強磁場中子星的發現挑戰黑洞誕生理論

“磁星”(Magnetar)是中子星的一種,它們均擁有極強的磁場,透過其產生的衰變,使之能源源不絕地釋出高能量電磁輻射,以X射線及伽瑪射線為主。磁星的理論於1992年由科學家羅伯特·鄧肯(Robert Duncan)及克里斯托佛·湯普森(Christopher Thompson)首先提出,在其後幾年間,這個假設得到廣泛接納,去解釋軟伽瑪射線復發源(soft gamma repeater)及不規則X射線脈衝星(anomalous X-ray pulsar)等可觀測天體。

天文學家表示,最近發現的一顆具有強磁場的中子星,對恆星的演變和黑洞的誕生理論形成巨大挑戰。這顆“磁星 (Magnetar)”位於距離地球1.6萬光年的天壇星座的著名恆星簇Westerlund 1裡。

強磁場中子星的發現挑戰黑洞誕生理論

強磁場中子星的發現挑戰黑洞誕生理論

瑞士天文學家1961年發現的Westerlund 1,是恆星物理學界最喜歡的一個觀測點。它是銀河裡最大的一個超級恆星簇,由數百顆質量非常大的恆星組成,一些恆星的亮度幾乎是太陽的一百萬倍,有些恆星的直徑大約是太陽的兩千倍。從宇宙的標準來看,這個星簇還非常年輕。裡面的恆星都是在350萬年到500萬年前發生的同一個事故中誕生的。

Westerlund 1裡是為數不多的幾顆磁星之一,這是一種特殊的中子星,由超新星爆炸形成,它的磁場強度有可能會比地球的磁場強數百萬甚至數億倍。據該研究顯示,最終變成磁星的這顆Westerlund恆星,質量至少是太陽的40倍。這一研究成果發表在《天文學和天體物理學》雜誌上。如果事實果真如此,它將導致人們對黑洞理論產生質疑。

強磁場中子星的發現挑戰黑洞誕生理論

強磁場中子星的發現挑戰黑洞誕生理論

主流假設認為,質量是太陽的10到25倍的恆星,最終將演變成中子星。但是質量超過太陽25倍的恆星,最終會形成黑洞,黑洞是一種可以吞噬一切,連光都不放過的怪物,它是在一顆大質量垂死恆星的瓦解過程中形成的。在這種情況下,磁星的“母親”因為很大,最終變成一個黑洞。不過論文作者表示,另一種可能是恆星變得越來越輕,這促使它演變成一顆中子星。

這種情況是如何發生的呢?該論文上說,答案可能是雙子星系:成為磁星的恆星在誕生時還有一顆伴星。隨著恆星的演變,它們開始產生互動,伴星開始不斷掠奪前身星的物質,最終導致它發生爆炸,演變成一顆超新星。據該理論說,爆炸導致這個雙星系分開,兩顆恆星從星簇中噴發而出,只留下閃閃發光的剩餘部分,這就是磁星。

強磁場中子星的發現挑戰黑洞誕生理論

強磁場中子星的發現挑戰黑洞誕生理論

西蒙·克拉克負責領導的該科研組,利用智利歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡獲得這些觀測數據,他說:“如果事實果真如此,它說明雙星系可能在恆星的演變過程中扮演著重要角色。”對超大質量恆星來說,雙子星系將是“最終的宇宙‘飲食計劃’,它們擺脫的質量,超過原來質量的95%。”。”


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