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天文奇观:超强磁性中子星周围的风星云

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【大纪元2016年06月22日讯】(大纪元记者张秉开编译报导)天文学家首次发现宇宙中磁性最强的中子星周围存在的风星云,为了解宇宙最强的磁铁爆发历史打开一个新视野。

磁性超强的中子星相当于宇宙中磁力最强的磁铁,而风星云就是由高能粒子组成的巨大云状物质。据美国航空航天局6月22日发布的消息,科学家是在观测中子星J1834.9-0846时发现这一奇特的天文现象,其周围的风星云有15光年宽。

J1834.9-0846位于约1.3万光年远的盾牌座(Scutum),该星座正对向对银河系的中心。2011年8月7日,科学家使用雨燕卫星(Swift)观测到短暂的X射线爆发,之后确定J1834.9-0846是一颗磁星,即磁场强度极大的中子星。

乔治华盛顿大学(George Washington University)的哥伦比亚艺术及科学院物理系教授克利沙.高利奥朵(Chryssa Kouveliotou)说:“对我来说最有趣的问题是,为什么只有这颗磁星有星云?一旦我们知道了答案,我们也许能够明白形成磁星以及普通脉冲星的原因。”

中子星和曼哈顿岛之间的大小比较。(NASA's Goddard Space Flight Center)
中子星和曼哈顿岛之间的大小比较。(NASA’s Goddard Space Flight Center)

目前,天文学家已经知道2600颗中子星,其中只有29颗属于磁星极强的磁星。一般来说,中子星的磁场强度可以是地球的1000亿~10兆亿倍。中子星的极强磁场是尚未解开的天文谜团之一。

报导说,中子星的性质之特殊超出我们常规的概念。比如,一颗中子星的密度相当于五十万个地球压缩成纽约曼哈顿岛长度(20公里)圆球。

中子星是一种最常见的脉冲星,可向周围空间定期地发射可见光以及各种不可见光如无线电波、X射线和伽马射线等。只有当脉冲星放射物质的方向恰好对向我们地球时,天文学家才能有幸探测脉冲信息。

另外,中子星周围的粒子具有高能量,或者说粒子的运动速度极高,有时接近光速。而且,粒子数量极大,形成云状的物质,因此成为粒子云。也就说,中子星周围的星云物质中含有极其丰富的高能粒子,而这些粒子的能量部分来自于中子星磁场的作用。

横跨11光年的蟹状星云。图片摄于1999年底和2000年初。[NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)]
横跨11光年的蟹状星云。图片摄于1999年底和2000年初。[NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)]
最有名的风星云是蟹状星云,位于约6500光年远的金牛座(Taurus)。在星云中心有高速带电粒子如电子,它们以接近光速运动。天文学家在射电望远镜下观测,能看到这些星云发出蓝色的光芒。

该研究论文将在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)发表。

责任编辑:黄小渝

 

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2016-06-22 11:06 AM
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