样说道。“有趣的是,这种脉冲星会在几周的时间内来回切换不同的状态。”

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