宇宙燈塔!天文學家發現一顆破紀錄的恆星,以令人目眩的速度旋轉
天文學家已經發現了一個破紀錄的恆星系統。它叫做IGR J17062-6143,它是一個非常緊湊的雙星,其中的一個恆星是一個快速旋轉的,高密度的中子星,叫做x射線脈衝星。
這兩顆恆星的軌道距離光速只有38分鐘。這是迄今為止觀測到的所有x射線脈衝星中最快的軌道周期。
IGR J17062-6143(簡稱J17062)是2006年才發現的,它的質量很低,非常微弱,大約有7.3千帕秒,或者23809光年遠。
這項研究得到了廣泛的研究,但要找到更多的信息需要一些最新的技術——美國宇航局的中子星內部合成探測器(更好的),這是一種於2017年6月安裝在國際空間站上的x射線探測儀。
之前的研究發現了一個與雙星相關的吸積盤,其中一顆星是脈衝星,但是2008年20分鐘的觀測使用了NASA的羅西x射線計時探測器,只能為雙星的軌道周期設定一個更低的極限。
中子星也非常熱,而且非常明亮。然而,因為它們太小了,我們很難看到——除了x射線。
它們也可以旋轉得非常快,這就產生了一個電場,加速電子遠離兩極,形成相對論輻射射流。
如果這束光穿過我們和脈衝星之間,我們可以看到它閃光,或者「脈衝」,就像一個宇宙的燈塔。
在雙星x射線脈衝星的例子中,這些噴射物是由從供體星上偷來的物質提供的。這種物質落在脈衝星的表面,在脈衝星的表面,它沿著其強大的磁力線向兩極移動。
通過觀察這些x射線噴射機,2008年的觀測發現了這一發現——J17062脈衝星每秒旋轉163次,每分鐘旋轉近9800轉。
更好的是能夠觀察系統更長時間-超過7小時的觀察時間在2017年8月超過5.3天。這使得研究人員獲得了更多的詳細信息。
除了38分鐘的軌道周期外,研究人員還能確定這兩顆恆星相距僅30萬公里(18.6萬英里),比地球和月球之間的距離還要小。
這兩個因素,以及由二進位產生的光譜分析,使研究小組在新論文中得出結論,脈衝星的伴星是一個非常低質量的低氫白矮星,只有大約1.5%的太陽質量。
「像我們的太陽這樣富含氫元素的恆星不可能成為脈相星的伴星,」美國航天局戈達德的天體物理學家、首席研究員托德·斯特羅梅耶說。
「你不能把這樣的恆星放進一個這麼小的軌道里。」
相比之下,脈衝星的質量大約是太陽質量的1.4倍,但要小得多。中子星——脈衝星是其中的一個子集——是恆星在其生命周期的最後階段,其質量是太陽質量的三倍以下。它們的直徑通常只有10-20公里。
因為它們是如此巨大,中子星有很強的引力-因此吸積盤,就像J17062脈衝星從白矮星中提取物質,這是雙星的「施主星」。
這種高質量的不平衡也意味著軌道的中心點——就像研究小組發現的那樣——離脈衝星更近,離它只有3000公里(1900英里)。
它離得如此之近,以至於白矮星似乎在繞著一顆靜止的恆星運行;但是,雖然微弱,但它確實對脈衝星施加了引力。
「我們和脈衝星之間的距離不是恆定的,」Strohmayer說。
「它隨軌道運動而變化。當脈衝星靠近時,x射線的發射時間比距離更遠的時候要少一些。
「這一次的延遲是很小的,J17062的軌道只有大約8毫秒,但是它很好地在一個敏感的脈衝星機器的能力範圍內。」
該研究小組的研究已經發表在《天體物理學雜誌快報》上。
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