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同伴臨終時的「反哺」,竟能讓死星復活

歐空局發現一具「死而復生」的恆星屍骸。

Sails

 Alien: Covenant (Original Motion Picture Soundtrack)

Jed Kurzel 

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這是一對「共生X射線雙星」。ESA

歐空局的Integral空間天文台,是一台擅長伽瑪射線觀測的太空望遠鏡。2017年8月13日,它在X射線波段上,觀測到了一次來自銀河系中心方向的強烈閃光。

緊隨其後展開的多方觀測結果表明,這次閃光的信號源是此前未知的,它來自一顆擁有強磁場,但自轉速度卻很慢的中子星。中子星是大質量恆星死後留下的屍體,它之所以「還魂」,很可能是因為它獲得了它的伴星——一顆鄰近紅巨星的物質「補給」。

紅巨星是類日恆星的晚期生命形態,中子星是大質量恆星的屍骸。這兩者湊在一起組成雙星,在宇宙中是非常罕見的。這樣的雙星被稱為「共生X射線雙星」,迄今為止已經確認的此類雙星總數不超過10對。

這對雙星中的中子星的自轉很慢,大約2個小時才自轉一圈。這一點讓它顯得非常特別,因為一般中子星的自轉速度都在每秒幾圈至幾十圈,最快的甚至可以達到上千圈。

更有甚者,科學家發現這顆中子星的磁場很強。中子星的磁場如果比較強,通常意味著它比較年輕。但考慮到它的伴星是一顆古老的紅巨星,這種年輕就顯得有些不正常。因為中子星的前身,通常是大質量恆星,而大質量恆星通常都非常短命。如果它死亡時間很早,那麼它就不應該表現出這種年輕中子星的特點。

一種可能的情形是,這顆中子星原來並不是中子星,而是白矮星。

也就是說,這對雙星起初都是類日恆星。其中一顆先行走到了生命盡頭,變成了白矮星。而當另一顆恆星進入紅巨星階段後,紅巨星的外流物質一點點積累在白矮星表面,使其獲得了足夠多的質量,坍縮成了中子星。

可以想像,一顆年輕的中子星,和一顆古老的紅巨星共生在一起。紅巨星流失的物質中,有一部分落到了中子星表面。這一過程就像剎車,讓中子星的轉速又變慢了一點;而與此同時,導致了X射線的爆發。而這,就是Integral空間天文台看到的X射線閃光的本質。

恆星的演化。大質量恆星核燃料耗費極快,它們最終會爆發成超新星,並留下一個黑洞,或一個擁有極強磁場的內核——中子星。中子星的密度極高,一個直徑10公里的中子星質量相當於1.5個太陽。ESA

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