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脉冲星猛击!

美国宇航局发现了一种仅发出伽马射线的脉冲星,这是一种独特的宇宙天体,不发出其他形式的光,挑战了现有的中子星特征。

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这是美国宇航局(NASA)的新型费米卫星的一个(布鲁斯)班纳时刻:它发现了一颗只发射伽马射线的脉冲星。简要背景:当一颗大质量恒星爆炸时,它的核心会坍缩。如果它的质量足够大,核心就会收缩成黑洞。如果它没有那么大的“推力”(质量大约是太阳的1-2.8倍),它就会形成一个被称为中子星的奇特天体。中子星的质量相当于一颗恒星,但直径只有几公里,密度极高,旋转速度极快,磁场强度足以让你在一百万公里外进行核磁共振成像。好吧,我最后那个是编的,但实际上听起来差不多。重点是:中子星非常棒,它们处于我们所理解的物质的边缘。超强的磁场将一股极其强大的能量流从恒星中通道出来,形成像灯塔一样的双束。而且,就像灯塔一样,随着恒星的旋转,这些光束会扫过。如果它们瞄准地球,每次恒星自转一周,我们就能看到一对脉冲。所以,很明显,我们将这些特殊的中子星称为脉冲星。你可以在美国宇航局概念图像实验室网页上看到一个很酷的动画。通常,这些脉冲星的光束包含电磁波谱中所有(或几乎所有)的光。我们在无线电波、可见光、紫外线,甚至X射线和一些伽马射线中都能看到它们。产生这些光束的过程非常剧烈且奇特,发出的光取决于过程。然而,一般来说,如果我们能看到脉冲星发出高能光(如X射线和伽马射线),我们通常也能看到它发出低能光(光学和无线电)。但费米却发现了一个异类!这颗脉冲星位于仙王座,距离地球约4600光年,是一个超新星遗迹,即爆炸恒星的膨胀残骸。但这种膨胀的垃圾只来自被炸毁恒星的外层:核心坍缩成了一颗中子星,这就是费米探测到的。这颗新发现的仅发出伽马射线的脉冲星每秒旋转三次——想想看;一个质量相当于整个恒星的天体以这个速度旋转!——并且正在以太阳总能量输出的1000倍的速度爆发伽马射线。而且所有这些能量都只以超高能的不可见伽马射线形式存在。绿巨人(Hulk)在这种脉冲星面前什么都不是。实际上,让我们停顿一下。外面是晴天吗?很好。走到外面,伸出手。感觉到温暖了吗?那只是少量的光学光在温暖你的手。现在想想整个地球落下的能量有多少,是你的手的亿兆倍。再想想太阳向所有方向发出的能量有多少,整个地球只截获了其中大约二十亿分之一的光。现在想想一千倍的能量。再想想所有这些能量都只是DNA毁灭性的伽马射线形式。是的,你现在明白了。这个天体非常诡异。我们知道大约有1800颗脉冲星,它们都发出无线电波。除了这一个家伙。这是一个全新的天体类别(好吧,是一个子类别,但仍然是),宇宙舞台上的新角色。但它为什么发出伽马射线呢?嗯,这是个好问题。我不知道答案(事实上,新闻稿也没有说)。我猜答案是,我们不知道。这个天体是最近才被发现的,更糟糕的是,伽马射线非常难以研究。这就是我们最初发射费米的原因!更糟糕的是,如果没有办法用无线电、光学或其他任何形式的光来观察这个天体,我们的研究能力就会受到严重限制。目前,我认为我们将不得不依赖费米的观测,然后研究理论模型。我敢肯定,全世界的天文学家都会蜂拥而上,试图弄清楚恒星的磁场如何如此挑剔(也许它们是精英主义的)。但在此之前,一如既往,我不得不思考:如果我们直到现在才发现这个天体,那么外面到底还有什么东西漂浮着,等着我们去发现?脉冲星图片来源:NASA。

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