“黑寡婦”脈沖星藝術(shù)概念圖 NASA
根據(jù)最新觀測(cè)結(jié)果,天文學(xué)家確認(rèn)了迄今為止人類(lèi)已知最重的中子星PSR J0952-0607,其質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的2.35倍,且每秒旋轉(zhuǎn)707次,是銀河系中旋轉(zhuǎn)速度最快的中子星之一,它幾乎粉碎并吞噬了其伴星的全部質(zhì)量。
中子星PSR J0952-0607是地球觀測(cè)范圍內(nèi)密度最大的天體,這類(lèi)吞噬其伴星的中子星也被天文學(xué)家稱(chēng)為“黑寡婦”脈沖星(中子星的一種)。
確認(rèn)“黑寡婦”脈沖星的質(zhì)量,可以幫助科學(xué)家確定大型中子星與最小黑洞之間的質(zhì)量分界線。
擁有除黑洞外密度最大的核心
美國(guó)斯坦福大學(xué)天體物理學(xué)教授羅曼尼指出,中子星的密度很大,每1立方英寸的中子星質(zhì)量就超過(guò)100億噸,它們的核心是宇宙中除黑洞以外密度最大的物質(zhì)。
天文學(xué)家普遍認(rèn)為,當(dāng)一顆核心質(zhì)量大于約1.4倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星在其生命末期坍縮時(shí),會(huì)形成一個(gè)致密的、緊湊的中子星,其內(nèi)部處于極高的壓力之下,以至于所有的原子都被壓碎在一起。這些中子星生來(lái)就在旋轉(zhuǎn),雖然由于太過(guò)暗淡而無(wú)法在可見(jiàn)光波段下看到,但它們卻會(huì)發(fā)出射電波、x射線甚至伽馬射線——它們?cè)谛D(zhuǎn)時(shí)閃爍,就像燈塔的旋轉(zhuǎn)光束一樣。
中子星因吞噬伴星而變得“孤獨(dú)”
美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)特聘教授菲利平科說(shuō):“隨著中子星伴星進(jìn)化并開(kāi)始成為紅巨星,物質(zhì)溢出到中子星上,從而使中子星旋轉(zhuǎn)起來(lái)。通過(guò)旋轉(zhuǎn),中子星變得非常有活力,一股粒子風(fēng)開(kāi)始從中子星上吹出。然后這股風(fēng)吹到伴星上,開(kāi)始剝離其物質(zhì)。隨著時(shí)間的推移,伴星的質(zhì)量下降到行星的質(zhì)量,再過(guò)一段時(shí)間,它就有可能完全消失。這就是‘孤獨(dú)’的毫秒脈沖星的形成過(guò)程,它們一開(kāi)始并不‘孤獨(dú)’,但是它們逐漸蒸發(fā)掉了自己的同伴,所以變得‘孤獨(dú)’?!盤(pán)SR J0952-0607極其微弱的伴星支持了這種說(shuō)法。
在PSR J0952-0607所在的雙星系統(tǒng)中,伴星(現(xiàn)在只有木星質(zhì)量的20倍)被中子星的質(zhì)量所扭曲,并被潮汐鎖定,面向中子星的一面被加熱到大約10700華氏度的溫度,比我們的太陽(yáng)還要熱一點(diǎn),而且亮度剛好可以用大型望遠(yuǎn)鏡看到。
科學(xué)家在繼續(xù)尋找更接近黑洞的“黑寡婦”脈沖星和類(lèi)似的中子星。如果找不到,那么2.35倍太陽(yáng)質(zhì)量就是真正的中子星質(zhì)量極限,因?yàn)槌^(guò)這個(gè)極限,它們就會(huì)變成黑洞。(曾雪琪 據(jù)中國(guó)國(guó)家天文公眾號(hào))
(責(zé)任編輯:蔡文斌)