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我國科學家發現首個磁星存在的證據

發布日期:2019-06-03 09:05:29 來源:科技部
  雙中子星并合會釋放出強烈的引力波輻射,同時還會拋出大量物質。主流觀點認為雙中子星并合后的直接產物是黑洞,但也有理論提出雙中子星并合會產生一顆質量更大的特殊中子星——磁星,其表面磁場比目前人類實驗室能制造出來的最強磁場強上億倍,并且具有極快的自轉速度(周期為毫秒量級),即使其質量超過中子星質量上限,離心力也能短期抗衡強大的引力,不會坍縮成黑洞。但這樣的磁星是否存在,一直沒有得到觀測證實。理論預言磁星會產生持續時間較長的、各向同性的X射線爆發,同時還會快速吸積雙中子星并合后拋出的物質,在兩極產生只持續幾秒鐘的超高速、準直的噴流。若噴流方向恰好對著地球,觀測者就能在短時間內探測到大量的高能伽瑪射線,即短伽瑪暴;而若觀測者視線方向與短伽瑪暴噴流的方向相差較大,則會觀測到一顆沒有短伽瑪暴并且光變曲線具有特征平臺的X射線暫現源。這些觀測現象將是雙中子星并合產生磁星的有力證據。
  基于該理論,中國科學技術大學薛永泉、鄭學琛研究組和美國內華達大學張冰研究組等合作首次證實了雙中子星并合的直接產物可以是磁星。他們發現了一個來自約66億光年外的、持續約7小時的獨特X射線輻射信號,該信號呈現理論預期的從平臺過渡到下降階段的光變曲線,極有可能源于雙中子星并合之后產生的磁星。該項研究得到了“大科學裝置前沿研究”重點專項等的支持,相關研究成果于近期發表在《自然》(Nature)上。該項發現表明可以通過磁星的X射線輻射來了解中子星自身及并合的更多秘密,為未來的引力波探測和中子星研究開辟了新的方向。
 
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