美國國家航空航天局錢德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的貪婪的蜘蛛脈沖星侵蝕周圍恒星的圖像。(圖片鳴謝:uux.cn/美國國家航空航天局/CXC/騷；光學(xué)，遠(yuǎn)鏡宇宙美國國家航空航天局/歐空局/STScI/AURA；IR:美國國家航空航天局/JPL/加州理工學(xué)院；圖像處理，捕捉美國國家航空航天局/CXC/圣保羅/北沃爾克)
（神秘的到像的蜘地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（羅伯特·李）：美國國家航空航天局的太空錢德拉X射線天文臺觀察到球狀星團(tuán)半人馬座歐米茄中一群“雜亂”的蜘蛛脈沖星正在吞噬它們的伴星。這些數(shù)據(jù)可以幫助科學(xué)家更好地理解這種快速旋轉(zhuǎn)的黑寡恒星中子星(以吞噬配偶的蛛形綱動物命名)是如何用強(qiáng)烈的輻射束侵蝕周圍的恒星的。
這片混亂中的婦樣五顆蜘蛛脈沖星——混亂是對緊密聚集的蜘蛛的命名——被發(fā)現(xiàn)集中在半人馬座歐米茄的中心，這是吞噬一個由大約1000萬顆恒星組成的巨大群體，距離地球17700光年。蛛脈它們最初是沖星由科學(xué)家使用巴夏禮和貓鼬射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的，他們確定了總共18顆快速旋轉(zhuǎn)的線望中子星或“毫秒脈沖星”
加拿大阿爾伯塔大學(xué)的研究人員在意識到18顆脈沖星中有11顆發(fā)出X射線輻射后不久，就在射電望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)中識別出了蜘蛛脈沖星五重奏。遠(yuǎn)鏡宇宙這是捕捉有事發(fā)生的跡象。因此，到像的蜘為了更好地了解宇宙黑寡婦類似物，黑寡恒星該小組將脈沖星的婦樣無線電數(shù)據(jù)與錢德拉X射線對12個其他球狀星團(tuán)中26個蜘蛛脈沖星的觀察進(jìn)行了比較。
從死星中“孵化”
像所有的中子星一樣，蜘蛛脈沖星是在大質(zhì)量恒星耗盡燃料，無法再維持其核心的核聚變時誕生的。這結(jié)束了向外的能量流動，這種能量流動在數(shù)百萬年，甚至數(shù)十億年中支撐著恒星對抗自身重力的向內(nèi)壓力。
當(dāng)垂死恒星的外層(核聚變繼續(xù)進(jìn)行)隨著超新星爆炸向外爆炸時，質(zhì)量為太陽質(zhì)量一到兩倍的恒星核心迅速坍縮到大約12英里(20公里)的寬度。這種坍縮迫使電子和質(zhì)子聚集在一起，產(chǎn)生了中子的海洋——通常在原子中心發(fā)現(xiàn)的中性粒子——密度如此之大，一湯匙的重量超過10億噸(9000億公斤)。這大約相當(dāng)于珠穆朗瑪峰的重量。
除了給予中子星名稱中的“中子”部分，坍縮還有另外兩個重要的影響。就像花樣滑冰運(yùn)動員在手臂上劃圈會增加他們旋轉(zhuǎn)的速度一樣，這些死亡恒星核心半徑的快速減小會使他們旋轉(zhuǎn)起來，使一些恒星每秒鐘旋轉(zhuǎn)數(shù)百次。結(jié)果呢？毫秒脈沖星。有些毫秒脈沖星的自轉(zhuǎn)速度甚至高達(dá)每秒700次。
此外，引力塌縮迫使該區(qū)域的磁力線聚集在一起，將中子星的磁場強(qiáng)度增強(qiáng)到地球磁場的數(shù)千倍。這些磁場因此噴出物質(zhì)噴流，產(chǎn)生輻射束；隨著中子星的旋轉(zhuǎn)，這些光束掃過宇宙。想想，“宇宙燈塔。”
正是這些旋轉(zhuǎn)的中子星被稱為脈沖星。當(dāng)這些脈沖星輻射束轟擊周圍的恒星時，這種現(xiàn)象被稱為“蜘蛛脈沖星”。
這種破壞性的過程是可能的，因?yàn)橹┲朊}沖星與它們的同伴之間的距離很小，大約是地球和月球之間距離的14倍。這種相對較近的距離使得從脈沖星發(fā)出的高能粒子能夠吞噬它們的伴星。
宇宙紅背大戰(zhàn)黑寡婦

美國國家航空航天局錢德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的半人馬座歐米茄的特寫，顯示了蜘蛛脈沖星的位置。(圖片鳴謝:uux.cn/美國國家航空航天局/CXC/騷；光學(xué)，美國國家航空航天局/歐空局/STScI/AURA；IR:美國國家航空航天局/JPL/加州理工學(xué)院；圖像處理，美國國家航空航天局/CXC/圣保羅/北沃爾克)
根據(jù)它們的獵物，蜘蛛脈沖星被進(jìn)一步分為兩個以蜘蛛為主題的亞類。“Redback”蜘蛛脈沖星使質(zhì)量在太陽10%到50%之間的伴星惡化，而“黑寡婦”蜘蛛脈沖星則摧毀質(zhì)量不到太陽5%的較小恒星。
但是在該小組的新調(diào)查中，研究人員證實(shí)了中子星紅背和黑寡婦之間的另一個區(qū)別。
他們發(fā)現(xiàn)紅背脈沖星在X射線中比黑寡婦脈沖星更亮。這是第一次將被蜘蛛脈沖星吞噬的恒星質(zhì)量與正在吞噬它們的輻射聯(lián)系起來。
這種影響與來自脈沖星的粒子流與來自伴星的物質(zhì)流碰撞有關(guān)，產(chǎn)生的沖擊波產(chǎn)生X射線——這種輻射進(jìn)一步侵蝕這些恒星和錢德拉探測到的光。看起來，較大的恒星會產(chǎn)生產(chǎn)生更多X射線的沖擊波。研究小組解釋說，這使得紅背蜘蛛在x光下比黑寡婦更亮。
錢德拉本身對于研究蜘蛛脈沖星和其他毫秒脈沖星至關(guān)重要，因?yàn)樗舾械腦射線視覺可以區(qū)分球狀星團(tuán)中的這些X射線源和其他X射線源，球狀星團(tuán)是由重力束縛在一起的恒星集合體，密度朝著中心點(diǎn)增加。
這在半人馬座歐米茄中尤為明顯，在那里，幾顆已發(fā)現(xiàn)的毫秒脈沖星被其他不相關(guān)的X射線源緊緊包圍著。
該小組的研究將很快發(fā)表在皇家天文學(xué)會月刊的12月號上。紙質(zhì)資源庫arXiv提供了預(yù)印本。