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分享 網管 - 科學新知 | 2024-04-06 | 點閱數: 244

作者  | 發布日期 2024 年 03 月 31 日 11:37

吸血鬼中子星剝離伴星物質引發核爆,噴流速度達光速三分之一link to alt=吸血鬼中子星剝離伴星物質引發核爆,噴流速度達光速三分之一 https://sec235.cyc.edu.tw/uploads/tadnews/image/Nuclear-explosion-neutron-star-800x449.jpg title=吸血鬼中子星剝離伴星物質引發核爆,噴流速度達光速三分之一


 

當吞噬附近伴星物質的「吸血鬼中子星」表面發生巨大爆炸,會將粒子以極高速度噴向太空,最近歐洲 Integral 伽馬射線太空望遠鏡首次測量這種噴流速度高達光速三分之一。

 

當中子星與另一顆恆星互相繞行,前者會化身「吸血鬼」,以強烈引力場吸走伴星物質形成吸積盤,隨著物質從吸積盤落至中子星表面、重力猛烈壓縮堆積物質,最終引發中子星表面稱為「 I 型 X 射線爆發」的失控核爆,反過來又觸發中子星釋出突然增強的噴流,成為宇宙強烈 X 射線、無線電波強大來源。

目前,我們知道約有 125 顆中子星出現這種 X 射線爆發行為。

但 X 射線爆發代表中子星表面爆炸,噴流卻只會發出無線電波輻射,因此想理解遙遠中子星噴流機制,需協調電波望遠鏡與 X 射線衛星同時觀測同目標才行。

2021 年 4 月 3~5 日期間,科學家利用歐洲 Integral 天文衛星與澳洲望遠鏡緻密陣列( ATCA )對「4U 1728-34」吸血鬼中子星系統進行了數小時監測,第一次觀察到 X 射線爆發與無線電訊號峰值存在明顯關聯,或者說:中子星表面劇烈核爆導致大量物質噴向太空,速度高達每秒 114,000 公里,相當於光速 35~40%。

先前數據曾讓天文學家以為中子星爆炸會摧毀噴流發射,但實際情況恰恰相反,爆炸能量反而增強了噴流,使其「堅固」到足以靠無線電波波長追蹤噴射物質。

從新生恆星、大質量黑洞、超新星爆炸到伽馬射線爆發等災難性事件,許多天體都會產生噴流,加上中子星噴流與超大質量黑洞噴流非常相似,都會向周圍環境灌入大量能量影響恆星形成、星系生長、甚至星系如何聚集,因此理解爆炸與噴流關聯性,能進一步幫助我們理解噴流發射機制如何對周遭環境發揮作用。

新論文發表在《自然》( Nature )期刊。

(首圖來源:歐洲太空總署