(Mark A. Garlick 博士;邓拉普天文学与天体物理研究所/多伦多大学)
想象一下通过望远镜看到的冥王星表面的一只跳蚤。这让您对天文学家的壮举有所了解,他们成功区分了 20 公里(约 12.5 英里)宽的光点6,500 光年之外。
结果本身就令人兴奋,但观测背后的物理过程可以帮助为天文学中最大的谜团之一添加急需的细节。
加拿大天文学家利用脉冲星光束的一种独特特性,将其光谱放大到足以让他们区分自己的位置。
要理解这一现象,有助于更多地了解遥远的地狱婚姻。脉冲星 PSR B1957+20 是一个怪物。三十年前发现的,即使它不是同类物体中质量最大的,也可以与重量级物体的记录相媲美。
一个这头野兽挤在一个不比一个大城市大的空间里,每秒旋转数百次,并在大约九小时的轨道上围绕另一颗较冷的恒星快速移动。
像所有具有这种性质的脉冲恒星一样,它的闪烁是由于强烈的磁场将电磁辐射引导到两个极其强烈的无线电波锥体中。
如果这对你来说还不够金属,那么这颗恒星的野兽正在慢慢地吞噬它的同伴。
因此 PSR B1957+20 赢得了绰号黑寡妇– 一颗脉冲星,现在是一类中子星中的第一颗,它用辐射吞噬伙伴恒星。
脉冲星和较大的褐矮星之间的距离是地球距离的几倍– 距离足够近,足以让强烈的脉冲星辐射束将其伴星烘烤至与我们太阳的热量相匹配的温度。
结果是一团等离子体云从棕矮星表面升起进入太空,形成了弥漫的气体壳。
就像星光在我们的大气层中闪烁一样,黑寡妇脉冲星发出的光随着其轨道运行时等离子体密度的变化而发生扭曲,为天文学家提供了仔细观察其发射光谱的机会。
“气体就像脉冲星前面的放大镜一样,”该研究的主要作者罗伯特·梅恩说来自多伦多大学。
“我们本质上是通过一个自然存在的放大镜来观察脉冲星,它可以定期让我们分别看到这两个区域。”
证明以这种方式使用等离子体云来放大光的可行性本身就值得庆祝,但这一发现还有一个额外的好处。
脉冲星发射的频率结构看起来很像所谓的FRB 121102– 微秒级辐射的一个例子,称为快速射电暴。
不过通常只会出现一次121102通过重播成为了一个有趣的例外。它也是两极分化的,为了解其起源提供了更多线索。
尽管如此,撇开诱人的暗示不谈,天文学家尚未确定这种现象的原因。
虽然 PSR B1957+20 并不是已知的快速射电爆发源,但这种现象在其频谱中的指纹正在引发讨论。
“如果快速射电暴被等离子透镜放大,则可以解释许多观察到的快速射电暴特性,”主要说。
“我们在研究中检测到的放大脉冲的特性显示出与重复 FRB 的爆发非常相似,这表明重复 FRB 可能被其宿主星系中的等离子体透镜化。”
和往常一样,在任何人能够结案之前,都需要更多的证据来结案,这些神秘的无线电波爆发。
既然已经建立了一种分析旋转中子星发出的光的方法,我们可能不必等待太久就能得到答案。
这项研究发表于自然。