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脈衝星PSR J0002 + 6216被一顆超新星以驚人的速度彈射出來

– 2019年4月2日的新聞 –

脈衝星和超新星是相互聯繫的,因為超新星可以產生脈衝星。當一些巨大的恆星在其生命的盡頭到達時,它們的靜水平衡就會被打破。在它們的中心發生的熱核反應不再能夠彌補巨大的重力壓力。這些恆星的心臟最終在瞬間坍塌。衝擊波反彈並驅逐恆星的外層。這種現像被稱為核心坍縮超新星。

在這些巨大的爆炸中,恆星的整個質量都沒有蒸發。超新星因此產生了新的,非常密集的恆星,這些恆星直接來自引力坍縮。它們是中子星,在最極端的情況下它們是黑洞。中子星沿其磁軸發射輻射。由於它們處於快速旋轉狀態,這種輻射有時會掃描地球,給人的印像是這些恆星在閃爍。這種現象稱為脈衝星。

在包含可見光或紅外線和無線電觀測的照片中,佔據照片中心的大氣泡是超新星遺跡,從這個脈衝星中逃逸的尾巴稱為PSR J0002 + 6216.它是由超新星創造的。該行動發生在距離家鄉6500光年的Cassiopeia星座。 PSR J0002 + 6216於2017年被發現並歸功於一項名為Einstein @ Home的公民科學計劃。該計劃使用世界各地的人們的計算機來分析費米望遠鏡的數據。由於望遠鏡收集的數據,科學團隊能夠確定脈衝星的驅逐速度,這是令人難以置信的。

超新星爆炸將PSR J0002 + 6216推進到每秒近千公里。為了實現產生這種速度的巨大能量,我們必須記住,儘管體積小,但這種脈衝星的質量大於太陽。天文學家還不確定在這一水平上加速脈衝星的機制。也許在恆星崩潰期間的不對稱產生了一個密集的區域,它已經存活了足夠長的時間以發揮彈射器的作用。

PSR J0002 + 6216現在進行得如此之快,以至於它已經超越了超新星遺跡。它與星際介質的相互作用確實減慢了它的速度。但真正放慢這種以超高速光速發射的超密炮砲彈需要更多的時間。在短短一萬年的時間裡,PSR J0002 + 6216已經走過了53光年。它的長尾單獨測量13光年。這是由於脈衝星穿過星際介質時產生的衝擊波。

通過繼續對無線電波和X射線進行觀測,一組科學家希望揭開這種高速脈衝星的神秘面紗。這是一個尋找有關複雜物理學的有價值線索的機會,這些線索會導致恆星心臟崩潰。與此同時,PSR J0002 + 6216即將離開銀河系。









脉冲星可以旋转高达每秒1500转

在它们的生命中,脉冲星减速。最年轻的脉冲星可以非常快。该记录目前由PSR J1748-2446ad保存,每秒执行超过700次旋转。这意味着在赤道处,地面以四分之一的光速滚动。理论极限可能约为每秒1500转。超过这种旋转速度,中子星就会爆发。大多数脉冲星的旋转速度在其寿命期间减慢。

但是当它们接近恒星时,它们可以通过吸收它的物质来加速。它们还吸收​​动能。这是PSR J1748-2446ad的情况。为了在如此短的时间内加速,由于这种机制,脉冲星可能很快蚕食恒星。旋转非常低的脉冲星可以在穿过它们的路径中的星星时加速。

靠近脉冲星的行星理论上可以适应生命

脉冲星周围可能有行星。关于脉冲星周围的行星是否能够适应生命的问题仍然存在争议,但这并不妨碍做出一些假设。去年,两位欧洲研究人员发表了一项理论研究,研究地球上必要的条件,以便在脉冲星附近生活。对他们来说,在某些条件下生活是可能的。

首先,行星应位于离中子星很远的地方。即使直径只有几十公里,它也必须至少位于一个天文单位。即使在这个距离,尽管巨大的脉冲星辐射轰炸,行星应该足够大,以保持其大气层。只有超级地球才能声称能保持他们的大气层,大气层的密度应该比我们的大约百万倍。然后我们将处于与地球深海海底大致相似的条件下。

我们的星系可能包含数十万个脉冲星和更多的中子星。也许对于这些系统中的一个,已经满足了生命出现所必需的条件。

图片来自Optical:NASA / HST / ASU / J.Hester等。 X射线:NASA / CXC / ASU / J.Hester等。 [公共领域或公共领域],通过Wikimedia Commons

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