天文學家第一次用無線電望遠鏡捕捉到一顆「閃光」中子星

天文學家第一次用無線電望遠鏡捕捉到一顆“閃光”中子星

中子星經常會做一些真正奇怪的事情。他們的輪換率突然改變。這叫做閃光,我們不知道是什麼原因造成的 - 但現在天文學家首次使用射電望遠鏡觀測到它。

這顆中子星被稱為Vela Pulsar,距離地球大約1000光年,這是一個連續的閃光。它實際上是1969年發現的第一個有閃光的中子星。

從那以後,觀察到許多閃光 - 儘管以前從未使用射電望遠鏡。

這是一件大事,因為射電望遠鏡的觀測能夠告訴我們Vela脈衝星的內部動態。

等待這個小故障,研究小組與塔斯馬尼亞州Mount Pleasant Radio天文臺和南澳大利亞的Ceduna天文臺一起監測監測了這顆恆星四年。

澳大利亞塔斯馬尼亞大學的博士生和天體物理學家,首席研究員Jim Palfreyman說:“我們知道每三年發生一次閃光,但就像地震一樣,沒有人能預測到它。

“我們知道,如果我們能捕捉到閃光和單個脈衝,它將為我們提供豐富的信息,包括物質在極端溫度和壓力下的表現。”

中子星是超新星爆炸後坍縮核心的剩餘部分 - 如果這顆恆星低於某個質量。

反過來,脈衝星是高度磁化的中子星,具有非常快的旋轉速率,當它們旋轉時發射電磁輻射射流。

如果這些噴氣機排列正確,旋轉使得輻射在地球上閃爍,我們可以看到它 - 就像宇宙的一座燈塔。

隨著時間的推移,這些脈衝減慢,因為恆星失去能量。但是,脈衝星發出呃逆之後,突然加速,然後逐漸減慢到接近閃光前觀察到的旋轉速度。

在Vela Pulsar的情況下,這大約是每秒11轉。但是,導致脈衝星發生閃光的原因是一個謎。一個假設是中子星的剛性外殼與其超流體核心之間的應力,因為它的旋轉速度減慢,導致其變形並導致星體。

另一個原因是超流體中的數十億個將地核連接到地殼的地表渦流變得不固定和位移,導致中子星加速。

這個團隊的數據已經證明是與這個假設一致的。他們每10秒收集640MB,每天19小時,四年中的大部分時間,共3 PB。

Vela脈衝星僅有20公里(12.42英里),但質量約為一個半太陽。它的密度是巨大的。研究人員說,直到現在,我們才能看到中子星的外觀。

天體物理學家John Dickey說:“這是我們第一次能夠了解核心發生了什麼。”

閃光導致脈衝星“無效”,或跳過脈衝,表明其磁層被破壞。總共花費了大約五秒 - 比團隊預期的要快。

“發生閃光的方式非常複雜,其中超流星的核心與外部硬殼分開旋轉,”Palfreyman解釋說。

“然後,大約三年後,核心就抓住正在放慢速度的地殼,並加速它,導致發生閃光。

“通過捕捉閃光和單個脈衝,它可以幫助我們更好地理解'狀態方程' - 這是物質在不同環境中的表現。”

這些信息可能能夠幫助科學家構建需要在極高壓力和高溫下運行的機器 - 例如聚變反應堆。

該團隊的研究已發表在“自然”雜誌上。

本文譯自:Sciencealert 譯者:劉裕嶸

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