“黑寡妇”脉冲星超高速穿行 激起弓形激波

2015-10-24 10:48 作者:admin 来源:
最新观测表明,“黑寡妇”脉冲星正以每小时百万公里的速度在银河系中运行(该脉冲星最初发现于1998年)。由于它的高速运动,在它的前方激起了一个“弓形激波”,这可以通过光学望远镜观测到,在图中显示为绿色的新月形状。“弓形激波”的压力产生的第二激波横扫脉冲星后方的高能粒子云形成了一个“茧状结构”。之所以称之为“黑寡妇”脉冲星,是因为它能不断地从其伴星身上剥离掉物质。

  这幅由X-射线和可见光合成的图像显示了一个长形的星云结构物或“茧状结构”。高能粒子从这颗高速旋转的脉冲星旁吹过。这颗脉冲星的编号是:B1957+20(图中的白色点光源)。

  这颗脉冲星发出着强烈的高能辐射,看起来似乎将要摧毁它的伴星。它是一类有着极端旋转速度的中子星,天文学上称之为“毫秒脉冲星”。计算表明,这颗“黑寡妇”脉冲星将在10亿年内把它的伴星蒸发掉。

  毫秒脉冲星被认为是一类非常古老的中子星,它们通过从其伴星身上窃取物质而加速自身的旋转,周期可以短至毫秒量级。古老的年龄、非常快的旋转速度以及相对较低的磁场强度,使这一类中子星与蟹状星云中的年轻脉冲星区分开来。

  脉冲星可算得上是宇宙中数一数二的怪异天体了。早在上世纪30年代,加州理工学院的天体物理学家弗雷德?兹维基(Fred Zwicky)就把他的研究精力集中在了一个长期困惑天体物理学家的问题上:天空中为什么会随机闪现出难以解释的光点,好像新出现的星星。

  兹维基设想,如果一颗恒星能够坍缩形成像原子核一样的密度,那么它的核心将变得非常小而致密。原子中的电子将压进原子核,与其中的质子结合形成中子,一颗颗的中子紧密的结合在一起就形成了中子星。中子星的核心是如此的致密,以至于一汤匙大小的物质的质量就能达到2000亿磅。与此同时,伴随着恒星核心的坍缩,将会有大量的能量释放出来而形成大爆炸,这就是当今宇宙中能看到的最强大的爆炸——超新星爆发。

  大多数中子星都拥有令人难以置信的强大磁场。如果它们高速旋转,那么就可以作为非常精确的“宇宙时钟”来使用(甚至比目前的原子钟还要精确)。有些脉冲星在一秒内能够旋转1000转,这意味着,正如物理学家劳伦斯?克劳斯(Lawrence Krauss)在其著作《星际迷航物理学》中所描述的那样:一个太阳质量的物体被压缩到直径只有10到20公里的时候,它的旋转速度就会达到每秒1000转,边缘的线速度甚至能达到光速的一半。