人类有史以来检测到的最重的中子星正在撕裂它的伴星,同时以每秒700次的速度绕轴旋转。
这颗中子星名为“PSR J0952-0607”,于2017年在六分星星座中发现,距离地球约3000光年。最近的测量显示,这颗恒星的质量是太阳的2.35倍,这使它成为已知最重的中子星。
中子星是恒星的遗骸,是巨型恒星在核心耗尽燃料后死亡时留下的超新星爆炸残留物。这些恒星虽然只有几英里宽,但其质量相当于整个太阳,甚至超过太阳,这使得它们成为了宇宙中除黑洞外密度最大的已知天体。
中子星从诞生时就在旋转,只能通过无线电波、X射线和伽马射线来探测,它们就像宇宙中的灯塔一样发出这些射线。由于它们闪烁或脉冲的特性,被称为脉冲星。
* 从伴星中吸收物质的中子星
大多数脉冲星旋转得相当慢,大约每秒旋转一次。另一方面,PSR J0952-0607每秒完成700多转,这使它成为已知旋转速度最快的中子星之一(同时也是最重的中子星)。由于其独特的性质,PSR J0952-0607可以帮助科学家回答关于一些困惑已久的问题。
例如,科学家们认为,当中子星变得太重时,它们会坍缩成黑洞。但他们不知道这个坍缩过程会在多大质量下发生。他们也不了解这些恒星内部物质的状态,这些恒星的密度如此之大,以至于原子可能无法以正常的形式存在,而是被挤压成一团自由漂浮的夸克(质子和中子的组成部分)。中子星的密度非常高,一立方英寸(16立方厘米)的重量超过100亿吨。
“我们大致知道物质在核密度下的行为,就像在铀原子的原子核中一样。”加州大学伯克利分校杰出的天文学教授、描述这颗恒星的一项研究的作者之一亚历克斯·菲利潘科在一份声明中说。“一颗中子星就像一个巨大的原子核,但当你有1.5个太阳质量的这种物质时,大约有50万个地球质量的原子核粘在一起,我们完全不清楚它们会如何表现。”
* 天文学家测量了一颗暗星(绿色圆圈)的速度,这颗暗星几乎被一颗看不见的伴星、一颗中子星和一颗毫秒脉冲星剥夺了全部质量
PSR J0952-0607是一个被称为“黑寡妇脉冲星”的双星系统的一部分。这个系统之所以以“黑寡妇”蜘蛛命名,是因为它会吞噬掉自己的伴星。
黑寡妇脉冲星中心的中子星本身很难研究,因为它们非常微弱。
通过对伴星PSR J0952-0607的残骸进行观察,天文学家得以估计出它的质量。目前,这颗伴星已经缩小到一颗大行星的大小,大约是木星的20倍。经过天文观测,他们获得了这颗消失的同伴发出的可见光光谱。通过与类似恒星的光谱进行比较,他们能够测量伴星的轨道速度,并计算出中子星的质量。
研究团队近年来研究了大约12个黑寡妇双星系统,但其中只有6个伴星的亮度足以让他们计算出中子星质量。
研究人员在声明中说:“通过将这一测量结果与其他几个黑寡妇的测量结果相结合,我们发现,在坍缩成黑洞之前,中子星必须达到2.35±0.17个太阳质量。”
(科幻世界 独家编译)
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