中國(guó)科大發(fā)現(xiàn)首例磁星驅(qū)動(dòng)的X射線暫現(xiàn)源
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院天文系薛永泉教授研究組領(lǐng)銜的一項(xiàng)研究,發(fā)現(xiàn)了首例雙中子星并合形成的磁星所驅(qū)動(dòng)的X射線暫現(xiàn)源,證實(shí)了雙中子星并合直接產(chǎn)物可以是大質(zhì)量毫秒磁星,明確了一系列關(guān)于中子星物態(tài)方程與極高磁場(chǎng)強(qiáng)度等基本物理規(guī)則條件,進(jìn)而深化了對(duì)中子星基本屬性的認(rèn)識(shí),證實(shí)了之前的理論預(yù)言。該研究成果以“A magnetar-powered X-ray transient as the aftermath of a binary neutron-star merger”為題,于4月11日在線發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《Nature》上。 中子星是大質(zhì)量恒星演化后期發(fā)生超新星爆炸以后形成的致密天體,是宇宙中最為神奇的天體之一。它幾乎全部由中子組成,具有超高密度(即核密度,為水密度的上億倍)、超強(qiáng)磁場(chǎng)(為地表磁場(chǎng)的上億倍)等極端物理屬性,是檢驗(yàn)基本物理規(guī)律極佳的天然實(shí)驗(yàn)室。然而,迄今為止,人們對(duì)于中子星自身基本屬性(例如物態(tài)方程)的認(rèn)識(shí)還是相對(duì)模糊的。 雙中子星并合的直接產(chǎn)物除了黑洞之外是否還可能是中子星,一直以來尚無定論。早在2006年南京大學(xué)戴子高教授領(lǐng)銜的一項(xiàng)理論研究就預(yù)言,如果中子星物態(tài)方程足夠硬,即壓強(qiáng)隨著核密度變大而顯著增加,則至少應(yīng)有一些雙中子星并合事件在產(chǎn)生引力波暴的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生大質(zhì)量毫秒快轉(zhuǎn)的極強(qiáng)磁場(chǎng)中子星(即毫秒磁星,其磁場(chǎng)為地表磁場(chǎng)的上百萬億倍;見圖1)或者甚至是穩(wěn)定的中子星。由于磁星所驅(qū)動(dòng)的X射線輻射基本各項(xiàng)同性,因而如果觀測(cè)視線與其噴流(會(huì)產(chǎn)生短伽瑪射線暴)方向夾角較大時(shí),我們將預(yù)期看到一個(gè)沒有對(duì)應(yīng)的短伽瑪射線暴、光變曲線具有特征平臺(tái)期的X射線暫現(xiàn)源,然而這樣的天體卻從未被發(fā)現(xiàn)。 |