钱德拉发现了中子星动力的超轻质X射线源

作者:丁兢宋

<p>美国宇航局钱德拉X射线天文台看到的漩涡星系或M51 X射线的图像以紫色显示,来自美国宇航局哈勃太空望远镜的光线为红色,绿色和蓝色超光纤X射线源,或ULX,新的加州理工学院领导的研究表明信用:NASA / CXC / Caltech / MBrightman等;光学:NASA / STScI在20世纪80年代,研究人员开始在星系的外部发现极其明亮的X射线源,远离主导其中心的超大质量黑洞</p><p>首先,研究人员认为这些宇宙物体称为超光学X-射线源,或ULXs-是太阳质量超过太阳质量10倍的巨大黑洞但是从2014年开始的美国宇航局NuSTAR(核光谱望远镜阵列)和其他太空望远镜的观测显示,有些ULX会发射X射线能量等于数百万太阳的光,实际上是中子星 - 大质量恒星的烧毁核心爆炸了三个这样的ULX到目前为止已被确定为中子星现在,加州理工学院领导的团队使用来自美国宇航局钱德拉X射线的数据天文台已经确定第四个ULX是一颗中子星 - 并且发现了关于这些物体如何如此明亮地发光的新线索</p><p>中子星是极其致密的物体 - 一滴一滴中子星它的重量大约十亿吨,或者多达一座山</p><p>它们的重力将周围的物质从伴星上拉到它们身上;当这种材料被拉扯时,它会加热并随着X射线发光但是当中子星“对物质”进行“反应”时,有一段时间,由此产生的X射线光将物质推开,天文学家称之为这一点 - 这一点物体不能更快地累积物质并且不能再发出任何X射线 - 爱丁顿极限“就像我们一次只能吃掉这么多食物一样,中子星能够快速吸收物质的速度有限“加州理工学院的博士后学者,自然天文学研究结果的新报告的主要作者默里布莱曼说:”但是ULX在某种程度上打破了这个限制,发出了如此令人难以置信的明亮X射线,我们不知道为什么“在这项新研究中,研究人员观察了Whirlpool星系中的ULX,也称为M51,距离我们大约2800万光年</p><p>他们分析了Chandra拍摄的档案X射线数据,发现了ULX光谱中不寻常的下降在排除所有其他可能性之后他们发现倾角来自于一种称为回旋共振散射的现象,这种现象发生在带电粒子 - 带正电的质子或带负电的电子 - 在磁场中绕圈时黑洞没有磁场,但是中子星因此,调查结果显示,M51中的这种特殊ULX必须是中子星,回旋共振共振散射在恒星的光谱中产生明显的特征,并且这些模式的存在,称为回旋加速器线,可以提供有关强度的信息</p><p>恒星的磁场 - 但只有当线路的原因,无论是质子还是电子时,才知道关于这个ULX,研究人员没有足够详细的频谱可以肯定地说“如果回旋加速器线来自质子,然后我们就知道中子星周围的这些磁场非常强大,实际上可能有助于打破爱丁顿极限,“Bright说</p><p>这种强大的磁场可以降低ULX X射线的压力 - 通常会推动物质的压力 - 允许中子星消耗比典型物质更多的物质,并用非常明亮的X射线照射如果回旋加速器线来自相反,围绕中子星的磁场强度不会特别强,因此场可能不是这些恒星打破爱丁顿极限的原因</p><p>为了进一步解决中子星如何打破这个极限的神秘面纱研究人员正在计划在M51上获取更多关于ULX的X射线数据,并在其他ULX中寻找更多的回旋加速器线“发现这些非常明亮的物体,长期以来被认为是黑洞,其质量高达1000倍</p><p>太阳,由不那么大的中子星提供动力,这是一个巨大的科学惊喜,“加州理工学院的Benjamin M Rosen物理学教授菲奥娜哈里森说</p><p>物理,数学和天文学系的Kent和Joyce Kresa领导主席;和NuSTAR使命的主要调查员 “现在我们实际上可能会获得关于这些小物体如何如此强大的物理线索”出版物:M Brightman等,“中子星动力超高光X射线源的磁场强度”,自然天文学( 2018)doi:101038 / s41550-018-0391-6资料来源:....