脉冲星遗改变什么特效(脉冲星遗特效是什么)

脉冲星突快现象的研究突破有望让人类进一步了解其内部结构

天文学家在近距离观察一颗死星20多年后,终于发现了它在活动。这颗被称为PSRJ0908-4913(简称J0908)的脉冲星首次出现了突快现象,这种现象是脉冲星在自转中出现的一种奇特的、很难解释的、类似我们“打嗝”的现象。这一发现不仅增加了已知射电脉冲星的数量,而且天文学家们还可以进一步研究中子星的内部结构。同样,这也表明可能还存在着更多射电脉冲星等待我们去发现。该研究结果现已通过“未经同行评审的研究报告”的形式发表在RNAAS网站上。

澳大利亚斯温伯恩理工大学的天体物理学家Marcus Lower在采访中告诉澳洲科技新闻网:“帕克斯射电望远镜已经观测了这个脉冲星20多年,却没有发现任何突快现象,这是一件非常了不起的事情。这意味着平方公里阵在未来对数百甚至上千颗脉冲星的大规模监测中,将能比现有望远镜提供的更多数量的射电脉冲星样本(因为其中许多脉冲太微弱,现有的帕克斯和莫隆洛望远镜无法观测到)。”

脉冲星是一种快速自转的死星,我们也称其为中子星。中子星是由一颗一定质量的恒星变成超新星后留下的内核。当这些恒星自转时,从它们的两极向我们发出一束辐射,就像宇宙中的一座灯塔。由于它们的自转速度是有规律的,因此这种闪烁通常非常精确,并且对于大量的科学应用都是有用的工具。但是,在银河系已知的2700多个脉冲星中,有一小部分(大约在130到190个之间,即5%到7%)出现了突快现象。这种现象出现在转速极快的时候,被认为是由中子星内部引起的。

脉冲星J0908的自转周期为107毫秒,1988年被莫龙洛天文台综合望远镜(MOST)发现,后续帕克斯天文台进行了为期20多年的观测。2015年,作为UTMOST项目所研究的一部分,大多数人再次开始跟踪脉冲星J0908,UTMOST是一个实时研究瞬变物体的合作项目。直到2019年10月9日,数据显示脉冲星的自转速度出现了变化,研究人员在研究报告中称之为“旋转频率的永久性变化”。而且,它这一变化看起来很正常。

天体物理学家Marcus Lower解释说:“J0908是射电天文学家所说的‘年轻的脉冲星’。在这些脉冲星上发生过多次的突快现象,并且具有不稳定的自旋周期,这些自旋周期在几年内可能会变化数十到数百毫秒。目前尚不清楚它们自旋周期的稳定性是否与它们的突快现象出现频率有关。这种突快现象与脉冲星中出现的使自转率下降的突快现象类似。”

这些类似的脉冲星突快现象大约每6到25年发生一次,因此脉冲星J0908在过往中可能已经出现过多次突快,而我们对其展开的长期观察可能发生在上次突快之后。不过,并不是所有的脉冲星都会出现类似的突快现象。比如说,名叫船帆(Vela)的脉冲星每三年就会出现一次突快。天文学家发现船帆脉冲星的自转速度在发生突快之前逐渐减慢,之后又恢复到正常速度。

事实上,脉冲星J0908的突快现象是在我们密切关注后才发生的,因此研究小组无法确定突快前后发生了什么;但是他们没有观察到脉冲星自转速率下降或自转速率恢复的现象。自转速率的恢复并不是确定的,可能需要花费一些时间,这些现象都是很正常的。不寻常的是这颗恒星漫长的观测历史。天体物理学家Marcus Lower:“这提供了一个极好的记录,记录了恒星在发生突快现象前的情况,科学家们可以以此来判断脉冲星现在情况的是否存在异常。当然,我们观察到的脉冲星越多,我们就越能理解突快这种现象。我们所观测到的每一次突快都为进一步了解其背后原因提供帮助。例如,我们还不知道是否所有的脉冲星都会出现突快现象。因此,发现新的脉冲星突快现象有助于我们了解中子星中的突快现象普遍程度。对于突快现象在脉冲星的长期自转演化中所起的作用,存在一些争论,特别是针对脉冲星自转突然减速或者不够快的现象是否因突快现象引起。为了找到这些问题的答案,我们需要观测大量的脉冲星样本来得出结论。”

脉冲星J0908再次出现突快现象可能还需要一段时间,但对这颗恒星的研究还有很多。比如任何突快现象后的异常,恢复到正常情况需要多长时间,以及突快后是否会产生任何长期的变化。

脉冲星(源于类星体中的脉冲和-ar)是一颗强磁化的旋转中子星,它从其磁极发射电磁辐射光束。只有当发射光束指向地球时才能观察到这种辐射(就像只有当光线指向观察者的方向时才能看到灯塔一样),并对发射脉冲的出现负责。中子星非常稠密,有很短的、规则的旋转周期。这就产生了一个非常精确的脉冲间隔,对于单个脉冲星来说,脉冲间隔从毫秒到秒不等。脉冲星是超高能宇宙射线的候选源之一(另见离心加速机制)。

脉冲星的周期使它们成为天文学家非常有用的工具。利用脉冲星在二元中子星系统中的观测,间接证实了引力辐射的存在。


中子星是一颗巨大恒星的坍缩核心,在坍缩之前,它的总质量在10到29个太阳质量之间。中子星是最小、密度最大的恒星,不包括黑洞、假想的黑洞、夸克星和奇异星。中子星的半径约为10公里(6.2英里),质量约为1.4个太阳质量。它们是由一颗大质量恒星的超新星爆炸,加上引力坍缩造成的,这种坍缩将核心压缩到超过白矮星密度的原子核密度。

一旦形成,它们就不再活跃地产生热量,并随着时间的推移而冷却;然而,它们仍可能通过碰撞或吸积而进一步演化。这些天体的大多数基本模型暗示中子星几乎全部由中子组成(亚原子粒子没有净电荷,质量略大于质子);正常物质中的电子和质子结合在中子星的条件下产生中子。中子星部分地被中子简并压所支撑以防止进一步的坍缩,正如白矮星被电子简并压所支撑以防止坍缩一样,这种现象由泡利排斥原理描述。

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. X-inG- sciencealert

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