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NuSTAR发现迄今为止最明亮的脉冲星

时间:2021-10-03 13:58:03来源:

在这张新的多波长肖像中,在银河系Messier 82的中心可以看到稀有而强大的脉冲星(粉红色)。NASA的NuSTAR任务使用的是高能X射线视觉,发现了脉冲星的“脉冲”(一种死星)。图像

天文学家利用NASA的核光谱望远镜阵列,探测到了迄今为​​止最亮的脉冲星,该脉冲星位于梅西耶82号星系中约1200万光年。

天文学家已经发现了一颗脉动的恒星辐射,其能量约为一千万个太阳。这是有史以来最亮的脉冲星-超新星爆炸留下的密集恒星残留物。这项发现是由NASA的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)做出的。

加州帕萨迪纳市加州理工学院NuSTAR首席研究员菲奥娜·哈里森(Fiona Harrison)表示:“您可能将这个脉冲星视为恒星残留物的'强大老鼠'。”“它具有黑洞的所有功能,但质量要小得多。”

这一发现出现在10月9日星期四的《自然》杂志的新报告中。

令人惊讶的发现正在帮助天文学家更好地理解致盲X射线的神秘源,称为超光X射线源(ULX)。到目前为止,所有ULX都被认为是黑洞。NuSTAR的新数据表明,至少有一个ULX(实际上距星系Messier 82(M82)约1200万光年)实际上是一个脉冲星。


该动画显示了中子星-一颗在巨大超新星中爆炸的恒星的核心。这种特殊的中子星被称为脉冲星,因为它发出旋转的X射线束,像灯塔信标一样扫过地球。图像

哈里森说:“脉冲星似乎正在吃黑洞饮食。”“这一结果将帮助我们了解黑洞如何如此迅速地膨胀和生长,这是宇宙中星系和结构形成的重要事件。”

ULX通常被认为是黑洞,它会助长伴星,这一过程称为吸积。人们还怀疑它们是“中等大小”黑洞之后的长期追捧-较小的,恒星大小的黑洞与主导大多数星系心脏的巨大黑洞之间缺少联系。但是,对ULX真正本质的研究仍在朝着更明确的答案发展。

NuSTAR最初并未着手研究M82中的两个ULX。天文学家偶然发现银河系中最近的超新星时,偶然发现了被称为M82 X-2的ULX发出的明亮X射线脉冲。黑洞不会脉冲,但是脉冲星会。

脉冲星属于一类称为中子星的恒星。像黑洞一样,中子星是爆炸恒星的燃尽核心,但相比之下质量却微不足道。脉冲星发出的辐射束范围从无线电波到超高能伽玛射线。当恒星旋转时,这些光束像灯塔的信标一样拦截地球,产生脉冲信号。

法国图卢兹大学的主要研究作者Matteo Bachetti说:“我们认为强大的ULX必须是巨大的黑洞,这是理所当然的。”“当我们第一次看到数据中的脉动时,我们认为它们必定是来自另一个来源。”

NASA的钱德拉X射线天文台和Swift卫星也监视了M82以研究同一超新星,并确认M82 X-2的强X射线来自脉冲星。

美国宇航局天体物理学负责人保罗·赫兹说:“在太空中拥有一堆精巧的望远镜意味着它们可以互相帮助。”“当一架望远镜发现时,可以召集其他具有互补功能的望远镜来研究不同波长的望远镜。”

NuSTAR发现的关键在于它对高能X射线的敏感性以及精确测量信号时序的能力,这使天文学家能够测量1.37秒的脉冲速率。他们还测量了它相当于1000万个太阳的能量输出,是其他X射线脉冲星观测到的能量输出的10倍。这对于我们的太阳质量和帕萨迪纳的大小有很大的作用。

这颗微弱的死星如何如此剧烈地辐射?天文学家不确定,但他们说这很可能是由于宇宙盛宴所致。就像黑洞一样,中子星的引力可以将物质从伴星中拉出。当物质被拖到中子星上时,它会加热并发出X射线。如果脉冲星确实在以周围的物质为食,那么这样做的速度就会非常之快,以至于理论家会挠头。

天文学家正在计划对NASA的NuSTAR,Swift和Chandra航天器进行后续观察,以找到有关脉冲星怪异行为的解释。NuSTAR团队还将研究更多的ULX,这意味着他们可以发射更多的脉冲星。在这一点上,目前还不清楚M82 X-2是否为奇数球,或者是否有更多的ULX以死星的脉冲跳动。NuSTAR是一种相对较小的望远镜,它使黑洞的奥秘陷入了巨大的循环。

与加拿大阿尔伯塔大学无关的天文学家珍妮特·格拉德斯通(Jeanette Gladstone)说:“在最近的新闻中,我们发现M82星系中另一个异常亮的X射线源似乎是一个中等大小的黑洞。”研究。“现在,我们发现M82中第二个明亮的X射线源根本不是黑洞。这将挑战理论家,并为重新理解这些引人入胜的物体的存在铺平道路。”

出版物:M. Bachetti等,“由积聚的中子星驱动的超发光X射线源”,《自然》 514,202-204(2014年10月9日); doi:10.1038 / nature13791

图像:NASA / JPL-加州理工学院

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