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哈勃發現了一顆中子星周圍史無前例的特徵 或揭示某個驚天秘密

美國國家航空和宇宙航行局的哈勃太空望遠鏡探測到附近一顆中子星發出的一種不同尋常的紅外光,可能預示著以前從未見過的新特徵。一種可能是中子星周圍有一個塵埃盤;另一種解釋是,中子星穿過的星際空間時,有一股高能的風從物體上吹下來,猛烈撞擊到氣體中。

研究人員說,儘管中子星通常是通過無線電和高能發射(如x射線)來研究的,但這項研究表明,通過在紅外線中研究中子星,也可以獲得新的、有趣的信息。

中子星是一顆大質量恆星爆炸形成超新星後形成的密度極高的殘餘物質,也被稱為脈衝星,因為它們的快速旋轉(通常是幾分之一秒,在這種情況下是11秒)會導致發光區域的時間可變發射。

這段動畫描繪了一顆中子星(RX J0806.4-4123),上面有一圈溫暖的塵埃,這些塵埃產生了美國宇航局哈勃太空望遠鏡探測到的紅外線信號。這個圓盤並沒有被直接拍攝下來,但解釋數據的一種方法是假設一個直徑180億英里的圓盤結構。這個圓盤將由在超新星爆炸後落回中子星的物質組成,而超新星爆炸產生了恆星殘骸。

據科學家表示,這是第一顆只有在紅外光中才能看到擴展信號的中子星,它屬於附近的七國集團(g7)x射線脈衝星,在這顆名為RX J0806.4-4123的中子星周圍觀測到一大片紅外輻射,其總大小相當於約200個天文單位(約180億英里),與脈衝星的假設距離相當。

針對哈勃觀測到的紅外信號的擴展。科學家認為第一種可能首先是脈衝星周圍有一個圓盤狀的物質——可能大部分是塵埃。在超新星爆炸後,中子星周圍可能存在所謂的『備用盤』,裡面的物質會聚集在一起。這樣一個圓盤將由大質量恆星的起源物質組成。它隨後與中子星的相互作用可能使脈衝星升溫並減慢其自轉速度。如果被證實為超新星後備盤,這個結果可能會改變我們對中子星演化的一般理解。

第二種可能的解釋是這個中子星發射出的紅外輻射是「脈衝星風星雲」。

這是一個脈衝星風星雲的圖解,它是中子星流出粒子與星際介質中的氣體物質相互作用產生的。這樣一個純紅外脈衝星風星雲是不尋常的,因為它意味著由脈衝星的強磁場加速的粒子能量相當低。這個假設的模型可以解釋美國宇航局哈勃太空望遠鏡探測到的中子星不尋常的紅外特徵。當粒子在強磁場中子星快速旋轉產生的電場中加速時,就會產生脈衝星風。當中子星以超過聲速的速度穿過星際介質時,在星際介質和脈衝星風相互作用的地方就會形成衝擊。受到衝擊的粒子會發射同步加速器輻射,從而產生我們看到的延伸的紅外信號。通常情況下,脈衝星風星雲是在x射線中看到的,而只有紅外脈衝星風星雲將是非常不尋常的。

利用美國國家航空航天局即將發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,天文學家將能夠進一步探索這個新開放的紅外發現空間,以更好地了解中子星的演化。


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