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还在看高糊黑洞照片?中科大找到了66亿光年外的“万磁王”

“墨子沙龙”微信公众号
2019-04-11 18:43
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昨天,黑洞宝宝的“洞生”第一张照片引起了世界轰动,黑洞作为天文学界的大明星,自诞生以来一直受到大家的关注,但大家是否知道,同样作为双中子星合并后的产物,黑洞还有一个堂兄弟,就是磁星。大家对磁星可能还比较陌生,它其实就是天文界的“万磁王”,不过,磁星宝宝比较害羞,大家只是猜测它的存在,还无人一睹其真容。最近,中国科学技术大学的薛永泉教授团队就通过观测到磁星的X射线爆发信号,从而证实了双中子星合并的产物——大质量毫秒磁星。究竟天文界的万磁王厉害还是X战警中的万磁王厉害?

我们都知道,X战警中的万磁王,是一个可以控制地球磁场的变种人,然而在天文界也有万磁王,而且威力更加强劲,那就是——大质量毫秒磁星。如果万磁王和大质量毫秒磁星来个PK,谁会获胜呢?

比质量?一般的中子星通常为1点多个太阳质量、极少超过2个太阳质量,而大质量磁星则是中子星里的大哥大,可高达2.5个太阳质量左右。

比速度?毫秒磁星自转周期为毫秒级,一秒钟自转几百圈。

比磁力?一般中子星的磁场在10^8——10^12高斯左右,磁星高达10^14高斯以上,这样的磁力转换为压强,相当于在一元硬币那么小的面积上承受一亿吨物体的压力。

如此厉害的天体,磁星到底是何方神圣,又是如何形成的呢?我们知道,一切恒星都有生命的尽头,太阳当然也不例外。

像太阳这样的恒星燃烧殆尽后,会塌缩成为白矮星;而质量是太阳八倍或者更重的恒星,则会经过超新星爆炸、留下的残骸成为中子星或黑洞。

尤其是双大质量恒星系统,在两个恒星各自塌缩成为中子星后,这对双中子星难兄难弟会由于两次超新星爆炸不对称的反冲力,在几十亿年间从星系中心附近被踢到星系的边缘,期间由于引力波的释放、损失轨道能量而越靠越近并最终合并。

比如2017年8月17日,LIGO-Virgo引力波天文台首次联合探测到双中子星合并的引力波。但是双中子星合并后会产生什么?天文界并没有定论,并产生了许多理论推论。

目前天文界有三种具有代表性的观点,一种认为会直接合并为黑洞,这也是大部分人的观点,一种认为会形成大质量毫秒磁星,并最终塌缩成黑洞,另一种认为会形成稳定的中子星,然而从来没有人真正在观测上证实这些推论。

2017年的那次引力波观测并没有最终确定双中子星合并后的产物。然而2018年,中国科学技术大学的薛永泉教授领衔的一项研究却发现了一个爆发于3年多前的百年一遇的双中子星合并产生大质量毫秒磁星的首例事件。

双中子星合并如果产生大质量毫秒磁星,磁星会源源不断的释放出高能量电磁辐射,科学家就是发现了高能量电磁辐射的暂现源,观测到了磁星独特的X射线辐射余晖以及所属星系的特征性质,通过推论确定了这次双中子星合并的最终产物——天文界的万磁王,大质量毫秒磁星。

本次发现的X射线暂现源爆发在2015年3月,其辐射持续时间约为7小时,处于红移0.738,即离我们约66亿光年之外。相关论文已经发表在2019年4月11日的《Nature》杂志上。

(原标题:还在看高糊黑洞照片?天文界万磁王要不要了解一下?)

    责任编辑:虞涵棋
    校对:栾梦
    澎湃新闻报料:021-962866
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