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科学家们不应该发现奇怪的中子星

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在Cassiopeia星座的“W”最左边的左侧,位于一个27天轨道的中子星的二元系统中,有一个更大质量,快速旋转的恒星。从这里我们已经检测到了无线电喷射材料接近光速并发射无线电波 - 详细信息发表在Nature上。但这一发现是当前理论无法预测的。这颗特殊的中子星具有非常强的磁场,但中子星的射流以前只在磁场强度大约1000倍的系统中被观测到。中子星是密集的恒星尸体,大约是太阳质量的1.5倍。挤进一个距离十公里(六英里)的球体。具有巨大的密度(类似于原子核),they是最密集的物体,可以支撑自己抵抗自身的引力。如果它们更密集,它们会崩溃形成一个黑洞。迅速发现这个特殊的二元系统,称为Swift J0243.6 + 6124,于2017年10月3日由NASA的Neil Gehrels Swift天文台首次发现。这颗被称为斯威夫特的卫星不断扫描天空,寻找新的,明亮的X射线发射源。在从这个二进制系统的位置检测到明亮的新X射线爆发之后,来自世界各地的天文学家训练了他们的望远镜在源头上试图确定是什么产生它们。事实证明,该系统中的中子星的强引力是捕获由另一颗恒星的快速旋转抛出的物质。多年来,这种气体已经存在堆积在绕着中子星旋转的物质盘中。艺术家对二元系统Swift J0243.6 + 6124的印象。一个二元系统,在27天的轨道上有一颗中子星,一个更大质量,快速旋转的供体恒星。 ICRAR /阿姆斯特丹大学当积累了足够的物质时,它们立刻开始向内移动。我们都熟悉从山顶抛出的重量,当它下降时加速。这种日常现象背后的物理学是重力能量的释放,它被转换成运动能量。完全相同的方式,物质的引力能量在向中子星落入时被释放。这种能量最初转化为运动,并最终转化为X射线辐射,这就是斯威夫特的卫星检测到。检查我们的团队,由博士领导。来自阿姆斯特丹大学的学生Jakob van den Eijnden也使用新墨西哥州的Karl G Jansky超大阵列天文台探测到来自震源的无线电波。无线电发射的亮度跟踪来自光源的X射线的亮度随着爆发的上升,然后在几个月的时间内逐渐消失。无线电发射的行为使我们得出结论,它来自喷气式飞机。喷射是狭窄聚焦的物质和能量束,以接近光速的速度向外传播。它们带走了物质落入中心物体(如黑洞或中子星)时释放的一些重力能量。喷流将这种能量沉积到周围环境中,通常距离很远从发射点开始。在中子星和黑洞中,它们的质量只有太阳的几倍,这种能量可以在很远的光线下运输。对于位于星系中心的超大质量黑洞,这些喷气式飞机可以将能量从星系中心带走数十万光年。第一架喷气式飞机是100年前由天文学家希伯·柯蒂斯发现的,他发现了一条“好奇的直线”射线“与附近的星系M87有关。自上世纪中叶无线电和X射线天文学开始以来,人们对射流进行了广泛的研究。当物质落到一个密集的中心物体上时,就会产生它们,从新形成的恒星到白矮星,中子星和黑洞。唯一的例外是具有强磁场的中子星 - aroun比太阳强一万亿倍。对抗这个理论尽管经过几十年的观察,但在这些系统中还没有发现喷流。这导致了强磁场阻止射流发射的建议。我们从具有强磁场的中子星探测到喷流,这反驳了过去几十年来的观点。但它需要重新审视我们关于喷气机如何产生的理论。有两个主要理论解释如何发射喷气机。如果磁场穿过旋转黑洞的事件视界,则可以提取洞的旋转能量来为喷射提供动力。但是,当中子星没有事件视界时,他们的喷射被认为是从旋转磁场发射的。磁盘的内部周围的气体。粒子可以沿着磁场线被抛出,就像珠子在你头上旋转的线上向外移动一样。如果中子星的磁场强度足够大,它应该防止物质盘得到足够接近中子星,使第二种机制发挥作用。因此,我们需要另一种解释。最近的理论工作表明,在某些情况下,有可能通过提取中子星的旋转能量来发射喷流。在我们的情况下,这可能是由于物质下降的高速率所致。向内。这也可以解释为什么我们看到的喷气机比其他具有较弱磁场的中子星能弱100倍。在解释中,我们的结果是科学如何运作的一个很好的例子,理论正在发展,根据观察进行测试,并根据新的实验结果进行修订。它还为我们提供了一类新的测试源,用于测试磁场如何影响喷射的发射,帮助我们理解宇宙中的这一关键反馈机制。詹姆斯·米勒 - 琼斯是澳大利亚科廷大学的副教授。本文重新发表于知识共享许可下的对话。阅读原始文章。